第四單元《光現(xiàn)象》2.光的反射定律和折射定律（雙基過關(guān)）（原卷版）2

八年級物理大單元設(shè)計第四單元光現(xiàn)象2.光的反射定律和折射定律知識點一實驗：探究光反射時的規(guī)律【提出問題】光反射時遵循什么規(guī)律【猜想與假設(shè)】反射光線與人射光線是否在同一平面內(nèi)？反射角與人射角存在什么關(guān)系？【設(shè)計與進(jìn)行實驗】(1)把一個平面鏡放在水平桌面上，紙板ENF豎直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON垂真于鏡面(如圖甲所示)；甲 乙(2)使一束光緊貼著紙板沿某一個角度射到0點,經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出,在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡； (3)改變光束入射的角度,重做兩次實驗,換另外兩種顏色的筆記錄光的徑跡；(4)取下紙板,用量角器量出ON兩側(cè)的∠i和∠r,將數(shù)據(jù)記錄在下表中；實驗次序∠i∠r125o25o240o40o367o67o(5)把紙板NOF向前折或向后折(如圖乙所示),觀察能否在紙板上看到反射光線；(6)將紙板NOF調(diào)整到與紙板EON在同一平面內(nèi)，讓光逆著反射光的方向射到鏡面的0點，觀察反射光線的位置，記錄光的徑跡?！痉治雠c論證】從實驗數(shù)據(jù)可以看出，無論如何改變光束的入射角度,ON兩側(cè)的∠i和∠r始終相等；從實驗現(xiàn)象可以看出,把紙板NOF向前或向后折轉(zhuǎn)，紙板上均看不到反射光線?！镜贸鼋Y(jié)論】在反射現(xiàn)象中，反射光線、人射光線和法線在同一平面內(nèi)；反射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè)；反射角等于入射角，這就是光的反射定律；在反射現(xiàn)象中，光路可逆?！驹u估與交流】(1)畫光的徑跡時，應(yīng)將光對著0點入射，分別在入射光線和反射光線的徑跡上點上EF點，用直尺連接EO和OF即是入射光線和反射光線。 (2)為了在紙板上顯示入射光和反射光的徑跡，需將激光筆緊貼紙板，并且紙板要與鏡面垂直?；A(chǔ)自測：1．（2023·江蘇·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）“探究光的反射規(guī)律”裝置如圖所示，白紙板放在水平桌面上，再將一塊平面鏡豎直放在紙板上，在紙板上安裝一支可自由移動的激光筆，使其發(fā)出的光緊貼紙板入射。

（1）圖中的入射角是度；（2）當(dāng)時，反射光線與入射光線重合，此時入射光線向右偏轉(zhuǎn)一定角度，反射光線向偏轉(zhuǎn)；（3）多次實驗，在紙板上畫出入射光線和對應(yīng)的反射光線后，發(fā)現(xiàn)沒有量角器，為了得出反射角等于入射角這一結(jié)論，你的操作是。2．（2023·全國·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）同學(xué)們利用圖甲所示的器材（紙板F可繞翻折）探究光的反射定律。

（1）圖乙中，用激光筆沿方向入射，當(dāng)入射光線與平面鏡夾角為時，入射角大小為；再將紙板F繞向后折，紙板F上（選填“有”或“沒有”）反射光線，這一步驟的目的是探究反射光線、入射光線、法線；（2）圖乙中，若讓另一束光線沿方向射向平面鏡，反射光線沿方向射出，這一現(xiàn)象說明；（3）為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規(guī)律，接下來的操作是改變，多次實驗；（4）圖丙中，保持入射光線不變，將平面鏡繞入射點旋轉(zhuǎn)，使入射角增大，則反射光線偏轉(zhuǎn)的角度為。3．（2023·福建廈門·廈門雙十中學(xué)?？级＃┡d趣小組如圖所示的裝置探究光的反射規(guī)律：（1）為了顯示光路，可以讓使光束貼著紙板射向平面鏡，也可以采用下列的做法；A．用噴壺向玻璃缸中噴水霧B．抽盡玻璃缸中空氣在黑暗中進(jìn)行（2）圖中紅光激光筆發(fā)出的光相當(dāng)于線；（3）采用所選的方法顯示光路后，實驗中小明在玻璃缸的前后左右一周進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)在左側(cè)面或右側(cè)面的特定位置只能看到入射光或反射光，看不到其他兩條光路；而其他位置能看到三條光路。該現(xiàn)象得出的結(jié)論是：；（4）繼續(xù)研究光的反射定律，發(fā)現(xiàn)在探究反射角與入射角之間的關(guān)系時有一定困難，原因是：；（5）讓光束貼著紙板照射的方法也能顯示光路，因為光在紙板的表面發(fā)生。知識點二、光的反射定律1.與光的反射有關(guān)的概念（如圖）：（1）一點：入射點(O)：入射光在反射面上的投射點；（2）三線：入射光線(AO)：投射到反射面的光線；反射光線(OB)：經(jīng)反射面反射出的光線；法線(ON)：過入射點，與反射面垂直的直線；（3）兩角：入射角(i)：入射光線與法線之間的夾角；反射角(r)：反射光線與法線之間的夾角。2.注意：(1)反射角和入射角都是光線與法線的夾角，而不是光線與反射面的夾角。(2)反射光線與入射光線是真實存在的，是可以看見的，用帶箭頭的實線表示；法線則是人們?yōu)檠芯糠瓷洮F(xiàn)象而引入的一條位置參考線，所以在畫光路圖時，總是用虛線表示法線。3.光的反射定律（1）內(nèi)容：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)；反射光線、入射光線分別位于法線兩側(cè)；反射角等于人射角。（2）簡記光的反射定律：①三線共面，即反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；②兩線分居，即反射光線與入射光線分居在法線的兩側(cè)；③兩角相等，即反射角等于入射角。（3）對光的反射定律的理解：①對應(yīng)于每一條入射光線，只有一條反射光線。②反射現(xiàn)象發(fā)生時，先有入射光線，后有反射光線。反射光線是隨著入射光線的改變而改變的，所以不能把“反射角等于入射角”說成“入射角等于反射角”。③在光的反射現(xiàn)象中，入射光線靠近法線時，反射光線隨之靠近法線，即入射角減小，反射角也減??；入射光線遠(yuǎn)離法線時，反射光線隨之遠(yuǎn)離法線，即入射角增大，反射角也增大。④光線垂直鏡面入射時，入射角為0°，反射光線沿原路返回，反射角也為0°，光的傳播方向改變了180°，并不是沒有發(fā)生反射。⑤通過鏡面對入射光線的反射作用，可以看出平面鏡有改變光路的作用。（4）在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的?；A(chǔ)自測4．（2023秋·八年級校聯(lián)考課時練習(xí)）如圖所示，為豎直掛在墻上的平面鏡，位于A處的甲同學(xué)通過平面鏡看到了位于B處的乙同學(xué)，在這一現(xiàn)象中，光的反射角是（）

A． B． C． D．5．（2023·全國·九年級專題練習(xí)）如圖所示是一種光電控制液面高度的儀器，它是通過光束在液面上的反射光線射到光電屏上的光斑位置來判斷液面高低的。如圖所示的光路中，一束光與液面的夾角恒為50°，則以下說法正確的是（）A．入射角的大小為50°B．反射光線和液面的夾角的大小為40°C．若光電屏上的光斑右移，可判斷出液面在下降D．若光電屏上的光斑左移，可判斷出液面在下降6．（2023·上?！ぐ四昙壭Ｂ?lián)考假期作業(yè)）如圖所示，甲、乙兩條光線射至界面并被反射（圖中法線未畫出）。由圖可知，甲、乙兩條光線經(jīng)界面反射后的反射角分別為（）A．90°，30° B．0°，60° C．0°，30° D．90°，60°7．（2023秋·八年級校聯(lián)考課時練習(xí)）如圖，若要讓反射光線射中天花板上的新目標(biāo)，下列方法可行的是（）

A．只將平面鏡豎直向下平移一段距離B．只將平面鏡繞O點順時針轉(zhuǎn)動一定角度C．只將平面鏡水平向右平移一段距離D．只將激光筆的入射光繞O點順時針轉(zhuǎn)過一定角度8．（2023·北京·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）如圖所示，MM′為平面鏡，AO為入射光線，ON為法線，則入射光線AO的反射光線將沿著(選填“OB”“OC”或“OD”)方向射出．知識點三、鏡面反射和漫反射1.鏡面反射（1）概念：鏡面很光滑、一束平行光照射到鏡面上后，會被平行地反射(如圖所示)，這種反射叫做鏡面反射。（2）條件：反射面光滑。（3）應(yīng)用：迎著太陽看平靜的水面，特別亮；背著太陽看平靜的水面，很暗；黑板“反光”會“晃眼”等。2.漫反射（1）概念：凹凸不平的表面會把平行的入射光向著四面八方反射(如圖)，這種反射叫做漫反射。（2）條件：反射面凹凸不平。（3）應(yīng)用：能從各個方向看到本身不發(fā)光的物體，是由于光照射到物體上發(fā)生了漫反射。3.鏡面反射和漫反射的對比：反射類型鏡面反射漫反射相同點都是光的反射現(xiàn)象，都遵循光的反射定律反射面不同點反射面平整光滑粗糙不平反射光平行光線射到反射面上，反射光線仍平行平行光線射到反射面上，反射光線射向各個方向光路圖人的感覺迎著反射光線的方向看去感覺刺眼，看不清物體從各個方向都能看清物體基礎(chǔ)自測：9．（2023·天津·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）黑板反光會“晃”著一些同學(xué)的眼睛，黑板反光時發(fā)生的是（）A．鏡面反射 B．漫反射 C．光沿直線傳播 D．光的折射10．（2023·四川·九年級專題練習(xí)）小王同學(xué)在家里將一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿ON折疊的硬白紙板ENF豎直的立在平面鏡上，以此來探究光的反射規(guī)律。通過測量他發(fā)現(xiàn)此時入射光線與平面鏡成50°夾角，如圖所示，則（）

A．反射光線與鏡面的夾角是40°B．入射角增大10°，反射光線與入射光線的夾角增大20°C．將紙板NOF向后折疊，則反射光線會消失D．光在紙板上發(fā)生了鏡面反射11．（2023春·甘肅慶陽·七年級?？茧A段練習(xí)）一束平行光分別照射到光滑和凹凸不平的物體表面，如圖甲、乙所示，下列說法正確的是（）A．甲圖光路為漫反射的光路圖，乙圖光路為鏡面反射的光路圖B．乙圖中的光線不遵循光的反射定律C．甲圖中觀察到反射位置處較暗D．可以從任意角度觀察到乙圖中的光線12．（2023春·甘肅慶陽·七年級校考階段練習(xí)）一個雨后的晚上，天剛放晴，地面雖干，但仍留有不少水潭，為了不致踩在水潭里，下面的判斷正確的是（）A．迎著月光走時，地面發(fā)亮處是水潭B．迎著月光走時，地面暗處是水潭C．背著月光走時，地面發(fā)亮處是水潭D．迎著和背著月光走時，地面發(fā)亮處是水潭13．（2023秋·陜西·八年級交大附中分校?？计谀┤鐖D所示，走在夜幕下的大街小巷經(jīng)常可以看見商家利用燈光將“廣告圖”投射在地面上。周圍的行人從各個方向都能看到地面上的“廣告圖”，這是由于光在地面上發(fā)生了反射（選填“鏡面”或“漫”）。該反射（選填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。14．（2023秋·陜西西安·八年級統(tǒng)考期末）2021年12月14日，我國首輛磁浮空軌列車“興國號”在武漢下線，將用于興國永磁磁浮技術(shù)工程示范線，示范線全長878m?！芭d國號”列車表面閃閃發(fā)光，是由于光在列車表面發(fā)生了（選填“鏡面”或“漫”）反射。若列車測試時通過示范線的時間為43.9s，則測試過程中列車的平均速度是m/s。磁浮空軌列車“興國號”不依靠橡膠輪子行駛，永久磁鐵與軌道相斥并在槽口中線保持懸浮狀態(tài)，實現(xiàn)零摩擦運(yùn)行，降低噪聲，這是在（選填“聲源處”、“傳播過程中”或“人耳處”）控制噪聲。知識點四、實驗：探究光折射時的特征【提出問題】我們知道光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,那么光在“跨過”兩種介質(zhì)界面時是否還是沿直線傳播呢?有什么規(guī)律呢？【猜想與假設(shè)】斜插入水中的筷子變彎，猜想光從水中斜射入空氣時，傳播方向發(fā)生廣改變?！緦嶒炦^程與分析】（1）向水槽中倒入水，如下圖所示，在水槽中沿豎直方向放好光屏,讓入射光緊貼光屏的左半側(cè)射入，讓右半側(cè)光屏沿法線前后轉(zhuǎn)動，當(dāng)折射光線呈現(xiàn)在光屏上時，可以發(fā)現(xiàn)折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。（2）開始時讓光線沿法線方向從空氣射入水中，即與界面垂直的方向射入，可以看到光線沿直線射人水中。（3）將光線繞著入射點逆時針旋轉(zhuǎn),觀察水中光線的傳播方向，可以發(fā)現(xiàn)射入水中的光線也繞著入射點逆時針方向旋轉(zhuǎn)，但折射角始終小于入射角。（4）讓光線從水中射入空氣中，可以發(fā)現(xiàn)光線垂直界面入射時，傳播方向不發(fā)生改變；光線從水中相對于界面斜射時,光的傳播方向發(fā)生改變，隨著入射角增大，折射角也增大，且折射角始終大于入射角。【得出結(jié)論】光折射時的特點:（1）光發(fā)生折射時,折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè);（2）光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時,折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角;（3）光從水中或其他介質(zhì)斜射入空氣中時,折射角大于入射角:（4）入射角增大(或減小)時,折射角也增大(或減小);（5）光垂直射向兩種介質(zhì)的界面時,傳播方向不變基礎(chǔ)自測15．（2023·河南焦作·統(tǒng)考模擬預(yù)測）如圖所示，小明在研究光的折射規(guī)律時，為了觀察到光的折射過程，他就把一塊白色的板豎直放在水中，然后將一激光束從空氣中斜射入水中，結(jié)果在白板上看到了折射的過程。（1）若他將激光束向水面靠攏，請問折射光束應(yīng)（靠近/遠(yuǎn)離）水面；（2）若入射水面的激光束的角度保持不變，在水槽中加適量水，請問水底的光斑應(yīng)向（左/右）移；（3）該豎板左側(cè)可以繞圖中虛線自由翻轉(zhuǎn)，如果將左側(cè)豎板向后翻轉(zhuǎn)后，折射光線在豎板上消失，返回后又再次出現(xiàn)在豎板上，這說明：。16．（2023·廣西·九年級校聯(lián)考專題練習(xí)）某同學(xué)做“探究光的折射規(guī)律”實驗，她把半圓形玻璃磚固定在圓盤中心，讓激光束沿圓盤半徑入射到玻璃磚圓心處，激光束經(jīng)玻璃磚折射后從半圓弧邊射出（如圖所示）。旋轉(zhuǎn)圓盤，多次改變激光束入射角度，觀察折射光線方向并記錄數(shù)據(jù)，如下表所示。實驗次數(shù)12345入射角折射角（1）做第三次實驗時，忘了記錄入射角的數(shù)據(jù)，結(jié)合圖可知，此時的入射角為；（2）分析實驗數(shù)據(jù)可知：當(dāng)光從空氣斜射到玻璃表面時，折射角入射角，折射角隨入射角增大而。知識點五、光的折射定律1.光的折射中的基本概念：（1）入射光線：從光源射向兩透明介質(zhì)分界面的光線；（2）折射光線：從入射點射向另一介質(zhì)的光線；（3）法線：過入射點垂直與兩分界面的虛線；（4）入射點：入射光線與兩介質(zhì)分界面的交點；（5）入射角：入射光線與法線之間的夾角；（6）折射角：折射光線與法線之間的夾角。簡稱“一點”（入射點）、“一面”（分界面）、“二角”（入射角和折射角）、“三線”（入射光線、折射光線和法線）。2.光的折射規(guī)律：（1）折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；（2）折射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)；（3）光從空氣斜射入水或其它介質(zhì)時，折射角小于入射角；當(dāng)入射角增大時，折射角也增大。光從水或其它介質(zhì)斜射入空氣中時，折射角大于入射角。（4）光從空氣垂直射入水（或其它介質(zhì)）中時，傳播方向不變。（5）折射時光路可逆。3.理解：（1）弄清入射點、入射角、折射角、入射光線、折射光線和法線的含義，特別是法線，它既是界面的垂線，又是作圖時畫入射角和折射角的參照標(biāo)準(zhǔn)。(2)折射角隨入射角的增大(減小)而增大(減小)，但不成正比，敘述時應(yīng)先說折射角后說入射角。(3)無論光是從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中，還是光從水或其他介質(zhì)斜射入空氣中，在空氣(或真空)中的角(入射角或折射角)總是大于在水中或其他介質(zhì)中的角(折射角或入射角)。4.光的反射和折射的異同點項目光的反射光的折射不同點介質(zhì)反射光線與入射光線在同種均勻介質(zhì)中折射光線與入射光線在不同介質(zhì)或同種不均勻介質(zhì)中 角度大小關(guān)系反射角等于入射角折射角與入射角的大小一股不相等光垂直射入時的方向反射光線與入射光方向相反折射光線與入射光線方向相同相同點三線共面情況反射光線和折射光線都與入射光線、法線在同一平面內(nèi) 與法線的關(guān)系反射光線和折射光線都分別與人射光線位于法線的兩側(cè) 兩角的關(guān)系反射角和折射角都隨入射角的改變而改變,即同時變大或同時變小 光路的可逆性光路都是可逆的成像情況光在兩種介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射時都能成像，且都為虛像基礎(chǔ)自測17．（2023·四川·九年級專題練習(xí)）圖中光線由玻璃進(jìn)入水中時，折射線只可能通過（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點18．（2023·四川·九年級專題練習(xí)）當(dāng)光從玻璃斜射入空氣中時，入射角為30°，則折射角可能是（）A．0° B．15° C．30° D．50°19．（2023秋·江西宜春·八年級統(tǒng)考期末）如圖所示，是小明在岸上看到水中魚的光路（光的傳播方向未標(biāo)出）。A點為小明的眼睛，S和S′分別為水中的魚和小明看到魚的虛像。圖中的折射光線是（填“OS”或“OA”），入射角的大小為。20．（2023秋·湖南邵陽·八年級統(tǒng)考期末）一束光線從空氣中垂直射入水中，入射角是度；折射光線與反射光線的夾角是度。21．（2023·安徽馬鞍山·?？级＃┤鐖D是一束光從玻璃斜射入空氣的光路圖，由圖中可知，折射角是。知識點五、生活中的折射現(xiàn)象及解釋1.“池水變淺”：從岸上看水中的物體，例如岸上的人看水中的魚位置“變高”。如圖所示，從魚身上A點反射出的兩條光線經(jīng)折射后射入人眼(光從水中斜射入空氣中，折射角大于入射角)，因為折射光線的反向延長線相交于A'點，此時人感覺光好像是從A'點發(fā)出的，所以人逆著折射光看去，看到的是水中魚的虛像，它比魚的實際位置高。2.從水中看岸上的物體“變高”，例如