3.2探究光的反射规律　一．选择题（共10小题）1．生活中光的世界丰富多彩，下列描述中，能用光的反射知识解释的是（　　）A．太极湖边，倒影可见B．林萌树下，点点光斑C．山涧小溪，清澈见底D．雨过天晴，彩虹出现2．如图所示的现象中，由光的反射形成的是（　　）A．日食美景B．天空彩虹C．耀眼幕墙D．林间光柱3．图为观察微小形变的装置。平面镜M放置在水平桌面上，光源S发出一束激光射到镜面上，经反射后在标尺上形成光斑P．若在图示位置用力F向下挤压桌面，则（　　）A．激光束的入射角增大反射角减小17B．激光束的入射角减小反射角增大C．标尺上的光斑右移D．标尺上的光斑左移4．如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置，关于该实验下列说法中错误的是（　　）A．该实验应该选用较薄的玻璃板B．该实验选用两个等大的蜡烛是为了比较像与物的大小C．通过该实验得出的结论是像的大小随物距的变化而改变D．实验中测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较像与物体到镜面的距离5．如图所示，MM’为平面镜，AO为入射光线，ON为法线，入射角∠AON等于60°．已知∠NOB等于30°，∠NOC等于45°，∠NOD等于60°．则入射光线AO的反射光线将沿着方向射出。（　　）A．ONB．OBC．OCD．OD6．一束阳光照射到平面镜上，与镜面的夹角25°，转动平面镜，使光束与镜面的夹角增至30°，则反射光线与入射光线间的夹角与原来相比（　　）A．减少了5°B．减少了10°C．减少了15°D．减少了20°7．如图所示，将一光源置于竖直的平面镜前的S点，A处的人会看到平面镜中也出现一个“光源”。图中对于人眼看到平面镜中“光源”的作图过程中，正确规范的是（图中的数字符号表示的是作图的先后次序）（　　）17A．B．C．D．8．城市里高楼大厦的玻璃幕墙在强烈的阳光下会选成“光污染”，给周围的居民造成干扰，产生这种“光污染”的原因是（　　）A．玻璃幕墙会增强周围居民的采光B．玻璃幕墙对太阳光形成了漫反射C．玻璃幕墙可以增大周围居民的视野，对居民是有好处的D．玻璃幕墙对太阳光形成了镜面反射9．多媒体投影仪使用的屏幕是用粗糙的白布制成的，下列有关这一问题的说法正确的是（　　）A．投影仪照射到屏幕上的光会发生镜面反射B．投影仪照射到屏幕上的光会发生漫反射C．光在屏幕上发生镜面反射时，全班的同学都能看清屏幕上的画面D．光在发生漫反射时，不遵守光的反射定律10．小明和小丽在照同一面镜子，小明在镜子中看到了小丽的眼睛，下列说法正确的是（　　）A．小丽也一定能通过镜子看到小明的眼睛B．小丽一定不能通过镜子看到小明的眼睛C．小丽通过镜子可能看到小明的眼睛D．无法确定小丽能不能通过镜子看到小明的眼睛　二．填空题（共10小题）11．小丽在廋西湖边游玩时看到湖畔垂柳成荫，她惊奇的发现一只“小鸟”在水中飞翔。他所看到的是空中小鸟由于光　　形成的　　（选填“实”或“虚”）像；当小鸟向高处飞行时，水中的“小鸟”将　　（变大/变小/不变）；以小鸟为参照物，水面是　　（运动/静止）的。12．若某桥下水深为4m，桥上一彩灯距水面11m，则该彩灯的“倒影”距水面　　17m；若江水上涨1m，彩灯位置不变，则该彩灯与其对应“倒影”相距　　m。13．如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。（1）A点与光屏在水中所成的像是　　像（选填“虚”或“实”）；（2）若光斑B向右移动了1m，说明水位　　（选填“上升”或“下降”）了　　m。14．早晨，太阳光以与水平面成30°夹角射到平静池塘的水面上，则太阳光的反射角是　　，随着太阳的升起，反射角将　　（填“增大”“减小”“不变”），正午太阳光垂直射向水面时，反射角是　　。15．如图所示，MM′为平面镜，OD为反射光线，ON为法线，反射角∠DON等于60°．已知∠NOA等于30°，∠NOB等于45°，∠NOC等于60°．则反射光线OD的对应入射光线应是　　。16．为了把太阳光反射到一座洞口朝向正西方向的水平涵洞中去，小明设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M，如图所示，正午时刻，太阳光垂直于水平地面照射，图中表示平面镜方向的那个角度应为α=　　；午后，随着太阳西斜，α应适当　　（选填“增大”或“减小”）。17．阳光下平静的湖面上看上去很耀眼，是因为光射向水面时发生了　　的缘故。我们看电影时，能从不同角度看到屏幕上的画面，是由于发生　　的缘故。18．有些同学由于过度使用电子产品导致近视，需配戴　　17透镜来矫正。课堂上，教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字，这是因为光在黑板上发生　　（选填“漫”或“镜面”）反射的缘故；个别同学被前方高个子同学挡住，看不到黑板上的一些字，这是因为光　　的缘故。19．光的反射分　　和　　，它们都遵守　　。我们能从各个方向看到物体，是由于它发生了　　。我们有时会看到高楼的玻璃幕墙发出耀眼的光，这是由于太阳光在玻璃上发生了　　。20．教学楼的走廊里挂着一块平面镜，当同学们走进镜子时，同学间可以通过镜子互相看到对方，表明了反射时光路是　　的；有时阳光射进来，部分同学看到镜子里很“刺眼”，这是因为镜子发生了　　。　三．作图题（共2小题）21．如图所示，光线AO射向平面镜，请作出其反射光线。22．图中AB、CD是由发光点S发出并经平面镜反射的两条光线，在图中画出S和它在平面镜中的像S′。　四．实验探究题（共1小题）23．在探究“光的反射定律”实验时，进行如图所示的实验操作。17（1）小明让光线贴着垂直于镜面的纸板沿AO方向射向镜面，反射光沿OB方向射出，并用量角器测量入射角和反射角的大小，结果如图甲所示，接下来小明应该多次改变　　，重复上述操作，最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律。（2）在实验过程中，若将纸板倾斜，如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线　　（选填“在”或“不在”）同一平面内，若此时通过平面镜观察纸板，则看到的图象应为丙图中的　　（选填“①”、“②”或“③”）。　五．计算题（共1小题）24．当太阳光跟水平方向成40°角时（OQ为水平线），为了把太阳光反射到很深的井底，应当把平面镜放在跟水平方向成多大角度的位置上？（求∠MOQ）　17参考答案与试题解析　一．选择题（共10小题）1．【分析】光在自然界中存在三种光现象：光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；当光照射到物体界面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等；当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向的会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。【解答】解：A、倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确；B、林萌树下的点点光斑，是太阳通过小孔形成的实像，是由于光的直线传播形成的，故B错误；C、小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故C错误；D、雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折射，故D错误。故选：A。　2．【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。【解答】解：A、当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，因此日食形成由于光的直线传播，故与题意不符；17B、雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的，故与题意不符；C、耀眼幕墙是由于光线照在光滑的幕墙上发生镜面反射造成的，符合题意。D、林间光柱是光的直线传播形成的，故与题意不符。故选：C。　3．【分析】力可以改变物体的形状；用力压桌面，桌面发生形变，然后根据光的反射定律作图可得出结论。【解答】解：光源S发出一束激光射到镜面上，当用力压桌面时，平面镜向中间倾斜（如下图所示），造成入射角增大，根据反射角等于入射角可知，反射光线远离法线，导致了标尺上的光斑右移。故选：C。　4．【分析】（1）从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面会出现两个像和保证实验效果这个角度去分析此题。（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，便于比较物像大小关系。（3）平面镜成像时，像与物的大小始终相等。（4）实验中，通过比较两只蜡烛到玻璃板的距离来研究成像时物距与像距的关系。【解答】解：A、因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，故A正确；B、选取两支完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以比较物像大小关系。故B正确。17C、平面镜成像时，像与物的大小始终相等。所以通过该实验得出的结论是像的大小不随物距的变化而改变，故C错误；D、实验中测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较像与物体到镜面的距离关系，故D正确。故选：C。　5．【分析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。据此结合图片进行分析。【解答】解：由图知，∠NOD与∠NOA的角度相同，所以OD为反射光线，则∠NOD为反射角等于60°，所以入射角AON等于60°，入射光线AO的反射光线将沿着OD的方向射出。故选：D。　6．【分析】由光的反射定律知：反射角等于入射角，而入射角、反射角分别为入射光线、反射光线与法线的夹角，那么反射光线与入射光线的夹角即为2倍的入射角。那么，首先分别求出平面镜转动前后入射角的度数，然后根据倍数关系求出对应的反射光线、入射光线的夹角大小，通过比较可求出答案。【解答】解：平面镜转动前，入射角的度数为：90°﹣25°=65°；此时，入射光线、反射光线的夹角为：65°×2=130°。平面镜转动后，入射角的度数为：90°﹣30°=60°；此时，入射光线、反射光线的夹角为：60°×2=120°。则平面镜转动后，反射光线与入射光线间的夹角比原来减小了，减小的度数为：130°﹣120°=10°。故选：B。　7．【分析】根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接S′A与镜面的交点为入射点O，再完成光路。【解答】解：人眼看到平面镜中“光源”的作图过程中，正确规范的是①首先过镜面作出点光源S的对称点S′，即为S在平面镜中的像，17②连接S′A与镜面交于O点，即为入射点（反射点），OA为反射光线，③连接SO就得到入射光线，故选：D。　8．【分析】要解答本题需掌握：平行光射到玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等反射面时，反射光线射向同一方向，会造成光污染。【解答】解：建筑物的玻璃幕墙比较光滑，作为反射面的时候，都属于镜面反射，太阳光射到上面，光线被反射，从同一方向射出，光线很强，形成了光污染，故ABC错误，D正确。故选：D。　9．【分析】光照在凹凸不平的物体表面，反射光线向着四面八方反射，这种反射叫漫反射；物体照在光滑的物体表面，反射光线向着同一方向射出，这种反射叫镜面反射。不论是镜面反射还是漫反射，都遵循光的反射定律。【解答】解：（1）全班同学都能看到画面是因为光射到投影银幕上，反射光线是向着四面八方的，是漫反射，故B正确，AC错误；（2）镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D错误。故选：B。　10．【分析】①甲在镜子中看到乙的眼睛说明从乙的眼睛反射出的光线，经平面镜的反射后射入了甲的眼睛；②要判断乙能否看到甲的眼睛，关键是要看甲的眼睛反射出的光线是否会经平面镜的反射进入乙的眼睛。【解答】解：根据反射现象中光路的可逆性，既然小丽的眼睛反射出的光线能再经过平面镜的反射后进入小明的眼睛，那么逆着这束光线，光路仍然是成立的，也就是从小明的眼睛反射出的光线经平面镜的反射后会进入小丽的眼睛，所以小丽一定能看到小明的眼睛。故选：A。　17二．填空题（共10小题）11．【分析】平静的湖面是一个平面镜，水中的“小鸟”是小鸟在平面镜中成的像。平面镜成像规律：物体在平面镜里成的像是正立的虚像，与物体大小相同、连线与镜面垂直、到镜面的距离相等、左右相反。判断物体是否运动就看物体与参照物之间的位置是否发生变化，位置发生变化则物体运动，位置不发生变化，则物体静止。【解答】解：在水中飞翔的“小鸟”是空中的小鸟以水面为反射面在水中形成的虚像，由于它是反射光线的反向延长线会聚而成的，所以是虚像。据平面镜所成的像与物体大小相等的特点可知，若小鸟往高处飞，则“倒影”大小不变。小鸟在天空飞翔时，小鸟相对于水面位置发生着改变，所以以小鸟为参照物，水面是运动的，故答案为：反射；虚；不变；运动。　12．【分析】平面镜成的像与物到镜面距离相等，当镜面位置发生变化时，像与物到镜面的距离仍然相等。【解答】解：（1）平静的江面相当于平面镜，根据像与物到镜面距离相等，彩灯与江面距离11m，彩灯的像离江面也是11m；（2）江水上涨后，彩灯与水面的距离减小了1m，即11m﹣1m=10m，此时像与物到镜面的距离仍然相等，所以“倒影”离水面也是10m，灯与倒影的距离就是10m+10m=20m。故答案为：11；20。　13．【分析】平面镜成像的实质是光的反射，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像。【解答】解：（1）水面相当于平面镜，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像，故A点与光屏在水中所成的像是虚像；（2）若光斑B向右移动了1m，移动到E点，如下图所示：17BE=OF=1m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG=OF=×1m=0.5m，则说明水位下降了0.5m。故答案为：（1）虚；（2）下降；0.5。　14．【分析】（1）光的反射定律：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。（2）入射角和反射角的概念：入射角是入射光线与法线的夹角；反射角是反射光线与法线的夹角；反射角随入射角的变化而变化。【解答】解：太阳光与平静的池塘水面成30°角射向水面时，则入射角为90°﹣30°=60°，由反射定律可知，反射角等于入射角，也为60°；随着太阳的升起，太阳越升越高，阳光与地面间的夹角越来越大，入射角逐渐变小，反射角逐渐变小；当正午太阳光垂直射向水面时，入射光线、反射光线、法线，三线重合，此时入射角为0°，反射角是0°。故答案为：60°；减小；0°。　15．【分析】光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。据此结合图片进行分析。【解答】解：根据光的反射定律可知，反射角等于入射角；因为反射角∠DON等于60°，所以入射角也等于60°，而∠NOC等于60°，所以对应的入射光线将沿CO射入。故答案为：CO。　16．17【分析】要解决此题，关键是要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”，根据数学平面几何知识，找出α与入射角的关系，分析解答本题中的问题。【解答】解：如图，∠1为入射角，根据光的反射定律：反射角等于入射角，即∠2=∠1，由平面几何知识：∠α=∠3，而∠3=90°﹣∠2，∴∠α=90°﹣∠1正午时刻，太阳光垂直于水平地面照射，反射光线朝正东的水平方向，所以反射光线与入射光线之间的夹角为90°，入射角为45°，即∠1=45°，所以α=45°；午后，随着太阳西斜，入射角∠1增大，则∠α=90°﹣∠1减小。故答案为：45°；减小。　17．【分析】反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。【解答】解：平静的湖面相当于平面镜，阳光下平静的湖面上看上去很耀眼，是因为光射向水面时发生了镜面反射；银幕是凹凸不平的，平行光线入射到粗糙的银幕上，反射光线射向四面八方，进入不同方向的人的眼睛，不同方向的人们都能看到，因此光在银幕上发生了漫反射；故答案为：镜面反射；漫反射。　18．【分析】（1）近视眼的晶状体较厚，会聚能力较强，看远处的物体时，将像成在视网膜的前面，需戴凹透镜矫正。17（2）漫反射时反射光线射向各个方向，所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体；（3）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。【解答】解：近视眼是由于晶状体太厚，折光能力太强（也可能是由于眼球的前后方向距离太长），近视眼看远处的物体时，将像成在视网膜的前面；为了使像正好呈在视网膜上，应使光线推迟会聚，使所成的像相对于晶状体后移，所以应佩戴发散透镜即凹透镜进行矫正。教室里各个位置的同学都能看到黑板上的字，这是因为光在黑板上发生漫反射的缘故；个别同学被前方高个子同学挡住，看不到黑板上的一些字，这是因为光沿直线传播的缘故。故答案为：凹；漫；沿直线传播。　19．【分析】一束平行光射到物体的光滑表面，经反射后，其反射光线仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射，一束平行光射向物体的粗糙表面，经反射后，反射光线不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。我们看到镜面反射后的光会觉得较亮，而在各个方向会看到漫反射的光。【解答】解：光的反射分为镜面反射和漫反射两类，我们能从各个方向看到物体，是因为光在物体表面发生漫反射的缘故；有时会看到高楼的玻璃幕墙发出耀眼的光，这是由于太阳光在玻璃上发生了镜面反射的缘故。故本题答案为：镜面反射；漫反射；光的反射定律；漫反射；镜面反射。　20．【分析】（1）光的反射中，光路是可逆的。（2）平行光线经平面镜之后平行射出，这种反射是镜面反射【解答】解：（1）同学间可以通过镜子互相看到对方，表明了反射时光路是可逆的。（2）平行的太阳光射向平面镜，阳光经平面镜反射之后，反射光也是平行的，这种反射是镜面反射。故答案为：可逆；镜面反射。　三．作图题（共2小题）21．【分析】17要解决此题，需要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。可归纳为：“三线共面，两线分居，两角相等”。【解答】解：首先做出法线，根据光的反射定律中的反射角等于入射角，反射光线和入射光线分居法线两侧，可以做出对应的反射光线OB．如图所示：　22．【分析】方法一：完成本题，可以先根据反射光线反向延长通过像点，先作出像点S′，再根据像与物关于平面镜对称作出发光点S，最后补全对应的入射光线；方法二：根据反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角作出反射光线对应的入射光线，交点S即为发光点，再根据平面镜成像时像与物关于平面镜对称作出像点S′。【解答】解：方法一：先将反射光线AB、CD反向延长交于一点，即为像点S′，再作出S′关于平面镜的对称点，即为发光点S，连接SA、SB为两条入射光线，如图所示：方法二：过反射点A垂直镜面作出两条法线，在法线左侧作出反射光线AB的入射光线SA，注意入射角在大小上要与反射角的大小相等，同理作出反射光线CD的入射光线SC，入射光线SA、SC的交点S即为发光点的位置；再作出发光点S关于平面镜的对称点S′，即为像点，如图所示：17　四．实验探究题（共1小题）23．【分析】（1）要探究反射角与入射角的关系，应该多次改变入射角的大小，并量出对应的另一个角即反射角的大小，比较得出结论。（2）根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论。物像关于镜面对称。【解答】解：（1）在探究“光的反射定律”实验时，要探究反射角与入射角的关系，应该多次改变入射角的大小，最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律。（2）根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图丙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线仍在同一平面内，但不能在纸板上看到反射光线，若此时通过平面镜观察纸板，因为物像关于镜面对称，则看到的图象应为丙图中的③。故答案为：（1）入射角大小；（2）在；③。　五．计算题（共1小题）24．【分析】（1）根据入射光线和反射光线，可以确定入射光线和反射光线之间的夹角，由于反射角等于入射角，所以法线是入射光线和反射光线之间夹角的角平分线；17（2）入射光线与反射光线夹角的角平分线即为法线，由于法线和镜面始终是垂直的，由此可以确定平面镜的位置，根据各个角度之间的大小关系可以确定平面镜与水平地面之间的夹角。【解答】解：由题意可知，∠SOQ=40°，∠QOP=90°；从图中可以看出，入射光线与反射光线的夹角∠SOP=40°+90°=130°，所以入射角∠SON=65°；又因为法线与平面镜垂直，所以入射光线与平面镜的夹角∠SOM=90°﹣65°=25°；则平面镜与水平方向的夹角：∠MOQ=∠SOQ+∠SOM=40°+25°=65°。答：应当把平面镜放在跟水平方向成65角度的位置上。　17