中考物理总复习问题探究 光的反射遵循怎样的规律.docx

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中考物理总复习问题探究光的反射遵循怎样的规律

第4问.光的反射遵循怎样的规律？

◇学生提问

如图所示，入射光线与平面镜成α角，在入射光线位置不动的情况下，要使反射光线与入射光线的夹角增大20°，则平面镜应（）

A.沿顺时针方向转动10°B.沿顺时针方向转动20°

C.沿逆时针方向转动20°D.沿逆时针方向转动10°

老师，这个题目我觉得无从下手，您能告诉我如何解答此类问题吗？

◇问题探究

光的反射定律（重要性：

★★）

老师：

别急，一步一步的来，你肯定能掌握解答此类问题的技巧。

解答此类题你知道要用到什么知识吗？

学生：

需要用到光的反射定律。

老师：

那好，请你说一下对光的反射定律的理解。

学生：

发生光的反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。

发生反射时，光路是可逆的呢。

老师：

很好，你能简单概括一下光的反射定律吗？

学生：

“三线共面”、“两角”相等。

老师：

法线有什么作用呢？

学生：

法线有两种身份：

一是反射面的垂线、二是反射光线和入射光线夹角的角平分线。

老师：

对，法线是解答光的反射相关问题的关键，是入射光线和反射光线位置关系的参照标准。

在上面的题目中，入射光线与平面镜成α角，则入射角是多少度呀？

学生：

入射角是90°-α，反射角也是90°-α，反射角跟入射角永远相等。

老师：

呵呵，要使反射光线与入射光线的夹角增大20°，那么入射光线跟镜面的夹角改变多少呢？

学生：

要使反射光线与入射光线的夹角增大20°，入射角增大10°，入射光线跟镜面的夹角减小10°，在入射光线位置不动的情况下，平面镜应沿顺时针方向转动10°，所以本题应该选择A项。

镜面反射和漫反射（重要性：

★★）

老师：

对啊，光的反射有几种形式呢？

学生：

有两种形式，一种是镜面反射，一种是漫反射。

如下图所示。

镜面反射漫反射

老师：

如何区分镜面反射和漫反射呀？

学生：

镜面反射是指光滑表面的反射，比如平面镜发生的反射就是镜面反射。

平行的光线照射到平面镜上会被平行的反射出去。

漫反射是指粗糙的表面发生的反射，比如粗糙的纸面发生的反射。

平行的入射光线照射到纸面上会向不同的方向反射。

老师：

漫反射遵循光的反射定律吗？

学生：

镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。

在发生漫反射时，因为反射面凹凸不平，每条光线都遵循光的反射定律，所以反射光线会射向不同的方向。

老师：

你知道生活中哪些光现象属于漫反射吗？

学生：

电影的银幕用粗糙的白布来做就是利用它发生漫反射；黑板的表面粗糙不平，也是为了让它发生漫反射。

◇学生笔记

1.光的反射定律可以概括为“三线共面、两角相等”。

2.法线是反射面的“垂线”、是反射光线和入射光线夹角的角平分线。

这是光的反射作图的依据。

3.漫反射也遵循光的反射定律，发射光线之所以射向各个方向，是因为反射面凹凸不平的缘故。

◇要点训练

1.为了把太阳光反射到一座洞口朝向正东方向的水平涵洞中去，小明设计安装了一块能够自动调节方向的平面镜M，如右图所示。

正午时刻，太阳光垂直于水平地面直射，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”）。

答案：

45°增大

解析：

本题考查了光的反射定律的实际应用。

太阳光垂直于水平地面直射，反射光线平行的射入左端，则入射光线与反射光线之间的夹角是90°，入射角和反射角都是45°，所以反射光线与平面镜之间的锐角是45°，所以，图中表示平面镜方向的那个角度应为α＝45°，因为角α与反射光线与镜面的夹角属于两条平行线之间的内错角。

午后，随着太阳西斜，反射光线与入射光线之间的夹角变小，反射角变小，反射光线与镜面之间的夹角变大，所以α应适当增大。

2.下列事例中属于光的反射现象的是（　　）

A．湖岸边的树在平静的水面形成倒影

B．阳光下，茂密树林的地面有许多小圆形光斑

C．夜晚，路灯下看到自己的影子

D．斜插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折

答案：

A

解析：

湖岸边的树在平静的水面形成倒影不是影子，平静的水面相当于平面镜，这属于光的反射现象。

阳光下，茂密树林的地面有许多小圆形光斑是小孔成像现象，其形成原理是光的直线传播。

夜晚，路灯下看到自己的影子是光的直线传播现象。

斜插入水中的筷子，在水中的部分看起来向上弯折是光的折射现象。

故正确答案是A。

3.光学实验课时，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出规一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（）

A．地面吸收了所有的光B．墙壁对光发生漫反射

C．地面对光发生漫反射D．墙壁对光发生镜面反射

答案：

B

解析：

大理石地面光滑，发生了镜面反射，所以形成的光斑很暗。

墙面粗糙，发生了漫反射，所以我们会看到一个明亮的光斑。

4.雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水,下列判断中正确的是（）

A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走发亮处是水

B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水

C.迎着月光或背着月光走,都应是地上发亮处是水

D.迎着月光或背着月光走,都应是地上暗处是水

答案：

B

解析：

迎着月亮走，根据光的反射定律可知，月亮反射的光照到地面的积水上，水面发生镜面反射，把月光正好反射到人的眼睛，所以我们看到水面处发亮。

背着月光走，月光从背后照到积水面上，水面把光线反射到人的前面，所以我们看到水面处发暗。

5.如左下图所示，小明通过一平面镜看到了桌子下面的小球。

图中画出了入射光线和反射光线，但末标出光的传播方向。

在图中用箭头标出光的传插方向，并根据光的反射定律画出平面镜。

答案：

见右下图所示。

解析：

小明通过一平面镜看到了桌子下面的小球，是因为小球反射的光通过平面镜的反射后进入了人的眼睛，所以光线的传播方向是由小球到平面镜，再由平面镜到人的眼睛。

画平面镜需要借助法线，因为法线是反射光线和入射光线之间夹角的平分线，所以我们先把此角的平分线画出，然后再画出该法线的垂线即是平面镜的位置。

解答此题的关键之处是利用了法线的两种身份：

“角平分线”、“垂线”。