光的反射和折射练习Word格式.docx

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折射光线和入射光线分别位于法线两侧，光从空气斜射入水或玻璃时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角。

入射角增大时，折射角也增大。

光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不变。

（3）由光路可逆性可知：

光从水中或玻璃射向空气中时，折射光线将偏离法线，折射角大于入射角。

知识点1光的反射及反射定律

例1雨后天晴的夜晚，为了不踩到地面上的积水，下列判断正确的是（）

A．迎着月光走，地上暗处是水；

背着月光走，地上发亮处是水

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．迎着月光走或背着月光走，地上发亮处都应是积水

D．迎着月光走或背着月光走，地上的暗处都应是积水

思路导引：

本题设置的环境是雨后天晴的夜晚，涉及到两种表面的反射：

镜面反射和漫反射，要求判断两种情况下，地上的积水处发亮还是变暗。

解析：

我们能看到物体，是因为物体发出的光线或反射的光线进入了眼睛。

本题中，可以把平静的水面当作镜面，发生镜面反射；

地面的表面粗糙不平，发生漫反射。

当月光照射到水面上时，会发生镜面反射，反射光线都向同一方向射出，当人迎着月光

走时间，如图1-5-4甲所示，，反射光线就进入到人的眼睛，所以看上去这些水面是亮的。

当背着月光走时，如图1-5-4乙所示，几乎没有反射光线进入人的眼睛，所以看上去这些水面时暗的。

而路面粗糙不平，月光照射路面时发生漫反射，反射光线射向各个方向，有一部分光线进入人的眼睛。

因此迎着月光看，水面比路面要亮；

背着月光看，水面比路面要暗。

答案：

B

题练1有一光电控制液面的仪器，通过光束入射到液面上的反射光线打到光电屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面高度，然后通过装置调节液面的高度。

光路图如图1-5-5所示，当光电屏上的光点由S

移到S

时，表示液面高度（）

A．上升B．下降

C．不变D．都有可能

题练2晚上，在漆黑的房间里，桌子上铺一张白纸，把一枚小平面镜（镜面朝上）放在白纸上。

当手电筒的光正对平面镜与白纸照射时。

如图1-5-6所示，从侧面看去（）

A．镜子比较亮，它发生了镜面反射

B．镜子比较暗，它发生了镜面反射

C．白纸比较亮，它发生了镜面发射

D．白纸比较暗，它发生了漫反射

领悟：

光的反射现象有镜面反射和漫反射两种。

镜面反射是平行光线入射到光滑反射面时反射光线也平行朝一个方向射出。

漫反射是平行光线入射到粗糙反射面时反射光线朝各个方向射出。

漫反射仍准寻反射定律，它使我们看见周围的物体。

知识点2平面镜和球面镜的成像原理

例2某同学从远处走向一面穿衣镜，他在镜中的像的大小及像和人之间的距离正确的是（）

A.像大小不变，像和人之间的距离变小

B.像变大，像和人之间的距离变小

C.像变小，像和人之间的距离变小

D.像大小不变，像和人之间的距离不变

根据平面镜成像特点，像物等大，像和物到平面镜的距离相等。

首先我们要理解平面镜成像的原理光的反射。

如图1-5-7，物体上的一点S射向平面镜反射，这些反射光线的反向延长线交于点S’，反射光线进入人的眼睛，人感觉光好像是从点S’射过来的，点S’就叫物体S的虚像。

虚像实际并不存在，因此画虚像时，反射光线的延长线一定要用虚像。

根据平面镜成像特点像和物大小相等，且像和物到平面镜的距离相等，所以当人走向穿衣镜时，人到穿衣镜的距离变小，所以像到穿衣镜的距离也变小。

要时刻牢记的是平面镜中所成的像大小始终不变。

但由于“视角”原因，使我们在观察物体时有“近大远小”的错觉，正如你看到远方走来的人，一开始看到一个小黑点，慢慢变得越来越大，其实那个小黑点和走到你面前的人一样大。

A

平面镜成像一直是难点和重点，很多同学尽管已经牢记了平面镜成像特点，但在实际应用时常常将把课本知识抛在了脑后，凭感觉做题，当然究其原因还是由于对知识没有真正理解。

在例题的解析中已对平面镜成像原理作了详细的解释，请同学们务必掌握。

题练3随着经济的发展，人们的生活发生了巨大变化，汽车已经开始成为大部分人的代步工具。

观察发现，小汽车前面的挡风玻璃并不时竖直安装的，其主要原因是（）

A．为了美观B．可以有效减小外界噪声干扰

C．扩大视野D．使车内物体通过挡风玻璃所成的像不在车的正前方

题练4如图1-5-8所示，某同学在平面镜前观察自己，根据平面镜成像的特点，你认为他在平面镜中所成的像应该是图中的（）

图1-5-9

图1-5-8

知识点3光的折射及折射定律

例3如图1-5-9所示，光在玻璃和空气的界面上同时发生反射和折射的现象，可以判断是界面，是入射光线，是反射角，是折射角，界面的侧是空气。

根据反射定律和折射定律即可判断。

应先找出图中相等又相邻的角，∠2=∠3，

则角平分线PQ是法线，与法线垂直的直线MN是界面。

根据反射定律和折射定律，反射光线、折射光线这两条光线都跟入射光线分居法线两侧，则单独在法线PQ一侧的一定是入射光线CO，由此可知反射光线是OB，折射光线是OA。

三个角都是光线和法线的夹角，则∠2是入射角，∠3是反射角，∠6是折射角。

由于空气中折射角较大，∠6大于∠2，∠6所在的介质为空气，故界面MN的右侧是空气。

MN是界面；

CO是入射光线；

∠3是反射角；

∠6是折射角；

界面MN的右侧是空气。

在利用光的反射、折射规律作光路图时，法线是特别重要的。

所以我们第一步要找出法线，在让我们作图时应该首先作法线。

为了方便记忆你可以把法线想象成法官，它应第一时间到场。

另外特别要注意的是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，折射角是折射光线与法线的夹角，很多同学会误认为是与界面的夹角。

题练5如图1-5-10所示是光从空气斜射到玻璃表面的情况。

则反射光线与折射光线的夹角的范围是（）。

A．100°

<

θ<

140°

B．50°

100°

C．140°

180°

D．90°

图1-5-10

题练6物理老师在实验室用某种方法在长方形玻璃缸内配制了一些白糖水，两天后，同学们来到实验室上课，一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入白糖水，发现了一个奇特的现象：

白糖水中的光路不是直线，而是一条向下弯曲的曲线，如图1-5-11所示。

关于这个现象的解释，同学们提出了以下猜想，其中能合理解释该现象的猜想是（）

A．玻璃缸的折射作用

图1-5-11

B．激光笔发出的光线不绝对平行

C．白糖水的密度不是均匀的，越深密度越大

D．激光笔发出的各种颜色的光发生了色散

方法题练

题型1掌握转动引起的角度变化问题

例4：

一条光线垂直入射到平面镜上时，作图说明：

（1）入射角为多大？

反射角又是多大？

（2）若保持光的传播方向不变，而将平面镜沿逆时针方向转动20°

角，则反射光线与水平面的夹角为多大？

根据反射定律，可知反射角等于入射角，关键是要明确什么是入射角和反射角。

图1-5-12

光线垂直入射到平面镜上时，入射光线、法线、反射光线将在一条直线上，当入射光线不变，转动平面镜，则入射角发生变化，反射角随之变化，反射光线的位置也将发生变化。

（1）光路图如图1-5-12甲所示。

（2）光路图如图1-5-12乙所示，作水平线MM’和镜面PQ，使∠POM=20°

。

作法线ON⊥PQ，法线转过20°

，则入射角∠AON=20°

，反射角∠BON=20°

反射光线转过40°

，所以反射光线与水平面的夹角∠BOM=50°

如图1-5-12甲，入射角为0°

，反射角为0°

；

（2）如图1-5-12乙，反射光线与水平面的夹角是50°

题型点评这类题目涉及的重点知识是光的反射定律。

做题时只要仔细阅读题目，理清思路，结合图像，利用反射角=入射角这一性质，一般都能得出正确答案。

当保持入射光线方向不变，平面镜绕入射点转过θ角时，法线也转过θ角，反射光线与入射光线之间夹角改变2θ，这个结论非常有用。

当然如果真的记不住这个结论，只要按部就班，按照前面介绍的方法也能得到答案。

题练7如图1-5-13所示，保持入射光线不变，使平面镜绕过入射点且垂直于入射面的轴转10°

角，那么反射光线将会偏转多大的角度？

题练8当入射光线与平面镜夹角为20°

，若保持入射光线方向不变，转动平面镜，使入射光线与平面镜夹角变为50°

，则这过程中反射光线偏转角度为（）

图1-5-13

A．20°

C．30°

D．60°

阅题笔记这类题型在作业和考试中会大量遇到，做此类题目一定要画图，根据反射定律和折射定律来做题。

这里要强调的是在表述时不能说成“入射角等于反射角”，因为先有入射角后有反射角，即反射角的大小随着入射角大小的变化而变化，所以正确的说法是反射角等于入射角。

题型2掌握光路图的绘制原理及平面镜的位置和成像的确定

例5：

如图1-5-14所示，有一束与水平方向成40°

角的光束，要使这束光照亮井底的C，试画出平面镜的位置和光路图。

这道题目要求我们画出光路图和平面镜位置，

要画出光路图必须先知道平面镜的位置，而平面镜的位置

图1-5-17

图1-5-14

图1-5-15

可以根据法线来确定，因为平面镜跟法线是垂直的，而要知道发现就需要先画出反射光线。

根据题意，如射光线经过平面镜反射后要照亮井底的C点，由此可以画出反射光线OC如图1-5-15所示，O点既是入射点，又是反射点。

平面镜跟法线是垂直关系，而法线是入射光线与反射光线夹角的角平分线，因而作出法线OB，然后作出平面镜MN。

如图1-5-15所示。

题型点评此类题目涉及到的重点是反射定律和平面镜的作用。

作为基本题，要求同学们掌握，这类题目在前几年的考试中也经常考到。

这类题目容易失分的地方是画图的规范问题，要求严格按照规范，特点容易遗漏的是光线方向的标注。

图1-5-16

题练9如图1-5-16所示，AB、CD是发光点S发出经平面镜反射的两条光线。

在图中画出发光点S和它的平面镜中的像S’。

阅题笔记当题目要求我们画出平面镜位置时，必定是根据法线来确定其位置，所以我们可以通过法线来找到平面镜位置，当然画法线时应该用虚线。

如果告诉我们平面镜要我们画出入射光线或者反射光线，则应该先根据平面镜画出法线的位置，然后根据反射角等于入射角的原则来作图。

题练10在图1-5-17中分别画出物体AB和ABC在平面镜中所成的像

题型3正确理解折射引起的视觉偏差

例6张军和同学一起去池塘里叉鱼，为了能叉到鱼，应使鱼叉对准（）

A．所看到的鱼B．所看到鱼的下方

C．所看到鱼的上方D．以上选项均不好

根据光的折射定律画出从水中一点发出两条光线经水折射后形成的像来说明问题。

张军所看到的鱼，实际是由于光的折射形成的鱼的虚像。

如图1-5-18所示，从鱼身上任何一点S反射向水面的光线，经过水和空气界面发生折射。

由于是从水射向空气，因而折射角大于入射角，而人眼睛的生理功能有所限制，只能感觉光是沿直线传播。

所以反射光线的反向延长线交于点S’，这就使得鱼身上任何一点的虚像都比该点高，从而使得鱼的虚像位

图1-5-18

置比鱼的位置稍高，所以张军必须对着稍低于所看到鱼的位置叉去，才能叉到鱼。

题型点评这类题型是涉及的难点是光在水中的折射。

做题时需要结合折射光路图，画出相应至少两条折射光线，并将折射光线反向延长相交点即为虚像位置。

本题中用鱼叉应该对准看到的鱼的下方，若换用激光打鱼的话，情况将会不同，根据光路可逆，要叉到鱼应该对准看到的鱼。

题练11如图1-5-19所示，从点光源S发出四条光线，从空气射到水面上，发生折射，在图中所画的光线中，可能正确的是（）

A．只有SA和SB

B．只有SB和SC

C．只有SA和SC

图1-5-19

D．只有SC和SD

题练12图1-5-20所示的是一名潜水员看到的斜插入水中的一根木桩的水上部分，其中正确的是（）

图1-5-21

图1-5-20

阅题笔记光的折射会造成许多光学现象，如插入水中的筷子看上去是弯的；

从上面看玻璃、水等物质时，会感到物体变高一些，如同学们看池塘里的水时会感觉要比实际的浅一点，所以当你去野外游玩时，看到水很浅也不要轻易下水。

当然反过来如果从水中观察岸上的物体，则正好相反，水面上建筑物会比实际高。

能力题练

一、选择题

1．光射到两种物质的界面上发生反射时，下列说法中正确的是（）

A．反射光线跟入射光线和法线在同一平面内

B．光在反射时，有时反射角不等于入射角

C．入射角等于反射角

D．入射角随反射角的改变而改变

2．甲乙两人在照同一个镜子，甲在镜中看到了乙的眼睛，下列说法正确的是（）

A．乙也一定能看到甲的眼睛

B．乙可能看到甲的眼睛

C．乙不可能看到甲的眼睛

D．乙不可能看到甲的全身

3．一同学站在平面镜前并向平面镜靠近，则他在平面镜中所成的像应该是（）

A．像靠近平面镜，且变得越来越大

B．像靠近平面镜，且像的大小不变

C．像靠近平面镜，且变得越来越小

D．人和像的距离不变，且像的大小也不变

4．根据平面镜成像特点，图1-5-21中成像正确的是（）

5．当手指尖触到平面镜上时，手指尖与它在镜中的像相距约4mm，则平面镜的玻璃厚度是（）

A．4mmB．8mmC．2mmD．1mm

6．入射光线与平面镜镜面成35°

，那么反射光线与入射光线之间夹角为（）

A．35°

B．70°

C．55°

D．110°

7．白天在室内照镜子（窗口朝南开），为了能较清楚地看到自己的面容，镜子的正面应（）

A．朝南B．朝北C．朝东D．朝西

8．如图1-5-22是从平面镜中看到一台石英钟的指针位置，此刻钟的实际读数是（）

A．8点20分B．4点20分

图1-5-22

C．3点40分D．3点20分

9．从平面镜里看到背后墙上电子钟示数

，这时时间应是（）

A．21：

05B．21：

15C．20：

15D．20：

05

10．小红在小河边看到“鱼在白云中游”，她看到的是（）

A．鱼是实像，白云是虚像B．鱼、白云都是实像

C．鱼是虚像，白云是实像D．鱼、白云都是虚像

11．如图1-5-23所示，一束方向不变的光线从右斜射向水面，这时的反射角是β，折射角是γ。

若把水槽的左端稍垫高一些，待水面重新恢复平静时，反射角是β1，折射角是γ1，那么（）

A.β1＝β、γ1＝γ　　B.β1＜β、γ1＞γ

图1-5-24

图1-5-23

C.β1＜β、γ1＜γ　　D.β1＞β、γ1＞γ

二、填空题

12．太阳光与水平面成25°

角射到平静的湖面上，则反射角为______度；

若太阳光垂直射向湖面，则反射角是______度，光线的传播方向改变了______度。

13．上课时在教室各处的同学都能看清黑板上的粉笔字，是因为粉笔字对光产生了反射。

而坐在角落里的同学有时会感到黑板有“反光”，这是因为黑板对光产生了

反射。

14．汽车观后镜是______；

太阳灶的反光镜是______，在使用太阳灶时，应把水壶放在______镜的______上.15．小强身高1.6米，站在穿衣镜前2米处，他在镜中的像高是米，他在镜中的像到镜面的距离是米；

当他向镜面前进1米时，人与像之间的距离是米，像高是

米。

三、问答题

16．各种机动车辆为提醒它后面的尾随的车或行人的注意，车后都装有红色警示灯。

自行车后面也装有尾灯。

说是“灯”，其实里面并没有灯泡，白天不起作用，但晚上在公路上行驶时，后面的汽车灯光一照，它就通红透亮，从而引起后面汽车驾驶员的注意，为什么有这样的效果呢？

（如图1-5-24所示的是尾灯的结构：

红色且互相垂直的三角形小玻璃片。

）

第5节光的反射和折射答案

题练1A解析：

本题用“假设法”入手可简化思维过程。

假设液面下降，因入射光线方向未变，则反射光线方向也不应该改变，下降后反射光线应与原反射光线平行，但由于液面下降会导致入射点向右偏移，则反射光线在光电屏上的光点也会右移。

这与题意相反，所以假设不成立，即液面应上升。

题练2B解析：

在该实验中，因为平面镜的镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向的光很少，因此从侧面看去，基本上没有光线射入眼中，镜面看上去很暗，所以A错误，选项B正确；

又因为白纸表面比较粗糙，入射到白纸上的光发生了漫反射而不是镜面反射，反射光线能射到各个方向，所以从侧面看到白纸比较亮，所以选项C和D也是错误的。

题练3D解析：

除大型客车外，绝大多数小汽车的前挡风玻璃并不时竖直安装的，而是倾斜的，车内乘客经玻璃反射所成的虚像，在前挡风玻璃的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。

题练4D解析：

根据平面镜特点，像与物左右互换。

先看该同学手上的球，按照左右互换原则，像B、D是对的，然后再看脚的位置，人和像比较发现，人的右脚略向前，而像中应该是左脚略向前，所以只有D是正确的。

题练5A解析：

从图中可知入射光线与玻璃表面成50°

，则入射角为40°

，根据反射定律可知，反射角也为40°

则反射光线与玻璃表面成50°

由于光从空气斜射向玻璃，根据折射定律可知折射角小于入射角，即小于40°

，大于0°

，则折射光线与玻璃表面的夹角范围是：

大于50°

小于90°

，而反射光线与折射光线的夹角等于反射光线与玻璃表面的夹角+折射光线与玻璃表面的夹角，所以反射光线与折射光线的夹角的范围100°

题练6C解析：

光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，一般会发生折射现象。

发生折射的根本原因是因为光在两种介质中传播速度不同。

由于白糖水的密度不时均匀的，越往深处密度越大，所以当光射入白糖水的不同深度处时传播速度不同，从而产生折射现象，出现题中所述情况。

题练7答案：

20°

平面镜能够改变光的传播方向。

如图1-5-25所示，当平面镜转过α角时，法线也转过α角，那么反射光线转过2α角。

所以，当平面镜转过10°

角时，反射光线将会偏转20°

角。

利用这点，就可以把微小的形变放大，有利于我们的观察。

图1-5-25

题练8D解析：

因为当平面镜转过α角时，法线也转过α角，那么反射光线转过2α角。

题目中平面镜转过了30°

角，则反射光线偏转的角度为2α，即为60°

题练9答案：

如图1-5-26所示和如图1-5-25所示。

图1-5-26

题目要求画出其发光点S和它的平面镜中的像S’，我们可以有两种方法来做。

方法一：

如图1-5-26所示，根据反射定律，我们已经知道反射光线，可以先画出法线，量出反射角，根据反射角等于入射角，可以画出入射光线，两条入射光线相交点即为发光点S，又可以根据平面镜成像特点，画出像S’。

方法二：

如图1-5-27所示，因为平面镜所成的虚像在反射光线的反向延长线上，根据这一特点，可以反向延长AB和CD，它们将交于点S’，点S’即为发光点S在平面镜中的像，又可以根据平面镜成像特点，找出发光点S，然后将发光点S与入射点A和C连接起来就是入射光线SA和SC。

题练10答案：

如图1-5-28所示

图1-5-27

根据平面镜成像特点，像物等大，像和物到平面镜的距离相等，虚像画出。

注意虚像于辅

助线要用虚线，记得要打直角符号。

图1-5-28

题练11C

当光从空气射到水面上时，折射角小于入射角，所以SA符合条件，而SB和SD光线的折射角都大于入射角，所以不符合，SC是光垂直入射，则折射角等于入射角，都为0。

故答案为C

题练12B

如图1-5-29所示，木桩水上部分其中一点S发出的光经过水面折射后，折射角小于入射角，折射光线进入潜水员的眼睛，而由于人眼的生理功能限制认为光是沿直线传播，所以他看到的水面上的一点S’比光源S要高。

因此潜水员看斜插入水中的一根木桩的水上部分应该如B选项所示。

图1-5-29

一、1.A解析：

根据反射定律可知反射光线跟入射光线和法线在同一平面内。

B中反射时反射角一定等于入射角；

C中应该表述成反射角等于入射角，因为先有入射角后有反射角，同理D中应该表述成反射角的大小随着入射角大小的变化而变化，

2.A解析：

甲能够在镜中看到乙的眼睛，说明乙的眼睛反射的光通过平面镜的反射进入到甲的眼睛，根据光路可逆性，可知甲眼睛反射的光一定也能到达乙的眼睛，所以乙一定能看到甲的眼睛，而乙可能看到甲的全身。

3.B解析：

根据平面镜成像特点可知像和物等大，所以随着人靠近平面镜，像的大小不变；

当人与平面镜距离减小时，像到平面镜的距离也减小。

4.D解析：

根据平面镜成像特点可知：

物像等大，物和像到平面镜的距离相等，且成虚像，所以选择D。

5.C解析：

如图1-5-所示，指尖S到虚像S’的距离是4mm，则指尖S到平面镜的距离为2mm。

因为平面镜通常是由一定厚度的，它由透明玻璃和镀层组成，真正起到成像作用的是镀层部分，所以当手指尖接触到平面镜时，指尖到镀层的距离即平面镜厚度等于物体到镜面的距离。

6.D解析：

入射光线与平面镜镜面成35°

入射角为55°

，则反射光线与入射光线的夹角为110°

7.B解析：

为了能看清楚自己的面容，面容上必须有光照射，光经过面容的反射后到达镜子，再经过镜子的反射进入眼睛。

而要有较多的光照射到面容，脸就需要朝南，因为窗口朝南开，所以镜子正面应该朝北。

8.C解析：

根据平面镜成像特点，像与物左右相反，所以根据这一原理我们可以画出时钟，读出时间。

另外我们还可以使用一种非常简单方便的方法就是将印有题目的试卷翻过来，从反面观察，读出的时间即是实际时间。

9.A解析：

根据平面镜成像特点，像与物左右相反，所以根据这一原理我们可以画出电子钟时间。

在这里不能使用上面一介绍的方法把试卷翻过来看。

10.D解析：

鱼是由于光的折射引起的，所以是虚像；

白云是由于光的反射引起的，所以是虚像。

11.A解析：

当把水槽的左端稍垫高一些，待水面重新恢复平静时，水面仍旧是水平的，入射光线与液面的夹角没变，则入射角也没变，所以反射角、折射角都不变。

二、12.答案：

65°

0°