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第三章 第2节
沪粤版 物理(初中)
探究光的反射规律
(八年级上册)
观察思考
气候干预生物学工作组的研究人员,包括来自明尼苏达大学环境研究所的Jessica Hellmann--在《美国国家科学院院刊》上发表了一篇文章,探讨了太阳气候干预对生态的影响。该团队由来自国际一流研究型大学的气候科学家和生态学家组成,他们发现需要进行更多的研究,以了解将少量太阳光反射回太空的太阳辐射修正(SRM)技术对生态的影响。
什么是光的反射 研究光的反射对我们的生活有怎样的意义呢
我们为什么能够看见发光的物体?
因为从物体发出的光进入我们的眼睛
我们为什么能看见平面镜、书等不发光的物体?
因为这些不发光的物体表面能反射光
一、探究光的反射规律
观察思考
当光射到物体表面时,被物体表面反射回去,这种现象叫做光的反射。
光射到任何物体表面,都要发生反射现象。(光的反射现象的普遍性)
有什么办法使射向地面的光束照亮墙壁?
试着画出光的传播路线?
1.名词术语:入射点、入射光线、反射光线、入射角、反射角
2.活动1:让一束光以20度角射向平面镜,测出反射角;改变入射的方向,测出反射角,并将相关数据填入表格中。
3.移动入射光线的方向,使之与重合。
4.逐渐远离重合位置,观察反射光线的变化情况。
5.以法线ON为轴,将硬纸板OB绕法线ON缓慢旋转,寻求入射光线、反射光线、法线的位置关系。
入射光线
A
O
入射点
平面镜
反射光线
B
法线
N
入射角
反射角
r
i
猜想与假设:
2、反射角与入射角的大小关系。
1、反射光线与入射光线和法线的位置关系。
三线
两角
一点
制定计划与设计实验:
实验器材:
激光笔
平面镜
光屏
量角器
分组实验 :
如图,将半圆形的量角器作为光屏,垂直置于平面镜上,改变入射光线的方向(做3次),观察反射光线的方向怎样改变。
A
入射光线
O
N
法线
B
反射光线
入射角
反射角
进行实验和收集证据:
提示:1.量角器要垂直镜面 2 入射光线要对正量角器的圆心。3 激光笔口对正量角器的边缘。
入射角 i 反射角 r
第一次
第二次
第三次
30°
45°
60°
30°
45°
60°
平面镜
光屏
激光笔
入射光线
E
N
O
F
将纸板NOF向后或向前折,在纸板上还能看到反射光线吗?
⑴ 反射光线、入射光线、法线在
光反射时
简记为:三线共面、两线分居、两角相等
同 一平面内 ;
法线 两侧;
等于
⑵ 反射光线和入射光线分居在
⑶ 反射角 入射角。
问题:如果让入射光线逆着原来反射光线的方向照射到平面镜上,此时反射光线怎样?
在光的反射中,光路是可逆的。
A
B
O
如果大家都在明处,当你从平面镜看见别人的眼睛时,别人也同时可以从平面镜里看见你的眼睛。
根据光的反射规律画出反射光线:
1、首先找到入射点,过入射点做反射
面的垂线为法线,法线要画成虚线。
2、找出入射角,并量出入射角的大小。
画法:
β = α
3、过入射点和法线做一角,使反射角与入射角相等。
4、在反射方向上标上箭头表示方向。
M
M′
α
β
如图所示,光线AO与平面镜的夹角是30°那么入射角是 度,反射角等于 度。
30°
60°
60°
如图太阳光与水平面成60°角,要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底,请通过作图确定平面镜的位置,求出镜面与水平面所成的角的度数。
60°
75°
15°
二、光反射的种类
镜面反射
平行光线射到光滑表面上时,反射光线也是平行的。
只能从一个方向看见物体
太耀眼了!
漫反射
平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向
能从各个方向看见物体
舒服极了!
黑板如果太光滑,会发生镜面反射。
漫反射的黑板
镜面反射
漫反射
镜面反射
漫反射
相同点
都遵守光的反射定律
不同点
(原因)反射面不同
平整光滑
粗糙不平
(结果)反射光方向不同
有反射光束,其他方位则没有
各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向
(现象)人的感觉不同
迎着反射光看很刺眼,常说反光;其他方位看不见,或不明显.
各个方向都能看清
实例
黑板反光
灯下看书反光
平静的水面
各个方向都能看清黑板上的字
电影屏幕用布而不用玻璃
一般非光滑物体
镜面反射和漫反射的异同
三、光反射的应用
自行车尾灯由许多直角形的反射器组成
自行车尾灯的角反射器
红宝石激光器
黄河口遥感图像
光纤
无影灯是由几个灯泡和镜子组成的。灯光通过镜子的反射从不同方向射向手术台,使手术台上不会形成阴影。
高处的物体沿水平方向射入镜筒中的光
经两块平面镜的反射后仍沿水平方向射
出,在低处的人就能看见高处的物体。
制成平面镜和球面镜,成像和改变光路。
四、光污染
建筑物的玻璃幕墙造成的光污染
电焊光和激光造成的光污染
2、反射的种类
镜面反射
漫反射
特点:平行光入射被平行反射
特点:平行光入射后,反射光指向不同方向,但每条光线仍遵循反射定律
1、光的反射定律:
反射光线与入射光线、法线在同一平面内;
(三线共面)
反射光线与入射光线分居法线的两侧;(分居两侧)
反射角等于入射角。∠β=∠α (两角相等)
入射光线
O
N
入射点
反射光线
α
β
入射角
反射角
法线
1.小明利用图中的实验装置探究光的反射规律。纸板ENF是用两块纸板E和F连接起来的,可绕ON折转。
【答案】竖直 不合理 应将纸板F沿法线方向翻折,再次观察纸板F上是否还能看到反射光
(1)实验时,把平面镜放在水平桌面上,为了使入射
光和反射光的径迹同时显示在纸板上,应把纸板ENF
________放置;
(2)多次改变入射光的方向,总能在纸板上观察到
入射光和反射光的 径迹,由此小明得出结论:在反
射现象中,反射光线,入射光线 和法线都在同一平面内。小明得出结论的过程是否合理?________,说明理由:_________。
2.如图所示,小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是( )
【答案】D
A.光屏能显示光路,是因为发生了镜面反射B.将左侧光屏向后折转,是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”C.验证“光路可逆”时必须用两个激光灯D.验证“反射角等于入射角”时,入射角不能为0
3.晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,则从侧面看去( )
【答案】B
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,它发生了镜面反射D.白纸比较暗,它发生了漫反射
4.下列关于光现象的描述,错误的是( )
【答案】B
A.图甲中漫反射的反射光线虽然杂乱无章,但仍遵循光的反射定律B.图乙是人们常说的“天狗吃月”,这一现象是由光的直线传播形成的C.图丙是“储币魔箱”,它是利用光的折射原理制成的D.图丁是光的色散现象,说明白光是由各种色光混合而成的