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3.2 探究光的反射规律
第三章 光和眼睛
学习目标
课前预习
课堂达标
实验突破
易错辨析
课程标准(2022年版) 学习目标
探究并了解光的反射定律. 1.通过实验探究光的反射规律,知道相关概念,并能用简洁的语言准确表述光的反射定律及其观象.
2.知道镜面反射与漫反射的异同点,及其与生活的联系和应用.
3.能用光的反射定律解释平面镜成像特点.能根据平面镜成像的对称性和光的反射定律作光路图.
4.知道光的反射规律的应用.会制作潜望镜等.
通常皮鞋的表面有许多毛孔,不是很光滑.当有灰尘附着在表面上时,皮鞋就会失去光泽.涂上鞋油后,仔细地用布擦一擦,皮鞋就变得又亮又好看了.这是为什么?
答:因为皮鞋的表面不光滑、有毛孔,光射向鞋面后发生漫反射,这样皮鞋就失去了光泽.涂上鞋油后,鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中,用布仔细擦拭,使鞋油涂抹得更均匀,鞋面就变得十分光滑,光射向鞋面后会发生镜面反射,皮鞋就变得又亮又好看了.
1.光在 种介质分界面上改变 又返回原来介质中的现象,叫做光的反射.
2.从 点引出的一条 于平面镜的直线叫做法线;
线与 线的夹角叫做入射角;
线与 线的夹角叫做反射角.
法
反射光
法
入射光
垂直
入射
传播方向
光的反射现象
两
D.白色的太阳光通过三棱镜
C.激光准直
B.人眼看到不发光的物体
A.“日环食”现象
【例1】如图所示的四个光现象中,由光的反射形成的是( )
B
A.书自身发光射到了小琳和小明的眼睛里
B.书面反射的光射入了小琳和小明的眼睛里
C.小琳和小明的眼睛射出的光在书面上发生
了反射
D.以上原因都正确
【举一反三】
1.如图所示,小琳和小明能同时看到掉在地上的书,这是因为( )
B
【归纳总结】
我们之所以能看到物体,是因为物体发出或反射的光线进入了人的眼睛.
1.光反射时, 、 和 三者在同一平面内,反射光线和入射光线分别位于 两侧.
角等于 角.
2.使入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上,反射光线会逆着原入射光线方向射出,说明在反射现象中,光路是
的.
可逆
入射
反射
法线
法线
入射光线
光的反射规律
反射光线
【例2】一束与镜面成40°角的光线射到平面镜上,则入射角是 ,反射角是 ,反射光线与入射光线的夹角是 .
100°
50°
50°
【例3】如图所示,根据入射光线AO画出反射光线OB,并标出反射角的度数.
如图所示:
答案图
【举一反三】
2.关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.入射光线和反射光线分居法线两侧,且入射角等于反射角
B.入射光线位于反射光线和法线决定的平面内,且入射角等于反射角
C.反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,且反射角等于入射角
D.入射角等于反射角
C
3.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,小明将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动,如图甲所示,入射角等于
(选填“30°”或“60°”);若增大入射角,则反射角 (选填“减小”“不变”或“增大”),若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,
在右侧纸板上 (选填“能”
或“不能”)观察到反射光线.
不能
增大
30°
【归纳总结】
1.反射规律可简记为:三线共面、分居两侧、两角相等.
2.入射角增大,反射角同时增大.当光线垂直入射时,反射角=入射角=0°.
3.从逻辑上讲,先有入射后有反射.应是“反射角=入射角”,不能说“入射角=反射角”.
4.法线是为了描述反射光线和入射光线的位置关系而引入的一条位置参考线,无物理意义,用虚线表示.
5.反射角与入射角是光线与法线的夹角,不是光线与反射面的夹角.
镜面反射与漫反射
1. 的表面能将平行的入射光线都沿_____________ 反射出去,其反射光线也是平行的,称为 反射.
2. 的表面将平行入射的光向各个方向反射,称为 .发生漫反射时,由于反射光线 ,光变弱了,人看物体时就不觉得耀眼.
分散
漫反射
粗糙不平
镜面
某一相同方向
平滑
【例4】电影、幻灯银幕是用粗糙的布做成,这是利用
使剧场里各处的观众均能看到画面;擦皮鞋时,刚上油的皮鞋并不“亮”,但是用细软棉布反复“打磨”后,发生 后会“闪亮”许多.(均选填“镜面反射”或“漫反射”)
镜面反射
漫反射
【举一反三】
4.三条互相平行的光线入射到凹凸不平的物体表面上,三条反射光线 (选填“会”或“不会”)平行射出,这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律.
遵循
不会
5.为了节能减排,许多地下车库采用光导照明系统.采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管,经多次 _ 后,传导到漫射器,光经过漫射器 (选填“漫反射”或“折射”)传播到车库的各个方向.漫射器应该用
(选填“凹凸不平”或“厚度均匀”)的材料制作.
凹凸不平
漫反射
反射
【归纳总结】
1.人能从不同角度看见某一不发光的物体,是由于光射到该物体上发生了漫反射,无论人站在哪个角度,总有一部分光反射到人的眼睛.
2.镜面反射与漫反射都遵循光的反射定律.
实验 探究光反射时的规律
为了探究光的反射规律,小明和小红按照下面的步骤设计和进行实验:
(一)确定研究问题
1.反射角和入射角的大小关系是怎样的?
2.反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?
3.在反射现象中,光路是否可逆?
(二)进行实验
1.比较反射角和入射角的大小关系:
(1)把一粗糙、可沿中线ON折叠的硬纸板 在平面镜上.(选用粗糙的硬纸板是为了利用光的 反射使光路呈现在硬纸板上)
漫
竖立
丙
(2)如图甲所示,使一束光紧贴硬纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射后,沿另一个方向射出,用铅笔记录光的传播路径.光紧贴硬纸板的目的是 _
.
便于记录光的传播路径
使光路呈现在硬纸板上,
次数 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
(4)观察图丙记录的数据,我们可以得到结论:
.
(3)在接下来的操作中,同组的小明和小红进行了争辩:
①小红的观点:立即取下硬纸板,用 测量ON两侧的入射角(∠i)和反射角(∠r),得出结论;
②小明的观点:改变光束入射的角度,多做几次,每次都用铅笔记录光的径迹并标注实验次数,然后测量每次的入射角(∠i)和反射角(∠r),记录在图丙表格中.
我们应该采取 的观点,目的是
.
光反射时,反射角等于入射角
多次实验得出普遍规律,避免实验的偶然性
小明
量角器
2.反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内:
如图乙所示,把半面纸板F向前或向后翻折,则 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,说明:反射光线、入射光线、法线 .
3.反射现象中,光路是否可逆:
在图甲中,如果用激光笔沿FO照射,反射光线将沿 _ 射出,此现象说明:在反射现象中, .
光路可逆
OE
在同一平面内
不能
【基础概念易错辨析】
1.光线垂直照射在平面镜上,入射角是0°.( )
2.我们可以看见本身不发光的物体,是由于光在这些物体表面发生了反射.( )
3.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律.( )
4.不同座位上的同学都能看到黑板上的字,是因为光发生了漫反射.( )
√
√
√
A.镜子比较亮,因为它发生了镜面反射
B.镜子比较亮,因为它发生了漫反射
C.白纸比较亮,因为它发生了镜面反射
D.白纸比较亮,因为它发生了漫反射
【重难易错】晚上,在桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在白纸上,让手电筒的光正对平面镜和白纸照射,如图所示,从侧面看去,会看到的现象和对此分析正确的是( )
D
易错分析:人看物体的条件是物体发出的光线或反射的光线进入人的眼睛,进入眼睛的光越多,感觉越亮,进入眼睛的光越少,感觉越暗;平行光线射向平滑的反射面,反射光线平行射出,平行光线射向粗糙的反射面将发生漫反射,反射光线射向四面八方.
谢谢大家!