(共26张PPT)
光的反射:
光从一种均匀介质射向另一种均匀介质时,在它们的分界面上会改变光的传播方向,又返回到原先的物质中。
B
O
A
N
(
(
α
β
1.把一面平面镜M放在水平桌面上,再把一块硬纸板竖直地立在平面镜上,纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成,纸板上的直线ON垂直于镜面。
2.使E、F两板面处于同一平面内,让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点,经过平面镜的反射,沿着另一个方向射出,在纸板上用红色笔描出入射光和反射光的径迹。
3.改变光束的入射方向,重做两次。换用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。
4.将F板绕ON前后转动,在F板上还能看到反射光吗 这一现象说明了什么
反射定律:
共面:光反射时入射光线、反射光线和法线在同一个平面内
两侧:反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,
相等:反射角等于入射角。
B
O
A
N
(
(
光的反射
光路是可逆的
漫反射
镜面反射
镜面反射和漫反射都遵循了反射定律,但因为漫反射时分界面凹凸不平,导致平行的入射光线发生反射后得到方向各异的反射光线。
1.设计实验和进行实验∶
在桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在纸上,在纸上记下玻璃板的位置。选取两支大小相同的蜡烛,把一支蜡烛点燃放在玻璃板的前面,看一看玻璃板后面有没有蜡烛的像?
对着平面镜照自己的时候,我们在平面镜里所成的像的大小、位
置跟我们自己的大小、所处的位置有什么关系
2,再拿另一支没有点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合为止。这个位置就是点燃的蜡烛所成像的位置。用笔在纸上记下这两个位置。实验中,你观察到的蜡烛的像与蜡烛的大小是否相同 。
3,移动点燃的蜡烛到另一个位置,重做上面的实验。
用直线把每次实验中的蜡烛和它的像的位置连起来,用刻度尺测量出它们到玻璃板的距离,并加以比较。
将实验数据记录在表中
结论
1.平面镜所成像的大小与物体的大小相等。
2.像与物体到平面镜的距离相等。
3.物像连线与镜面垂直
4.平面镜所成的像不能用光屏呈现,是虚像
凸面镜使平行光束发散,利用它人们可以扩大视野。
凹面镜使平行光束会聚,利用它人们可以做太阳灶。
光的反射
人们利用凸面镜可以扩大视野;
利用凹面镜可以聚光,如用凹面
镜制成太阳灶
光从一种介质斜射到另一种介质时,传播方向会发生偏折,这种
现象叫做光的折射(refraction)。
在图中,PO是空气和水的分界面,O点是一束光的入射点,AO是入射光线,NN'是通过O点的法线,L AON(即 α)为入射角,OC是进入水中传播的折射光线,折射光线跟法线的夹角么 CON'(即 γ)叫做折射角。
用激光去照鱼时,为了能使激光找到鱼上,应使激光对准哪里 ?
变高了
空气射向水和玻璃中时折射的规律:
1.光从空气斜射入水或玻璃中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角。
2.入射角增大时,折射角也增大。
3.光垂直射到水或玻璃中时,折射光线与入射光线在同一直线上。
海市蜃楼的成因
1.雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下列判断正确的是( )
A.背着月亮走,地上亮处是积水
B.迎着月亮走,地上暗处是积水
C.迎着月亮走,地上亮处是积水
D.无论迎着、背着月光走,地上亮处都是积水
C
2.如图所示是一种液面升降监测装置原理图。光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面,入射光线与反射光线的夹角为______;光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S'点,当液面上升时,光点S'将______(选填“向左”“向右”或“不会”)移动。
80°
向左
3、光线垂直射到镜面上时,入射角
是 ,反射光线的方向是
00
B
O
A
逆着入射光线的方向反射回来。
B
O
A
N
(
(
300
4、光线与镜面成30°角射在平面镜
上,入射角与反射角是多少?
300
(
A
N
B
O
(
反射角=
300
反射角=
600
600
600
(1)
(2)
(3)
5、(1)中画出反射光线;
(2)中画出入射光线;
(3)中画出镜面。
(
(
(
(
(
(
O
6.如图所示玻璃缸底部C处有一个雨花石(C点未画出),人眼在A点看到雨花石在B点,要使从A点射出的一束激光照到缸底石上,激光应射向( )
A.B点 B.B点右方
C.B点上方 D.B点下方
A
7.如图所示,当光从水中斜射入空气中时,在界面处会同时发生反射和折射,折射角______入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”),当入射光线与液面的夹角为55°时,则反射角是______,折射角范围是______。
大于
35°
35°~90°【基础过关】
1.光从空气斜射到水面发生光的反射和折射现象,已知入射光线与水面的夹角为30°,则下列说法正确的是( )
A.入射角等于30° B.反射角等于60°
C.折射角大于60° D.折射角等于0°
2.小胡陪妈妈买鞋子,如图是妈妈在试鞋过程中的情景,小胡对部分情景的分析合理的是( )
A.妈妈越面镜像越大
B.镜中的像是等大的实像
C.走向另一块更小的平面镜,妈妈的像将变小
D.妈妈要看鞋的后面,把一只脚顺时针旋转90度,则像逆时针旋转90度
3.课堂上,老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,得出了正确的结论。
实验次数 入射角 反射角
1 15° 75°
2 30° 60°
3 45° 45°
(1)根据光的反射定律,如果入射角为20°,则反射角的大小是________。
(2)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线,结果得到了不同的数据,如上表所示。经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是________。
4.如图所示是小明採究光的反射规律的实验装置,在平面镜上放一块硬纸板,纸板可以绕ON转折的E、F两部分组成。
(1)实验时,小明先将E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是________。
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上现如图所示.同学们能从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了________反射。
(3)小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上,在纸板F上可看到反射光的径迹。三次改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现的问題可能是________ 。
实验次数 入射角 发射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
(4)用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是为了________。
5.在探究“平面镜成像特点”的实验中,小莹所在小组的同学们选取一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。
(1)小莹将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,她发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3 三幅图中,图 是产生以上实验现象的原因。
(2)器材调整正常后,若不计薄平板玻璃的厚度,当蜡烛A距平板玻璃10 cm时,则蜡烛B与蜡烛A相距 cm才能与蜡烛A的像完全重合。
(3)如图所示,小莹把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置关系,此时最好选用 (填字母)。
A.A B.B C.C D.D
【拓展提高】
1.如图所示,若要让反射光线射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
A.顺时针转动 B.逆时针转动
C.水平向右移动 D.水平向左移动
2.一束激光以入射角i=45°照射液面,其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B,如图所示,如果反射光的光斑位置在光屏上向右移动了2cm,则可判断液面可能( )
A.上升了1cm B.上升了 cm C.下降了 cm D.下降了1cm
3.如图所示,当玻璃杯中没有水时,在A处发出一束光,在杯壁上的B处形成一个光斑。在不考虑杯壁对光的反射的条件下,当往杯中加水时,下列说法正确的是( )
A.当水面至CD时,光斑仍在B处
B.当水面至EF时,光斑仍在B处
C.当水面至CD时,光斑移至B的上方
D.当水面至EF时,光斑移至B的上方
4.如图所示,一容器内盛有水,容器的下方有一阀门k,一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中,在容器底部形成光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出,在水流出的过程中,观察到的光斑的移动方向( )
A.向左移动 B.向右移动 C.不移动 D.无法判断
5.下面两图都是时钟在平面镜中成的像,它们的实际时间是甲: ;乙: 。
6.为探究平面镜成像规律,小金进行了如图实验。
(1)小金应选择________(选填“平面镜”或“玻璃板”)作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)实验时点燃蜡烛的目的是________。
【课后巩固】
1.如图所示,该视力表进行测试时,被测者需距离视力表5米,因受到场地限制,可利用平面镜来增距。以下是某同学检查视力时的情景,下列说法正确的是( )
A.镜中视力表的像是实像 B.该同学应距离视力表2米处进行测试
C.该同学应距离视力表1米处进行测试 D.镜中视力表的像是由光的折射形成的
2.为探究平面镜成像规律,小金进行了如图实验。
(1)小金应选择________(选填“平面镜”或“玻璃板”)作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)实验时点燃蜡烛的目的是________。
3.小晨在做“探究平面镜成像的特点”的实验,如图所示。
(1)实验时小晨选择较薄的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点,优点在于既能看到A的像,又能看到后面的蜡烛B,其原理为 (填字母)。
A.两者都是光的反射形成的
B.前者是光的反射形成的,后者是光的直线传播形成的
C.两者都是光的折射形成的
D.前者是光的反射形成的,后者是光的折射形成的
(2)移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现光屏上 (填“能”或“不能")成正立的像。
(3)实验中,如果采用厚玻璃板,观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰的像,且测得两个像之间的距离为0.8 cm,则玻璃板的厚度为 cm。
(4)实验中如果玻璃板没在水平桌面上竖直放置,则会导致的后果是 。
答案及解析
【基础过关】
1.B
【解析】入射光线与水面的夹角为30°,则入射角为:90°-30°=60°。根据“反射角等于入射角”可知,反射角为60°。光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,即折射角小于60°,故B正确,而A、C、D错误。
2.D
【解析】A.根据平面镜成像的“物像等大”的规律可知,妈妈面镜时,它的像大小不变,故A错误;
B.镜中的像是等大的虚像,故B错误;
C.平面镜所成像的大小只与物体的大小有关,与平面镜的大小无关,故C错误;
D.根据平面镜成像的对称性可知,把一只脚顺时针旋转90度,则像逆时针旋转90度,故D正确。
3.(1)20° (2)将反射光线与反射面(或镜面)的夹角作为反射角
【解析】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角,据此计算即可;
(2)在光的反射现象中,反射角是反射光线和法线的夹角,而反射角和反射光线与镜面的夹角之和正好是90°,据此分析即可。
【解答】(1)根据光的反射定律“反射角等于入射角”可知,如果入射角为20°,则反射角的大小是20°;
(2)分析表格数据可知,反射角应该分别为15°、30°和45°,它们和表格中对应的反射角之和正好都是90°,那么表格中记录的应该不是反射角,而是反射光线与镜面的夹角。
4.(1)纸板未与平面镜垂直 (2)漫 (3)将反射光线与镜面的夹角当成反射角
(4)避免实验的偶然性,得出普遍规律
【解析】(1)反射光线、法线和入射光线都在与镜面垂直的同一平面内,如果纸板没有与镜面垂直,那么在纸板上只能看到入射光线,不能看到反射光线;
(2)漫反射的反射光线射向四面八方,虽然比较微弱,但是可以保证我们从不同角度看到物体;镜面反射的光线集中在同一方向,其它方向几乎没有光线,一片黑暗。
(3)在光的反射现象中,反射角是反射光线和法线的夹角,它与反射光线与镜面的夹角之和正好等于90°;
(4)不断改变入射光的角度,从而收集到更多的反射角的角度信息,有利于得到更普遍的规律,避免结论的偶然性。
【解答】(1)实验时,小明先将E、F两部分位于同一平面内,让一束光贴着纸板E射到平面镜上,但是在纸板F上没有看到反射光的径迹,原因可能是纸板未与平面镜垂直。
(2)改正错误后,入射光和反射光的径迹同时在纸板上现如图所示.同学们能从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,这是因为光在纸板上反生了漫反射。
(3)小明测量实验数据过程中出现的问題可能是:将反射光线与镜面的夹角当成反射角;
(4)用三条不同角度的入射光线进行实验,目的是为了避免实验的偶然性,得出普遍规律。
5.(1)3 (2)20 (3)A
【解析】(1)根据平面镜成像的特点可知,蜡烛在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,如下图所示:
则图3是产生以上实验现象的原因。
(2)根据平面镜“物像等距”的规律可知,蜡烛A到玻璃的距离为10cm时,它的像到玻璃的距离也是10cm,那么像到A的距离就是:10cm+10cm=20cm。因为蜡烛B与A的像重合,所有蜡烛B与A相距20cm。
(3)要探究平面镜成像的位置关系,所选择的物体就不能是左右对称的。根据图片可知,只有字母C不是左右对称的,故选A。
【拓展提高】
1.B
【解析】激光笔不动,则入射光线的位置不变,将目标和镜面上的入射点相连,得到后来的反射光线。接下来作出反射光线和入射光线的夹角的角平分线,这就是法线,最后通过入射点作法线的垂线,这就是后来镜面的位置。最后与原来的位置比较,从而确定镜面的旋转方向。
【解答】如下图所示:
若要让反射光线射中目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜逆时针方向转动,故B正确,而A、C、D错误。
2.D
【解析】如下图所示:
因为四边形BCED为平行四边形, 所以DE=BC=2cm;
因为两条法线都与水面垂直, 所以两条法线相互平行; 那么∠DGF=∠i=45°;
因为∠DGF=∠EGF=45°, 所以△DGE为等腰直角三角形。
因为GF与DE垂直, 那么GF为斜边DE的中线;
那么GF=。 因此可判断液面可能下降了1cm。 故选D。
3.B
【解析】根据光沿直线传播和光的折射规律判断。
【解答】光从水中射入空气中时,折射角大于入射角,则当水面到达CD时,如下图所示:
此时光斑的位置再B的下方,故A、C错误;
当水面到达EF时,光始终在水中沿直线传播,不会发生折射,因此光斑的位置再次回到B处,故B
正确,D错误。
4.B
【解析】打开阀门后,水面不断下降,根据光的折射规律分别做出原来的折射光线和后来的折射光线,比较它们与容器底面的交点位置即可。
【解答】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,作图如下:
如上图所示,观察到光斑向右移动,故B正确,而A、C、D错误。
5.3:40;12:05
【解析】根据平面镜成像的对称性分析解答。
【解答】(1)如甲图所示,实际的表针位置与它们的像关于12点和6点的连线对称,如下图所示:
实际实际为3:40.
(2)根据平面镜成像的特点可知,电子表盘的数字与实际数字关于纸面对称,只需将试卷左右翻篇即,如下图所示:
实际时间为12:05。
6.(1)玻璃板 (2)不变 (3)使像更加清晰
【解析】(1)玻璃板是半透明的,既可以让前面的蜡烛在里面成像,也可以通过玻璃板看到后面的蜡烛。通过这支蜡烛的移动,让其与前面蜡烛的像完全重合,从而找到像的位置;
(2)根据“物像等大”的规律解答;
(3)物体越明亮,发出的光线越多,所成的像自然更清晰。
【解答】(1)小金应选择玻璃板作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小不变;
(3)实验时点燃蜡烛的目的是使像更加清晰。
【课后巩固】
1.B
【解析】平面镜成像的特点:物像等距、物像等大、连线垂直和虚像,据此分析判断。
A.镜中视力表的像是虚像,故A错误;
视力表在平面镜中成的像在镜面左侧3.5m处,那么该同学应距离视力表的距离为:3.5m+3.5m-5m=2m,故B正确,C错误;
镜中视力表的像是由光的反射形成的,故D错误。
2.(1)玻璃板 (2)不变 (3)使像更加清晰
【解析】(1)玻璃板是半透明的,既可以让前面的蜡烛在里面成像,也可以通过玻璃板看到后面的蜡烛。通过这支蜡烛的移动,让其与前面蜡烛的像完全重合,从而找到像的位置;
(2)根据“物像等大”的规律解答;
(3)物体越明亮,发出的光线越多,所成的像自然更清晰。
【解答】(1)小金应选择玻璃板作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小不变;
(3)实验时点燃蜡烛的目的是使像更加清晰。
3.(1)D(2)不能(3)0.4(4)无论怎 么移动蜡烛B,都不能和玻璃板后面的像重合
【解析】(1)光射到物体表面后,改变传播方向继续在原来介质中传播,这是光的反射;光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变,这是光的折射。
(2)实像由实际光线会聚而成,能够成在光屏上;虚像不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上;
(3)根据平面镜成像的对称性解答;
(4)根据平面镜成像的对称性可知,如果玻璃板不与水平桌面垂直,那么像要么成在桌面上方,要么成在桌面下方,于是蜡烛B不能与像完全重合,据此分析解答。
【解答】(1)实验时小晨选择较薄的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点,优点在于既能看到A的像,又能看到后面的蜡烛B,蜡烛A的像是光线射到玻璃板上发生反射形成的,而蜡烛B是其光线从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气发生折射现象形成的,故选D。
(2)蜡烛A在玻璃板内所成的像是虚像,不是由实际光线会聚而成,因此光屏上不能成正立的像。
(3)根据平面镜成像的对称性可知,玻璃板的厚度等于两个像之间距离的一半,即:0.8cm×=0.4cm。
(4)实验中如果玻璃板没在水平桌面上竖直放置,则会导致的后果是:无论怎么移动蜡烛B,都不能和玻璃板后面的像重合。
光的反射和折射