光的反射
【学习目标】
了解光的反射在生活中的应用
了解验证光的反射定律的实验
掌握光的反射定律的作图和应用
【教学过程】
[引入]
在实际生活中,我们能看到本身不发光的物体都是依靠光的反射。包括之前学面镜成像,它的基本原理也是光的反射,那什么叫做光的反射呢?我们今天一起来学习。
光的反射
定义:光在射到物体表面时,会有一部分被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
探究光的反射实验
试一试:将激光笔发出的光照射到平面镜上,它的反射光会在光屏上形成一个光斑,改变入射光照射到平面镜上的角度,观察光斑的位置变化。
猜一猜:根据你观察到的现象猜测
什么情况下入射光与反射光重合
当入射光与反射光的位置偏转一定角度时,反射光的方向怎么样变化,它们可能存在什么关系?
设计实验:要获得相关的信息和数据,关键是要能在实验中显示入射光和反射光的路径,并能测量入射角和反射角的大小。
法线:过入射点并垂直于镜面的直线();
入射角:入射光线与法线的夹角();
反射角:反射光线与法线的夹角()
实验和小结:如图所示,将平面镜水平放置,一块标有刻度的白色纸板竖直的立在平面镜上,纸板由A,B两部分组成,可以绕翻折。
使一束光津贴值班A射向平面镜的O点,并让纸板B绕接缝向前或向后翻折,观察在什么情况下纸板B能呈现反射光束。
由此可知,入射光线、反射光线、法线 (在/不在)同一平面内
将纸板B翻折到能呈现光束的位置,读出入射角和反射角的大小。并逐次改变入射角的大小,多测几组数据,并记录在下表中。
由此可知:反射角与入射角的大小 (相等/不相等)
实验表明:
光反射时,反射光线、反射光线和法线在同一平面内;
反射光线于入射光线分居法线两侧;
反射角等于入射角
小明同学用如图所示的装置研究光的反射规律,其中有一个标有角度可折转的光屏,小明同学还准备了一块平面镜、激光笔光源、直尺、量角器及铅笔。
(1)光屏在实验中的作用是:(写出两条)① ; ② 。
(2)实验时,将平面镜水平放置,然后把光屏竖直放置在平面镜上,使一束光紧贴光屏射向镜面上的0点,改变入射光线的方向,多测几组入射角和反射角,并记录(数据如下表)。由上述数据可归纳出的实验结论是: 。
(3)在实验过程中,若将光屏倾斜,如图丙所示,让光线仍贴着光屏沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在” 或“不在”)同一平面内,在光屏上 (选填“能” 或“不能”)看到反射光线。
例2. “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板与平面镜 放置;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为有何不妥? 。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了: 。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束将 。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是 。
镜面反射与漫反射
在暗室里,将一个小平面镜平放在一张较大的白纸上,用手电筒正对着镜面照射,从侧面看去,镜面和白纸哪个更亮?
通过实验发现,镜面看起来是暗一些的,白纸看起来是亮一些的。这是为什么呢?
定义
镜面反射:平面镜表面平整、光洁,当平行光射到平面镜上,反射光仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射;如图,眼睛不在反射的方向上,镜面看上去就是黑的。
漫反射:白纸的表面相对粗糙,虽然每一条光线都遵循光的反射定律,但是由于纸张的表面凹凸不平,造成法线之间不平行,反射光会杂乱无章射向不同的方向,这样的反射现象叫做漫反射。
如图所示,是生活中两种光的反射现象,下列关于它们说法正确的是( )
A.甲图属于漫反射
B.乙图的反射不遵循光的反射定律
C.甲图中任何方向看反射面都很亮
D.乙图的反射更利于各个方向的人看到反射面
例2. 晚上,小明在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜放在白纸上,用手电筒正对着镜子和白纸照射,如图所示,下列分析错误的是( )
A.从侧面看,应该是白纸比镜子亮
B.正对着镜子和白纸看,应该是镜子比白纸亮
C.镜子发生的是镜面反射,白纸发生的是漫反射
D.镜面反射遵守反射定律,漫反射时有些光线不遵守反射定律
D.镜面反射遵守反射定律,漫反射时有些光线不遵守反射定律
例3. 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.迎着月光走,地上明处是积水 B.背着月光走,地上明亮处是积水
C.迎着月光走,地上暗处是积水 D.背着月光走,地上明处、暗处都是积水
光反射的应用
如图所示,是关于小猫和小聪的一幅漫画,图中两条光线的夹角是60°,则小聪观察小猫光路的入射角是 ,它的大小是 ,此现象说明在反射时,光路是 .
如图所示,早晨的太阳光与水平方向成30°角射到一水平放置的平面镜上,经镜面反射后,反射角为 ;随着时间的推移,从早晨到中午,反射角将 (填“增大”“不变”或“减小”).
入射光线和平面镜的夹角为30°,转动平面镜使入射角减小15°,则反射光线与入射光线间的夹角将变为( )
A.150° B.120° C.90° D.60°
若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜( )
水平向左移动 B.水平向右移动 C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
还可以怎么做呢?
作图
如图所示,AB、CD是点光源S发出的光,经平面镜MN反射后的两条反射光线,请在图中作出点光源S.(保留作图痕迹)
如图是人眼看见物体A在平面镜中的像A'的示意图,请确定物体A的位置并画出入射光线.
小美去鞋店买鞋,如图所示是她站在镜前试鞋的情景.请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图.
课堂巩固
下列说法中正确的是( )
A.在漫反射中,有的光线遵守反射定律,有的光线不遵守反射定律
B.镜面反射遵守反射定律,漫反射不遵守反射定律
C.镜面反射和漫反射都不遵守反射定律 D.镜面反射和漫反射都遵守反射定律
2. 下列光现象中,说法正确的是( )
A.光在15℃的空气中的速度为340m/s
B.幽暗的电影院中银幕中的画面很亮,银幕是光源
C.图甲和图乙都遵循光的反射定律;看书时,书面发生的反射为图乙的反射
D.光在同种介质中沿直线传播
3. 下列关于如图所示的现象解释不正确的是( )
A.图甲:检查视力时,为节省空间,可观察利用平面镜成的视力表的像检查
B.图乙:自行车的尾灯里并没有灯泡,利用光的反射来“发光”
C.图丙:发生漫反射时反射光线向各个方向,说明漫反射不遵守光的反射定律
D.图丁:小猫和小聪互相看到对方,说明光在发生反射时光路是可逆的
4. 如图所示,是人观察岸边的树木在水中倒影情况。下列光路图中正确的是( )
A. B.C. D.
5.自行车是一种便捷的交通工具,它包含了许多物理知识。例如,自行车尾灯就包含了光学知识。它本身不发光,但在夜晚,当有汽车灯光照射到尾灯上时,就会发生反射,以引起司机注意,就能及时避让。图中有关自行车尾灯的光路图正确的是( )
A. B. C. D.
6.如图是观察对岸的树木在水中倒影的光路图,正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图甲是某同学在公园里拍摄的小桥流水情景,图乙是其简化图。若人站在岸边,P为人眼的位置,a是桥的顶点,b是a经水面所成的像。请画出:
(1)人眼看到a点的光路;(2)人眼看到像b的光路。
8.如图所示,小明想要利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中,请你画出平面镜,并完成光路。
9.画出人眼通过平面镜看到球的光路图。