4.2光的反射
【学习目标】
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角、反射角的含义。
3.理解反射现象中光路是可逆的。
4.通过身边的事例和实验现象,能区分镜面反射和漫反射。
【教学重难点】
重点:用探究法研究光的反射定律。
难点:用光的反射解释一些简单现象。
【教学方法】
启发诱导法、实验探究法、讨论法、观察对比法。
【教学过程】
新课导入:
我们为什么能够看见不发光的物体?
我们能够看见不发光的物体,是因为有反射光从物体上射入我们的眼睛。
新课讲授:
探究点一、光的反射定律
活动1: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)。反射发生在某物体表面,或发生在两种透明介质的交界面处;反射光线与入射光线在同一种介质中,只是传播方向改变,光的传播速度不变。
活动2:思考与讨论:光的反射有什么规律呢?
向同学们展示实验器材:平面镜、带刻度的白纸板、激光笔。
先介绍与光的反射有关的几个术语:
法线:过入射点并垂直于镜面的直线。
入射角(i):入射光线与法线的夹角。
反射角(r):反射光线与法线的夹角。
猜测:入射光线与反射光线及其法线有什么样的关系?入射角与反射角有什么样的关系?
活动3:自学教材P73,然后学生分组进行实验探究——探究光反射时的规律
活动4:老师播放视频,学生对照检查自己的实验
总结光的反射定律 :
反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;反射光线、入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
用简化记忆法记忆光的反射定律:
三线同面,两线分居,两角相等。
活动5:规律延伸
光线垂直入射时,情况怎样?
反射角=入射角=0°
当光线垂直入射时,它将被垂直反射出去。
探究点二、光路的可逆性
活动1:交流与合作:
如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,会怎么样呢
在实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路可逆。
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。
例如,如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么,这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。
探究点三、镜面反射和漫反射
活动1:思考与讨论:交流与合作:
光射到任何物体的表面时都能发生反射现象。为什么放在阳光中的白纸和平面镜,只有在一定角度才能看见平面镜反射的光?而在任何角度都能看见白纸呢?
镜面很光滑,一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反射。这种反射叫做镜面反射(mirror reflection)。
活动2:老师视频播放镜面反射
每条光线都遵守反射定律。反射光向同一方向射出,在这个方向的反射光很强,而其它方向无反射光。
而看上去很平的白纸,如果在显微镜下观察,可以看出实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射)。这种反射叫做漫反射(diffuse reflection)。
活动3:老师视频播放漫反射
每条光线都遵守反射定律。向各个方向反射光,所以能使我们从各个方向看到物体。
正是由于桌椅、书本等物体会对照射到其上的光线产生漫反射,我们才可以从不同方向看到它们。
现在,城市里越来越多的高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰。当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时,就会发生镜面反射,眩目的光干扰人们的正常生活,造成“光污染”。
活动4:老师对比两种反射:
反射类型 镜面反射 漫反射
相同点 都是光的反射现象,都遵循光的反射定律
不 同 点 反射面不同 平整光滑 粗糙不平
反射光不同 平行光线射到反射面上,反射光线仍平行 平行光线射到反射面上,反射光线射向各个方向
光路图不同
人的感觉不同 迎着反射光线的方向看去刺眼,看不清物体 从各个方向都能看清物体
课堂练习:
1.池鹭号称是捕鱼高手,池鹭在水面疾驰掠过,冲向自己的目标,瞬间叼起水中的“猎物”﹣鱼,下列有关说法中正确的是( )
A.池鹭看到的水中的鱼是鱼的虚像
B.池鹭飞的越高,在水中的“倒影“越小
C.池鹭在水中的倒影是光的直线传播形成的
D.水面波光粼粼是光在水面发生了漫反射
【答案】A
【解析】A.鱼反射的光斜射到水面上,会发生折射现象,当光进入空气中后远离法线,射入池鹭的眼睛,而池鹭由于错觉,认为光始终沿直线传播,逆着光的方向看去,看见水中的鱼,实际是变浅了的鱼的虚像,故A正确;
BC.池鹭在水中的“倒影”属于平面镜成像,其原理是光的反射。根据平面镜成像像与物等大的特点可知,不管池鹭飞得多高,它在水中的“倒影”大小不变,故BC错误;
D.水面波光粼粼,这是因为阳光照射到无数的水波片上,发生无数的镜面反射,所以感觉比较刺眼,故D错误。
故选:A。
2.一束光线射到平面镜上,当入射角增大20°时,反射光线与入射光线恰好成直角,则原来的入射角是( )
A.20° B.25° C.30° D.45°
【答案】B
【解析】当入射角增大20°时,反射光线与入射光线垂直,反射角等于入射角,故现在的入射角为90°×=45°,则原来的入射角是45°﹣20°=25°。
故选:B。
3.如图所示,a、b、c三条光线会聚于P点,若在P点之前任意放平面镜,则( )
A.三条反射光线一定会相交于一点
B.三条反射光线一定不相交于一点
C.三条反射光线可能相交于一点,也可能不相交于一点
D.三条反射光线的反向延长线相交于镜后一点
【答案】A
【解析】如图所示,a、b、c三条光线会聚于P点,若在P点之前任意放一平面镜,则根据光路的可逆性可知,三条反射光线一定相交于一点P'。P′、P关于镜面对称,如图所示。
故选:A。
4.给皮鞋面涂上鞋油,用鞋刷或软布反复擦拭,皮鞋越来越亮,原因是( )
A.鞋面的漫反射效果增强
B.皮革表面凹坑被填平,形成镜面反射
C.鞋油的颜色比皮革光亮
D.均匀涂抹鞋油后,皮革反光性能增强
【答案】B
【解析】因为皮鞋的表面不光滑有灰尘,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,鞋油的微小颗粒将皮革表面凹坑填平,用鞋刷或软布反复擦拭,使使皮鞋表面变得更加光滑,光射向鞋面后会发生镜面反射,所以皮鞋越来越亮。
故选:B。
5.甲、乙两人在照同一面镜子,甲在镜子中看到了乙的眼睛。下列说法中,正确的是( )
A.乙也一定能看到甲的眼睛
B.乙一定能看到甲的全身
C.乙不可能看到甲的眼睛
D.乙不可能看到甲的全身
【答案】A
【解析】
AC.甲、乙两人在照同一面镜子,甲在镜子中看到了乙的眼睛,根据光路可逆,乙也一定能看到甲的眼睛,故A正确,C错误;
BD.乙一定能看到甲的眼睛,但是甲身体反射的光有可能进入乙的眼睛,也可能够未进入乙的眼睛,所以BD错误。
故选:A。
课堂小结:
通过这节课的学习,你有什么收获?
1.光的反射定律
2.镜面反射和漫反射
3.光路可逆
作业布置:
完成配套课后练习。
【板书设计】
第2节 光的反射
一、光的反射:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来
法线:过入射点并且垂直于镜面的直线
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
二、光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内(三线共面)
反射光线、入射光线分居在法线两侧(法线居中)
反射角等于入射角(两角相等)
光反射时光路是可逆的
三、镜面反射:一束平行光射到平面镜上,反射光仍是平行的
漫反射:一束平行光射到平面镜上,反射光不是平行的
【课后反思】
鼓励大胆猜想、质疑的精神。在课堂语言中尽量采取多鼓励、表扬、肯定、少批评的做法,营造师生和谐共处、共同探究的平等意识和氛围。作为新课标下光的反射一节内容,无论从教材的内容知识点数量和难度要求都大大降低了,而更多地将注意力放在学生的合作探究、讨论、观察和思考能力的培养上。所以让学生动起来,不仅是手动起来,更重要的是思维动起来,而且是一种主动积极的思考,而不是一种被动的思考