第四章 在光的世界里
2. 光的反射定律
时间:90分钟 总分100分
A·课程标准检测(60分)
一.精心选一选(3分×10=30分)
1.下列现象中不能用光的直线传播来解释或与光的直线传播无关的是( )
A.日食、月食的形成
B.观看皮影戏
C.打雷时会听到雷声不断轰鸣
D.针孔照相机应用的是小孔成像原理
2.下列关于光的传播的说法中正确的是( )
A.光在真空中不能传播
B.光也象声音一样,传播需要介质
C.光在空气中的传播速度最大
D.打雷时,先看到闪电再听到雷声是因为光的传播比声音的传播快得多
3.当太阳、水星、地球运行到一条直线上时,在地球上可以观察到太阳上有一个小黑斑在缓慢移动,这种现象称为“水星凌日”,是难得的天文奇观。下列关于该现象说法正确的是( )
A.小黑斑是水星在太阳上形成的影子
B.小黑斑是由于水星挡住了太阳射向地球的一部分光而形成的
C.小黑斑是水星在太阳上形成的像
D.小黑斑是太阳在地球上的像
4.如下短句或词语涉及到的知识与光的直线传播无关的是( )
A.立竿见影 B.一叶障目
C.鱼翔浅底 D.三点对一线
5.如下说法中不正确的是( )
A.入射角是0°时,反射角也是0°
B.入射角增加15°时,反射角也增加15°
C.入射光线向法线靠拢,反射光线也靠拢法线
D.入射光线与反射面垂直时,反射角为90°
6.电视机的遥控器能够发射出一种人眼看不见的光——红外线.把遥控器的红外线发射窗对着电视机的红外线接收窗,分别按不同的键,就能控制电视机进行选台、调节音量、改变色彩浓淡等等.但有时把遥控器的红外线发射窗对着电视机对面、侧面的墙壁和天花板等,也能控制电视机,这是利用了光的( )
A.直线传播现象 B.反射现象 C.折射现象 D.色散现象
7.下列各成语中,属于光的反射的是( )
A.镜花水月 B.坐井观天 C.海市蜃楼 D.立竿见影
8.若要使眼睛看到一个物体,则( )
A.这个物体一定是光源
B.物体发出或反射的光线必须进入眼睛
C.物体和眼睛必须在一条直线上
D.眼睛发光
9.关于光的反射定律,下列说法正确的是( )
A.电影银幕上发生的反射是镜面反射
B.我们能从不同的角度看到某同学身上艳丽的衣服是由于衣服表面发生的是漫反射
C.漫反射不遵循光的反射定律
D.黑板表面涂的是油漆,是为了黑板表面更光滑
10.(多选)雨过刚晴的月夜,行走时为了防止踩到小水潭,下列做法正确的是( )
A.迎着月光走,应走亮处
B.迎着月光走,应走暗处
C.背着月光走,应走亮处
D.背着月光走,应走暗处
二.耐心填一填(3分×6=18分)
11.如图7-1所示,入射光线与镜面的夹角是30°,则入射角为_____,反射角为______.若平面镜绕入射点O沿顺时针转动5°,则入射光线与反射光线的夹角为______.
12.老师写在黑板中间的字,坐在教室每个位置的同学都可以看得见,这是由于_______的缘故;但是对于黑板右边的字,坐在教室泊前排左边的同学总感觉黑板“反光”而看不清,这又是由于_______的缘故.
13.一束光线垂直射向镜面,则入射角是______,反射角是_________,这时入射光线、反射光线和法线____________(填“重合”“不重合”)
14.通过互联网发送电子邮件是以光速传播的,若光在光缆中传播速度为2×108m/s,地球周长约为4×107m,电子邮件在光缆中绕地球一周大约需要_________s.
15.有一光电控制液面高度的仪器,是通过激光束在液面上的反射光线打到光电屏上来显示液面高度,如图7-2所示光路图,当光屏上的光点由S1移到S2时,表示液面_______(填“上升”、“下降”或“不变”).
16.雷达可用于飞机导航,也可用来监测飞机的飞行,其工作原理如图7-3所示.假设某时刻雷达向飞机发射电磁波,电磁波遇到飞机经反射后,又被雷达接收,整个过程用时52.4μs(1μs=l×l0-6s).已知电磁波的波速跟光在真空中的传播速度相同,则飞机离雷达站的距离是______.
三.实验探究(6分)
17.如图7-4所示硬纸板是由E、F两块粘接起来的,可以绕ON转动,ON垂直于镜面,让入射光线沿纸板射向镜面上的O点.
(1)先使E、F两块纸板在同一平面内,这时_______(填“能”或“不能”)看到反射光线.
(2)把纸板F向前或向后折,这时____(填“能”或“不能”)看到反射光线.
(3)由(1)(2)可得出结论:__________________________________.
四.综合应用(6分)
18.古代时,由于无法解释日食成因,人们迷信地认为日食是一种凶兆.现在我们可以用光的_________来解释日食的成因,如图7-5所示.现有乒乓球、足球和瓦数较大的白灯电灯,请你用这三种物品代表相应的星球,设计出观察日食成因的实验.并根据三个星球的排列位置,按示例把答案填写在图中的横线上.
B·创新思维拓展(40分)
五.认真选一选(4分×2=8分)
19.小明的写字台上有一盏台灯.晚上在灯前学习的时候,铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光,影响阅读.在下面的解决方法中,最简单、效果最好的是( )
A.把台灯换为吊灯 B.把台灯放到正前方
C.把台灯移到左臂外侧 D.把台灯移到右臂外侧
20.(多选)如图7-6所示,做两个可以套在一起的硬纸筒,在外筒的前端蒙上一块黑纸,黑纸上穿一个小孔(直径约1mm),在内筒的前端蒙上半透明的塑料薄膜,让小孔对着屋子外明亮的物体,塑料薄膜上就形成室外物体倒立的像,这就是常说的小孔成像实验,如下说法中正确的是( )
A.小孔成像中成的是倒立的实像
B.小孔成像中成的一定是放大的实像
C.小孔成像是由光的直线传播而成的像
D.当保留纸筒到物体距离不变时,拉长纸筒长度,塑料薄膜上成的像变大
六.细心填一填(4分×2=8分)
21.如图7-7所示为某房间遭枪击后留下的线索,B是玻璃上留下的“弹孔”,A是子弹击到房间墙壁上留下的“痕迹”,M是房间对面的高层楼房,(M与被射击房间距离较近,且子弹速度很大)。为了近似地判断子弹是从M楼哪一个房间射来的,用细绳将AB连起,沿细绳AB看到M楼C处,由此判定,子弹是从C房间射出.从物理学角度分析,这样判断的依据是______________.
22.如图7-8所示是小明同学设计的研究光反射时规律的实验装置,桌面上水平放置一平面镜,P是激光光源,E、F是两个可绕ON转的竖直纸质光屏,现在小明想研究入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内,应如何操作?__________________.
七.科学探究(4分)
23.如图7-9所示为研究光的反射规律的实验装置,其中O点为入射点,ON为法线,面板上每一格对应的角度均为10°,实验时,当入射光为AO时,反射光为OB ;当入射光为CO时,反射光为OD;当入射光为EO时,反射光为OF.请完成下列表格的填写.
实验序号
入射光线
入射角
反射角
1
AO
50°
2
CO
40°
3
EO
20°
分析上述数据得出的初步结论是_________________________.
八.综合应用(5分×4=20分)
24.如图7-10所示,是宇航员在月球上放置的一种称为“角反射器”的光学装置,目的是为了精确测量月球与地球间的距离.该装置由两块连在一起的互相垂直的平面镜S1、S2组成,从地面发出的激光沿ab方向入射到S1上.试在图中作出经S1、S2反射后的光线.
25.如图7-11所示是激光控制仪原理图,固定一束激光AO以入射角 θ=60°照射到水平液面,反射光OB射到 与其垂直的光屏上,用光电转换器将光信号变成电信号,输入控制系统用以控制液面高度。如果液面降低,发现光点B在光屏移动一段距离到B′,请要图中标出B′的位置(通过光路图作出B′).
26.完成下图中的光路图.(如图7-12)
27.如图7-13所示甲是自行车的尾灯,自行车的尾灯里没有灯泡,在夜晚当有灯光照射它时,能将射来的光逆向反射回去,而看到自行车尾灯在闪闪发光.请你在乙图中作图说明自行车的尾灯能将射来的光逆向射回.
1.C 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.A 8.B 9.B 10.AD
11.600;600;1300 12.漫反射;镜面反射 13.00;00;重合 14.0.2 15.上升
16.7860 17.(1)能 (2)不能 (3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
18.直线传播;乒乓球代表月亮;足球代表地球 19.C 20.ACD 21.光的直线传播
22.使入射光线紧贴着光屏E入射至O点,再转动光屏F直到光屏F上有反射光线出现.
23.500;400;200;光发生反射时,反射角等于入射角 24.如图所示
25.如图所示 26.如图所示 27.如图所示
学科
物理
年级
八年级
班级
授课人
教学内容
第2节 光的反射定律
授课时间
1课时
教
学
目
标
知识与技能
1. 了解光的反射现象,知道法线、入射角和反射角的含义。 理解光的反射定律。认识反射现象中光路的可逆性。 知道什么是镜面反射,什么是漫反射。
过程与方法
2.经历探究“光反射时的规律”,获得比较全面的探究活动的体验。 通过“小制作”和“我的设计”,学习控制光束方向。通过对比观察,了解镜面反射和漫反射的主要差异。
情感态度与价值观
3. 在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。 鼓励学生积极开展小发明、小制作活动,认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。 通过“走向社会:太空镜”,提高学生将科学技术应用于生活和社会的意识。
教学重点难点
重点是光的反射定律,
难点是应用反射定律控制光束方向和镜面反射与漫反射的成因。
教具准备
激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒(牙膏盒)等
教
学
过
程
1.实验探究过程设计
(1)课题的引入
让学生认识到人类主要通过眼睛来获得信息,我们能够看见物体,是因为物体表面都能反射光,由此说明探究光的反射规律的意义。
(2)光的反射定律的教学
1.实验材料准备
材料:激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒(牙膏盒)等。
2.实验过程
(1)用光反射实验器演示光的反射规律:
图4-2-4所示是光的反射实验器,实验器的底座上竖立着一个白色的光屏,光屏的平面上刻有角度,中间为0o, 0o的正下方O点处是放在底座上的小平面镜,用一条细小光束代表光线沿光屏的平面照射到平面镜上的0点处,这时光屏的平面上将显示入射光线A0以及由平面镜反射出来的反射光线0B。
讲述①什么是法线,什么是入射角和反射角。引导学生根据前面的实验结果总结出反射规律
反射规律探究结束后,让学生做一些应用反射定律控制光束方向的练习,为平面镜成像的学习做一些准备。在教科书图4-2-5的小制作中,为什么要求两块平面镜要保持平行,并与水平方向成45°?可以引导学生用光的反射定律来证明。在设计“将光偏转180°的装置”中,可以让学生思考设计还有什么缺陷,怎样改进。
2.关于光路可逆性的教学
让学生看课本图4-2-8小猫和小聪的漫画,为什么有这种现象?光反射时光路的可逆性,再由学生做一下有关的实验,教师站在教室外,通过平面镜观察学生,学生也一样观察教师。
3.镜面反射和漫反射的教学
如果有太阳光射入教室,也可以演示太阳光斜射在平面镜上,会在墙上产生一个明亮的光斑;用白纸反射则不会产生光斑。提出问题:这是为什么?
反射定律是以理想化的光线为研究对象,每一条光线在发生反射时,无论是镜面反射,还是漫反射,都遵守反射定律。当反射面是一个光滑平整的镜面时,平行光束里各条光线的入射角都相等,根据反射定律,反射角也相等,所以,反射光束仍然是平行光束,这种反射是镜面反射。图4-2-12中,平行光束照射到凹凸不平的反射面时,这反射面可以看成是由许多小的平面组成,据此,可引导学生解释漫反射的原因。问题:黑板“反光”是怎么回事?
个性 修改
教
学
反
思
课件34张PPT。光的反射定律知识回顾什么是光源
光的传播特点
真空中的光速
能够自行发光的物体1.光在同种均匀介质中沿直线传播2.光可以在真空中传播c=3×108m/s问题思考1.我们为什么能看到太阳、灯等物体?
2.我们为什么还能看到教室、人、书本等这些本身不发光的物体?
太阳、灯等物体发出的光会射到我们的眼睛里,我们就能看见这些物体了 .因为有其它的光照到这些物体上面,然后再反射到我们的眼睛,所以就看到了它.比如月亮本身不是光源,它靠反射太阳光才让自已变得明亮.
一、光的反射现象1.光射到物体表面时, 被物体表面反射回去(回到原传播介质中),这种现象叫做光的反射现象。
我们能看到不发光物体就是因为物体反射的光线进入我们的眼睛。AOBN入射光线 AO入射点 O反射光线 OB法线 ONα 入射角α β反射角 β认识名词A入射光线 AOα 入射角α 二.光的反射定律提出问题:发生光的反射现象时遵循哪些规律?猜想:三线有何关系?两角有何关系?探究光的反射定律实验研究:OMNFE入射
光线反射
光线NF入射
光线OMENF入射
光线OME得出结论:光的反射定律反射光线与入射光线、法线在同一平面上;
反射光线与入射光线分居在法线的两侧;
反射角等于入射角口诀:三线共面 两线分居 两角相等 练一练2.下列说法中,违反光的反射定律的是( )
A.入射角是0°,反射角也是0°
B.入射角增加10°,反射角也增加10°
C.入射光线靠拢法线,反射光线也靠拢法线
D.入射角等于反射角
D1、下列成语中,能说明光的反射的是 ( )
A.海市蜃楼 B.坐井观天
C.镜花水月 D.立竿见影C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。αβ3、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。 完成下列光路图作光路图注意事项规范作图要求:1、作图必须用直尺、圆规、铅笔2、光线用实线,且要画箭头表示光的传播方向3、法线画虚线4、反射面的反面应画斜线5、标出反射角α和入射角β三、光路的可逆性光能沿原路返回吗?AOB在光的反射中,光路是可逆的。镜子墙桌子光的反射应用——汽车后视镜生活中的反射现象光的反射应用——自行车尾灯潜望镜原理:45°反射的应用 潜望镜根据反射面是否平整,把反射分为
和 .镜面反射漫反射四.镜面反射和漫反射镜面反射演示反射面光滑,只能从一个方向看见物体。特点镜面反射:平行光线射到光滑表面上时,反射光线也是平行的。漫反射演示反射面凹凸不平,从各个方向看见物体特点漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向剖析现象:(1)我们为什么能从不同方向看到这些本身不发光的物体?答:一般物体的表面都是粗糙的,由于太阳平行光射到物体表面发生漫反射,故各个方向均有反射光射到眼帘。(2)黑板“反光”答:因为粉笔字写在光滑的黑板上引起的。粉笔字发生漫反射,发生镜面反射的反射光强,所以看不清粉笔字。镜面反射和漫反射的异同 玻璃幕墙你知道吗? 光污染实质上是一种???????反射现象镜面 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。你知道吗?D A.光的反射定律只适用于镜面反射
B.漫反射不遵守光的反射定律
C.不适用于垂直照射
D.光的反射定律适用于所有的反射现象 1.关于光的反射定律的适用范围,正确的说法是(?? )
???练一练A、迎着月光走时,地面上发亮处是水潭
B、迎着月光走时,地面上暗处是水潭
C、背着月光走时,地面上发亮处是水潭
D、背着月光走时,地面上暗处是水潭。A、D2、(多选)一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面的判断正确的是:( ) 3、一位设计师为一座大楼设计了自然采光系统,使用A、B两块平面镜将太阳光反射两次后照亮楼内大厅,A处的平面镜应如何放置,与水平面的夹角为多少度?试作图说明BB15°75°解题思路:先将入射光线和反射光线延长相交确定入射点,再做两线夹角的角平分线即法线,最后确定平面镜的位置。(三线共面)(两线分居)反射角等于入射角;(两角相等)(光在反射时,光路是可逆的)知识梳理1.光的反射定律:
入射光线、反射光线、法线在同一平面;入射光线、反射光线分居法线的两侧;镜面反射:一束平行光入射到物体的表面,其反射光束仍然是平行的.这种反射叫镜面反射.
漫反射:平行光入射后,经反射后不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射.
(镜面反射、漫反射都遵守光的反射定律)
知识梳理2.镜面反射与漫反射:306010垂直镜面反射漫反射镜面020反射光线入射光线法线反射光线入射光线反射角入射角漫反射漫反射1.光的反射定律:反射时, 、 和 在同一平面内; 和 分居在法线的两侧, 等于 .
2.光______射向平面镜时,反射光线与入射光线重合,此时反射角是___ °
3.光反射时,入射角是30°则反射角是 °,入射光线与反射光线的夹角是 °当入射角增大10°时,反射角也增大 °入射光线与反射光线的夹角增大 °
4.光的反射可分为 和 . 黑板用久了会反光是因为发生了 反射.
5、能够从不同角度看到本身不发光的物体是因为光在物体表面发生 的缘故。放电影的银幕发生的是 。
练习:本课结束