人教版(2024)物理八年级上册 4.2 光的反射课件

(共22张PPT)
第四章 光现象
第2节 光的反射
甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过 1.2 万面定日镜。当太阳位置发生变化时，自动控制系统可以调整光热电站定日镜的角度，将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端（图 4.2-1），从而达到聚热的效果。这些定日镜为什么能将太阳光准确反射到指定位置？
图4.2-1 甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站
1.了解光的反射现象，体验和感悟我们是如何看见不发光物体的。
2.通过实验探究认识光的反射定律，知道法线、入射角和反射角的含义。
3.通过实验理解反射现象中光路的可逆性。
4.通过身边的实例和实验现象，区分镜面反射和漫反射。
光的反射定律
光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射（reflection）。我们能够看见不发光的物体，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛（图 4.2-2），那么，光发生反射时遵循什么规律？也就是说，反射光是沿着什么方向射出的？
探究光的反射定律
实验思路
当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度？选用什么样的器材？如何测量呢？说说你的想法。
我们可以把一块平面镜放在水平桌面上，再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线 ON 垂直于镜面，如图 4.2-3 所示。
实验中应注意使光沿不同角度入射，经过多次测量，分析实验数据，找出反射光与入射光之间的位置关系。
实验过程
1. 使一束光贴着纸板沿某一个角度射到 O 点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光 EO 和反射光 OF。改变光束入射的角度，观察反射光的方向是否改变。多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量 ON 两侧的∠i 和∠r，将数据记录在下表中。
2. 纸板 ENF 是用两块纸板连接起来的。把纸板 NOF 向前折或向后折（图4.2-4），在纸板上还能看到反射光吗？
实验结论
关于光的反射，你发现了什么规律？请尝试总结：_______________________
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经过入射点 O 并垂直于反射面的直线 ON 叫作法线，入射光线与法线的夹角 i 叫作入射角，反射光线与法线的夹角 r 叫作反射角（图 4.2-5）。
经过大量实验，人们归纳出如下规律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律（law of reflection）。光热电站的定日镜就是利用这个规律将太阳光反射到吸热塔顶端的。
光路的可逆性
在上面的实验中，如果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（图 4.2-6）。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。
镜面反射和漫反射
阳光射到镜子上，迎着反射光的方向可以看到刺眼的光，而在其他方向却看不到反射的阳光。如果阳光射到白纸上，那么无论从哪个方向看，都能看到纸被照亮了，但不会感到刺眼。这是为什么？
原来，镜面很平整、光滑，一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射（图 4.2-7 甲）。这种反射叫作镜面反射（mirror reflection）。而看上去很平的白纸，如果在显微镜下观察，可以看到实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射（图4.2-7 乙）。这种反射叫作漫反射（diffuse reflection）。正是由于桌椅、书本等物体会对照射到其上的光产生漫反射，我们才可以从不同方向看到它们。
图4.2-7 两种反射
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，炫目的光干扰人们的正常生活，造成“光污染”。
光与镜面成 30°角射在平面镜上，反射角是多少？试画出反射光线，标出入射角和反射角。如果光垂直射到平面镜上，反射光如何射出？画图表示出来。
反射角是60°，反射光线、入射角、反射角如图甲所示；如果光垂直射到平面镜上，反射光将按原路返回，如图乙所示。
自行车尾灯的示意图如图4.2-8甲所示。夜晚，用手电筒照射尾灯，看看它的反光效果。图4.2-8乙可以帮助我们理解自行车尾灯的反光原理，请你在图上画出反射光线。
如图 4.2-9 所示，如何利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中？请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的大小。
雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，地上发亮的是水；背着月光走，地上发暗的是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。
光射到水面上发生的是镜面反射，射到地面上发生的是漫反射。迎着月光走，水面上由于发生镜面反射而进入人眼的光明显多于地面上由于漫反射而进入人眼的光，因此，迎着月光走，水面亮。同理，背着月光走，水面上由于发生镜面反射，几乎没有光进入人眼，而地面上由于发生漫反射，有一部分光能够进入人眼，因此，背着月光走，地面亮。
激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。例如，激光测距仪向目标天体发射激光束，并接收反射回来的激光束，测出激光往返所用的时间，就可以算出所测天体与地球之间的距离。已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球，大约经过 2.56 s 被反射回来，则地球到月球的距离大约是多少千米？

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