光的反射

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第二节 光的反射
学习目标：
1、知道什么是光的反射现象，理解光的反射定律。
2、知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单现象。
4、知道平面镜成像的特点，会应用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。
预习提纲：
2．光在两种物质分界面上改变 又返回原来物质中的现象，叫做 。
3．光的反射中的有关物理名称。
如图4-2-1所示，入射光线是 ；反射光线是 ；入射光线在镜子上的投射点O称为 ；过入射点O与镜面垂直的直线ON叫做 ； 叫做入射角； 叫做反射角。
4．光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线与法线在 ；反射光线和入射光线分别位于法线 ；反射角 入射角。
5．两种反射：一束平行光投射到物体的滑表面，其反射光束仍然是平行的，这种反射叫做 ；平行光经反射后，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做 。
6、平面镜成像的原理是 。平面镜成像的特点：平面镜所成的像是 ，像与物体的 ，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离 ，像与物体相对平面镜 。
7．物理学中，把能够呈现在光屏上的像叫做 ；它由实际光线会聚而成的像；不能呈现在光屏上，只能用肉眼观察到的像叫做 ，它是由实际光线的反向延长线相交会聚而成的像。
学习过程：
一、光的反射现象
阅读课本第54页第一自然段，明确什么是光的反射现象。
结合课本图4-14桥与其倒影，你还知道哪些光的反射现象？请把它写出来与同学们交流：
【讨论思考】观察图4-2-2，思考：我们为什么能看到本身不发光的物体？
二、光的反射规律
1、光的反射的几个名词
阅读课本第54页第二自然段，结合课本图4-15，明确什么是入射光线、反射光线、入射点、法线、入射角和反射角。
【练一练】你能画图表示光的反射现象，并在图上分别标上“入射光线”、“反射光线”、“入射点”、“法线”、“入射角”、“反射角”吗？
【加油站】法线的意义：反射光与入射光是真实存在的是可以看见的。但法线则是人们为研究反射现象时引入的一条位置参考线，它与反射物体的表面垂直。引入法线后，对反射光和入射光的位置就有了描述的参照。法线的引入也是科学研究和处理实际问题中经常使用的一种方法。因为法线是一条参考线，所以在画光路图时，总是用虚线表示。
2、研究光的反射规律
阅读并参照课本第54页“实验探究”，让我们亲身经历一次快乐的科学探究吧！
【猜想与假设】
反射光线与入射光线有什么关系呢？请同学们根据图4-2-3中所示入射光线的方向，讨论猜想一下反射光线将沿什么方向射出？并把它画出来。


图4-2-3
【设计实验】
（1）要探究光的反射遵循的规律，首先要有研究对象，即一个可供研究的反射光路，那么形成一个完整的反射光路，需要哪些器材？
（2）怎样把看不见的入射光线和反射光线显示出来？
（3）为了研究反射光线、法线、入射光线的相互位置关系，你想怎样设计实验？实验中为什么要用可弯折的光屏？
（2）为了研究反射角和入射角的大小关系，你想怎样设计实验？如何比较反射角与入射角的大小关系？你能尝试设计一个实验数据表格吗？
【分析论证】
从实验归纳出的结论是：
【练一练】在图4-2-4中，作出反射光线或入射光线，并标出入射角和反射角的度数。
图4-2-4
三、镜面反射和漫反射
阅读课本第55页第2自然段，明确什么是镜面反射和漫反射。尝试填写下面的表格：
分类 不同点 相同点
反射面 平行光入射 现象举例
镜面反射 光滑面 反射光仍平行，只在一个方向看到反射光 水面倒影镜中花 都遵循光的反射定律
漫反射 凹凸不平面 反射光向各个方向，能在各个方向看到反射光 看到粉笔字看屏幕上的电影
【思考讨论】
为什么用久了的黑板会因“反光”而看不清上面的字？怎样才能使黑板不“反光”？
【做一做、想一想】
晚上，在桌子上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图2.2-1所示。从侧面看去，白纸被照亮，而平面镜却比较暗。做做看，并解释为什么。
四、平面镜成像
1、什么是平面镜
阅读课本第56页第1自然段，明确什么是平面镜，明确平面镜成像的原理。
【思考讨论】
平玻璃板、平静的水面、平滑的金属面，都可以看做是平面镜。写出你对这句话的认识。
2、研究平面镜成像的特点
阅读课本第56页“实验探究”栏目，参照课本图4-17动手完成“研究平面镜成像的特点”探究过程。
【提出问题】
像到平面镜的距离与物到平面镜的距离有什么关系？像跟物的大小有什么关系？平面镜所成的像能否呈现在光屏上？
【猜想与假设】
回忆我们平时照镜子的情形，猜一猜，平面镜成的像与物有什么关系？
1、像到平面镜的距离与物到平面镜的距离可能 。
2、平面镜所成的像可能与物的大小 。
3、平面镜所成的像 呈现在光屏上。
【设计实验】
下面几位同学的讨论对你有启发吗？
（1）课本所提供的实验器材的作用分别是什么？写出来和同学交流交流。
①为什么要选用两只完全一样的蜡烛？
②为什么要用玻璃板代替平面镜？
③光屏的作用是什么？
④直尺的作用是什么？
【进行实验】
参照课本第56页“实验探究”中介绍的实验步骤完成实验。并把观察到的实验现象记录下来：
【分析论证】
实验的结论是：
【加油站】在研究平面镜成像特点的实验中，若用平面镜做此实验只能观察到镜后的像，而难以比较像的大小，也难以确定像的位置。用璃璃板代替平面镜在玻璃板后面移动另外一支相同的蜡烛做此实验，不仅达到了成像的效果，而且便于比较像的大小和确定像的位置，这种研究方法——等效替换法在学习物理上常用到。
3、实像与虚像
阅读课本第56页“加油站”栏目，明确什么是实像和虚像。
【思考讨论】
你能说出一种分辨实像与虚像的方法吗？
4、平面镜的应用
阅读课本第57页第一、二自然段和图4-18，了解平面镜在生活和生产中的应用及其光污染。
【讨论交流】
你还能再列举一些有关平面镜成像的应用实例和光污染的实例吗？请联系生活实际，与同学相互交流。
【信息窗】
1、球面镜
阅读课本第57页“信息窗”栏目，了解球面镜的特点及其应用。下面图4-2-1、4-2-2分别是凸面镜和凹面镜的应用，请你查阅资料，了解“球面镜成像”方面的知识。
图4-2-1街头拐弯处的反光镜 图4-2-2点燃奥运圣火的装置
2、用光电信号分拣信件
课本第58页“信息窗”栏目介绍了用光电信号分拣信件，它的原理是什么？
答：不同的物体对光的反射能力是不同的，一般浅色的、较光滑的物体反射能力强一些深色的、较粗糙的物体反射能力弱一些。颜色深浅相差（称对比度）越大，反射光的本领相差也越大。将一幅有图的纸放在强光照射下，图上的不同部分由于颜色的差别，其反射出的光的强弱也就不同，将反射光收集（通常用含有凸透镜制成的镜头）起来，并通过半导体光学器件转换成电信号，再送入电脑中处理，可以得到一份与原件一样的图像资料，此资料可用打印机打印出来，也可以送到相应的电子或机械系统中辨别和操作。
用光照射图像，转换成电信号的过程通常叫做光电阅读，光电阅读一般不是整幅图像同时读，而是分点和分行进行阅读（扫描）。扫描的方法可以用光电阅读的镜头完成，也可以是图像移动，或二者综合完成。
课本图4－20中两个强光源发出的光照射在信封上的邮政编码部分，因邮政编码上有字迹和没有字迹处反射光的强弱不同，强弱不同的反射光被镜头接收后变成电信号，送入电脑辨识出邮政编码后，由电脑指挥传送带等机械系统将邮政编码相同的信件放到一起完成分拣。
自我检测:
1．一条入射光线与镜面的夹角是20°，则入射角是 ，反射角是 。如果使入射光线逐渐靠拢法线，反射光线将 。
2．视力检查时要求被测人与视力表间隔5m。小明借助一块平面镜检查视力（如图3.3-4所示），则他应坐在镜前 m处。图中小明正在用手示意他所看到的“E”字朝向，其示意方向应与视力表中“E”字的实际朝向 （选填“相同”或“相反”）。
3．下列哪种材料适合做放电影的银幕（ ）
A.光滑的白布 B.粗糙的白布
C.平面镜 D.玻璃板
4．如图3.2-3所示，一束光照在竖直放置的平面镜上，与镜面的夹角是30°。请在图中画出法线和反射光线。
图3.2-3 图3.2-4
5．有人设想在高空放置一面巨大的反光镜，在夜间把太阳光反射到地面（约为2~3倍满月的亮度），为城市和野外活动提供照明。
⑴如图3.2-4所示，要使太阳光经平面镜反射后能照亮地球背面的B点，应如何放置平面镜？在图中A处画出平面镜。
⑵请你对这种做法作出评价。
6、如图3.3-6所示，AB是物体，A′B′是它在平面镜中所成的像，请根据平面镜成像的特点画出平面镜。
7、如图所示，雨后的夜晚，路上有些积水，甲、乙两同学在较暗的月光下相向而行。甲同学看到路上的现象是水面比路面亮，那么乙同学看到的现象是怎样的？请你用学过的物理知识对乙同学看到的现象进行解释。
8．张颖在探究平面镜成像的特点时，将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面，如图3.3-5所示，再取两段等大的蜡烛A和B一前一后竖放在刻度尺上……
⑴刻度尺的作用是便于比较　　　 　　　　　；
⑵取两段等大的蜡烛，是为了比较　　　 　　　；
⑶移去蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，则光屏上　　　呈现出蜡烛A的像（选填“能”或“不能”），这表明　　　　　 　。
9、在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在平板上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直镜面的接缝ON转动。
（1）如图甲，当E、F在同一平面上时。让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小；改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，这样做的目的是为了比较 。
若将AO向ON靠近，则OB （选填“靠近”或“远离”）ON。
（2）如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，这样做的目的是为了
。
（3）本实验得出的结论是
【参考答案】
1．70° 70° 逐渐靠拢法线 2、2 相同 3．B 4．如图3.2-5所示。
5．⑴如图3.2-6所示。先连反射光线AB；再作法线（入射光线和反射光线的角平分线）；最后画平面镜（过入射点、与法线垂直）。 ⑵好处：可节省路灯照明等所消耗的电能，为夜晚出行或工作的人们提供方便；弊端：有可能形成光污染，扰乱人和其他动植物的生物钟，对生态造成不利影响。
6、连接AA′（　　　或BB′　）　，作线段AA′（的垂直平分线即为镜面的位置。如图3.3-8所示。
7、月光照在水面上发生镜面反射，照在路面上发生漫反射。甲同学迎着月光走，水面反射的光线恰能射入眼中，而路面反射的光线射向四面八方，所以甲同学看起来水面比路面亮。乙同学背着月光走，水面反射的光线基本没有射入眼中，而路面反射的部分光线进入眼中，所以乙同学看起来路面比水面亮。
8、⑴像与物到镜面的距离　　⑵像与物的大小　⑶不能　平面镜成的是虚像
9、
学习要点：
总结反思：
我的收获：
我的困惑：
图4-2-1
图4-2-2
猜想
？
探究金钥匙
探究时应注意以下几点：
①要保持折叠板与镜面垂直；
②激光笔发出的光一定要照射在镜面与中缝的交点上；
③研究反射角与入射角的关系时，要多次改变入射角的大小，多测几组对应数据，不能仅根据一、两组数据得出结论。
图2.2-1
怎样来测量镜中的像的大小和位置呢
可以拿一个相同的蜡烛放在平面镜的后面，直接和像进行比较。
这需要透过平面镜，既能看到像，又能看到平面镜的后面。
也许用玻璃板代替平面镜行，我们来试试。
图3.3-4
地 球
　　A
　．
Ｂ
30o
图3.3-6
图3.3-5
图3.3-5
30o
地 球
　　A
　．
Ｂ
图3.2-5 图3.2-6
图3.3-8
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