第2节光的反射
精选练习
一、夯实基础
1.(2020江苏省无锡市)用如图所示的装置探究光的反射规律。纸板由、两部分组成,可以绕翻折,为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是( )
A.
改变光线与的夹角
B.
沿向后转动纸板
C.
改变纸板与平面镜之间的夹角
D.
沿向后转动纸板
【答案】A
【解析】为了探究反射角与入射角大小的关系,应改变入射角,即改变光线与的夹角,研究反射角是否等于入射角;故A符合题意。故选A。
2.(2020辽宁省丹东市)如图,下列光现象及应用中,能够用光的直线传播来解释的是(
)
A.
凸面镜扩大视野
B.
海市蜃楼
C.
手影
D.
自行车的尾灯
【答案】C
【解析】A.凸面镜扩大视野利用的是光的反射原理,故A不符合题意;
B.海市蜃楼是光的折射现象,故B不符合题意;
C.手影是影子的形成,利用的是光的直线传播原理,故C符合题意;
D.自行车的尾灯利用的是光的反射规律,故D符合题意。故选C。
3.(2020内蒙包头)下列说法正确的是( )
A.
测温枪测量体温,利用了红外线热效应
B.
日环食是由光的折射形成的
C.
当入射光线与平面镜的夹角为30°时,反射角为30°
D.
在电影院,坐在不同座位都能观赏电影场景,是由于银幕对光线产生镜面反射
【答案】A
【解析】A.根据红外线的特点可知,由于红外线热效应强,所以测温枪的工作原理是利用红外线的热效应,故A正确;
B.日环食是由于光沿直线传播形成的,故B错误;
C.当入射光线与平面镜的夹角为30°时,入射角为:90°-30°=60°
反射角等于入射角,反射角也为60°,故C错误;
D.在电影院,坐在不同座位都能观赏电影场景,是由于银幕对光线产生漫反射,使反射光线射向各个方向,故D错误。
4.(2020北京)如图所示是研究光的反射规律的实验情境,一束光贴着垂直于平面镜的纸板,从A点射到平面镜上的O点,ON是法线,入射角∠AON=45°。已知纸板上∠NOB=30°,∠NOC=45°,∠NOD=
60°。则入射光线AO的反射光线将沿着图中______方向射出。
【答案】OC
【解析】根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,因为入射角AON等于45°,所以反射角也等于45°,已知,∠NOC=45°,则反射角是∠NOC,所以反射光线将沿OC射出。
5.(2020内蒙呼和浩特)探究“光的反射现象”,减小入射光线与平面镜的夹角,则反射角将_____(选填“增大”或“减小”);小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是_____的.
【答案】
(1).
增大
(2).
可逆
【解析】(1)在探究“光的反射现象”时,减小入射光线与平面镜的夹角的同时增大了入射光线与法线之间的夹角即增大了入射角,根据反射定律可知反射角将增大,(2)小敏和小华通过同一平面镜彼此看到了对方的眼睛,这说明在光的反射现象中光路是可逆的.
6.(2020聊城市)2020年6月21日,在日食发生时,小明看到树荫下的地面上有图甲所示的光斑,这些光斑是由光的______形成的。观看日食不能用眼睛直接对着太阳,如果没有专用的太阳滤镜,比较简易的做法是用一盆滴有墨水的水来观看(如图乙所示),太阳在水中的像是由光的______形成的。
【答案】
(1).
直线传播
(2).
反射
【解析】[1]茂密的树叶缝隙形成许多小孔,沿直线传播的太阳光经过小孔后在地面上形成太阳的像,即我们看到的圆形光斑,是由光的直线传播形成的。
[2]太阳在水中的像,属于平面镜成像,是光的反射形成的。
7.(2020吉林省)请在图中画出入射光线AO的反射光线(
)。
【答案】
【解析】先过入射点O做出法线,再根据“反射角等于入射角”做出反射光线
8.(2020安徽省)图中MN为平面镜,OB为入射光线AO的反射光线。请在图中画出光线AO并标出入射角的度数。
【答案】
【解析】经过反射点作出法线。因为反射光线与镜面的夹角是,所以反射角为
。根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如下图所示:
9.(2020南宁市)请在图中作出入射光线AO并标出入射角
【答案】
【解析】首先过入射点做出垂直于镜面的法线,根据反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,在法线左侧画出入射光线AO,AO与法线的夹角即为入射角i?
10.(2020福建)用如图所示装置探究光的反射定律,白色硬纸板EF垂直于平面镜放置,能沿ON折转,ON垂直于平面镜。
1
2
3
4
5
6
入射角i
15°
30°
45°
60°
70°
80°
反射角r
15°
30°
45°
60°
70°
80°
(1)让人射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点,观察反射光的方向。多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i和反射角r,记录如上表。比较r和i。可以得出:光反射时,反射角______人射角;
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、人射光线和法线在______;
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,说明光反射时,光路是______的;
(4)由于光在纸板上发了______(选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
【答案】
(1).
等于
(2).
同一平面内
(3).
可逆
(4).
漫反射
【解析】(1)由表中反射角和入射角的度数,可得反射角等于入射角。
(2)纸板EF右侧没有沿ON折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,是因为折转时左右两侧不在同一平面,说明在光的反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)]实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,发生光的漫反射。
二、提升训练
1.(2020株洲市)2020年6月21日下午15:40,某同学观察到太阳出现了如右图所示现象,太阳被月亮遮挡住了一部分,您认为下列哪个原理可以最合理解释这一现象( )
A.
光的反射
B.
光的直线传播
C.
光的折射
D.
无法确定
【答案】B
【解析】出现如图所示的现象,太阳被月亮遮挡住了一部分,这是由于光的直线传播,挡住的部分没有光线,呈现一片黑,而边缘没有挡住,可以看到光。故选B。
2.(2020株洲市)据报道,今年6月,俄罗斯的西伯利亚一些地区气温较往年同期明显升高,积雪提前融化。白色的积雪融化后,地面( )
A.
对太阳光的反射增多,进一步升高地面附近温度
B.
对太阳光的反射增多,降低地面附近温度
C.
对太阳光的反射减少,进一步升高地面附近温度
D.
对太阳光的反射减少,降低地面附近温度
【答案】C
【解析】白色物体反射所有色光,白色的积雪融化后,反射能力减弱,吸收热量增多,进一步升高地面附近温度,故选C。
3.(2020辽宁省锦州市)下图中属于光的反射现象的是( )
A.
手影
B.
水中桥的倒影
C.
用放大镜看字
D.
树林中的光束
【答案】B
【解析】A.手影是由于光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.水中桥的倒影是平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B符合题意;
C.用放大镜看字是光的折射形成的,故C不符合题意;
D.树林中的光束是光的直线传播,故D不符合题意。故选B
4.(2020鄂尔多斯市)下图为中国向世界公布的黑洞“照片”。下列有关说法,正确的是(??)
A.
在阳光下观察这张照片,地面上出现该照片的影子是由于光的直线传播
B.
人们能看到不发光的照片是由于光的折射
C.
科学家们通过天文望远镜拍摄的外星系照片是利用了光的反射
D.
用放大镜将照片放大来观察是利用了光的直线传播
【答案】A
【解析】影子的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播造成的,故A正确;
B.看到不发光的照片是由于光照射到照片上后发生了反射,故B错误;
C.科学家们通过天文望远镜拍摄的外星系照片是利用了凸透镜成像,其原理是光的折射,故C错误;
D.用放大镜将照片放大来观察是利用了光在不同介质中传播发生折射的特点,故D错误。
故选A
5.(2020江西省)如图所示,湖面上一只白鹭正展翅上冲,若以水中的“白鹭”为参照物,白鹭是______的;水中的“白鹭”是光的______形成的虚像?
【答案】
(1).
运动
(2).
反射
【解析】[1]湖面上一只白鹭正展翅上冲,白鹭和它所成的像相对于水面是对称的,以水中的“白鹭”为参照物,白鹭相对于水中的“白鹭”向相反方向飞行,白鹭是运动的。
[2]白鹭在水上的倒影是平面镜成像现象,是由于光的反射形成的。
6.(2020辽宁营口)小波在湖边游玩时,看到茂密的树下有许多圆形光斑,仔细一看是太阳的“像”,这是光的______而形成的;湖面上拱桥在水中的“倒影”,这是由于光的______而形成的虚像。
【答案】
(1).
直线传播
(2).
反射
【解析】[1]
小波看到茂密的树下有许多圆形光斑,这是太阳沿直线传播通过树叶缝隙成倒立的像。
[2]
[3]我们看到的水中的鱼,是由光的折射形成的虚像,在折射光线的反向延长线上,由于折射光线向水面偏折,折射光线相对于入射光线位置升高了,所以看到的水中的鱼位置比实际位置浅。
[4]
湖面上拱桥在水中的“倒影”,这是由于光的反射而形成的虚像。
7.(2020牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校)
图1中,入射光线AO与镜面的夹角为60,请在图中画出的反射光线,并标明反射角的大小。
【答案】(1)
【解析】(1)先过入射点垂直平面镜作出法线,再在法线的左侧画出反射光线,反射角等于入射角,光与镜面成60°角,入射角为30°,反射角也等于30°,如图所示:
。
8.(2020襄阳市)根据给出的入射光线,请画出其反射光线。
【答案】
【解析】画出法线,根据反射角等于入射角,在法线下侧画出反射光线,如图所示:
9.(2020南京市)如图所示,入射光线AO射向平面镜,画出反射光线OB并标出反射角的大小。
【答案】
【解析】做出法线,入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为
90°-30°=60°
根据反射角等于入射角做出反射光线。反射角也为60°,如图所示:
10.(2020甘肃天水市)“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)的白色纸板能绕垂直于的轴翻转,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__放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点沿逆时针方向转动,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,测得反射角也为,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之处?__;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕向后翻转任意角度,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)绕向后倾斜,此时反射光束__(选填字母符号)。
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__。
【答案】
(1).
垂直;
(2).
顺;
(3).
一次实验得到的结论具有偶然性;
(4).
反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(5).
C
;
(6).
反射时,光路是可逆的。
【解析】(1)[1]白色纸板ABCD应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现。
[2]如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动。
(2)[3]因为一次实验具有有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)[4]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。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)[5]在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[6]因为反射时,光路是可逆的,所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。
1第2节光的反射
主备人
学科
物理
时间
课题
第四章光现象第2节光的反射
教
学
目
标
知识与技能
1.知道光的反射现象。
2.理解光的反射定律,并用来解决一些简单问题。
3.知道光路可逆。
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
过程与方法
1.通过实验观察光的反射现象。
2.通过观察分析实验,总结得出光的反射定律,培养同学们观察、分析、概括的能力。
3.通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异.
情感态度与价值观
1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
2.培养学生密切联系实际,提高科学技术应用日常生活和社会的意识。
3.在对光污染的了解中增强环保意识。
教学重点
光的反射定律的探究过程、光的反射规律的理解和应用。
教学难点
光的反射定律的理解和两种反射现象。
教具准备
激光手电筒、小平面镜、白纸、有角度的可折叠的白色硬纸板、直尺、光的反射演示装置图
教学方法
实验探究法、归纳法比较法、讨论法
教学过程设计
导
入
新
课
师:我们能看见太阳、电灯,是由于它们能发光,光线进入了我们的眼睛。我们为什么又能看见人、教室、山水、书本这些本身不发光的物体呢?
我们为什么也能看见不发光的物体?
这是因为他(它)们能反射太阳、电灯等光源发出的光,这些被反射的光进入了我们的眼睛。
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象——叫做光的反射.
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
教
学
过
程
新课学习
一、光的反射
1.光的反射:光遇到物体的表面时,一部分光返回到原来的物质中传播的现象。
光遇到任何物体的表面都会发生反射,从而使我们能看到本身不发光的物体。
2.几个基本概念(一点二角三线):
(1)入射点(O):光线射到镜面上的点。
(2)法线(ON):通过入射点,垂直于镜面的直线(用虚线表示)。(提示:法线是为了研究问题方便而引入的辅助线,本身并不存在,所以法线用虚线表示,一定要与光线的画法区分开。)
(3)入射光线(AO):投射到物体表面的光线;
(4)反射光线(OB):从物体表面返回的光线;
(5)入射角(i):入射光线与法线的夹角。
(6)反射角(r):反射光线与法线的夹角。
二、光的反射定律
1.提出问题
光在反射时遵循什么规律?也就是说,反射光线沿什么方向射出?
2.设计实验和进行实验
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如甲图所示。
甲
(2)使一束光贴着纸板沿一个角度躲到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的径迹。改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
(3)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。
次数∠i∠r130°30°245°45°360°60°
(4)如图乙那样,将纸板NOF向后或向前折,在纸板上还能看到反射光线吗?
乙
关于光的反射,你发现了什么规律?
3.分析和论证
(1)可看到E和F在一个平面内时有反射光线,且反射光线随着入射光线的改变而改变。
(2)纸片F向前折或向后折,观察不到反射光线。
(3分析反射角和入射角的大小,得出反射角等于入射角。
4.得出结论
师生共同分析总结出光的反射定律:
(1)反射光线与入射光线、法线在同一平面内;(三线共面)
(2)反射光线和入射光线分居法线的两侧;(两线分居)
(3)反射角等于入射角。(两角相等)
说明:
①每一条入射光线对应一条反射光线
②是先有入射,后有反射。入射是因,反射是果。反射光线是随着入射光线的改变而改变,所以叙述反射定律内容时必须反射角等于入射角,不能说“入射角等于反射角”。
③反射光线随着入射光线的改变而改变,反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
5.【练一练】:如何根据光的反射规律作图。
(1)已知入射光线作反射光线:
①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确定入射角。
③过入射点和法线做一角,使反射角与入射角相等。在反射方向上标上箭头表示方向。
(2)已知反射光线作入射光线:
①先画法线(垂直于镜面且用虚线表示)
②根据反射角等于入射角确定入射光线的方向
③在入射光线上标上箭头,并标出入射角。
(3)已知入射光线和反射光线,确定反射面的位置:
①先做两条光线的角平分线,此线为法线
②做过入射点垂直法线的一条直线,该直线为平面镜的位置。
(4)垂直入射时,反射光线、入射光线和法线重合,入射角和反射角都为零。
三、光路的可逆性
在反射现象中,光路是可逆的:让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜,那么,它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。如下图所示:
小实验:用一块板挡在两个学生之间,使彼此不能看到对方,怎样才能彼此看见呢
?
用一块镜子就能解决。甲同学通过一块镜子看到了乙同学的眼睛,此时乙能看到甲吗?
四、镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面都能发生反射,不同的表面对光的反射是不一样的。
1.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。
(1)特点:反射面平整光滑;当光平行入射时,会被平行反射,在这个方向的反射光很强,只能从这一个方向看见物体。
(2)平静的水面、抛光的金属面、各种镜面。
2.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。
(1)特点:反射面粗糙,凸凹不平;当光平行入射时,反射光射向四面八方,使我们能从各个方向看见物体。
(2)物体的表面多是粗糙不平的,漫反射比镜面反射多。
3.漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。
4.应用
自行车尾灯
角反射器:自行车尾部的那个黄色会反光的塑料灯,本身不能发光,但当晚上有灯照到上面的时候,它就能发出光,原因是那个塑料灯就是角反射器,将光沿原方向反射回去了,从而保证夜晚不会被后面的车因看不到而撞到。
【想想议议】
有时,黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。画出这种现象的光路。为了保护同学们的眼睛,请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。
分析:
(1)这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射。黑板上“反光”部分发生镜面反射,粉笔字上发生漫反射,这两部分反射光同时射入眼睛时,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强,对眼睛的刺激强烈,所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚。
(2)为了保护同学的眼睛,改变这种现状的建议是:改变同学的座位位置,或改变黑板的角度。用不反光材料。
[想想做做]晚上,在桌上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去,白纸被照亮,而平面镜却比较暗。想想看,并解释为什么。
答案:因为镜面很光滑,垂直入射到镜面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光极少,从侧面看去,基本没有光线射入眼中,所以平面镜看起来比较暗。而白纸表面粗糙。入射到白纸上的光发生漫反射后,反射光线射到各个方向,所以从侧面看到白纸比较亮。
课堂小结
课堂练习
1.(2020
浙江省)如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是()
A.
图甲中应选用光滑的硬纸板B.
图甲中是入射角
C.
图乙中反射光不存在D.
图丙、甲中现象说明光路是可逆的
【答案】D
【解析】A、当光线照射到硬纸板上时,为了能看清光路,需要硬纸板发生漫反射,所以硬纸板的表面要粗糙一些,故A错误;
B、根据入射角的定义可知,图甲中∠EON是入射角,∠EOM是入射光线与镜面之间的夹角,故B错误;
C、纸板的右半部分向后折,此时看不到反射光线,但反射光线是存在的,故C错误;
D、由图可知,当光线逆着反射光线射入时,会逆着入射光线射出,这表明在光的反射中,光路是可逆的,故D正确。故选:D。
2.(2020南充市)对光现象的解释错误的是( )
A.
“小孔成像”所成的像是倒立的实像
B.
人远离平面镜时,平面镜中的像越来越小
C.
手机的人脸识别功能用到了光的反射
D.
今年疫情期间使用的红外测温仪是利用人体辐射的红外线,进行温度测量
【答案】B
【解析】A.小孔成像成的像是倒立的实像,可以是放大的、缩小的、也可以是等大的,故A正确,不符合题意;
B.平面镜成的像与物体大小相等,人远离平面镜时,人的大小不变,像的大小不变,故B错误,符合题意;
C.手机的人脸识别,是人脸反射的光进入手机摄像头,手机进行识别,故C正确,不符合题意;
D.红外测温仪能检测到的人体辐射的红外线,然后转换成电信号,显示温度,故D正确,不符合题意。故选B。
3.(2020泰安市)下列有关光现象的描述正确的是( )
A.
“潭清疑水浅”,是由于光的反射形成的
B.
“云在水中飘”,是由于光的反射形成的
C.
海市蜃楼,是由于光的直线传播形成的
D.
手影游戏,是由于光的色散形成的
【答案】B
【解析】A.“潭清疑水浅”,是光从水中斜射入空气中发生的折射现象,故A错误;
B.“云在水中飘”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,故C错误;
D.手影游戏,是由于光的直线传播形成的,故D错误。故选B。
4.(2020四川省成都市)小王走向正前方的玻璃窗,想看看美丽的夜景,却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来,这是光的____________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。
【答案】反射
【解析】[1]玻璃窗相当于平面镜,玻璃窗里的“自己”是光经玻璃窗反射形成的虚像,属于光的反射现象。
5.(2020泰安市)利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,则反射角的大小是______。
【答案】55°
【解析】做出反射光线(竖直射入井中),根据反射角等于入射角,做出反射光线与入射光线夹角平分线,则镜面与法线垂直,如图所示:
如图所示,入射光线与反射光线的夹角为:20°+90°=110°
根据反射定律,反射角等于入射角等于:×110°=55°
6.(2020内江市)一条入射光线与镜面的夹角为30°,作出反射光线,并标出反射角的大小。
(
)
【答案】
【解析】过入射点作法线,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为90°-30°=60°,如图所示:
。
7.(2020日照)如图所示,一束光线与水平方向成60°角,请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平向右,画出平面镜的位置,并标出反射角的度数.
【答案】
【解析】因为入射光线与水平方向成60°角,而反射光线是水平向右的,所以反射光线与上面的虚线平行,则反射光线与入射光线的夹角是180°-60°=120°,又因为反射角等于入射角,所以,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,由此画出法线,再过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置,如上图所示。
板
书
设
计
第2节
光的反射
一、光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
二、光的反射定律:
1.反射光线与入射光线、法线在同一平面内。
2.反射光线和入射光线分居法线的两侧。
3.反射角等于入射角。
三、反射时光路是可逆的:
四、镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
2.解释现象:黑板“发光”时看不清字。
布
置
作
业
【必做题】
教材第76页动手动脑学物理的1、2、3题.。
【选做题】
教材第76页动手动脑学物理的4、5题.
课
后
反
思
1.光的反射现象中,关于反射光线与入射光线的空间关系,学生不好想象,是比较抽象的。因此,做好光的反射定律探究实验是本节课的关键。从猜想、设计实验、进行实验、分析实验数据到得出结论都由学生完成,并且通过对光的反射规律的探究,使学生学会了一种研究问题的思维程序,以后遇到问题学生就知道该怎样去研究了。学生真正经历了在空间寻找反射光线位置的探究过程,对“三线共面”这一难点,体验非常深刻,认识比较透彻。
2.在探究光反射定律的实验中,利用小平面镜,
激光光源,
可以让学生放手大胆去实验,遇到问题找出原因
,鼓励学生克服实验中的存在困难,通过培养学生的学习兴趣,使学生积极主动的参与探究活动。使学生动手又动脑,达到让学生在“做中学,学中做”的效果。
10(共20张PPT)
中物理
第4章
第2节
光的反射
(八年级上)
1
课堂导入
想想议议
我们为什么能看到太阳、电灯这些光源?
因为这些光源发出的光,射入我们的眼睛。
我们为什么能看到本身不发光的物体?
2
课堂活动
一、光的反射
1.光的反射:光遇到物体的表面时,一部分光会改变原来的方向,返回到原来的物质中传播的现象。
光遇到任何物体的表面都会发生反射,从而使我们能看到本身不发光的物体。
2.几个基本概念(一点、二角、三线):
(1)入射点(O):光线射到镜面上的点。
(2)法线(ON):通过入射点,垂直于镜面的直线(用虚线表示).
(3)入射光线(AO):投射到物体表面的光线;
(4)反射光线(OB):从物体表面返回的光线;
(5)入射角(i):入射光线与法线的夹角。
(6)反射角(r):反射光线与法线的夹角。
二、光的反射定律
实验探究
探究光反射时的规律
提出问题:光反射时遵循什么规律?反射光沿什么方向射出?
设计实验:
(1)实验器材:
激光笔(光源)、平面镜(反射面)、可折叠的白色硬板(光屏,显示光的传播路径)、量角器(测量入射角与反射角)
(2)实验装置:
如图所示,把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
进行实验:
(1)使一束光贴着纸板沿一个角度躲到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的径迹.改变光束入
射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹.
(2)取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和
∠r,将数据记录在表中。
(3)如图那样,将纸板NOF向后或向前折,在纸板上还能看到反射光线吗?
次数
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
分析和论证
(1)分析反射角和入射角的大小,得出反射角等于入射角.
(2)可看到E和F在一个平面内时有反射光线,且反射光线随着入射光线的改变而改变。
(3)纸片F向前折或向后折,观察不到反射光线。
得出结论
(1)反射光线与入射光线、法线在同一平面内;(三线共面)
(2)反射光线和入射光线分居法线的两侧;(两线分居)
(3)反射角等于入射角。(两角相等)
光的反射定律:
(1)每一条入射光线对应一条反射光线
(2)入射是因,反射是果。所以叙述反射定律内容时必须反射角等于入射角,不能说“入射角等于反射角”。
(3)反射光线随着入射光线的改变而改变,反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。
1.
光的反射定律的理解:
2.根据光的反射定律作图:
(1)已知入射光线作反射光线;(2)已知反射光线作入射光线;
(3)已知入射光线和反射光线,确定反射面的位置。
画一画
(1)画出对应的反射光线:
(2)画出入射光线:
(3)画出反射面的位置:
三、光路的可逆性
问题:如果让入射光线逆着反射光线的方向照射到平面镜上,我们会看到什么?
当光线的传播方向反向时,它的传播路径不变,说明光路是可逆的.
四、镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面时都能发生反射现象,根据反射面的不同性质,光的反射分为两种类型:
1.镜面反射
(1)特点:反射面平整光滑;当光平行入射时,反射光线也是平行的.
(2)常见的镜面反射:平静的水面、抛光的金属面、各种镜面。
(3)光污染
很多高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰,阳光照时发生镜面反射,炫目的反射光干扰人们的生活,造成“光污染”
(4)应用:自行车尾灯
2.漫反射
(1)特点:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向。使我们能从各个方向看见物体。
(2)漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。
问题:电影的屏幕做得粗糙好还是光滑些好呢?为什么?
粗糙一些,可以加强漫反射,向各个方向反射光,让各个位置的人都能看清屏幕上的画面。
想想议议
有时,黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。画出这种现象的光路。为了保护同学们的眼睛,请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。
黑板上“反光”部分发生镜面反射,粉笔字上发生漫反射,由于“反光”
部分的反射光比漫反射的光强,所以黑板“反光”时粉笔字看不清楚。建议改变座位位置,或用不反光材料。
3
课堂小结
本堂重点:光的反射定律及其应用。
本堂难点:光的反射定律的探究过程。
4
典例分析
考点一:光的反射定律的探究和理解
【典型例题1】
(2020
浙江省)如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是(
)
图甲中应选用光滑的硬纸板
B.
图甲中
是入射角
C.
图乙中反射光不存在
D.
图丙、甲中现象说明光路是可逆的
D
【迁移训练1】
(2020
北京)如图所示是研究光的反射规律的实验情境,一束光贴着垂直于平面镜的纸板,从A点射到平面镜上的O点,ON是法线,入射角∠AON=45°。已知纸板上∠NOB=30°,∠NOC=45°,∠NOD=
60°。则入射光线AO的反射光线将沿着图中______方向射出。
OC
考点二:画光路图
【典型例题2】
(2020
泰安市)利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,则反射角的大小是______。
55°
【迁移训练2】
(2020
南京市)如图所示,入射光线AO射向平面镜,画出反射光线OB并标出反射角的大小。
【答图】第2节《光的反射》导学案
【学习目标】
1.知道光在任何物体表面都会反射。
2.在探究“光反射时的规律”过程中,认识光的反射规律,理解反射现象中光路的可逆性。
3.能区分镜面反射和漫反射,并能解释相关现象。
【学习重点】:认识光反射的规律,会根据光的反射定律,完成光路图。
【学习难点】
1.用光的反射定律解释简单现象。
2.理解反射现象中光路是可逆的。
【自主预习】
1.我们能看到发光的物体(也就是光源)是因为有光进入眼睛。而我们能看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛
。
2.光一种介质入射到另一种介质表面上,一部分光会被物质表面反射回原来介质,这种现象叫光的反射。任何物体的表面都会发生反射。
3.光的反射定律:在光的反射现象中,
反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内,
反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。在反射现象中,光路是
可逆的。
4.光的反射分为镜面反射和漫反射。
【合作探究】
探究一:光的反射
1.如图所示,光射到物体的表面,一部分光返回到原来的物质中传播的现象叫光的反射现象,我们能够看见本身不发光的物体,就是因为物体表面反射的光进入了我们的眼睛。任何物体的表面都会发生反射。
2.几个基本概念(一点二角三线):
(1)入射点O:入射光与反射面的交点,即图中O点.
I
(2)法线ON:
过入射点作与反射面垂直的直线叫法线,用虚线表示.
(3)入射光线:即图中的
AO,用实线表示
(3)反射光线:即图中的OB,用实线表示
(4)入射角:
入射
光线与法线的夹角,用i表示
(5)反射角:
反射光线与法线
的夹角,用r表示
探究二:光的反射定律
1.提出问题
光在反射时遵循什么规律?也就是说,反射光线沿什么方向射出?
2.设计实验:
按下图安装实验器材,并思考下列问题:
(1)纸板ENF的作用是什么?显示光的传播路线。
(2)改变光束入射的角度,多做几次,目的又是什么?多次测量,找出规律。
(3)实验中要观察什么?要测量和记录哪些数据?观察光的传播路线,测量反射角和入射角的大小。
(4)把纸板NOF向前或者向后折,目的是什么?看反射光线和入射光线的是否在同一个平面内。
3.实验步骤
(1)一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面;
(2)让一束光沿某一角度射到O点,经过平面镜的反射,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的径迹;
(3)改变光束的入射方向,重做一次,换另一种颜色的笔记录光的径迹;
(4)取下纸板,用量角器量出NO两侧的角i和角r,填入表中;
次数
∠i
∠r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(5)把纸板NOF向前折或向后折,观察是否能看到反射光线。
4.
实验结论:
(1)分析实验数据可得出在光的反射现象中反射角等于入射角。
(2)从实验可看到将纸板沿绕ON向前折或向后折,
不能看到反射光线,E和F在同一个平面内时有反射光线,即反射光线和入射光线
同一个平面内;且反射光线与入射光线位居法线的两侧。
5.光的反射定律:反射光线、入射光线与法线在_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。
6.练习:如何根据光的反射规律作图
(1)已知入射光线作反射光线:
①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确定入射角。
③过入射点和法线做一角,使反射角与入射角相等。在反射方向上标上箭头表示方向。
(2)已知反射光线作入射光线:
①先画法线(垂直于镜面且用虚线表示)
②根据反射角等于入射角确定入射光线的方向
③在入射光线上标上箭头,并标出入射角。
(3)已知入射光线和反射光线,确定反射面的位置:
①先做两条光线的角平分线,此线为法线
②做过入射点垂直法线的一条直线,该直线为平面镜的位置。
探究三:光路的可逆性
仍用上述实验中的器材如图所示,使A点发出的光经O点反射后到达B点,观察入射光线经平面镜反射后光线的传播路径。在B点再放一光源,使其发出的光射向O点,发现其反射光线与OA重合。
实验结果表明:让光逆着反射光线的方向射向镜面,它被反射后的光线会逆着入射光线方向射出,说明反射光路可逆。
探究三:镜面反射和漫反射
1.让太阳光斜射到平面镜上,会在墙壁上产生一个明亮的光斑;而太阳光斜射到白纸上则不会产生光斑。你认为这两种反射有什么区别?
2.如图甲所示:一束平行光射到镜面上,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射;其他方向没有反射光。(如:平静的水面、抛光的金属面、平面镜)
如图乙所示:一束平行光射在凹凸不平的物体表面上时,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。(我们能从不同角度看到本身不发光的物体,是因为光在物体的表面发生漫反射)
甲:镜面反射
乙:漫反射
3.漫反射和镜面反射都遵守光的光的反射规律。
4.黑板用久了会产生“反光”现象,字看不清楚,这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射。黑板上“反光”部分发生镜面反射,粉笔字上发生漫反射,这两部分反射光同时射入眼睛时,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强,对眼睛的刺激强烈,所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚。
为了保护同学的眼睛,改变这种现状的建议是:改变同学的座位位置,或改变黑板的角度,用不反光材料。
【精讲点拨】
1.
任何物体都对光线有反射作用,只不过反射的强弱程度有所不同而已。
2.每一条入射光线对应一条反射光线,是先有入射,后有反射。入射是因,反射是果。反射光线是随着入射光线的改变而改变,所以叙述反射定律内容时必须是反射角等于入射角,不能说“入射角等于反射角”。
3.光垂直入射界面,反射光线与入射光线重合,反射角和入射角都是0°而不是90°
【归纳整理】
【当堂练习】
1.(2020
浙江省)如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是()
A.
图甲中应选用光滑的硬纸板B.
图甲中是入射角
C.
图乙中反射光不存在D.
图丙、甲中现象说明光路是可逆的
【答案】D
【解析】A、当光线照射到硬纸板上时,为了能看清光路,需要硬纸板发生漫反射,所以硬纸板的表面要粗糙一些,故A错误;
B、根据入射角的定义可知,图甲中∠EON是入射角,∠EOM是入射光线与镜面之间的夹角,故B错误;
C、纸板的右半部分向后折,此时看不到反射光线,但反射光线是存在的,故C错误;
D、由图可知,当光线逆着反射光线射入时,会逆着入射光线射出,这表明在光的反射中,光路是可逆的,故D正确。故选:D。
2.(2020南充市)对光现象的解释错误的是( )
A.
“小孔成像”所成的像是倒立的实像
B.
人远离平面镜时,平面镜中的像越来越小
C.
手机的人脸识别功能用到了光的反射
D.
今年疫情期间使用的红外测温仪是利用人体辐射的红外线,进行温度测量
【答案】B
【解析】A.小孔成像成的像是倒立的实像,可以是放大的、缩小的、也可以是等大的,故A正确,不符合题意;
B.平面镜成的像与物体大小相等,人远离平面镜时,人的大小不变,像的大小不变,故B错误,符合题意;
C.手机的人脸识别,是人脸反射的光进入手机摄像头,手机进行识别,故C正确,不符合题意;
D.红外测温仪能检测到的人体辐射的红外线,然后转换成电信号,显示温度,故D正确,不符合题意。故选B。
3.(2020泰安市)下列有关光现象的描述正确的是( )
A.
“潭清疑水浅”,是由于光的反射形成的
B.
“云在水中飘”,是由于光的反射形成的
C.
海市蜃楼,是由于光的直线传播形成的
D.
手影游戏,是由于光的色散形成的
【答案】B
【解析】A.“潭清疑水浅”,是光从水中斜射入空气中发生的折射现象,故A错误;
B.“云在水中飘”,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确;
C.海市蜃楼,是由于光的折射形成的,故C错误;
D.手影游戏,是由于光的直线传播形成的,故D错误。故选B。
4.(2020四川省成都市)小王走向正前方的玻璃窗,想看看美丽的夜景,却发现玻璃窗里有个“自己”迎面走来,这是光的____________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)现象。
【答案】反射
【解析】[1]玻璃窗相当于平面镜,玻璃窗里的“自己”是光经玻璃窗反射形成的虚像,属于光的反射现象。
5.(2020泰安市)利用一块平面镜使图中的一束光竖直射入井中,则反射角的大小是______。
【答案】55°
【解析】做出反射光线(竖直射入井中),根据反射角等于入射角,做出反射光线与入射光线夹角平分线,则镜面与法线垂直,如图所示:
如图所示,入射光线与反射光线的夹角为:20°+90°=110°
根据反射定律,反射角等于入射角等于:×110°=55°
6.(2020内江市)一条入射光线与镜面的夹角为30°,作出反射光线,并标出反射角的大小。
(
)
【答案】
【解析】过入射点作法线,在法线右侧画出反射光线,反射光线与法线之间的夹角为反射角,度数等于入射角为90°-30°=60°,如图所示:
。
7.(2020日照)如图所示,一束光线与水平方向成60°角,请你放置一块平面镜使它的传播方向变为水平向右,画出平面镜的位置,并标出反射角的度数.
【答案】
【解析】因为入射光线与水平方向成60°角,而反射光线是水平向右的,所以反射光线与上面的虚线平行,则反射光线与入射光线的夹角是180°-60°=120°,又因为反射角等于入射角,所以,反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置,由此画出法线,再过入射点画出法线的垂线,即平面镜的位置,如上图所示。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。
1