内容正文:
第2节 光的反射
知识与技能:
1.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。
2.能应用光的反射定律解决一些简单的问题,理解在光的反射现象中光路的可逆性。
3.了解什么是镜面反射,什么是漫反射,并能解释一些简单的反射现象。
过程与方法:
1.通过实验,观察光的反射现象。
2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体。
3.经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线的位置关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面的探究活动的体验。
4.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.鼓励学生积极参与探究活动,在探究“光反射的规律”过程中培养科学态度,提高学习物理的兴趣。
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
重点:探究光的反射规律的过程及对光的反射定律的理解。
难点:对镜面反射及漫反射的理解。
多媒体课件、激光笔、平面镜、可折转的硬纸板、量角器、刻度尺。
一、情景导入
多媒体展示生活中的一些现象:黑板反光、玻璃幕墙反光、照镜子。
这些现象说明光在传播过程中遇到物体,会在物体表面发生反射,光在反射时有规律可循吗?下面我们就一起来学习第2节的内容“光的反射”。
二、合作探究
光的反射
我们能看见发光的物体,比如太阳、发光的电灯,是因为光源发出的光直接射入了我们的眼睛。那为什么我们也能看见本身不发光的物体(如教室的黑板、桌凳、门窗等),还可以欣赏园林美景呢?
同学们交流讨论得出我们能看到本身不发光的物体的原因。
光射到任何物体表面都能发生反射。人眼能够看见不发光物体的原因:物体反射的光进入了人的眼睛,如图所示。
光的反射定律及光路的可逆性
1.光的反射中的几个物理名词
教师让激光笔发出的一束光线射在平面镜上,引导学生观察一点、两角、三线,并在黑板上画出光路图。
反射光路图及各部分的表达方式:
(1)入射点(O):入射光线与反射面的接触点。
(2)入射光线(AO):从光源投射到反射面的光线。
(3)反射光线(OB):入射光线射到反射面上后,被反射面反射后的光线。
(4)法线(ON):通过入射点且垂直于反射面的直线。
(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。
2.探究光反射时的规律及光路的可逆性
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?
(1)实验步骤:
①按图甲所示,先使E、F成为同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上的O点,引导学生观察从镜面反射出的光线的方向;
②改变入射光线的方向,让学生观察反射光线的方向怎样改变;
③按图乙那样,把纸板F向前折或向后折,让学生观察是否能看到反射光线;
④让学生两人一组做实验,探究反射角和入射角的关系,可采取如图丙所示的实验装置。
步骤如下:
a.将一张16K的白纸固定在水平桌面上,在白纸中间画出直线ON作为法线;在ON的一侧画几条角度不同的直线AO、A1O、A2O。
b.让激光笔射出的光分别沿AO、A1O、A2O射向镜面,观察反射光线。
c.分别在每条反射光线的位置上用笔作记号为B、B1、B2,用刻度尺过记号画出直线OB、OB1、OB2。
d.再用量角器量出入射角i和反射角r的大小,记录大小并进行比较。
e.使光线分别沿BO、B1O、B2O射向镜面,观察每条反射光线的方向。
(2)分析与论证:上述步骤①和②可看到纸板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;按步骤③把纸板F向前折或向后折,学生将观察不到反射光线;从步骤④的a~d可看出反射角等于入射角;从步骤④的e可看出反射时光路是可逆的。
(1)光的反射定律:在反射现象中,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。
(2)在反射现象中,光路是可逆的。
镜面反射和漫反射
一条光线照射到物体表面时会发生反射,那么一束平行光照射到物体表面上会怎样呢?如图甲所示,平行光照射到平面镜上,观察反射光线有什么特点?如图乙所示,平行光照射到粗糙的物体表面上,观察反射光线有什么特点?
镜面反射和漫反射:
镜面反射
漫反射
概念
平行的入射光线反射后,其反射光线仍然平行,这种反射称为镜面反射
平行的入射光线反射后,其反射光线射向四面八方,这种反射称为漫反射
光路图
反射面
光滑的平面
凹凸不平,粗糙
举例
黑板反光、平静水面在阳光照射下很刺眼
从不同角度看到不发光物体
共同点
漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律
光的反射的应用及光污染
(1)光的反射的应用
①光的反射最普遍的应用就是使我们能看到物体。我们之所以能看到物体,是因为这些物体(非光源物体