内容正文:
第2节 光的反射
素养目标
1.了解光的反射现象,知道人能看见不发光物体的原因。(物理观念)
2.通过实验探究认识光的反射规律,了解法线、入射角和反射角的含义。(科学思维)
3.通过实验了解反射现象中光路的可逆性。(科学探究)
4.通过身边的实例和实验现象,能区分镜面反射和漫反射。(科学态度与责任)
一、光的反射
1.反射现象:光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生 反射 ,我们能够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。
二、光的反射定律
2.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、入射光线分居法线 两侧 ,反射角 等于 入射角。
3.光路的可逆性:在反射现象中,光路是 可逆的 。
4.坐在电影院的每个位置上都可以看到银幕上的画面,这是因为光的 漫反射 。用久的黑板会反光,这是因为黑板上发生了光的 镜面反射 。
5.为了节能减排,许多地下车库采用光导照明系统,如图所示。采光罩采集的阳光进入内壁镀有高反射膜的导光管,经多次 反射 后,传导到漫射器,漫射器应该用 凹凸不平 (选填“凹凸不平”或“厚度均匀”)的透明材料制成。
【判一判】
1.反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,反射光线和入射光线的夹角改变两倍。 ( √ )
2.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 ( √ )
【填一填】
3.现代城市里的许多建筑物装有“玻璃幕墙”,如图所示。然而,“玻璃幕墙”常常会使人感到炫目,引起视觉不舒服,造成这种“光污染”的原因是“玻璃幕墙”会发生 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【选一选】
4.下列现象与光的反射有关的是( B )
A.太阳光下物体有影子
B.看到不发光的物体
C.晚上看到的五颜六色的霓虹灯光
D.利用激光给隧道准直
光的反射定律
如图所示是张华组的同学探究光的反射规律的光路图,结合张华的探究,回答下列问题。
探究时,为什么将纸板垂直在平面镜上,不能够倾斜?
答案:为了便于找到反射光线,探究光的反射规律,如果纸板倾斜,将观察不到反射光线。
纸板在实验中的作用是什么?量角器在实验中的作用是什么?
答案:纸板的作用是:①显示光的传播路径;②验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。量角器的作用是测量出反射角和入射角,探究出在光的反射现象中反射角与入射角的关系。
张华组在图乙、丙中探究的问题各是什么?
答案:图乙探究的是反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;图丙探究的问题是在反射现象中光路是可逆的。
在实验探究中,张华组多次改变入射角的大小,重复实验,这样做的目的是什么?
答案:使实验结论更具有普遍性。
怎样简记光的反射定律?
答案:光的反射定律可简记为“三线共面”“两线分居”“两角相等”。
在叙述光的反射定律时能否说入射角等于反射角?
答案:不能。因为这两个角度有一定的因果关系,先有入射,后有反射。反射光线是随着入射光线的改变而改变的,所以叙述反射定律的内容时,必须先说反射,后说入射,也就是不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。
根据光的反射定律分析,当光线垂直镜面入射时,反射角是90°还是0°,此时也发生反射了吗?
答案:反射角指的是反射光线与法线之间的夹角,此时反射光线与法线重合,故反射角为0°。垂直入射时,反射光线与入射光线在同一直线上,方向相反,此时也是发生反射的。
如图所示,在“探究光的反射规律”时,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了 呈现光路 。
(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时, 不能 (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光线。
(3)取下纸板,测量ON两侧的∠α和∠β,将数据记录在表中,根据数据得出的结论是 反射角等于入射角 。
实验次数
∠α
∠β
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(4)另一同学将呈现反射光线的活动板右半边沿中线向后折,活动板上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 。
(5)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,反射光将沿图中的 OA 方向射出,这说明了 在反射现象中,光路是可逆的 。
“探究光的反射规律”实验的“4个关键点”
(1)光屏(纸板)的两个作用:
①显示光路;
②判断三线的关系,要求可折转,否则无法验证三线之间的关系。
(2)放:纸板与镜面一定要垂直。
(3)多次测量:多次改变入射光线与镜面的夹角,使入射角变化,使实验结论更具有普遍性。
(4)角同变:反射角随着入射角的增大而增大,随