内容正文:
探索 物理
Exploring physics
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第2节 光的反射
第四章 光现象
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导入
我们为什么能够看见物体?
有光从物体进入我们的眼睛。
观察发亮的灯和桌面的课本,我们能看见这些物体是由于有光从物体射入我们的眼睛。由这些物体射入我们眼睛的光的来源有什么不同?
发亮的灯射来的光是它自己发出的;
课本射来的光来自于光源射向课本的光。
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导入
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。
光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。
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一、光的反射定律
一束激光照射到平面镜上,反射的光去哪里了?
改变激光入射的角度,光斑位置有发生变化吗?
反射形成的光斑位置随着入射的角度发生着变化,那么光在反射时会遵循怎样的规律?
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一、光的反射定律
实验:探究光反射时的规律
实验装置: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。
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一、光的反射定律
实验步骤:
(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的径迹。
(2)改变光束入射的角度(∠i =0°、30°、45°、60°),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,将数据记录在表格中。
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一、光的反射定律
实验数据记录表格:
开始进行实验!
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一、光的反射定律
(4)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,观察在纸板上还能看到反射光吗?
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一、光的反射定律
法线:经过入射点O并垂直于反射面的直线ON。(辅助线、虚线段)
入射角:入射光线与法线的夹角i。
反射角:反射光线与法线的夹角r。
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一、光的反射定律
注意:
①入射角、反射角是指光线和法线的夹角,而不是光线和反射面的夹角。
②引入法线是为了研究问题的方便;反过来,知道了法线就可以确定反射面。
③入射光线和反射光线都有方向,用字母表示时应沿光线的方向叙述,如入射光EO和反射光OF。
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一、光的反射定律
根据探究活动,可以归纳出光反射时的什么规律?
光的反射定律:
①在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
②反射光线、入射光线分别位于法线两侧;
③反射角等于入射角。(反射角随着入射角的增大而增大,减小而减小)
【口诀:三线共面、法线居中、两角相等】
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一、光的反射定律
光的反射定律可以用来确定反射光线的位置,对于每一条确定的入射光线而言,反射光线是唯一的。
如果光线垂直于镜面入射时,入射角和反射角分别为多少度?光的传播方向改变了吗?
入射角和反射角为0°,光的传播方向改变了180°,反射光线和入射光线在同一直线上,但并不是没有发生反射。
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一、光的反射定律
是否能表述为“在反射现象中,入射角等于反射角”?
不能,因为先有入射光线,后有反射光线。(因果关系)
为什么要改变光束入射的角度,多做几次实验?
避免偶然性,寻找普遍的规律。
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一、光的反射定律
这束光为什么贴着纸板?纸板ENF在实验中充当的作用是?纸板NOF为什么向前或向后折?
显示光的传播路径;
验证反射光线、入射光线和法线是否都在同一平面内。
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一、光的反射定律
小试牛刀:1.画出图中反射光线对应的入射光线。
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一、光的反射定律
2.一束光线从空气射向水面,请在图中画出反射光线且标出反射角的大小。
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一、光的反射定律
3.如图所示,一束光斜射到平面镜上发生反射,其中∠4=50°,则入射角及其大小是( )
A.∠4,50°
B.∠3,40°
C.∠2,40°
D.∠1,50°
C
一、光的反射定律
4.如图所示,若要让反射光线射中天花板上的新目标,下列方法不可行的是( )
A.只将平面镜竖直向上移动一段距离
B.只将平面镜水平向右移动一段距离
C.只将平面镜绕O点顺时针转动一定角度
D.只将激光笔的入射光线绕O点逆时针转过一定角度
B
一、光的反射定律
5.如图所示,入射光线与平面镜的夹角为α,要使反射光线与入射光线的夹角增大20°,则平面镜( )
A.沿顺时针方向转动10°
B.沿顺时针方向转动20°
C.沿逆时针方向转动10°
D.沿逆时针方向转动20°
C
总结:入射光线方向不变,镜面转过α角时,法线也转过α角,则反射光线与入射光线的夹角变化了2α角。
一、光的反射定律
6.如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,
将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON
垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动。
(1)如图甲所示,此时入射角等于 °;若增大入射角,则反射角 (选填“增大”、“减小”或“不变”),当入射角减小了10°,则反射光线与入