内容正文:
光的反射
第四章 第2节
光的反射
教学目标
1. 通过身边的事例和实验现象,能区分镜面反射和漫反射。
2. 了解光的反射现象,知道人能看见不发光的物体的原因。
3. 通过实验探究认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。
4. 通过实验了解反射现象中光路的可逆性。
光的反射
思考一下
我们为什么能看到这些本身不发光的景色呢?
因为不发光的物体表面能反射光,反射光线进入眼睛,从而使我们看到,光在反射过程有怎样的规律?有哪些应用呢?
光的反射现象
光的反射
定义
光从一种介质射到另一种介质时,在界面处,光返回到原介质中继续传播的现象。
光的反射现象
光的反射
反射过程
入射光线
反射光线
x
O
入射点O
经反射面(镜面)反射后的光线
射向反射面(镜面)的光线
入射光线与反射面(镜面)的交点
为了理解这个过程,我们需要定义几个物理量
光的反射现象
光的反射
细化研究问题
入射光线
反射光线
x
O
入射点O
方向关系
位置关系
反射光线与入射光线有什么关系?
然后开始研究,主要的研究目标是反射光线和入射光线的关系。
提出一个问题
细化这个问题
光的反射现象
光的反射
细化研究问题
入射光线
x
O
入射点O
反射光线和入射光线是以过入射点且垂直于镜面的轴线对称。
再加上一条辅助线,你能说出它们的位置关系吗?
法线
反射光线
光的反射现象
光的反射
细化研究问题
入射光线
x
O
入射点O
法线:经过入射点且垂直于反射面的直线(虚线)
法线
反射光线
入射角i:入射光线与法线的夹角。
反射角r:反射光线与法线的夹角。
i
r
P74
光的反射
细化研究问题
反射光线、入射光线和法线是否在同一平面?
反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
结论1
追问
如何设计实验来判断:反射光线、入射光线和法线是否在同一平面?
线的关系
光的反射演示仪
光的反射
演示实验
目的:检验反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
现象:当且仅当背景板平展成为一个平面时,能够同时看到三线。
光的反射
细化研究问题
反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
线的关系
面的关系
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
反射角与入射角的大小满足什么关系?
追问
角的关系
光的反射
细化研究问题
反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
线的关系
面的关系
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
反射角与入射角的大小满足什么关系?
追问
猜想
反射角等于入射角。
光的反射演示仪
光的反射
演示实验
目的:检验反射角和入射角是否相等。
操作:多次改变入射光线的位置,记录反射角和入射角的大小。
光的反射演示仪
光的反射
演示实验
次数 入射角 反射角
1 30°
2 40°
3 50°
…
光的反射
两线分居:反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
线的关系
面的关系
三线共面:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
角的关系
两角相等:反射角等于入射角。
光的反射定律
注意:先有入射光线后有反射光线,即先有入射角后有反射角,
入射角的大小决定反射角的大小,在光的反射定律中,不能说入射角等于反射角,只能说反射角等于入射角。
P74
光的反射
练习
如图所示,当光线与平面镜成30°角入射时,反射角的大小为 。
60°
光的反射
课后练习P76
如图所示,光线与镜面成30°角射到平面镜上,请在图中画出反射光线并标出反射角的大小。
光的反射
想一想
如果让入射光逆着原来反射光的方向射到镜面,那么,它的反射光会与原来的入射光重合吗?
40o
40o
O
A
B
在反射现象中,光路是可逆的。
光线垂直入射时,情况又会怎样?
反射角
入射角
=
=
0°
当光线垂直入射时,它将被垂直反射出去。
光的反射
光路的可逆性
例如:如果司机透过后视镜看到你的眼睛,你也一定能看到司机的眼睛。
在光的反射现象中,光路可逆。
镜面反射和漫反射
镜面反射
平行光射到物体表面时,其反射光线也平行射出
镜面反射
漫反射
平行光射到物体表面时,
由于物体表面不平,
其反射光线射向不同方向
漫反射
都遵循反射定律
镜面反射
漫反射
相同点
都遵守光的反射定律
不
同
点
(原因)反射面不同
平整光滑
粗糙不平
(结果)反射光方向不同
只有一个方向有反射光束,其他方位则无
各个方向都有反射光
(现象)人的感觉不同
迎着反射光看刺眼,即反光;其他方位看不见或不明显.
各个方向都能看清
实例
黑板反光
平静的水面反光
各个方向都能看清黑板上的字 ,电影屏幕用布不用玻璃
镜面反射和漫反射的异同
实例
玻璃反光
湖面倒影
电影屏幕各个角度可以看到影片
生活中哪些现象是镜面反射?哪些是漫反射?你能举出例子吗?
光的反射的应用
我们能从各个方向看到不发光的物体,是由于光在物体表面发生了漫反射。
自行车的尾灯
自行车尾灯即安装在自行车尾部的发光的灯具,传统的尾灯是用反射器充当,它本身不会发光,而是通过光学原理,在夜里灯光照到的时候,反射光线作为提醒警示。
光污染
光污染是继废气、废水、废渣和噪声等污染之后的一种新的环境污染源,主要包括白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。光污染正在威胁着人们的健康。
3、雨后天睛的夜晚,为了不踩到地上的积水,有经验的人往往这样做:
(1)迎着月光走,地上发亮处是积水,所以千万别往上踩;
(2)背着月光走,地上暗处是积水,所以千万别往上踩。
你能解释这样做的道理吗?
学以致用P76-4题
27
月光照射到水面上时,因水面很光滑,所以会发生镜面反射
(1)迎着月光走时,水面镜面反射的较强的光射入人眼,会使人们觉得水面一片光亮,地面漫反射的光,光线较弱,人们觉得地面较暗;
(2)背着月光走时,水面发生的镜面反射的光不会射入人眼,因此有积水处发暗,地面漫反射的光能射入人眼,因此人们觉得地面比水面亮。
28
则下列说法正确的是( )。
A甲同学应尽量走“较亮”的地方,因为这里是地面,发生了镜面反射
B甲同学应尽量避开“较暗”的地方,因为这里是积水,发生了漫反射
C乙同学应尽量走“较亮”的地方,因为这里是地面,发生了漫反射
D乙同学应尽量走“较暗”的地方,因为这里是地面,发生了漫反射
光的反射
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。
C
课堂小结
思维导图
第四章 第2节
光的反射
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