内容正文:
沪科版(五·四学制) 八年级上册
第4章 光现象
4.1 光的反射(第2课时)
通过上一节的学习我们知道,我们能看见物体是因为有来自物体的光进入我们的眼睛。
像太阳光、灯光、烛光这些光源发出的光能直接进入我们眼睛被我们所看到;而像树木、小草、湖面的动物等本身不发光的物体,我们是怎么看到的?
情景引入
图4-1-1为建于敦煌市的塔式光热电站,它利用大量的镜面反射阳光,并使其汇聚于中心塔的吸热器上,将塔内的熔盐温度加热到500℃, 可实现24h 连续发电。照在镜面上的阳光为什么都恰好能反射到吸热器上?
01
02
03
04
05
CONTENTS
镜面反射与漫反射
光的反射及有关概念
探究光的反射定律
PART ONE
光的反射及有关概念
如图4- 1-6所示,微风吹过水面,水波荡漾,水面上出现粼粼的波光,这是因为射向水面 的阳光经水面反射后,改变了传播方向,进入我 们的眼睛,引起了视觉。
光从一种介质射向另一种介质时, 一部分光返回到原介质的现象称为光的反射。
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。
1 .要使眼睛看到物体,则 ( )
A .这个物体必须是光源 B .这个物体一定在发光
C .肯定有光由物体进入人眼 D .物体肯定在反射太阳光
2 .下列四幅图中,能正确反映人眼看到书本的光路图的是 ( )
A .
C .
B .
D .
C
D
3 .如图所示,表示光在物体表面反射的情况,图中 表示反射面, 表示入射光线, 是入射点, 是反射光线, 是法线, 是 入射角, 是反射角.
MM′
BO
O
OA
ON
∠3(或∠BON)
∠2(或∠NOA)
PART TWO
探究光的反射定律
实验一 探究反射光线与入射光线的关系
在水平桌面上放一块平面镜,光源发出的光束斜射向平面镜发生反射。改变入射光的方向或调整平面镜的方向,都会使反射光的方向发生变化。反射光与入射光的方向与平面镜有怎样的关系?提出你的猜想并说明依据。
提出问题
Ⅰ、器材
平面镜、激光笔、蜡烛灯、彩色卡纸、喷雾水瓶。
本实验不需要的器材是__________________
搜集证据
蜡烛灯
Ⅱ、方案
①如4-1-8所示,把标记好入射点O 的平面镜水平放置,将一束激光斜射向镜面上的O点,喷水雾显示入射光和反射光的位置。
② 转换视角观察入射光和反射光,并用卡纸寻找入射光和反射光构成的平面,在卡纸上记录入射光线和反射光线的路径和方向。 ③ 观察卡纸平面和镜面的关系。
④ 通过调整激光笔的位置来改变入射光方向,重复上述实验。
作出解释
Ⅰ、分析
反射光线和入射光线与镜面的关系。
Ⅱ、结论
由上述实验可知:反射光线和入射光线在__________________ ;反射光线和入射光线构成的平面始终与镜面__________________ 。
如图4-1-8所示,光沿不同方向射向入射点O, 可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面。如图4-1-9所示,这些平面相交于同一条直线ON, 这条直线过入射点O且垂直于镜面,即为法线。
实验表明:反射光线在入射光线与法线决定的平面内;反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
同一平面
垂直
实验二 探究反射角与入射角的大小关系
如图4-1-11所示,将平面镜安装在光具盘中央, 打开激光源,让入射光线从法线的右侧射向平面镜, 增大入射角,反射角的大小如何变化?反射角和入射角的大小有怎样的关系?
提出问题
器材
激光源、平面镜、光具盘。
方案
改变入射角的大小,观察反射角的变化情况,量出_______________________,归纳两者间的对应规律。
记录
将入射角与反射角的大小填入表4-1-1中。
入射角 30° 0°
反射角
表4-1-1 数据记录表
搜集证据
入射角与反射角的大小
分析
比较反射角和入射角的大小。
结论
由上述实验可知:反射角与入射角 __________________。
作出解释
实验一中彩色卡纸的作用是什么?
交流反思
相等
①显示光的传播路径和方向;②反映反射光线和入射光线是否在同一平面。
1.反射光线、入射光线和法线在同一平面内
3.反射角等于入射角
三线共面
2.反射光线和入射光线分别位于法线两侧
两线分居
两角相等
误区警示:
因为先有入射光线后有反射光线,即先有入射角后有反射角,因此入射角的大小决定反射角的大小,所以在光的反射定律中,不能说入射角等于反射角,只能说反射角等于入射角。
大量实验表明:在反射现象中,
这就是光的反射定律。
视频欣赏-探究光的反射定律
注:如果附有量角器的半圆形白纸板换成普通白(纸)板,则实验时需要在白板上画出入射光线、反射光线和法线,再用量角器测量入射角和反射角。
注意分析与实验一、实验二的相同点和异同点。
在上面的实验中,让光逆着反射光的方向射到镜面,反射后的光会逆着原来入射光的方向射出。这表明光的传播路径是可逆的。用光路可逆可以解释生活中的很多现象。例如,如果你在平面镜中看到了另外一位同学,那么对方通过这面镜子也能看到你。
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PART THREE
镜面反射与漫反射
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。
镜面反射与漫反射
(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
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2.漫反射
(1)特点:如图4-1-15所示,将平行的激光 束射向纸面,纸面上映出一片红光,无 法观察到明显的反射光线。这是因为将看似光滑平整的纸面放到显微镜下,可以观察到它的表面是凹凸不平的。这种凹凸不平的表面可以看成是由大量法线方向不同的小平面组成的。如图4-1-16所示,根据光的反射定律,相互平行的光束经这些方向各异的小平面反射后,反射光线射向各个方向,这种反射叫做漫反射.
在光照环境中,使我们能从各个方向看见不发光的物体。
(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。
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。
在暗室里,将一块小平面镜平放在较大的白纸上,用手电筒照射镜面,避开镜面反射光的方向观察,镜面和白纸被光照射的部分哪个显得更亮?
观察发现,镜面是暗的,而白纸显得较亮。
原因:平面镜的表面平整、光洁,当平行光入射到平面镜上时,反射光仍是平行的(镜面反射);如果眼睛不在反射光的方向上,反射光就不会进入眼睛,因此看到的镜面是暗的。而白纸表面相对粗糙,当平行光射到白纸上时,由于白纸的表面凹凸不平,反射光就会射向四面八方(漫反射)。由于无论在什么方向上,眼睛都能接收到白纸反射的光,因此除特定方向外,白纸比镜面显得更亮。
议一议
高处的物体沿水平方向射入镜筒中的光经两块平面镜反射后仍沿水平方向射出,在低处的人就能看见高处的物体。
潜望镜:光的反射原理光路图
潜望镜
PART FOUR
光的直线传播的应用
1.如图所示的现象中,能用光的反射解释的是( )
A . 斑马的倒影 B . 树荫下的光斑
C . 月食的形成 D . 手影游戏
A
课堂练习
A .课本发出的光射入人的眼睛
B .人的眼睛发出的光都射在课本上
C .阳光在课本上发生漫反射
D .阳光在课本上发生镜面反射
2.如图所示,阳光下一本物理课本掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它,是因为 ( )
C
3.小明在做光的反射实验时,测出反射光与入射光的夹角为 80° , 则入射角的度数为 ( )
A .40° B .80° C .50° D .100°
A
4 .在明亮的房间里,小明从一面镜子中能看见小华, 此时,小华从这面镜子中 ( )
A .一定能看见小明 B .一定看不见小明
C .可能看见小明 D .可能看不见小明
A
5.清晨,一束太阳光沿 AO 射向一水平放置的平面镜,光线 AO 与镜面的夹角如图所示,则反射角的大小为 ;现在城市里很多高楼大厦采用玻璃幕 墙作装饰,当强烈的太阳光照射到玻璃幕墙时,就会发生 反射,造成“光污染” .
60°
镜面
A .图甲中入射角为 50°
B .图乙中 ON 的右侧喷水雾后,不可能看到反射光
C.为了更好显示光的传播路径,实验中应使用尽量 光滑的纸板
D .图甲中当 EO 靠近法线时,OF 也靠近法线
6.小明同学用图示装置探究光的反射定律,下列说法正确的是 ( )
D
7.一个不发光的物体 , 我们能从四面八方看到它 ,是由于物体表面对入射光线发生 ;反射光 线与反射面的夹角为 35° , 转动反射面,使反射角增大5° , 则入射光线与反射光线的夹角变为 。
120°
漫反射
A .墙和镜子看上去都较暗
B .墙和镜子看上去都较亮
C .墙是白色明亮的,镜子是暗的
D .墙是暗的,镜子是明亮的
8.如图所示,在暗室中用手电筒照射挂在白色高墙上的小镜子,人在侧面看被照射部分 ( )
C
课堂小结
感谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
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