4.2《光的反射》 -2024-2025学年人教版物理八年级上学期

第2节 光的反射 第四章 光现象 1 1．了解光的反射现象，知道人之所以能看见不发光的物体的原因。 2．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。 3．通过实验了解反射现象中光路的可逆性。 4．通过身边的事例和实验现象，能区分什么是镜面反射和漫反射。 学 习 目 标 2 新 课 引 入 甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定日镜。当太阳位置发生变化时，自动控制系统可以调整光热电站定日镜的角度，将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端，从而达到聚热的效果。这些定日镜为什么能将太阳光准确反射到指定位置? 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，就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 光传播到两种不同物质的分界面时，有一部分会被反射回原来的物质中去的现象。 一、光的反射定律 自 主 探 究 1.光的反射 反射面 入射点 Ｏ i 入射光线 A 反射光线 B 法线 N r 【名词】 法线：过入射点与反射面垂直的线。 入射角：入射光线与法线的夹角。 反射角：反射光线与法线的夹角。 一点、一面、两角、三线 2.光的反射定律 实验思路 器材 探究光的反射定律 平面镜 、纸板ENF 、激光笔 、量角器 、铅笔 1．如何体现三线的位置？ （可用纸板等来显示） 2．如何测量两角的大小？ （可在纸板上画好角度） （纸板可绕轴转动） （量角器） 3．如何得到普遍规律？ （使光沿着不同角度入射，多次实验总结一般规律） A E F B M O N 实验过程 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。改变光束入射的角度，观察反射光的方向是否改变。多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量ON两侧的ㄥ和ㄥr，将数据记录在下表中。 A E F B M O N 次数 ∠ ∠ 1 60° 2 45°   3 30° 4 0° 60° 0° 45° 30° 实验结论 2.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，在纸板上还能看到反射光吗? 实验过程 反射角等于入射角 反射光线和入射光线分别位于法线两侧 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 光的反射定律 1. 应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象。 2. 实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光。 3. 纸板在实验中的作用： （1）显示光的传播路径； （2）验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将纸版NOF向前或向后折，使其和纸板EON不在同一平面内，观察有无反射光径迹； （3）记录光路，在纸板上画出入射光和反射光的径迹，以分析反射角随入射角的变化情况。 实验注意事项 4. 实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛。 5. 通过镜面对入射光线的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用。 6. 本实验是一个归纳性实验，改变入射光的方向多做几次实验是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 （1）每条入射光线，有且只有一条反射光线与之相对应。 （2）反射现象发生时，先有入射光线，后有反射光线，所以叙述光的反射定律时，不能把“反射角等于入射角”说成“入射角等于反射角”。 （3）在光的反射现象中，入射角增大，反射角也增大；法线是镜面的垂线，也是反射光线和入射光线夹角的角平分线。 （4）若光线垂直镜面入射时，入射角为零，反射角也为零，反射光线与入射光线在同一直线上，方向相反，并不是没有出现反射现象。 3. 对光的反射定律的理解 已知图中入射光线，请画出反射光线。 步骤： 　　1．先在反射面上标出入射点O； 　　2．过入射点画出反射面的垂线ON，即法线； 　　3．根据光的反射定律，反射角等于入射角画出反射光线。 N O 4. 利用光的反射定律作图 光热电站的定日镜就是利用光的反射定律将太阳光反射到吸热塔顶端的。 如果让光逆着反射光的方向射到平面镜上，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。 B O N A 在反射现象中，光路是可逆的。 二、光路的可逆性 镜子 墙 小狗在盯着我 小猫在偷吃鱼 注意：光路可逆是一种路径上的可逆，而光线不可逆，所以“光路可逆”不能说成“光线可逆”。 【思考】 手电筒的光正射到白纸和平面镜上，为什么 侧面的人觉得白纸更亮而镜面较暗呢？ 【猜想】 造成这种差异的原因是什么呢？ 三、镜面反射和漫反射 【类型】 镜面反射和漫反射 镜面反射： 平滑反射面 一束平行光入射，反射光也平行 漫反射： 凹凸不平反射面 一束平行光入射，反射光向着四面八方 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律 镜面反射 漫反射 镜面反射特点：只能从一个方向看见物体。 太耀眼了！ 太暗了！ 漫反射特点：能从各个方向看见物体。 舒服极了！ （1）生活中的大部分物体表面发生的都是漫反射，比如，教室黑板用的毛玻璃、投影仪银幕用的粗布等，因而才使我们能够从不同方向看到物体。 （2）光污染：当强烈的太阳光照射高楼大厦的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面时，这些光滑的表面就会发生镜面反射，炫目的反射光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。 生活中的反射现象 自行车尾灯由红色塑料制成，外表面是平面，在此塑料平面的背面上有许许多多凸起的直角棱镜，每个直角棱镜相当于两个互相垂直的平面镜，在夜间或光线较暗的环境中，自行车尾灯能使照在它上面的光沿原方向返回，使其变得非常醒目，从而提醒后方的车辆和行人注意到自行车的存在，降低发生碰撞的风险。 自行车尾灯 参考答案：黑板会出现“反光”现象，是因为入射光在黑板表面发生了镜面反射，使某些方向的反射光较强，从而使该方向上的同学看不见黑板上的字，如图所示。 建议：（1）移动位置改变看黑板的方向； （2）使黑板面变粗糙，防止发生镜面反射。 有时，黑板反射的光会很亮，使一些同学看不清黑板上的字。请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。 人眼 想想议议 在反射现象中 光的反射定律 在反射现象中，光路是可逆性的 镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律 课 堂 小 结 光的反射 概念：一点、两角、三线 三线共面 法线居中 两角相等 分类 镜面反射：反射面光滑，当入射光线平行时，反射光线也平行。 漫反射：反射面凹凸不平，当入射光线平行时，反射光线不平行。 1．光线从空气射到平静的水面，入射角为50°，则反射光线与水面的夹角为（　　） A. 0° B. 40° C. 50° D. 100° 2.如图所示，入射光线与平面镜成30°角，下列说法正确的是（　　） A.反射角是60° B.入射角是30° C.反射光线与镜面的夹角是60° D.入射角增大，反射角不变 B 课 堂 练 习 A 3.若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标，在激光笔 不动的情况下，可将平面镜（　　） A.水平向左移动 B.水平向右移动 C.竖直向上移动 D.竖直向下移动 4.如图所示，小叶用激光笔对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上出现了一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，下列对此现象的解释较合理的是（　　） A.地面吸收了所有的光 B.墙壁发生了漫反射，地面发生了镜面反射 C.地面发生了漫反射，墙壁发生了镜面反射 D.墙壁发生了镜面反射，地面吸收了部分光 C B 5.在“探究光反射时的规律”实验中，将一块平面镜平放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上，用直尺和笔描出光线的传播路径。 （1）上述实验中硬纸板的作用是________________； （2）为了探究完整的反射规律，还需要用到的器材是________。 6.学习或工作时用的台灯上有一个灯罩（如图所示），其作用是利用光的________反射将光线尽量集中到需要照射的地方，因此灯罩内表面应尽量________（选填“光滑”或“粗糙”）。 7. 在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置，白纸板要________放置在平面镜上；图中反射角度数为________；能不能因此得出反射光线和入射光线总是垂直的结论？_____________。 显示光的传播路径 量角器 镜面 光滑 竖直 45° 不能 $$