内容正文:
第三章 光现象
第二节 光的反射
(2024鲁科版)八年级
上
学习目标
光的反射定律
01
02
镜面反射与漫反射
03
熟悉相关题型解答
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先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大阳光准确反射到指定位置?
奥地利蒂罗尔山中的拉滕贝格村的村
民,整个冬天都见不到阳光,因为他们处
于山脉背阴的一面。现在,他们用电脑控
制反射镜,将太阳光送进村子,驱走了山
村的阴暗,迎来了明媚的阳光。
一、光的反射定律
光遇到桌面、水面以及其他许多物体表面都会发生反射(refection)。
我们能够看到不发光的物体,就是因为该物体反射的光进入了我们的眼睛
探究光的反射规律
提出问题
在光的反射现象中,改变入射光的方向,反射光的方向也随着改变。入射光和反射光有怎样的关系?光反射时有什么规律?
方案·证据
为了探究光的反射规律,我们用平面镜反射光线,用纸板呈现并记录入射光和反射光的径迹。把平面镜平放在水平桌面上,再将纸板垂直地立在平面镜上。纸板上的直线ON垂直于镜面,作为研究光的反射规律的参考直线。打开激光笔(注意避免激光射入眼睛),让光沿着纸板的表面斜射到O点,经过平面镜反射,观察并记录入射光EO、反射光OF的径迹。多次改变入射光的角度,换用不同颜色的笔记录入射光、反射光的径迹。取下纸板,用量角器测量∠i和∠r,记录测量数据。
把纸板的一侧沿ON向后折或者向前折,再进行实验,观察现象。
解释·论证
比较∠i和ㄥr,你发现了什么规律?
把纸板一侧折转后,在纸板上还
能看到反射光吗?为什么?
实验中为什么要多次改变入射光
的角度?
方法点拨
在这个探究实验中,我们
测量了光线沿几个不同角度入
射时的Ci和ㄥr,根据收集
的数据得出一般性的结论。
这里用到了由有限知识到一
般性结论的归纳推理方法。
交流・评估
在探究过程中有哪些操作较为困难?你是如何克服的?
。与同学交流你是如何分析数据,又是如何归纳得到规律的。
。分析评估探究方案,指出其成功与不足,并尝试设计新方案。
为了研究方便,我们把经过入射点〇并垂直于反射面的直线ON叫作法线,入射光线与法线的夹角i叫作入射角,反射光线与法线的夹角r叫作反射角,经过大量实验,人们归纳出如下规律:
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。这就是光的反射定律(reflection law)
这就是光的反射定律(lawofrehcction)。
光热电站的定日镜就是利用这个规律将太阳光反射到吸热塔顶端的。
在上面的实验中,如果让光逆着反射光的方向射到镜面,那么它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的,生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如,如果你在一块平面镜中看到了另一位同学的眼睛,那么这位同学也一定能通过这面镜子看到你的眼睛
二、镜面反射与漫反射
黑板和镜子哪个“亮”
在黑板上固定一块小平面镜,用手电筒从侧面对着黑板和小镜子表面照射。从不同方向观察,你有什么发现?
当光照射到平整光滑的镜子上时,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,
而在其他方向却不会有这样的现象。如果光照射到粗糙的黑板上,无论从哪个方向看,都能看到黑板被照亮了,也不会感到刺眼。
原来,镜面很平整、光滑,一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反
射,这种反射叫作镜面反射(mirrorrefection)。而粗糙的黑
板表面是凹凸不平的,凹凸不平的表面会把平行的人射光向着四面八方反
射,这种反射叫作漫反射(difuse redection)。正是由于桌椅、
书本等物体会对照射到其上的光产生漫反射,我们才可以从不同方向看到
它们。
现在,城市里越来越多的高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为
外墙装饰。当强烈的太阳光照射到这些光滑的表面时,就会发生镜面反射
炫目的光干扰人们的生活,造成“光污染”
三、拓展提升
2
课堂活动
一、光的反射
光射向物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
光的反射
有规律吗?
1.提出问题
光反射时遵循什么规律?
反射光沿什么方向射出?
……
二、光的反射定律
入射角
反射角
N
入射光线
反射光线
平面镜
法线
光屏
入射点
O
2.设计实验
角i(入射角) 角r(反射角)
第一次
第二次
15o
15o
30o
30o
3. 进行实验
15o
15o
30o
30o
45o
45o
60o
60o
角i(入射角) 角r(反射角)
第三次
第四次
45o
45o
60o
60o
O
N
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
A
B
反射角随入射角的增大而增大,但始终保持相等。
这说明什么?
4.分析和论证
纸板CND是用两块板连接起来的。把纸板NOD向前折或向后折,还能在NOD纸板上看到反射光线吗?
N
O
这说明什么?
反射光线与入射光线、法线在同一个平面上。
D
C
A
B
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)反射光线、入射光线分居法线两侧
(3)反射角等于入射角
(三线共面)
(两线分居)
(两角相等)
光的反射规律
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。
O
N
O
试一试
1.光线垂直入射时,情况怎样?
反射角
入射角
=
=
0°
a
规律延伸
当光线垂直入射时,它将被垂直反射出去。
O
A
N
B
i
r
2.光线沿反射光线入射,会怎样出射?
在反射现象中,光路是可逆的。
32
32
法线 N
O
1
2
3
4
(1)指出光路图中的入射角与反射角
(2)假如∠2=600,入射角等于 ,反射角等
于 ,入射光线与反射光线的夹角等于 。
(3)假如∠1=60°,入射角等于 ,反射角等
于 ,入射光线与反射光线
的夹角等于 。
60°
60°
120°
30°
30°
60°
1.根据下图回答下列问题
入射角
反射角
练一练
画出反射光线
画出入射光线
画出镜面
2.按要求画图
平面镜
(1)平行光线射到光滑表面上,反射光会平行射出,这种反射叫镜面反射。
三、镜面反射和漫反射
35
35
(2)平行光线射到粗糙表面上,反射光线会射向不同方向,这种反射叫漫反射。
白纸
36
36
观察漫反射的形成过程,你发现了什么?
镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律
漫反射使我们能在不同方向看到本身不发光的物体。
现在,我知道了,当我们感到不发光的物体非常亮时,是因为光线在物体上发生了镜面反射,反射光线都进入我们的眼睛。
当我们感到物体比较暗时,是因为光线在物体上发生了漫反射,反射光线有一部分进入我们的眼睛。
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?
生活现象
玻璃幕墙
光污染实质上是一种 反射现象
你知道吗?
镜面
自己大楼美观的同时也要照顾到他人的感受
40
当有光线从任意角度射向尾灯时,它都能把光线“反向射回”。
角反射器
总结
光的反射定律
01
02
镜面反射与漫反射
03
熟悉相关题型解答
第三章 光现象
第二节 光的反射
(2024鲁科版)八年级
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