四、光的反射（教学课件）物理苏科版2024八年级上册

第二章 光现象 物理八年级上册 •苏科版 四、光的反射 学习目标 01 物理观念 知道光的反射现象，了解法线、入射角和反射角的含义。知道光的反射定律。知道镜面反射和漫反射。知道凹面镜和凸面镜。了解平面镜成像原理。 02 科学思维 通过实验探究了解光的反射定律。通过身边的事例和实验现象区分镜面反射和漫反射。 03 科学探究 探究光的反射定律。 04 科学态度与责任 能通过身边的现象发现、提出问题，进行猜想假设，并能设计实验收集、分析和处理数据，培养科学思维和科学探究能力。 重点难点 教学重点 教学难点 光的反射定律，法线、入射角和反射角的含义，镜面反射和漫反射。 通过作图了解平面镜成像原理。 课堂导入 我们能看见物体，是因为有光进入了我们的眼睛。 思考：我们为什么能够看见不发光的物体？ 课堂导入 不发光的物体表面反射光进入到我们的眼睛里。 探究新知 光的反射 光射到物体表面时，有一部分会被物体表面反射回来，这种现象称为光的反射。 水中“倒影” 平面镜成像 为什么平面镜能成像？这与光的反射有关。那么，光的反射有什么规律呢？ 探究新知 光的反射定律 活动2.5 初识光的反射 试一试 如图 2-32 所示，将一束光照射到平面镜上，它的反射光在光屏(或白色墙壁)上形成一个光斑。尝试改变入射光照射到平面镜上的角度，观察反射光和光斑位置的变化。 图2-32 初识光的反射 探究新知 猜一猜 根据你观察到的现象猜测：当入射光的方向改变时，反射光的方向如何变化？在什么情况下反射光与入射光重合？反射角与入射角之间可能有什么关系？ 法线：过入射点0并垂直于镜面的直线ON 入射角：入射光线与法线的夹角α 反射角：反射光线与法线的夹角β 入射光垂直射向镜面，反射光和入射光重合 入射光靠近法线，反射光也靠近法线 反射角等于入射角 猜想 探究新知 探究光的反射定律 想一想：怎样才能方便地改变和测量入射角与反射角? 实验设计 让入射光和反射光同时出现在白纸板，在白纸板上画出入射光线、反射光线和法线，再用量角器量出入射角和反射角的大小。 探究新知 实验器材 一块平面镜、一张白纸板、激光笔、直尺、量角器等 实验与记录 1.如图 2-34所示，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上，尝试用一块白板去寻找入射光和反射光，并使它们同时呈现在白板上。看一看此时白板和镜面 的位置关系。在白板上画出入射 光线、反射光线和法线。 图 2-34 探究光的反射定律 探究新知 实验与记录 2.使入射光与法线重合，从0°开始逐步增大入射角，多次测量入射角和对应的反射角，将数据记录在下表中。 实验序号 入射角α/（°） 反射角β/（°） ① ② ③ 探究新知 交流与小结 1.反射光线与入射光线所在的平面与镜面之间有什么位置关系? 反射光线、入射光线和法线在同一平面内，法线与镜面垂直，反射光线与入射光线所在的平面与镜面垂直。 2.反射角与入射角的大小有什么关系? 反射角等于入射角 探究新知 交流与小结 反射光线、入射光线、法线在同一平面内；（三线共面） 反射光线和入射光线分居法线两侧；（分居两侧） 反射角等于入射角。（两角相等） 光反射时 只能说反射角等于入射角 探究新知 小游戏：从镜子里面看别人，别人也能通过这面镜子看到你吗？拿着镜子试一试吧。 探究新知 在探究光的反射定律的实验中，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。 这表明在反射现象中光路是可逆的。 探究新知 利用光的反射定律作图 ① 已知入射光线作反射光线。 60° 找到入射点 作法线 作反射光线 反射角=入射角 探究新知 利用光的反射定律作图 ② 已知反射光线作入射光线。 找到入射点 作法线 作入射光线 反射角=入射角 45° 探究新知 利用光的反射定律作图 ② 已知反射光线作入射光线。 作出入射光线和反射光线夹角的平分线（即法线） 作垂直于法线的一条直线 探究新知 人眼怎样看到平面镜所成的像 如图(a)所示，烛焰上的一点S向周围发出光，其中有一部分光射入人眼，人就看到了这个点。烛焰上所有点发出的光，都会有一部分进入人眼，因此人就会看到整个烛焰。 （a）人眼看到烛焰 探究新知 人眼怎样看到平面镜所成的像 如图(b)所示，设来自烛焰上点S的两条光线经平面镜反射后进入人眼，这两条光线的入射点分别为O1和O2，根据光的反射定律，可作出反射光线O1A1和O2A2。它们的反向延长线(虚线)相交于平面镜后的点S'，人会感到光好像是从点S'发出的，点S'就是点S的虚像。同理，烛焰上的其他点也都能通过平面镜形成对应的虚像点，因而形成整个烛焰的虚像。由此可见，烛焰的虚像并不发光，它是由射入人眼的反射光所形成的视觉效果。 （b）人眼看到烛焰在平面镜中成的像 原理：光的反射 探究新知 【学习任务一】光的反射定律 如图甲是探究光的反射定律实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，由可以绕ON转折的E、F 两部分组成。 （1）为了从不同方向都能看到硬纸板上光的径迹，应选用表面 （选填“光滑”或“粗糙”）的硬纸板； （2）组装器材时，你认为硬纸板与平面镜的位置关系是 ； 粗糙 垂直 实验次数 1 2 3 4 入射角 15° 35° 45° 60° 反射角 15° 55° 45° 60° 探究新知 【学习任务一】光的反射定律 （3）如图乙，若想在硬纸板上同时呈现反射光和入射光，你的操作 是： ； （4）多次实验记录数据如表所示，在分析数据时，发现表格中一组数据有误，这组数据是第 组； （5）在进行实验评估时，小明认为：当光垂直入射时，不存在反射光。你认为他的观点是否正确并说明理由 。 应将纸板NOF绕ON向外折，使纸板NOF与纸板NOE处于同一平面 2 不合理，反射光线与入射光线重合 实验次数 1 2 3 4 入射角 15° 35° 45° 60° 反射角 15° 55° 45° 60° 探究新知 解：（1）[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，应使光发生漫反射，故应选用表面粗糙的硬纸板。 （2）[2]要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直。 （3）[3]由于反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此在图乙中，想在硬纸板上同时呈现反射光和入射光，应将纸板NOF绕ON向外折，使纸板NOF与纸板NOE处于同一平面。 （4）[4]根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，在分析数据时，第2组数据，入射角不等于反射角，故有误的是第2组数据。 （5）[5]当光垂直入射时，反射光线垂直射出，反射光线与入射光线重合，观察不到反射光线，故小明观点不合理。 探究新知 【学习任务一】光的反射定律 如图所示，在探究光反射时的规律实验中，通过实验可知，反射光线、入射光线和法线都在 （选填“同”或“不同”）一平面内，反射角r 入射角i。 解：[1]在探究光反射时的规律实验中，向后翻折纸板NOF，将看不到反射光线，可知反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 [2]根据光的反射定律可知，反射角等于入射角。 同 等于 探究新知 【学习任务一】光的发射定律 激光笔发出的一束激光与平面镜成50°角射向平面镜，反射光线如图，则反射光线与入射光线的夹角大小为 ；若在平面镜不动的情况下，要让激光笔射中目标，可保持激光笔的入射点不变 （选填“顺”或“逆”）时针转过一定的角度。 解：[1]一束激光与平面镜成50°射向平面镜，此时入射角为90°-50°=40° 反射角等于入射角，为40°，反射光线与入射光线的夹角大小为40°+40°=80° [2]若在平面镜不动的情况下，要让激光笔射中目标，入射点位置不变，则反射光线逆时针转过一定的角度，能射中目标，根据反射角等于入射角得，应顺时针转过一定的角度。 80° 顺 探究新知 【学习任务一】光的反射定律 隔热膜贴在玻璃上，能起到隔热、防爆、抗紫外线的作用。如图所示，S为光源，SA是射向前挡风玻璃的一条光线，请画出光经过玻璃后的反射光线。 解：过入射点A作法线。根据反射角等于入射角画出反射光线，如图所示： 探究新知 镜面反射和漫反射 玻璃幕墙在阳光下很刺眼，砖瓦外墙却没有这种情况，为什么？ 探究新知 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，这是为什么呢? 探究新知 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，如图所示。这种反射叫作镜面反射。 镜面反射 探究新知 漫反射 当平行光入射到白纸上时，由于白纸的表面凹凸不平，反射光就会射向四面八方，如图所示。这种反射叫作漫反射。 镜面反射和漫反射都要遵循光的反射定律 探究新知 思考：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，分析这种现象的原因。 黑板上“反光”部分发生镜面反射，黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。 探究新知 思考：雨后，路面有很多小水坑，想一想夜晚迎着月光走，你应该避开较亮的区域还是较暗的区域呢？如果背着月光呢？ 迎着月光走，地上较亮的是水，光在水面发生镜面反射。 背着月光走，地上较暗的是水，光在路面发生漫反射。 探究新知 【学习任务二】镜面反射和漫反射 电影银幕是用表面粗糙的白布制成的，能使照射到它上面的光发生 反射；有时阳光射进来，有的同学看到镜子很“刺眼”，这是因为太阳光照射到镜面发生了 反射。 漫 解：[1]电影银幕是用表面粗糙的白布制成的，能使照射到它上面的光发生漫反射，使反射光线射向各个方向，坐在不同位置的观众都能看清银幕上的画面。 [2]有时阳光射进来，有的同学看到镜子很“刺眼”，这是因为太阳光照射到镜面发生了镜面反射，反射光线集中地射入了人的眼睛。 镜面 探究新知 生活 物理 社会 凹面镜 凹面镜的表面是凹进去的，凹面镜对光有会聚作用。 利用凹面镜对光的会聚作用，可使光的能量集中。手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置等都是凹面镜。 汽车前灯的反光装置 太阳灶 点燃杭州亚运会圣火的凹面镜 探究新知 生活 物理 社会 凸面镜 凸面镜的表面是凸出来的，凸面镜对光有发散作用。 与平面镜相比，凸面镜能扩大视野汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜等大多是凸面镜。在山区道路的拐弯处设置凸面镜，有利于避免交通事故的发生。 汽车的后视镜 道路拐弯处的反光镜 探究新知 【学习任务三】凸面镜和凹面镜 下列说法中正确的是（　　） A．汽车的车头灯是用平面镜 B．汽车的观后镜是用凸面镜 C．太阳灶用的是凸面镜 D．牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用凹面镜 B 解：A．车头灯内的反射面是凹面镜，可以将灯发出的光线变为平行光线射出，故A错误； B．汽车的观后镜是凸面镜，可以起到扩大视野的目的，故B正确； C．太阳灶用的是凹面镜，故C错误； D．牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用平面镜，故D错误。 故选B。 课堂小结 光的反射 光的反射定律 光的反射定律 探究光的反射定律 反射光线、入射光线、法线在同一平面内 反射光线和入射光线分居法线两侧 镜面反射和漫反射 漫反射 镜面反射 光反射时，光路可逆 反射角等于入射角 凹面镜和凸面镜 凸面镜 凹面镜 对光有会聚作用 对光有发散作用 课堂练习 1．如图是某年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码（样码），试卷上的条形码通过 （填“光的直线传播”或“光的反射”）使光进入扫描器，再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。坐在不同位置的考生都能看见黑板上书写的考试要求，是因为： 。 解：[1]条形码不是光源，不会发光，试卷上的条形码通过光的反射使光进入扫描器。 [2]教室里不同方位的同学都可以看到黑板上的字，从多个角度看见不发光的物体是由于光的漫反射。 光的反射 光的漫反射 课堂练习 2．如图所示，EF表示平面镜，AO为入射光线，ON为法线，∠AON等于45°。若∠BON等于30°，∠CON等于45°，∠DON等于60°，则入射光线AO的反射光线是 。 解：根据反射定律可知，反射角等于入射角，因为入射角AON等于45°，所以反射角也等于45°，已知∠CON等于45°，则反射角是∠CON，所以反射光线将沿OC射出，即入射光线AO的反射光线是OC。 OC 课堂练习 3．光射到镜面上，入射光线与反射光线的夹角为120°，若使反射光线与入射光线的夹角变为100°，下列方法可行的是（　　） A．镜面不动，入射光线向镜面旋转10° B．镜面不动，入射光线远离镜面旋转20° C．入射光线不动，镜面顺时针旋转10° D．入射光线不动，镜面逆时针旋转10° 解：入射光线与反射光线的夹角为120°，则入射角为60°，当反射光线与入射光线的夹角变为100°，则入射角变为50°。 A．镜面不动，入射光线向镜面旋转10°，则入射角增加10°，变为70°，故A不符合题意； B．镜面不动，入射光线远离镜面旋转20°，则入射角减小20°，变为40°，故B不符合题意； C．入射光线不动，镜面顺时针旋转10°，则则入射角增加10°，变为70°，故C不符合题意； D．入射光线不动，镜面逆时针旋转10，则则入射角减小10°，变为50°，故D不符合题意。 故选D。 D 课堂练习 4．如图所示，一束光在平面镜上发生反射，反射光恰好照在光屏的A处，若入射光线保持不变，要让反射光照在光屏的B处，下列方法中可行的是（　　） ①只将光屏竖直向下移动一段距离 ②只将平面镜水平向右移动一段距离 ③只将平面镜水平向下移动一段距离 ④平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°） ⑤只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°） A．①④ B．②⑤ C．③④ D．①⑤ C 课堂练习 解：如图所示，①如果只将光屏竖直向下移动一段距离，反射光照在光屏上的位置向左移动，不会照在光屏的B处，故①不可行； ②如果只将平面镜水平向右移动一段距离，反射光照在光屏上的位置不变，仍然照在光屏的A处，故②不可行； ③如果只将平面镜水平向下移动一段距离，入射光位置不变，则光在平面镜上的入射点向右移动，反射光照在光屏上的位置向右移动，就可能照在光屏的B处，故③可行； ④如果平面镜绕入射点O顺时针转过一定角度（＜90°），则入射光线与镜面的夹角变小，入射角增大，根据光的反射定律可知，入射角增大则反射角增大，反射光照在光屏上的位置向右移动，就可能照在光屏的B处，故④可行； ⑤如果只将平面镜绕入射点O逆时针转过一定角度（＜90°），则入射光线与镜面的夹角变大，入射角减小，根据光的反射定律可知，入射角减小则反射角减小，反射光照在光屏上的位置向左移动，就不可能照在光屏的B处，故⑤不可行。 综上所述，③④是可行的，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 课堂练习 解：由于人眼看到的光是从入射点反射过来的，所以连接OB为反射光线，由光的反射规律可知，反射角等于入射角，所以做∠AOB的角平分线，即为法线，由于法线垂直于镜面，所以过O点做法线的垂线，即为镜面，如下图所示： 5．如图甲，小孟利用一面小镜子隔墙看到院里的小猫要偷吃鱼。如图乙所示，AO表示来自小猫的入射光线，O点为入射点，B点为小孟眼睛所在位置。请在图乙中完成作图：①画出反射光线OB；②根据光的反射定律画出镜面。（镜面用 表示，保留作图痕迹） 课堂练习 6．如图甲所示探究光的反射规律时，在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏，光屏由可以绕ON折转的A、B两个纸板组成，如图甲所示： （1）实验时，应在较 （选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行； （2）纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”）； （3）如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿 方向射出:； 黑暗 漫反射 OE 课堂练习 （4）在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时纸板上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线； （5）如图丙所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，不仅可以有效减小阻力，晚上开车时，还能将来自后方车辆的水平强光反射到 （选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。 不能 下方 探究新知 解：（1）[1]实验时，应在较黑暗的环境中进行，这样可以避免其他光的干扰。 （2）[2]纸板上能显示光路是因为光在纸板上发生了漫反射。 （3）[3]光路是可逆的，如果用另一束光沿FO方向射到O点，经镜面反射后将沿OE方向射出。 （4）[4]在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图乙所示，让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线和法线仍在同一平面内，由于法线仍与镜片垂直，则反射光线不在纸板所在平面内，所以纸板上不能看到反射光线。 （5）[5]如图丙所示，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，根据光的反射定律可知，被反射到下方，以减少对司机视线的干扰。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.实践应用作业：（1）利用潜望镜，潜艇中的人在水下也能观察水面上的情况，如图2-44(a)所示。请参考图2-44(b)，利用两块平面镜自制一个简易潜望镜。 （2）参照图 2-46，拍摄几张含有光的反射现象的照片，用你所学的知识解释照片中的现象。 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf57.67.100 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$