1.4 光的反射和折射 第一课时课件- 2025-2026学年浙教版八年级上册科学

第一课时 探究光的反射规律 1.4 光的反射和折射 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 1 课时流程 2 光的反射现象 光的反射规律 镜面反射与漫反射 光的反射的应用与危害 课时讲解 从身边的问题出发： 波光粼粼的水面，刺眼的玻璃幕墙，老师的板书。为什么我们能看到这些本身不发光的物体？ 光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，如果传播中遇到另一介质的表面会发生怎样的变化呢？ 3 思想方法 联想法：就是由甲事物想到乙事物的心理过程。具体来说，是借助想象，把形似的、相连的、相对的、相关的或在某一点上有相通之处的事物，选取其沟通点加以联想。可以有接近联想，类似联想，对比联想等。 4 知识点 1 现象：在暗室内使激光射向手中的小镜子，发现激光又回到了空气中 现象：我们能看到不发光的书本，是因为光入射到书本又进入到了我们的眼睛 共同点：当光射到物体表面时，被物体表面反射回去 光的反射现象 由现象总结 1. 光的反射 光在_________________上改变传播方向又________________的现象，叫做光的反射。 发生反射的光仍在原来介质中传播，速度不变。 两种介质分界面 返回原来介质中 6 一点 入射点O 光入射到分界面上的点 三线 入射光线AO 射向分界面的光线 反射光线OB 从分界面返回原介质的光线 法线ON 从入射点引出垂直于分界面的直线 两角 入射角α 入射光线与法线的夹角 反射角β 反射光线与法线的夹角 2. 几个基本概念 建构模型 关于法线： 1. 法线是过入射点且与反射面垂直的直线。 2. 法线并不真实存在。 3. 引入法线更有利于准确描述入射光线、反射光线的空间位置。 作图规则 例 1 如图所示，PQ 为一平面镜，一束光射到该平面镜上发生了反射。 (1)请判断：________是法线； ________是入射光线；________是反射光线。 (2)若∠ AON=60°，那么入射角为 ________°； ∠ BON=________°。 (3)若入射光线AO 与镜面的夹角是30°，则反射角是 ________°；若反射光线OB 与入射光线AO 的夹角为60°，则入射角为________ °。 ON AO OB 60 60 60 30 思路导引：法线与镜面垂直，入射角和入射光与镜面的夹角二者互余，则入射角α =90°－30° =60°；根据光的反射定律可知，反射角β =α =60°。反射角等于入射角，所以法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线，α ′=β ′ = =30°。 角度识别与计算途径 识别 计算 1. 一束光线和水平镜面的夹角是30°，下列说法正确的是( ) A. 反射角是60° B. 入射角是30° C. 入射角增大5°，反射角增大10° D. 反射光线和入射光线的夹角是60° A 知识点 2 实验探究 器材 激光笔一支，小块平面镜，可以沿中线ON 折转的E、F 两块硬纸板组成的光屏、量角器 装置准备 把小平面镜放在水平桌面上，再把硬纸板竖直立在平面镜上。先用铅笔在E 板上画出几条不同角度的直线，然后让激光笔的光沿所画直线射向平面镜 光的反射规律 实验过程 (1)让激光笔的光沿着光屏左侧的E 板射到镜面的O 点 (2)前后转动右侧的F 板，寻找反射光。用彩色铅笔记下光的路径 (3)改变入射角再做两次。用量角器量出每次实验对应的入射角和反射角，填入设计的表格中 (4)将光逆向沿F 板上的一条反射光射向平面镜，观察反射光线会怎样 实验现象 (1)只有当F 板与E 板在同一平面内时，F 板上才可以看到反射光线 (2)反射角等于入射角 (3)将光逆向沿F 板的一条反射光射向平面镜时，反射光沿着原来的入射光方向射出 实验次数 入射角 反射角 1 30° 30° 2 45° 45° 3 60° 60° 实验表格： 归纳可以得出结论： 1. 光的反射定律 光反射时，反射光线、入射光线和法线三者在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于________两侧。反射角等于入射角。 2. 在反射现象中，光路是________的。 法线 可逆 实验点拨 1. 光屏的作用：显示光路、探究反射光线与入射光线和法线的共面性、显示反射角入射角的变化。 2. 验证三线是否共面的方法：前后折转光屏一定角度，观察能否在光屏上看到反射光线( 注意：反射光始终存在，只是看光屏上是否呈现出来)。 3. 实验中，改变入射角多次测量的目的：可以使实验结论更具有普遍性，避免实验结论的偶然性。 思想方法 归纳法：根据一类事物的部分对象具有某种性质，推出这类事物的所有对象都具有这种性质的推理，称为归纳法。 反射角等于入射角，就是对实验结果进行分析和归纳得到的。 例2 “探究光的反射规律”的实验装置如图5 甲所示，平面镜放在水平桌面上，标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD 能绕垂直于CD 的ON 轴翻转，在纸板上安装一支可 在纸板平面内自由移动的激 光笔。 (1)实验前，应将纸板________放置在平面镜上；移动激光笔，使入射光束绕入射点O 沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿________时针方向转动。 垂直 顺 (2)移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之_______________________________处？ 。 一次实验得到的结论具有偶然性 (3)如图乙所示，将纸板右半部分绕ON 轴向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了 ___________________ ___________________； 反射光线、入射光线 和法线在同一平面内 (4)在图甲中，若将纸板(连同激光笔)绕CD 向后倾斜，此时反射光束 ________(填字母符号)。 A．仍在纸板上呈现 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 C (5)实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是_____________________。 反射时，光路是可逆的 思路导引 (1) 白色纸板ABCD 应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在纸板上呈现；如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O 沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动。 (2) 因为一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。 (3) 如图乙所示，将纸板右半部分绕ON 向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 (4) 在图甲中，若将纸板( 连同激光笔) 绕CD 向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线和法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。 (5) 因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。 1.探究光的反射规律的实验装置如图所示，平面镜M的上方竖直放置一块附有量角器的白色光屏，它由可以绕ON 折转的E、F 两块板组成。 (1)让一束光沿着E 板射到镜面的O 点， 由于光在E 板发生________(填“镜 面”或“漫”)反射，从光屏前不同 方向都可以看到E 板上光线AO 的径迹。 漫 (2)转动F 板，当它与E 板共面时，F 板上可找到反射光线OB，它与入射光线AO 分别位于________两侧，这时将F 板向前或后折，在F 板上________(填“能”或“不能”)看到反射光线OB，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 法线 不能 (3)下表记录了光以不同角度入射时对应的反射角。 分析表中数据可得：反射角________ (填“＞”“＜”或“=”)入射角。若一束光以70°的入射角射到镜面上，则对应的反射角为 ________°。 ＝ 入射角 30° 45° 60° 反射角 30° 45° 60° 70 2.实验中的“多次测量” 3.光的反射规律探究 1. 转换法显示光路：入射光和反射光的光路不好直接观察，所以让光贴着纸板射向平面镜，通过“硬纸板”的漫反射或者在空气中制造烟雾，把光路显示出来，来达到观察的目的。 2. 器材放置：硬纸板应垂直于水平放置的平面镜。 3. 可折转硬纸板的作用：一是显示光路；二是探究反射光线和入射光线是否在同一平面上。 知识点 3 反射类型 镜面反射 漫反射 图示 漫反射不是“乱反射” 镜面反射与漫反射 定义 平行的入射光经平滑表面反射后，反射光仍然平行，称为镜面反射 平行的入射光经粗糙不平的表面反射后，反射光线不再平行，射向四面八方，称为漫反射 反射面的特点 光滑平整的表面 粗糙不平的表面 实例 水中倒影、对镜化妆、玻璃幕墙反光 观赏姹紫嫣红的花朵、电影幕布、书本表面 相同点 二者的每一条光线均遵从光的反射定律 例 3 如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光射入隧道内，请你通过作图画出平面镜，并在图中标出反射角的度数。 解：如图 所示。 思路导引：由题知要利用平面镜使此时的太阳光射入隧道内，即反射光线水平向右，由此画出反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，则反射光线和入射光线的夹角为180°-60°=120°，所以反射角等于入射角等于60°。 利用光的反射定律作图方法 1. 画入射( 或反射) 光线作图步骤： 2. 画平面镜的方法： 知识点 4 1. 生活中的应用 利用镜面反射改变光路、照亮暗处；利用漫反射从不同角度看见不发光的物体、用粗糙白布做投影仪屏幕等。 2. 高新技术的应用 红宝石激光器形成激光束、人造卫星遥感探测地面情况、光纤传递信息。 3. 危害 强光造成光污染。 光的反射的应用与危害 拓展一步 光污染： 广义的光污染包括一些可能对人的视觉环境和身体健康产生不良影响的事物，包括生活中常见的书本纸张、墙面涂料的反光甚至是路边彩色广告的“光芒”亦可算在此列。在日常生活中，人们常见的光污染的状况多为由镜面建筑反光所导致的行人和司机的眩晕感，以及夜晚不合理灯光给人体造成的不适。 皮鞋擦过鞋油后，还要用鞋刷或软布反复擦几下，会越擦越亮。以下说法不正确的是( ) A. 皮鞋失去光泽是因为皮鞋的表面有灰尘不光滑，光射向鞋面后发生漫反射 B．鞋油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果 C．镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律 D．反复擦可使鞋油涂抹得更均匀，增加镜面反射效果 例4 B 思路导引：当皮鞋的表面不光滑有灰尘时，光射向鞋面后发生漫反射，这样皮鞋就失去了光泽；涂上鞋油后，鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中，用鞋刷或软布反复擦几下，使鞋油涂抹得更均匀，鞋面就变得十分光滑，光射向鞋面后会发生镜面反射，皮鞋看起来就更光亮更好看了，故A、D 正确，B 错误；镜面反射和漫反射都属于反射，都遵守光的反射定律，故C 正确。 利用关键词辨别镜面反射与漫反射 晚上，在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图 所示，从侧面看去，________ (填“镜子”或“白 纸”)比较亮，因为镜子上发生了 ________反射，而白纸上发生了 ________反射。 白纸 镜面 漫 光的反射 反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面内 反射光线与入射光线分居法线两侧 反射角等于入射角 在反射时光路是可逆的 反射种类 镜面反射 漫反射 探究光的反射规律 1. 光的反射定律：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 别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 2. 在反射现象中，光路可逆。 3. 反射现象分镜面反射和漫反射。镜面反射和漫反射 都遵循光的反射定律。 探究光的反射规律 $$