第一节 探究：光的反射定律（课时2）（导学案）物理新教材沪科版八年级全一册

第1节 探究：光的反射定律（课时2） 【学习目标】 1.知道光的反射现象以及入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。 2.通过实验探究光的反射规律。 3.能用光的反射解释有关现象。 4.知道镜面反射和漫反射。 【学习重点】 知道光的反射规律及应用。 【学习难点】 通过实验探究光的反射规律。 【合作探究】 自主学习一：　实验：探究光的反射定律 任务清单： 1.阅读教材P62--64前两段的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）我们为什么能看到发光和不发光的物体？ （2）光的反射是指当光射向物体表面时，被物体表面 的现象。 （3）结合课本说说什么是入射光、反射光、法线、入射角、反射角？ （4）简单说出你是如何设计探究光的反射定律的实验？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知一　实验：探究光的反射定律 1.想一想： （1）我们为什么能看到发光的物体？ 因为光源发出的光进入我们的眼睛。 （2）我们为什么能看到本身不发光的物体？ 光遇到许多物体的表面都会发生 ，我们能看见不发光的物体就是因为物体 进入了我们的眼睛。 2.光的反射： （1）定义：当光射向物体表面时，被物体表面 的现象。 （2）与光的反射相关的概念： ①入射点（O）:入射光线与反射面的交点。 ②入射光线（FO）：射向反射面的光线。 ③反射光线（OE）：被反射面反射回去的光线。 ④法线（ON）：经过入射点且垂直于反射面的直线（虚线）。 ⑤入射角（∠2）：入射光线与法线的夹角。 ⑥反射角（∠3）：反射光线与法线的夹角。 3.实验：探究光的反射定律： （1）提出问题：在光的反射现象中，反射光与入射光有怎样的关系？ （2）猜想假设： 。 （3）设计实验：让激光笔射出的光沿可折叠光屏投射到平面镜（镜面平整光滑）上，利用光屏确定反射光线、入射光线和法线三者的位置关系。 （4）实验装置图： （5）实验步骤： ①按图装配好器材，使光屏与平面镜垂直。 ②将激光笔射出的光沿光屏投射到平面镜上，观察反射光线与人射光线是否在法线的两侧，由此能得出什么结论？ ③将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度，观察光屏上是否还有反射光线，由此能得出什么结论？ ④ 在光屏上用笔描出入射光线与反射光线，用量角器测出入射角、反射角的大小并填入表格中。改变入射角的大小，重复实验。由此能得出什么结论？ （6）实验表格： （7）实验结论： ①三线同面：反射光线、入射光线与法线在 。 ②两线异侧：反射光线和入射光线分别位于法线 。 ③角等：反射角 入射角。 （8）交流反思： 如果已知人射光的方向，能否确定反射光的方向？光能沿人射方向反射回去吗？（请利用现有器材完成实验） 结论：反射光路是 的。 牛刀小试 1.下列光现象中，由于光的反射形成的是（　　） A．  水中倒影 B．  手影游戏 C．  海市蜃楼 D．  雨后彩虹 2.小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（　　） A．反射光线与镜面的夹角是40° B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20° C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失 D．光在纸板上发生了镜面反射 3.自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。 自主学习（二）　镜面反射与漫反射 任务清单：1.阅读教材P64--65的内容，思考完成下列问题： （时间：2分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）一束平行光射到光滑的物体表面，如平面镜的镜面或平静的水面，其反射光是 的，这种反射叫做镜面反射。 （2）平行光经粗糙的物体表面反射后，反射光 ，而是 ，这种反射叫做漫反射。 （3）说一说： 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？。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知二　镜面反射与漫反射 1.做一做： 让一束阳光斜射到平面镜，反射到墙上，观察到什么现象？让一束阳光斜射一张白纸，观察到什么现象？对比平面镜和白纸表面，你发现什么？ 2.镜面反射： 平行光射到光滑的物体表面，如平面镜的镜面或平静的水面，其反射光仍然是 的，这种反射叫做镜面反射。 现象：人只在某一方向能看到亮光。（容易造成光污染） 3.漫反射： 平行光经粗糙的物体表面反射后，反射光不再 ，而是射向 ，这种反射叫做漫反射。 现象：人在各个方向都能看到亮光。 （使我们能在不同方向看到本身不发光的物体。） 3.镜面反射与漫反射的相同点：都遵循“光的反射定律”。 4.说一说： 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？ 牛刀小试 1.雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，看上去较暗的地方是 （选填“水面”或“地面”）。发生明暗对比较强的这种现象是因为光射到水面发生 反射。 2．在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去（　　）    A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 【当堂检测】 1. 清晨阳光与水面成30°角照射到平静的湖面上，则反射角为_______ ；当阳光逐渐升起时，入射角将_______（选填“增大”或“减小”）；在太阳升起的过程中，湖边小树的影子长度将_______（选填“变长”或“变短”）。 2.如图所示，平面镜M水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板由A、B两部分组成，可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点，只有当纸板B翻折至图中位置时，才能观察到纸板B上呈现反射光线，可知反射光线、入射光线和法线在 ，此时角度为，则为 ，将一束光沿方向入射，则反射光将沿 方向射出。    3．如图所示是晚上汽车在干燥的沥青路面上行驶时大灯部分的光路简图，对照此图，下列说法正确的是（    ） A．干燥的路面发生光的漫反射 B．干燥的路面发生光的镜面反射 C．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 D．汽车行驶在干燥路面上不安全 4．如图，小玲利用一块平面镜，将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内，请在图中画出平面镜的位置。 5. 被称为“超级镜子发电站”的敦煌，电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔，这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔，其中某束光的传播路径如图丙，在图中画出定日平面镜的位置，并标出反射角。 6．在较暗的教室里，把一个小平面镜粘在白纸上，然后将白纸挂在黑板上。用手电筒的光照射白纸和平面镜。在手电筒的方向观察发现，白纸是亮的，平面镜是暗的，因为白纸发生了_________（“镜面反射”或“漫反射”），白纸反射比平面镜反射进入人眼的光线______（“多”或“少”）。 7. “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，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。 甲 乙 （1）实验前，应将纸板垂直放置平面镜上；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； （2）移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，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？__________； （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：_______； （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_______（选填字母符号）。 A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方 （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_______。 【学后反思】 说说你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 探究：光的反射定律（课时2） 【学习目标】 1.知道光的反射现象以及入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。 2.通过实验探究光的反射规律。 3.能用光的反射解释有关现象。 4.知道镜面反射和漫反射。 【学习重点】 知道光的反射规律及应用。 【学习难点】 通过实验探究光的反射规律。 【合作探究】 自主学习一：　实验：探究光的反射定律 任务清单： 1.阅读教材P62--64前两段的内容，思考完成下列问题： （时间：3分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）我们为什么能看到发光和不发光的物体？ （2）光的反射是指当光射向物体表面时，被物体表面 的现象。 （3）结合课本说说什么是入射光、反射光、法线、入射角、反射角？ （4）简单说出你是如何设计探究光的反射定律的实验？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知一　实验：探究光的反射定律 1.想一想： （1）我们为什么能看到发光的物体？ 因为光源发出的光进入我们的眼睛。 （2）我们为什么能看到本身不发光的物体？ 光遇到许多物体的表面都会发生反射，我们能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。 2.光的反射： （1）定义：当光射向物体表面时，被物体表面反射的现象。 （2）与光的反射相关的概念： ①入射点（O）:入射光线与反射面的交点。 ②入射光线（FO）：射向反射面的光线。 ③反射光线（OE）：被反射面反射回去的光线。 ④法线（ON）：经过入射点且垂直于反射面的直线（虚线）。 ⑤入射角（∠2）：入射光线与法线的夹角。 ⑥反射角（∠3）：反射光线与法线的夹角。 3.实验：探究光的反射定律： （1）提出问题：在光的反射现象中，反射光与入射光有怎样的关系？ （2）猜想假设： 。 （3）设计实验：让激光笔射出的光沿可折叠光屏投射到平面镜（镜面平整光滑）上，利用光屏确定反射光线、入射光线和法线三者的位置关系。 （4）实验装置图： （5）实验步骤： ①按图装配好器材，使光屏与平面镜垂直。 ②将激光笔射出的光沿光屏投射到平面镜上，观察反射光线与人射光线是否在法线的两侧，由此能得出什么结论？ ③将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度，观察光屏上是否还有反射光线，由此能得出什么结论？ ④ 在光屏上用笔描出入射光线与反射光线，用量角器测出入射角、反射角的大小并填入表格中。改变入射角的大小，重复实验。由此能得出什么结论？ （6）实验表格： （7）实验结论： ①三线同面：反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 ②两线异侧：反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 ③角等：反射角等于入射角。 （8）交流反思： 如果已知人射光的方向，能否确定反射光的方向？光能沿人射方向反射回去吗？（请利用现有器材完成实验） 结论：反射光路是可逆的。 牛刀小试 1.下列光现象中，由于光的反射形成的是（　　） A．  水中倒影 B．  手影游戏 C．  海市蜃楼 D．  雨后彩虹 【答案】A 【解析】A．平静的水面相当于平面镜，水中的倒影是平面镜成像现象，故属于光的反射，故A符合题意； B．手影的形成属于光的直线传播，故B不符合题意； C．海市蜃楼现象，是光经过不均匀的大气层时发生折射形成的虚像，故C不符合题意； D．雨后彩虹属于光的色散现象，是由于光的折射形成的，故D不符合题意。 故选A。 2.小王同学在家里将一个平面镜放在水平桌面上，再把一张可沿ON折叠的硬白纸板ENF竖直的立在平面镜上，以此来探究光的反射规律。通过测量他发现此时入射光线与平面镜成50°夹角，如图所示，则（　　） A．反射光线与镜面的夹角是40° B．入射角增大10°，反射光线与入射光线的夹角增大20° C．将纸板NOF向后折叠，则反射光线会消失 D．光在纸板上发生了镜面反射 【答案】B 【解析】A．入射光线与平面镜成50°夹角，则入射角为90°-50°=40° 根据光的反射规律可知，反射角为40°，则反射光线与镜面的夹角是90°-40°=50° 故A不符合题意； B．入射角增大10°，则反射角也增大10°，那么反射光线与入射光线的夹角增大20°，故B符合题意； C．因为反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，将纸板NOF向后折叠，在纸板NOF上将看不到反射光线，但反射光线不会消失，故C不符合题意； D．为了能在各个方向都能观察到光线，纸板表面比较粗糙，光在纸板上发生了漫反射，故D不符合题意。 故选B。 3.自行车尾灯可有效避免夜间交通事故的发生，它由多组“直角反射器”组成，其中一组“直角反射器”如图所示，一束光射向平面镜S1，请在图中画出经过S1、S2两个平面镜反射后的光路图。 【答案】   【解析】如图过入射点作镜面S1的垂线为法线，根据反射角等于入射角做出反射光线，反射光线与平面镜S2的交点作为入射点，再重复上述过程，做出反射光线，最后的反射光线与射向S1的入射光线平行 自主学习（二）　镜面反射与漫反射 任务清单：1.阅读教材P64--65的内容，思考完成下列问题： （时间：2分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）一束平行光射到光滑的物体表面，如平面镜的镜面或平静的水面，其反射光是 的，这种反射叫做镜面反射。 （2）平行光经粗糙的物体表面反射后，反射光 ，而是 ，这种反射叫做漫反射。 （3）说一说： 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？。 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知二　镜面反射与漫反射 1.做一做： 让一束阳光斜射到平面镜，反射到墙上，观察到什么现象？让一束阳光斜射一张白纸，观察到什么现象？对比平面镜和白纸表面，你发现什么？ 2.镜面反射： 平行光射到光滑的物体表面，如平面镜的镜面或平静的水面，其反射光仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射。 现象：人只在某一方向能看到亮光。（容易造成光污染） 3.漫反射： 平行光经粗糙的物体表面反射后，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。 现象：人在各个方向都能看到亮光。 （使我们能在不同方向看到本身不发光的物体。） 3.镜面反射与漫反射的相同点：都遵循“光的反射定律”。 4.说一说： 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？ 牛刀小试 1.雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地的积水，人们根据生活经验判断：迎着月光走，看上去较暗的地方是 （选填“水面”或“地面”）。发生明暗对比较强的这种现象是因为光射到水面发生 反射。 【答案】地面；镜面。 【解析】[1][2]平静的水面，光射到水面能发生镜面反射，地面凹凸不平，地面发生漫反射。迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，感觉地面较暗。 2．在暗室的桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上（镜面朝上），让手电筒正对平面镜照射，如图所示，从侧面看去（　　）    A．镜子比较亮，它发生了镜面反射 B．镜子比较暗，它发生了镜面反射 C．白纸比较亮，它发生了镜面反射 D．白纸比较暗，它发生了漫反射 【答案】B。 【解析】当手电筒垂直照射白纸和平面镜，平面镜发生镜面反射，反射光线垂直反射，从侧面看时，几乎没有光线进入人眼，所以人眼感觉平面镜是暗的；光线垂直照射到白纸上，白纸表面是粗糙的，发生的是漫反射，反射光线射向四面八方，从侧面看时，有光线进入人眼，则人眼感觉白纸是亮的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【当堂检测】 1. 清晨阳光与水面成30°角照射到平静的湖面上，则反射角为_______ ；当阳光逐渐升起时，入射角将_______（选填“增大”或“减小”）；在太阳升起的过程中，湖边小树的影子长度将_______（选填“变长”或“变短”）。 【答案】60°；减小；变短. 【解析】太阳光与水面成30°角，所以入射角为90°﹣30°＝60° 反射角等于入射角为60°，太阳升高时，则入射角逐渐减小。在太阳升起的过程中，太阳光与水面的夹角逐渐变大，所以湖边小树的影子长度将逐渐变短。　 2.如图所示，平面镜M水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板由A、B两部分组成，可绕接缝翻折。使一束光紧贴纸板A射向镜面上的O点，只有当纸板B翻折至图中位置时，才能观察到纸板B上呈现反射光线，可知反射光线、入射光线和法线在 ，此时角度为，则为 ，将一束光沿方向入射，则反射光将沿 方向射出。    【答案】 同一平面内 40° OE 【解析】[1]反射光线、入射光线和法线都呈现在白色纸板上，在同一个平面上，所以可知在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。 [2]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，所以入射角为40°时，反射角也等于40°。 [3]由于在光的反射现象中，光路是可逆的，所以将一束光沿原来的反射光路方向入射，则反射光将沿原来的入射光路射出，故反射光将沿OE方向射出。 3．如图所示是晚上汽车在干燥的沥青路面上行驶时大灯部分的光路简图，对照此图，下列说法正确的是（    ） A．干燥的路面发生光的漫反射 B．干燥的路面发生光的镜面反射 C．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 D．汽车行驶在干燥路面上不安全 【答案】A。 【解析】AB．由图可知，干燥的路面上，光反射的方向杂乱无章，说明发生的是光的漫反射，故A正确、B错误； C．只要是光的反射就要遵循光的反射定律，包括漫反射、镜面反射等，故C错误； D．汽车行驶在干燥路面上安全，由于光发生的是漫反射，对正常行驶时的驾驶人影响不大，故D错误。 故选A。 4．如图，小玲利用一块平面镜，将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道内，请在图中画出平面镜的位置。 【答案】见图。 【解析】将正午时分直射的太阳光引入一根水平管道，可知入射光线向下、反射光线水平向左，根据光的反射定律可知，法线垂直于平面镜，根据图中法线的位置，过入射点作法线的垂线得到平面镜的位置，如图所示。 5. 被称为“超级镜子发电站”的敦煌，电站内的1.2万多面定日镜以同心圆状围绕着260米高的吸热塔，这些定日平面镜把太阳光反射后会聚到吸热塔，其中某束光的传播路径如图丙，在图中画出定日平面镜的位置，并标出反射角。 【答案】见图。 【详解】由图可知，入射光线和反射光线的夹角为180°-64°-36°=80° 根据光的反射定律可知，反射角等于入射角等于40°，用虚线作出法线平分入射光线和反射光线的夹角，过入射点作镜面垂直于法线，如图所示。 6．在较暗的教室里，把一个小平面镜粘在白纸上，然后将白纸挂在黑板上。用手电筒的光照射白纸和平面镜。在手电筒的方向观察发现，白纸是亮的，平面镜是暗的，因为白纸发生了_________（“镜面反射”或“漫反射”），白纸反射比平面镜反射进入人眼的光线______（“多”或“少”）。 【答案】漫反射；多. 【详解】当手电筒斜着照射时，镜面上发生镜面反射，镜面反射后的光线射向手电筒另一侧的同一方向，正好处在这一方向上时，获得的光线很强，其他方向上几乎没有反射光线，故在手电筒的方向观察到镜面是暗的；而白纸发生漫反射，漫反射时反射光线射向各个方向，反射进入人眼的光线比镜面多，所以看到的白纸更亮。 7. “探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，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。 甲 乙 （1）实验前，应将纸板垂直放置平面镜上；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； （2）移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，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？__________； （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：_______； （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_______（选填字母符号）。 A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方 （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_______。 【答案】（1）顺 （2）一次实验得到的结论具有偶然性 （3）反射光线、入射光线和法线在同一平面内 （4）C （5）反射时，光路是可逆的 【解析】（1）白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；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、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。 【学后反思】 说说你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $