内容正文:
第四章 光现象
第2节 光的反射
将阳光用镜子反射到其他地方,反射到屋里,那么光的反射有什么规律呢?
【学习目标】
1.了解光在一些物体表面发生反射的现象
2.掌握光的反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义(重点)
3.理解反射现象中光路的可逆性
4.掌握光的反射的作图
5.了解什么是镜面反射,什么是漫反射
【精准突破】
一、光的反射现象
1.光的反射现象:
光遇到桌面、水面及其他物体表面都会发生反射。我们能看到不发光的物体,是因为物体反射的光线进入了我们的眼睛。
2.光的反射定律:
(1)法线:经过入射点O并垂直于反射面的直线, 如图中的ON。
(2)入射角:入射光线与法线的夹角,如图中的∠1所示。
(3)反射角:反射光线与法线的夹角,如图中的∠2所示。
(4)反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角(不能说入射角等于反射角)。
(三线共面、两线分居、两角相等、法线垂直)
3.在光的反射现象中,光路是可逆的;光垂直镜面入射时,入射角和反射角都等于0°,反射光线沿原路返回。
4. 镜面反射和漫反射:
(1)当反射面极为光滑时,一束平行光射到反射面上后,会被平行地反射,这种反射叫做镜面反射。
(2)当反射面粗糙不平时,会把平行的入射光线向各个方向反射,这种反射叫做漫反射。
(3)镜面反射和漫反射的共同点是都遵循光的反射定律。
总结:光的反射现象
(1)我们的眼睛能看到各种物体,是因为有光进入了眼睛。
(2)只要有光射到物体的表面,就会发生反射。
(3)我们能够看见本身不发光的物体,就是因为物体表面反射的光进入了我们的眼睛。
[例1]如图所示的现象中,属于光的反射的是( D )
二、探究光的反射定律
1.把一个平面镜放在水平面上,再把一张白纸板ENF竖直立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如图所示。
注意:白纸板的作用是显示光路,方便测量反射角和入射角的大小。
2.让一束光贴着纸板射到O点(如图),经平面镜反射,沿另一方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。
注意:纸板垂直平面镜时,反射光线和入射光线的径迹才会同时在纸板上。
3.将一束光贴着纸板A沿EO射到O点,若将纸板B向前或向后折,在纸板B上不能看到反射光线。此探究目的是看反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
4.改变光束入射的角度,按照第2步多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
5.取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,并记录在表格中。
讨论:多次实验的目的是避免偶然性,获取普遍规律。
6.小红分析数据得出的结论是:光反射时,入射角等于反射角;小东认为应是:光反射时,反射角等于入射角。谁的结论正确?为什么?
答:小东的结论正确。因为先有入射角后才有反射角。
7.若将一束光贴着纸板B沿FO方向射到O点,光将沿图中的哪个方向射出?说明什么?
答:OE方向。这说明光路是可逆的。
8.当入射光线垂直射向镜面时,反射角和入射角分别为多少?
答:反射角和入射角都是0°.
[例2]如图所示是一条光线经平面镜反射后的光路图。图中入射光线是 AO ,反射光线是 OB ,法线是 NO ,入射角是 ∠2 ,反射角是 ∠3 ,且反射角等于入射角. 如果光线从B射向O,反射光线将会是 OA ,这说明了光路具有可逆性。
[例3]在图甲中画出入射光线的反射光线,并标出反射角。(2)已知反射光线与入射光线成90°夹角,请在图乙中画出镜面的位置。
光的反射作图
1.图线要求:
①光线、镜面用实线,镜面背面加阴影;
②法线、虚像、辅助线(如垂线)用虚线,法线、垂线要标直角标。
2.反射规律作图:
①定点(入射点或反射点);
②作法线(需标直角标),并测角(入射角或反射角);
③画光线(由两角相等画另一条光线);
④标箭头(表示光线传播方向)。
3.找平面镜位置:
①画出入射光线和反射光线的角平分线,即法线;
②作法线的垂线(实线),标直角标;
③垂线光线的另一侧加阴影,即为平面镜。
三、镜面反射和漫反射
如图所示,许多建筑采用玻璃进行外墙装潢,这在美化城市的同时却造成了光污染,造成这种污染的主要原因是阳光在玻璃表面发生了镜面反射。请你为建筑设计师提供一条合理化建议,在能美化城市的同时减小光污染。
问题提示:将玻璃外墙换成表面不光滑的其他材料
镜面反射和漫反射的理解
1.反射包括 镜面反射 和 漫反射 两种。
2.光线发生镜面反射会让人有刺眼的感觉,光污染是由于光的 镜面反射 造成的。
3.我们能在每个角度看到本身不发光的物体,是由于光发生了 漫反射 。
4.不管是镜面反射还是漫反射,都遵循光的 反射定律 。
【随堂练习】
1.人的眼睛能看到物体是因为( )
A.人眼发出的光射到物体上 B.物体一定是光源
C.物体反射或发出的光进入人眼 D.物体是白色的
2.关于光的反射定律的叙述,下列说法最准确的是( )
A.入射光线和反射光线分居法线两侧,且入射角等于反射角
B.入射光线、反射光线与法线在同一平面内,且入射角等于反射角
C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,且反射角等于入射角
D.入射角等于反射角
3.甲、乙两人在灯光下照同一面镜子,甲同学通过镜子能看到乙同学的眼睛,则乙同学从镜子中( )
A.一定能看见甲的眼睛
B.一定不能看见甲的眼睛
C.可能看见甲的眼睛
D.无法确定,与所处的位置有关
4.下列四个实验是八年级物理教科书中探究光现象的四幅插图,其中说法错误的是( )
A.甲图实验说明在光的反射现象中,反射角与入射角是相等的
B.乙图实验说明在光的反射现象中,反射光线与入射光线在同一平面内
C.丙图实验说明在光的镜面反射现象中,遵守光的反射规律
D.丁图实验说明在光的漫反射现象中,不遵守光的反射规律
5.如图所示,一束与平面镜成30°角的光入射到平面镜上,请根据光的反射定律,画出反射光线并标出反射角的度数.
6.如图所示,小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射入隧道内,请你通过作图画出平面镜,并在图中标出反射角的度数.
【答案】
1.C 2.C 3.A 4.D 5.略 6.略
【实战演练】
1、下列关于光的反射的说法中,正确的是:
A. 入射光线与反射面的夹角叫入射角
B. 入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C. 入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D. 镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
2、一条光线与平面镜成90°角入射时,则入射角为:
A. 0° B. 45° C. 90° D. 180°
3、若入射光线与平面镜夹角为60°,保持入射光线不变,转动平面镜使入射角增大10°,则反射光线与入射光线的夹角为:
A. 60° B. 80° C. 100° D. 120°
4、(多选)关于光的反射,以下说法正确的是:
A. 反射光线、入射光线和法线都在同一平面内
B. 反射光线和入射光线分居法线的两侧
C. 入射角增大,反射角减小
D. 入射光线靠近法线时,反射光线远离法线
5、下列现象中,属于光的反射现象的是:
A. 小孔成像 B. 影子 C. 平面镜成像 D. 日食
6、如图所示,入射光线与反射面的夹角为30°,请画出其对应的反射光线。
7、如图所示,太阳光与水平地面成锐角,小聪想用一个平面镜把太阳光竖直反射到井底,请在图中帮小聪画出平面镜,并标出入射角i和反射角r。
8、自行车尾灯的反光原理如图甲所示。请完成反射光路, 并标出反射角度数。
9、如图所示,一束光水平射入潜望镜镜口后,通过潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。
10、为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
(1)为了完成实验,需要的测量工具是 。
(2)把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF 地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
(3)如图甲所示,使一束光贴着纸板射到O点,经平面镜反射后,沿另一方向射出。图中∠r是 (填“入射”或“反射”)角。
(4)当入射角增大时,反射光线 (填“靠近”或“远离”)平面镜。
(5)下表是实验中记录的数据:
次数
1
2
3
4
5
6
∠i
20°
30°
40°
50°
60°
70°
∠r
20°
30°
40°
50°
60°
70°
分析实验数据可知:反射角 入射角。
(6)如图乙,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光线,说明:反射光线、入射光线和法线 。
甲 乙
【答案】
1.B 2.A 3.B 4.AB 5.C 6.略 7.略 8.略 9.略
10.量角器 垂直 反射 靠近 等于 在同一平面内
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