内容正文:
第4节 光的反射和折射(1)
八年级科学上册 •浙教版(2024)
第一章—对环境的观察
本章引言
鲜花吐芬芳,杨柳抚脸颊;泉水响叮咚,乐曲绕山梁……此情此景,令人心旷神怡。“眼睛把人带进了世界,耳朵把世界带给了人”,这诗句高度赞美了人体的感觉器官。
人的身体中有哪些感觉器官?它们具有怎样的感觉功能?它们是怎样感觉周围环境的呢?如果失去了感觉,我们的生活将会怎样?
教学目标
一
02
培养学生的分析、归纳能力和概括出物理规律的能力及运用规律的能力。
01
了解光的反射现象;知道入射角和反射角及其关系;理解光的反射规律及光路的可逆性;了解镜面反射和漫反射。
科学观念
03
通过演示实验,培养学生的观察能力,引导学生动手做实验,培养学生的动手能力,并引导学生自己分析、归纳规律。
04
科学思维
探究实践
态度责任
通过对日常光现象的分析,培养学生学习科学的兴趣,促进学生养成通过实验研究问题的习惯。
教学引入
二
长方体的玻璃鱼缸里养了一条鱼。在鱼缸前面只能看到一条鱼,而在鱼缸两个侧面的交界处,可以看到两条相同的鱼,为什么?这样现象是怎么产生的?
01
光的反射
光的反射
三
与声音遇到障碍物会反射一样,光射到水面、桌面或其他物体的表面时也会发生反射(refection)。我们能够看见不发光的物体,是因为从物体表面反射的光进入了我们的眼睛。
高山及水中的倒影
人能看到未点亮的灯泡
光的反射
三
探索活动
在桌面上放一面平面镜,将激光笔(或其他光源)发出的光束射到平面镜上,观察光传播方向的变化情况。
操作 光斑移动情况
激光笔向右平移
平面镜向上平移
减小光线与平面镜的夹角
向下
向上
向下
光的反射
三
激光束的路径可用图1.4-2来表示。图中0点为入射点,经过入射点0并垂直于反射面的直线ON叫作法线。AO为入射光线,OB为反射光线,入射光线AO与法线ON的夹角α叫作入射角,反射光线OB与法线ON的夹角β叫作反射角。
那么,反射光射出的方向有什么规律?
法线是为了研究问题方便引入的虚线,实际并不存在。
光的反射
三
探索活动
1.把一面平面镜M放在水平桌面上,再把一块硬纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板由可以绕ON折转的A、B两块板组成,纸板上的直线ON垂直于镜面。
实验中纸板的作用:显示光的传播路径,验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,显示反射角随入射角的变化情况。
光的反射
三
2.使E、F两板面处于同一平面,如图甲所示,让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点,经过平面镜的反射,沿着另一个方向射出,在纸板上用红色笔描出入射光AO和反射光OB的径迹。改变光束的入射角度,多做几次,用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。
多测几组入射角和反射角的目的:寻找实验的普遍规律,避免实验的偶然性。
光的反射
三
3.将F板绕ON向前折转或向后折转,如图乙所示,在F板上还能看到反射光吗?这一现象说明了什么?
纸板上将看不到反射光线,这是因为两个面不在同一平面内,使为了探究反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。
光的反射
三
4.取下硬纸板,用量角器量出入射角和反射角,记录在表中。
第1次 第2次 第4次
入射角
反射角
分析表中数据,说明 ;多测几组入射角和反射角数据的目的是 。
30°
30°
45°
45°
60°
60°
反射角等于入射角
寻找普遍规律
光的反射
三
5.关于反射光射出的方向,能得出什么结论?
在反射现象中,反射光线和入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律。
三线共面,法线居中,两角相等。
光的反射
三
(1)入射角是入射光线和法线的夹角,不是入射光线与界面的夹角。
(2)入射角与反射角的因果关系不能颠倒,反射角由入射角决定,反射角随入射角的变化而变化,只能说反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。(3)当光垂直入射时,入射角为0°,反射角也为0°,反射光线与入射光线、法线三线合一。
注意事项
光的反射
三
专项作图
例1:如图所示,已知入射光线,画出反射光线。
(
(
30°
30°
例2:已知反射光线与入射光线成90°夹角,请画出镜面的位置。
O
N
步骤:①根据已知条件作图;
②画出反射光线与入射光线的角平分线,即法线ON;
③根据法线与反射面垂直,画出镜面。
光的反射
三
②法线是“角平分线”,作法线ON;
①竖直向下射向井底青蛙的反射光线;
N
O
③法线与镜面垂直,作镜面。
例3:完成下列任务,画出光路图:已知一束光与水平方向成30°,要使光竖直向下射向井底的青蛙,完成光路图。
光的反射
三
若使入射光逆着原反射光的方向射到平面镜上,此时的反射光会怎样?
如图,AO是原入射光线OB是原反射光线;现将一束光线由BO方向入射到O点,观察反射光线的位置。
现象:当光从BO入射时,光线由OA反射出去;
说明:光的反射中,光路是可逆的。
光的反射
三
当我们从平面镜里看见别人的眼睛时,别人也可以从平面镜里看见我们的眼睛。是这样吗?请试一试,并作出解释。
当光线照射到平面镜上时,会按照入射角等于反射角的规律反射出去。当你看着镜子中的别人眼睛时,其实是别人眼睛反射的光线照射到镜子上,再反射进入你的眼中,让你能够看到。同时,你的眼睛也会反射光线,这些光线同样会被镜子反射,进入别人的眼中,使别人能看到你的眼睛。这个过程遵循光路可逆原理,即光路是可以反过来走的。
所以,当你看到别人的眼睛时,别人也正在通过同样的方式看到你的眼睛。
02
反射的方式
反射的方式
四
(1)镜面反射
若反射面比较光滑,当平行入射的光线射到这个反射面时,仍会平行地向一个方向反射出来,这种反射属于镜面反射。
湖面倒影
黑板反光
反射的方式
四
(2)漫反射
若反射面比较粗糙,当平行入射的光线射到这个反射面时,表面会把光线向着四面八方反射,这种反射属于漫反射。
能从不同的方向看到不发光的物体(比如黑板上的字)
【特别提醒】镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
反射的方式
四
思考与讨论
一束太阳光斜射到平面镜的表面,在平面镜另一侧可看到耀眼的亮光;如果太阳光斜射到粗糙的白纸表面,那么无论从哪个方向观察,都看不到耀眼的亮光。这是什么原因?
平面镜的表面很光滑,射到平面镜表面上的阳光发生镜面反射,所以在平面镜的另一侧可看到耀眼的亮光;
而白纸的表面看上去虽然很光滑,但实际上是凹凸不平的,凹凸不平的纸面把射来的阳光向四面八方反射,发生了漫反射,所以无论从什么方向观察,都看不到耀眼的亮光。
反射的方式
四
科学·技术·社会·环境
光污染
自古以来,人类就向往光明,希望用灯光驱散夜晚的黑暗。现代社会,光照的不合理使用带来了一种可怕的灾难——光污染。在阳光照射下,城市里玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等镜面反射的眩光带来的是“白亮污染”;夜幕降临后,强光来直冲云霄,亮度过大的夜景照明,使得夜晚如同白昼,这就是所谓的“人工白昼”;娱乐场所的旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了“彩光污染”。
反射的方式
四
灯光与星光的“博弈”
“光污染”是美丽外衣下的环境杀手,它不仅导致能源浪费,还影响人们的工作和生活。“光污染”也会破坏生态环境,影响动物的自然生活规律,使其昼夜不分;破坏植物的生长节律,影响植物休眠等。
03
随堂练习
随堂练习
五
1.如图所示,是探究 “光的反射定律” 的装置。下列说法正确的是( )
A. 观察每次入射光线与反射光线的位置,可说明它们分居法线两侧
B. 入射角为0∘时,看不到反射光线,说明此时不存在反射现象
C. 多次改变入射角的大小进行实验是为了求平均值,减小实验误差
D. 纸板 B 向后翻折后,反射光线消失,是因为此时没有反射光线
【答案】A
随堂练习
五
2.在雨过天晴、明月当空的夜晚,为了不踩到地上的积水,下列判断正确的是( )
A. 迎着月光走,地上暗处是水;背着月光走,地上亮处是水
B. 迎着月光走,地上亮处是水;背着月光走,地上暗处是水
C. 迎着月光走或背着月光走,都是地上亮处是水
D. 迎着月光走或背着月光走,都是地上暗处是水
【答案】B
随堂练习
五
3.一束平行光射到平面镜上,如果入射光的方向保持不变,转动平面镜,使入射角增大 10°,则反射光线跟入射光线恰成直角,平面镜转动前的入射角是 ( )
A.10° B.35° C.45° D.55°
【答案】B
【解析】由于反射角等于入射角,当反射光线跟入射光线恰成直角时,入射角和反射角都是 45°,现在的入射角比原来大了 10°,故原来的入射角是 35°。
随堂练习
五
4.黑暗的房间里有两盏点灯,只有一盏灯点亮,但人能看到未点亮的灯泡。下列关于“看到未点亮灯泡”的光路图,正确的是( )
D
随堂练习
五
5.同学们在班会课上一起玩激光击目标游戏,小明的激光笔发出的激光如图,请帮小明合理操作以击中目标(墙壁上的黑点)( )
A.平面镜竖直向上移动
B.平面镜水平向左移动
C.在不改变入射角的情况下,激光笔向左移动
D.在不改变入射角的情况下,激光笔向右移动
B
随堂练习
五
6.如图所示,相邻两室,一明一暗,在两室之间的墙壁上有一平面镜M,且∠AOC=∠BOC,甲、乙两人分别站在A、B两点,面向平面镜张望,则( )
A.甲可看到乙,乙看不到甲
B.甲、乙相互都可以看到
C.甲看不到乙,乙看不到甲
D.甲看不到乙,乙可看到甲
D
课堂小结
六
THANKS
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