4.1 光的反射（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

该初中物理导学案围绕“光的反射”展开，核心知识点包括光的反射定律、光的直线传播及应用、镜面反射与漫反射。通过自主预习填空铺垫光源、光速等基础，课堂探究设计喷雾显示光路、分层糖水验证介质均匀性等实验，形成从预习到实验的学习支架。 以科学探究为主线，通过提出问题、搜集证据（如光具盘实验记录角度）、交流反思培养探究能力，建立“光线”“法线”模型提升科学思维，结合光污染、自行车尾灯等实例深化物理观念，习题注重实验情境分析，助力知识应用。

第1节 光的反射 （导学案） 【学习目标】 1. 了解光的反射定律。 2. 建立“光线”模型，感受物理建模的方法。建立“法线”概念，提升抽象思维能力。 3. 经历探究光的反射定律的活动，逐步学会提出问题、搜集证据、作出解释、交流反思的科学探究方法，感受交流与评价的重要作用。 【学习重点】光在同种均匀介质中沿直线传播的规律。探究光的反射定律实验过程。 【学习难点】设计实验探究光的反射定律。 【自主预习】阅读教材第1节《光的反射》，并完成以下填空： 1. 能够发光的物体叫做光源。常见的光源分为：天然光源和人造光源。 2. 光在同种均匀介质中沿直线传播；小孔成像、日食、月食的产生原因都是光的直线传播原理。 3. 为了描述光的传播情况，我们用直线表示光在均匀介质中的传播路径，用箭头表示光的传播方向。带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。 4. 光在真空中的传播速度是3.0×108 m/s。 5. 光的反射定律：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。在反射现象中，光路是可逆的。 6. 光的反射分为镜面反射和漫反射。光滑物体表面的反射是镜面反射；我们能从各个方向看见物体，就是因为物体发生的是漫反射。镜面反射遵守光的反射规律，漫反射遵守（选填“遵守”或“不遵守”）光的反射规律。 【探究新知】 探究一、光的直线传播 1. 光源 【活动】（1）请列举出生活中的一些发光的物体。（2）什么是光源？光源分为哪几类？ 【归纳】 （1）光源：能够自行发光的物体叫做光源。 （2）光源的分类 自然光源：如太阳、萤火虫、闪电等。人造光源：如发光的电灯、点燃的蜡烛等。 （3）对光源的理解 ①光源是指能够发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。 ②有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为这些物体就是光源，如月球、行星和反光的镜子，它们都不是光源。 2. 光的直线传播 【活动】用激光笔射出一束激光，光点照到教室的墙壁上。思考问题并回答： （1）由激光笔射出的光在照到墙壁之前的空间里是如何传播的呢？说说你的猜想以及猜想的依据？ （2）如何将激光笔射出的光束呈现出来，以观察光的传播路径，验证你的猜想呢？ 【分析】 （1）依据常见的生活现象，如汽车头灯射出的光束是直的、手电筒和探照灯发出的光束是直的、电影院的放映机射向银幕的光束是直的、穿过森林的太阳光束是直的等现象，提出光沿直线传播的猜想。 （2）基于生活经验，提出可以通过制造烟雾的方式将光在空气中的传播路径呈现出来。如：①沿着激光射出的方向用喷雾器喷出水雾；②用一个大塑料瓶（或多个矿泉水瓶连在一起），里面充满烟雾（点燃香可形成烟雾），再用激光笔照射；③让激光光束紧贴着硬卡纸、木板或亚克力板等物体的表面照射，观察激光传播的路径。多种呈现光路方式的学习也为后续光现象的深入研究做好铺垫。 【演示实验】 （1）分别演示光在空气、水、玻璃中的传播。 为了能看到水中的光路，可以在水中滴少许牛奶或墨水，也可以在水槽的内侧面铺一张白纸（或涂一层白漆）作衬，让激光沿着白纸表面入射。 （2）演示光在不同种均匀介质中的传播。 配备两杯浓度不同的糖的水溶液，在玻璃槽中先倒入适量清水，再利用长颈漏斗将浓度稍低的糖水导入玻璃槽的底部，由于密度不同，水和糖水短时间内很难融合均匀，若用实物投影展示，学生可以看到水和糖水是分层的, 继续用长颈漏斗将浓度较高的糖水导入玻璃槽的最底部，这样由水和密度不均匀的糖水组成的液体就配置成功了。将激光斜射入所配置的液体中，光的传播路径发生了弯曲。 【实验结论】光在同种均匀介质中沿直线传播。 3. 光线 （1）光线：为了描述光的传播情况，我们用直线表示光在均匀介质中的传播路径，用箭头表示光的传播方向。图中带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。 光线不是客观存在的，它是人们建立的一种理想模型。 （2）平行光：光线互相平行的光称为平行光。因为太阳离地球非常远，所以照射在地球表面的太阳光可近似认为是平行光。 4. 小孔成像 【活动】阅读教材第75页《科学与人文》中的小孔成像，思考小孔成像的原理是什么？成的像有什么特点？ 【归纳】 ①小孔成像的原理：光的直线传播。 ②小孔成像的特点：成倒立的大小不确定的实像；上下颠倒、左右相反；像的大小与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关；像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。（均选填“有关”或“无关”） 5. 光的传播速度 【活动】思考： （1）运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员都应看到发令枪冒烟（或火光）开始计时，而不是听到声音开始计时。‌为什么呢？ （2）光的传播速度有多大呢？不同介质中光速相同吗？ 【总结】 （1）发令枪冒烟（或火光）与发出的声音是同时发生的。但是我们总是先看见冒烟，后听到声音。这表明，光比声音传播得快。 （2）光的传播速度 ①真空中的光速：真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。c=299792457.4m/s，一般情况下，取c =3×108m/s。光每秒走过的路程相当于绕地球赤道7圈半。 ②光在不同介质中的传播速度不同，传播速度排列：v真空＞v空气＞v水＞v玻璃 介质 光速 真空 3×108m/s 空气 3×108m/s 水 约为3c/4 玻璃 约为2c/3 【例题1】小东在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）；②用长颈漏斗向水底缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌均匀后，观察到光线又变直了。该实验的目的是为了得到下列哪个结论（ D ） A．光在水中沿直线传播 B．光在浓盐水里不能沿直线传播 C．光的传播需要介质 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【解析】从①中发现光在水中沿直线传播，而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经过搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同种均匀介质中才沿直线传播，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【例题2】战国时期，墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像，下列说法错误的是（　C　） A．小孔成像是由于光沿直线传播形成的 B．墙上所成像的形状与木板上的小孔形状无关 C．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板逐渐靠近墙，蜡烛在墙上的像会变大 D．蜡烛在墙上形成的像是实像 【解析】A．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播，故A正确，不符合题意； B．小孔的形状不会影响成像的形状，因此墙上所成像的形状与木板上的小孔形状无关，故B正确，不符合题意； C．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，即物距变大，则像距变小，因此蜡烛在墙上的像会变小，故C错误，符合题意； D．蜡烛在墙上的像是实际光线会聚而成，是实像，故D正确，不符合题意。故选C。 探究二、光的反射定律 1. 光的反射 【活动】阅读教材第75页，回答：什么是光的反射？ 【归纳】光从一种介质射向另一种介质时，一部分光返回到原介质的现象称为光的反射。通过一束光斜射向平面镜发生反射的现象可 以研究光的反射所遵循的规律。如图所示，用斜射向平面镜的光线AO表示入射光线；O点表示入射光线在平面镜上的入射点，用光线OB表示反射光线。 2. 学生实验：探究光的反射定律 【活动】阅读教材第76页⁓78页《探究光的反射定律》内容，回答： （1）实验器材有哪些？ （2）怎样寻找反射光和入射光的位置关系？讨论实验方案。 （3）什么是法线？ （4）怎样探究反射角与入射角的大小关系？ （5）怎样验证光的传播路径可逆？ 【归纳】 实验一、探究反射光线与入射光线的关系 【提出问题】在水平桌面上放一块平面镜，光源发出的光束斜射向平面镜发生反射。改变入射光的方向或调整平面镜的方向，都会使反射光的方向发生变化。反射光与入射光的方向与平面镜有怎样的关系？提出你的猜想并说明依据。 【搜集证据】 （1）实验器材：平面镜、激光笔、彩色卡纸、喷雾水瓶。 （2）实验方案： ①如图所示，把标记好入射点O的平面镜水平放置，将一束激光斜射向镜面上的O点，喷水雾显示入射光和反射光的位置。 ②转换视角观察入射光和反射光，并用卡纸寻找入射光和反射光构成的平面，在卡纸上记录入射光线和反射光线的路径和方向。 ③观察卡纸平面和镜面的关系。 ④通过调整激光笔的位置来改变入射光方向，重复上述实验。 反射光和入射光的位置关系 【作出解释】 （1）分析：反射光线和入射光线与镜面的关系。无论光从哪个方向射向同一入射点，入射光线与对应反射光线总是在垂直于镜面的同一平面内。 （2）结论：反射光线和入射光线在同一平面内；反射光线和入射光线构成的平面始终与镜面垂直。 （3）法线：光沿不同方向射向入射点O，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面。这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过入射点O且垂直于镜面，叫做法线。 反射光线、入射光线和法线的空间关系 【实验结论】反射光线在入射光线与法线决定的平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 实验二、探究反射角与入射角的大小关系 对于某一入射点而言，法线是唯一确定的，法线和入射光线决定了对应反射光线所在的平面。我们可将光反射时的立体图简化为如图所示的平面图。入射光线与法线的夹角θ1叫做入射角，反射光线与法线的夹角θ2叫做反射角。 光的反射 光具盘 【提出问题】如图所示，将平面镜安装在光具盘中央，打开激光源，让入射光线从法线的右侧射向平面镜，增大入射角，反射角的大小如何变化？反射角和入射角的大小有怎样的关系？ 【搜集证据】 （1）实验器材：激光源、平面镜、光具盘。 （2）实验方案：改变入射角的大小，观察反射角的变化情况，量出反射角的大小，归纳两者间的对应规律。 （3）实验记录：将入射角与反射角的大小填入表中。 【作出解释】 （1）分析：比较反射角和入射角的大小。 （2）实验结论：反射角与入射角大小相等。 【交流反思】实验一中彩色卡纸的作用是什么？ 使用彩色卡纸的主要目的有两个：一是便于找到反射光线与入射光线所在的平面；二是便于确定该平面与反射面的位置关系。 3. 光的反射定律 在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 4. 光的传播路径是可逆的 如图所示，如果让光逆着反射光线的方向射到镜面上，反射后它会逆着原来入射光线的方向射出。这表明：在光的反射现象中，光的传播路径是可逆的。 【例题3】在图中，OB为反射光线，请根据反射定律画出法线ON和入射光线AO。 【答案】见右图。 【解析】①先画法线ON（垂直于镜面且用虚线表示）； ②根据反射角∠BON等于入射角∠AON确定入射光线的方向，在法线右侧画出入射光线AO。 ③在入射光线AO上标上箭头。 【例题4】如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，得出的4个结论正确的是（ B ） （1）②号光线为蓝色 （2）红光的入射角为90° （3）利用该装置进行实验时，纸板需要垂直于平面镜放置 （4）将纸板B沿红光所在直线向后弯折，无法在纸板上观察到反射光线，表明反射光线消失了 A．（1）（2） B．（1）（3） C．（1）（2）（3） D．（1）（2）（3）（4） 【解析】（1）在光的反射中，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，因此②号光线的颜色为蓝色；故正确； （2）红光垂直照射在平面镜上，入射角是0°；故错误； （3）因为当纸板与平面镜不垂直时，法线无法在纸板上画出来，就不能够探究入射光线、反射光线和法线的关系，只有垂直放置时，三条线才会都体现出来，因此纸板必须垂直放置；故正确； （4）当纸板B转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板上就无法呈现出反射光线了，但反射光线没有消失，故D错误。 综上分析可知，故B正确，ACD错误。故选B。 【例题5】某小组同学在探究光的反射定律实验中，用铁架台固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜（入射点O固定）。小红同学在O点上方喷洒水雾，小明用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （1）在图（a）中，小红为了显示入射光和反射光的位置所进行的操作是________； （2）在图（b）中，小明观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜______。他们重复上述步骤，得到了更多这样的平面，并确定了这些平面的公共线—“法线”，如图（c）所示。由此得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在______内；反射光线、入射光线分别位于法线的______； （3）小组同学利用光具盘继续实验。分析图（d），读出入射角和反射角的大小，得出以下结论：光发生反射时；反射角等于入射角。你认为得出该结论的过程是否科学？_______（选填“是”或“否”），理由：_________。 【答案】(1)在O点上方喷洒水雾；(2) 垂直；同一平面；两侧；(3) 否；一次实验得出的结论具有偶然性 【详解】（1）小红在O点上方喷洒水雾，利用水雾对光的散射作用，显示出入射光和反射光的传播路径。 （2）在图（b）中，可以得到白色卡纸垂直于平面镜，所以反射光线与入射光线构成的平面与平面镜垂直； 通过对比和分析图（c）中的这些平面，可以得出以下结论：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线的两侧。 （3）只进行了一次实验，实验次数过少，结论具有偶然性，不具备普遍性，需要多次改变入射角进行实验，寻找普遍规律。 探究三、镜面反射与漫反射 1. 镜面反射和漫反射 【活动】 （1）思考问题并回答：阳光（或手电筒射出的光）斜射到平面镜上，会在墙上产生一个明亮的光斑，但是若射到白纸、桌面、老师的身上，则不会产生光斑，这是为什么？ （2）实验：在白纸上放一块平面镜，用手电筒将光垂直射到镜面和白纸上。垂直观察时，是镜面亮还是纸面亮？若从侧面观察，是镜面亮还是纸面亮？ 【归纳】 （1）镜面反射：如图所示，平行光束经平面镜反射后依旧相互平行，这种反射现象叫镜面反射。常见的镜面反射：例如平静的水面、抛光的金属面、各种镜面等等。 镜面反射 漫反射 （2）漫反射：相互平行的光束经方向各异的小平面反射后，反射光线射向各个方向，这种反射叫做漫反射。同学们能从不同方向看清老师及黑板上的字，就是因为老师、字都发生了漫反射。注意：虽然漫反射总体看来是杂乱无章的，但每条光在反射时都遵循反射定律。 2. 日常生活中的反射 【活动】思考下列问题并回答。 （1）什么是“光污染”？ （2）电影的屏幕做得粗糙好还是光滑些好呢？为什么？ （3）有时，黑板反射的光会很亮，使一些同学看不清黑板上的字。为了保护同学们的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。 （4）漫反射和镜面反射有哪些异同点？ 【归纳】 （1）光污染：当强烈的太阳光照射高楼大厦的玻璃幕墙、大理石墙面时，就会发生镜面反射，明亮耀眼的反射光会对人们的生活和生产环境造成不良影响，造成“光污染”。 （2）电影屏幕粗糙一些好。因为屏幕粗糙可以加强漫反射，向各个方向反射光，让各个位置的人都能看清屏幕上的画面。 （3）黑板上“反光”部分发生镜面反射，粉笔字发生漫反射，由于“反光” 部分的反射光比粉笔字漫反射的光强，所以黑板“反光”时粉笔字看不清楚。 为了保护同学的眼睛，可以把黑板面打磨的粗糙一些，或用不易反光的材料做黑板，让黑板发生漫反射；也可以让同学移动位置，让眼睛不接收镜面反射的光。 （4）漫反射和镜面反射异同点 镜面反射 漫反射 概念 一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射 凹凸不平的表面会把 平行光向四面八方反射 光路图 反射面 光滑的平面 凹凸不平，粗糙 实例 黑板反光，物体在 平静水面中的像等 从不同角度看 到不发光物体 共同点 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律 【例题6】如图所示，雨后晴朗的夜晚，人迎着月光走，下列有关说法正确的是（ D ） A．看到地上发暗的是水 B．看到地上发暗是因为光发生了镜面反射 C．看到地上发亮是因为光发生了漫反射 D．光发生漫反射时遵循光的反射定律 【详解】ABC. 迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人眼的反射光多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，进入人眼的反射光很少，人感觉地面暗，故ABC错误； D．不管是漫反射，还是镜面反射，都遵循光的反射定律，故D正确。故选D。 【课堂总结】 【课堂练习】 1. 某同学家想要在乙楼购买一套房子。为确保房间内一年四季都有好的光照条件，应该选择图中所示的哪一个节气前后去看房（     ） A．春分 B．秋分 C．夏至 D．冬至 【答案】D 【详解】我国位于北半球，冬至日太阳直射南回归线，是一年中正午太阳高度最小、物体影子最长的一天。 此时楼房的遮挡效果最明显。如果冬至前后房屋都能有充足光照，那么一年中其他节气太阳高度更大、影子更短，采光自然都有保障。 因此要检验全年采光，选冬至前后看房最合适，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2．关于光现象，下列说法正确的是（ ） A．光在玻璃中传播速度比水中慢 B．小孔成像的形状与小孔形状一样 C．光在同种介质中将沿直线传播 D．中秋节明亮的月亮是一个光源 【答案】A 【详解】A．光在不同介质中传播速度不同，真空中光速最大，水中光速约为真空中的3/4，玻璃中光速约为真空中的2/3，因此光在玻璃中传播速度比水中慢，故A正确； B．小孔成像是光沿直线传播形成的，成的是物体的实像，像的形状由物体形状决定，故B错误； C．光沿直线传播的条件是同种均匀介质，故C错误； D．月亮本身不发光，它只是反射太阳光，因此月亮不是光源，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，是探究光反射规律的装置，其中纸板右侧能绕轴ON向前或向后折，下列有关说法正确的是（     ） A．纸板与平面镜可以任意放置 B．当光沿着NO入射时，无反射光 C．纸板右侧部分向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 D．当入射光线远离ON时，反射光线会靠近ON 【答案】C 【详解】A．纸板必须与平面镜垂直放置，否则反射光线无法呈现在纸板上，故A错误； B．光沿ON入射时，入射角为0°，反射光线沿原路返回，并非无反射光，故B错误； C．将纸板右侧向前或向后折，是为了验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，故C正确； D．入射光线远离法线ON时入射角增大，根据反射定律可知，反射角也增大，反射光线应远离法线ON，故D错误。 故选C。 4．如图所示，摄影师用反光板进行补光。反光板的表面凹凸不平，光在反光板的表面发生______（选填“镜面”或“漫”）反射，这样反射光比较柔和，达到更为自然的效果；当有汽车灯光照射到自行车尾灯时，尾灯会闪闪发光起到警示作用，自行车尾灯_______（选填“是”或“不是”）光源。 【答案】 漫 不是 【详解】反光板表面凹凸不平，平行光线照射后向四面八方反射，符合漫反射特点；漫反射可以让光线均匀散开，补光效果柔和； 光源是自身能够发光的物体，自行车尾灯依靠反射汽车灯光发亮，自身不能发光，因此不是光源。 5. 如图甲所示，我国建造的亚洲第一座24小时持续发电的熔盐塔式光热电站，其工作原理是将太阳光经设置在地面的定日镜准确反射到吸热塔顶部，实现储能发电。当太阳位置变化时，自动控制系统可以调整定日镜的角度。如图乙所示，当太阳从A位置移动到B位置时，自动控制系统应调整定日镜与水平地面的夹角___________（选填“变大”或“变小”）。 【答案】变小 【详解】定日镜的反射光线始终要指向吸热塔，因此反射光线方向保持不变。当太阳从A位置移动到B位置时，入射光线与反射光线的夹角变大，法线是入射光线和反射光线的角平分线，法线会随入射光线偏转，而镜面始终与法线垂直，因此定日镜逆时针转动，定日镜与水平地面的夹角变小。 6. 小明与同学们在探究光的反射定律实验中，固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜上固定入射点O，用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （1）在图（a）中，他们观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜______；他们重复上述步骤，得到了更多这样的平面，如图（b）所示。由此得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在_________内；反射光线、入射光线分别位于法线的_______。 （2）他们换用“光具盘”继续探究角度关系：如图（c）所示，此时激光的反射角______入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）如图（d）所示，若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点，则观察到绿色激光将沿着刚刚红色激光的入射光线原路返回，这说明在光的反射现象中，光路是_______的。 （4）如图所示为自行车的尾灯，夜晚，当后面汽车的车灯照射在它上面时，它就会发出特别亮的红光，给后车司机警示作用。图中的______（选填“A”“B”“C”或“D”）是自行车尾灯的原理图。 【答案】(1) 垂直；同一平面；两侧；(2)等于；(3)可逆；(4)A 【详解】（1）根据反射定律，反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，且法线与镜面垂直。 （2）光的反射定律中，反射角始终等于入射角。 （3）光的反射中光路具有可逆性。 （4）自行车尾灯采用相互垂直的镜面组合能够把车后任何方向射来的光都朝着相反方向反射回去，从而引起司机的注意，防止交通事故的发生。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 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 光的反射 （导学案） 【学习目标】 1. 了解光的反射定律。 2. 建立“光线”模型，感受物理建模的方法。建立“法线”概念，提升抽象思维能力。 3. 经历探究光的反射定律的活动，逐步学会提出问题、搜集证据、作出解释、交流反思的科学探究方法，感受交流与评价的重要作用。 【学习重点】光在同种均匀介质中沿直线传播的规律。探究光的反射定律实验过程。 【学习难点】设计实验探究光的反射定律。 【自主预习】阅读教材第1节《光的反射》，并完成以下填空： 1. 能够发光的物体叫做 。常见的光源分为： 光源和 光源。 2. 光在 中沿直线传播；小孔成像、日食、月食的产生原因都是 原理。 3. 为了描述光的传播情况，我们用直线表示光在均匀介质中的传播路径，用 表示光的传播方向。带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。 4. 光在真空中的传播速度是 m/s。 5. 光的反射定律：在光的反射现象中， 、 和 都在同一个平面内， 光线和 光线分别位于 两侧；反射角 入射角。在反射现象中，光路是 。 6. 光的反射分为 反射和 反射。光滑物体表面的反射是 反射；我们能从各个方向看见物体，就是因为物体发生的是 反射。镜面反射 光的反射规律，漫反射 （选填“遵守”或“不遵守”）光的反射规律。 【探究新知】 探究一、光的直线传播 1. 光源 【活动】（1）请列举出生活中的一些发光的物体。（2）什么是光源？光源分为哪几类？ 【归纳】 （1）光源：能够自行 的物体叫做光源。 （2）光源的分类 自然光源：如 等。人造光源：如 等。 （3）对光源的理解 ①光源是指能够发光的物体，太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。 ②有些物体本身不发光，但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光，好像它们也在发光一样，不要误认为这些物体就是光源，如月球、行星和反光的镜子，它们都不是光源。 2. 光的直线传播 【活动】用激光笔射出一束激光，光点照到教室的墙壁上。思考问题并回答： （1）由激光笔射出的光在照到墙壁之前的空间里是如何传播的呢？说说你的猜想以及猜想的依据？ （2）如何将激光笔射出的光束呈现出来，以观察光的传播路径，验证你的猜想呢？ 【分析】 （1）依据常见的生活现象，如汽车头灯射出的光束是直的、手电筒和探照灯发出的光束是直的、电影院的放映机射向银幕的光束是直的、穿过森林的太阳光束是直的等现象，提出光沿 传播的猜想。 （2）基于生活经验，提出可以通过制造 的方式将光在空气中的传播路径呈现出来。如：①沿着激光射出的方向用喷雾器喷出水雾；②用一个大塑料瓶（或多个矿泉水瓶连在一起），里面充满烟雾（点燃香可形成烟雾），再用激光笔照射；③让激光光束紧贴着硬卡纸、木板或亚克力板等物体的表面照射，观察激光传播的路径。多种呈现光路方式的学习也为后续光现象的深入研究做好铺垫。 【演示实验】 （1）分别演示光在空气、水、玻璃中的传播。 为了能看到水中的光路，可以在水中滴少许牛奶或墨水，也可以在水槽的内侧面铺一张白纸（或涂一层白漆）作衬，让激光沿着白纸表面入射。 （2）演示光在不同种均匀介质中的传播。 配备两杯浓度不同的糖的水溶液，在玻璃槽中先倒入适量清水，再利用长颈漏斗将浓度稍低的糖水导入玻璃槽的底部，由于密度不同，水和糖水短时间内很难融合均匀，若用实物投影展示，学生可以看到水和糖水是分层的, 继续用长颈漏斗将浓度较高的糖水导入玻璃槽的最底部，这样由水和密度不均匀的糖水组成的液体就配置成功了。将激光斜射入所配置的液体中，光的传播路径发生了弯曲。 【实验结论】光在 中沿直线传播。 3. 光线 （1）光线：为了描述光的传播情况，我们用 表示光在均匀介质中的传播路径，用 表示光的传播方向。图中带箭头的直线叫做光线，而光束可以看成由许多这样的光线所构成。 光线不是客观存在的，它是人们建立的一种 。 （2）平行光：光线互相平行的光称为平行光。因为太阳离地球非常远，所以照射在地球表面的太阳光可近似认为是平行光。 4. 小孔成像 【活动】阅读教材第75页《科学与人文》中的小孔成像，思考小孔成像的原理是什么？成的像有什么特点？ 【归纳】 ①小孔成像的原理： 。 ②小孔成像的特点：成倒立的大小不确定的实像；上下颠倒、左右相反；像的大小与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离 ；像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状 。（均选填“有关”或“无关”） 5. 光的传播速度 【活动】思考： （1）运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员都应看到发令枪冒烟（或火光）开始计时，而不是听到声音开始计时。‌为什么呢？ （2）光的传播速度有多大呢？不同介质中光速相同吗？ 【总结】 （1）发令枪冒烟（或火光）与发出的声音是同时发生的。但是我们总是先看见冒烟，后听到声音。这表明，光比声音传播得 。 （2）光的传播速度 ①真空中的光速：真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。c=299792457.4m/s，一般情况下，取c = 。光每秒走过的路程相当于绕地球赤道7圈半。 ②光在不同介质中的传播速度不同，传播速度排列：v真空＞v空气＞v水＞v玻璃 介质 光速 真空 3×108m/s 空气 3×108m/s 水 约为3c/4 玻璃 约为2c/3 【例题1】小东在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）；②用长颈漏斗向水底缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌均匀后，观察到光线又变直了。该实验的目的是为了得到下列哪个结论（ ） A．光在水中沿直线传播 B．光在浓盐水里不能沿直线传播 C．光的传播需要介质 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【例题2】战国时期，墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像，下列说法错误的是（　 　） A．小孔成像是由于光沿直线传播形成的 B．墙上所成像的形状与木板上的小孔形状无关 C．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板逐渐靠近墙，蜡烛在墙上的像会变大 D．蜡烛在墙上形成的像是实像 探究二、光的反射定律 1. 光的反射 【活动】阅读教材第75页，回答：什么是光的反射？ 【归纳】光从一种介质射向另一种介质时，一部分光返回到原介质的现象称为光的反射。通过一束光斜射向平面镜发生反射的现象可 以研究光的反射所遵循的规律。如图所示，用斜射向平面镜的光线AO表示 光线；O点表示入射光线在平面镜上的 点，用光线OB表示 光线。 2. 学生实验：探究光的反射定律 【活动】阅读教材第76页⁓78页《探究光的反射定律》内容，回答： （1）实验器材有哪些？ （2）怎样寻找反射光和入射光的位置关系？讨论实验方案。 （3）什么是法线？ （4）怎样探究反射角与入射角的大小关系？ （5）怎样验证光的传播路径可逆？ 【归纳】 实验一、探究反射光线与入射光线的关系 【提出问题】在水平桌面上放一块平面镜，光源发出的光束斜射向平面镜发生反射。改变入射光的方向或调整平面镜的方向，都会使反射光的方向发生变化。反射光与入射光的方向与平面镜有怎样的关系？提出你的猜想并说明依据。 【搜集证据】 （1）实验器材：平面镜、激光笔、彩色卡纸、喷雾水瓶。 （2）实验方案： ①如图所示，把标记好入射点O的平面镜水平放置，将一束激光斜射向镜面上的O点，喷水雾显示入射光和反射光的位置。 ②转换视角观察入射光和反射光，并用卡纸寻找入射光和反射光构成的平面，在卡纸上记录入射光线和反射光线的路径和方向。 ③观察卡纸平面和镜面的关系。 ④通过调整激光笔的位置来改变入射光方向，重复上述实验。 反射光和入射光的位置关系 【作出解释】 （1）分析：反射光线和入射光线与镜面的关系。无论光从哪个方向射向同一入射点，入射光线与对应反射光线总是在垂直于镜面的 内。 （2）结论：反射光线和入射光线在同一平面内；反射光线和入射光线构成的平面始终与镜面 。 （3）法线：光沿不同方向射向入射点O，可以找到各入射光线与其对应的反射光线所在的平面。这些平面相交于同一条直线ON，这条直线过入射点O且垂直于镜面，叫做 。 反射光线、入射光线和法线的空间关系 【实验结论】反射光线在入射光线与法线决定的平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 实验二、探究反射角与入射角的大小关系 对于某一入射点而言，法线是唯一确定的，法线和入射光线决定了对应反射光线所在的平面。我们可将光反射时的立体图简化为如图所示的平面图。入射光线与法线的夹角θ1叫做 角，反射光线与法线的夹角θ2叫做 角。 光的反射 光具盘 【提出问题】如图所示，将平面镜安装在光具盘中央，打开激光源，让入射光线从法线的右侧射向平面镜，增大入射角，反射角的大小如何变化？反射角和入射角的大小有怎样的关系？ 【搜集证据】 （1）实验器材：激光源、平面镜、光具盘。 （2）实验方案：改变入射角的大小，观察反射角的变化情况，量出反射角的大小，归纳两者间的对应规律。 （3）实验记录：将入射角与反射角的大小填入表中。 【作出解释】 （1）分析：比较反射角和入射角的大小。 （2）实验结论：反射角与入射角大小 。 【交流反思】实验一中彩色卡纸的作用是什么？ 使用彩色卡纸的主要目的有两个：一是便于找到反射光线与入射光线所在的 ；二是便于确定该平面与反射面的 关系。 3. 光的反射定律 在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。 4. 光的传播路径是可逆的 如图所示，如果让光逆着反射光线的方向射到镜面上，反射后它会逆着原来入射光线的方向射出。这表明：在光的反射现象中，光的传播路径是 的。 【例题3】在图中，OB为反射光线，请根据反射定律画出法线ON和入射光线AO。 【例题4】如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，得出的4个结论正确的是（ ） （1）②号光线为蓝色 （2）红光的入射角为90° （3）利用该装置进行实验时，纸板需要垂直于平面镜放置 （4）将纸板B沿红光所在直线向后弯折，无法在纸板上观察到反射光线，表明反射光线消失了 A．（1）（2） B．（1）（3） C．（1）（2）（3） D．（1）（2）（3）（4） 【例题5】某小组同学在探究光的反射定律实验中，用铁架台固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜（入射点O固定）。小红同学在O点上方喷洒水雾，小明用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （1）在图（a）中，小红为了显示入射光和反射光的位置所进行的操作是________； （2）在图（b）中，小明观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜______。他们重复上述步骤，得到了更多这样的平面，并确定了这些平面的公共线—“法线”，如图（c）所示。由此得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在______内；反射光线、入射光线分别位于法线的______； （3）小组同学利用光具盘继续实验。分析图（d），读出入射角和反射角的大小，得出以下结论：光发生反射时；反射角等于入射角。你认为得出该结论的过程是否科学？_______（选填“是”或“否”），理由：_________。 探究三、镜面反射与漫反射 1. 镜面反射和漫反射 【活动】 （1）思考问题并回答：阳光（或手电筒射出的光）斜射到平面镜上，会在墙上产生一个明亮的光斑，但是若射到白纸、桌面、老师的身上，则不会产生光斑，这是为什么？ （2）实验：在白纸上放一块平面镜，用手电筒将光垂直射到镜面和白纸上。垂直观察时，是镜面亮还是纸面亮？若从侧面观察，是镜面亮还是纸面亮？ 【归纳】 （1）镜面反射：如图所示，平行光束经平面镜反射后依旧相互 ，这种反射现象叫镜面反射。常见的镜面反射：例如平静的水面、抛光的金属面、各种镜面等等。 镜面反射 漫反射 （2）漫反射：相互平行的光束经方向各异的小平面反射后，反射光线射向 ，这种反射叫做漫反射。同学们能从不同方向看清老师及黑板上的字，就是因为老师、字都发生了漫反射。注意：虽然漫反射总体看来是杂乱无章的，但每条光在反射时都遵循反射定律。 2. 日常生活中的反射 【活动】思考下列问题并回答。 （1）什么是“光污染”？ （2）电影的屏幕做得粗糙好还是光滑些好呢？为什么？ （3）有时，黑板反射的光会很亮，使一些同学看不清黑板上的字。为了保护同学们的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。 （4）漫反射和镜面反射有哪些异同点？ 【归纳】 （1）光污染：当强烈的太阳光照射高楼大厦的玻璃幕墙、大理石墙面时，就会发生 反射，明亮耀眼的反射光会对人们的生活和生产环境造成不良影响，造成“光污染”。 （2）电影屏幕 一些好。因为屏幕粗糙可以加强漫反射，向各个方向反射光，让各个位置的人都能看清屏幕上的画面。 （3）黑板上“反光”部分发生镜面反射，粉笔字发生漫反射，由于“反光” 部分的反射光比粉笔字漫反射的光强，所以黑板“反光”时粉笔字看不清楚。 为了保护同学的眼睛，可以把黑板面打磨的 一些，或用不易反光的材料做黑板，让黑板发生漫反射；也可以让同学移动位置，让眼睛不接收镜面反射的光。 （4）漫反射和镜面反射异同点 镜面反射 漫反射 概念 一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射 凹凸不平的表面会把 平行光向四面八方反射 光路图 反射面 光滑的平面 凹凸不平，粗糙 实例 黑板反光，物体在 平静水面中的像等 从不同角度看 到不发光物体 共同点 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律 【例题6】如图所示，雨后晴朗的夜晚，人迎着月光走，下列有关说法正确的是（ ） A．看到地上发暗的是水 B．看到地上发暗是因为光发生了镜面反射 C．看到地上发亮是因为光发生了漫反射 D．光发生漫反射时遵循光的反射定律 【课堂总结】 【课堂练习】 1. 某同学家想要在乙楼购买一套房子。为确保房间内一年四季都有好的光照条件，应该选择图中所示的哪一个节气前后去看房（     ） A．春分 B．秋分 C．夏至 D．冬至 2．关于光现象，下列说法正确的是（ ） A．光在玻璃中传播速度比水中慢 B．小孔成像的形状与小孔形状一样 C．光在同种介质中将沿直线传播 D．中秋节明亮的月亮是一个光源 3. 如图所示，是探究光反射规律的装置，其中纸板右侧能绕轴ON向前或向后折，下列有关说法正确的是（     ） A．纸板与平面镜可以任意放置 B．当光沿着NO入射时，无反射光 C．纸板右侧部分向前或向后折，是为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 D．当入射光线远离ON时，反射光线会靠近ON 4．如图所示，摄影师用反光板进行补光。反光板的表面凹凸不平，光在反光板的表面发生______（选填“镜面”或“漫”）反射，这样反射光比较柔和，达到更为自然的效果；当有汽车灯光照射到自行车尾灯时，尾灯会闪闪发光起到警示作用，自行车尾灯_______（选填“是”或“不是”）光源。 5. 如图甲所示，我国建造的亚洲第一座24小时持续发电的熔盐塔式光热电站，其工作原理是将太阳光经设置在地面的定日镜准确反射到吸热塔顶部，实现储能发电。当太阳位置变化时，自动控制系统可以调整定日镜的角度。如图乙所示，当太阳从A位置移动到B位置时，自动控制系统应调整定日镜与水平地面的夹角___________（选填“变大”或“变小”）。 6. 小明与同学们在探究光的反射定律实验中，固定激光笔，使激光射向水平桌面上的平面镜上固定入射点O，用白色卡纸找到了入射光线与反射光线所在的平面后，用直角三角板进一步确定了卡纸与平面镜的位置关系，实验过程如图所示。 （1）在图（a）中，他们观察发现：反射光线与入射光线构成的平面与平面镜______；他们重复上述步骤，得到了更多这样的平面，如图（b）所示。由此得出：在光的反射现象中，反射光线、入射光线与法线在_________内；反射光线、入射光线分别位于法线的_______。 （2）他们换用“光具盘”继续探究角度关系：如图（c）所示，此时激光的反射角______入射角（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）如图（d）所示，若使绿色激光沿着BO方向射向镜面O点，则观察到绿色激光将沿着刚刚红色激光的入射光线原路返回，这说明在光的反射现象中，光路是_______的。 （4）如图所示为自行车的尾灯，夜晚，当后面汽车的车灯照射在它上面时，它就会发出特别亮的红光，给后车司机警示作用。图中的______（选填“A”“B”“C”或“D”）是自行车尾灯的原理图。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $