3.2 光的反射定律（导学案）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理导学案围绕光的反射定律展开，引导学生认识反射现象及入射光线、法线等概念，通过激光笔斜射平面镜观察光斑颤动的实验导入，衔接光的传播知识，自主预习问题与课堂探究的递进设计形成学习支架。 以实验探究为核心，可折转光屏验证“三线共面”、多次测量数据培养科学论证能力，镜面反射与漫反射对比及生活实例分析建构物理模型，光污染讨论渗透科学态度与责任，习题从概念辨析到光路作图层层递进，助力学生提升科学探究与思维能力。

3.2 光的反射定律（导学案） 【学习目标】 1．通过实验观察，认识光的反射现象，能准确识别入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角等基本概念。 2．经历探究光的反射定律的实验过程，理解并掌握光的反射定律，能利用定律完成简单的光路作图。 3．知道光的反射现象中光路是可逆的，能解释相关生活现象。 4．能区分镜面反射与漫反射，理解两种反射的成因，能用其解释黑板反光、雨后路面积水等生活现象。 5．了解光的反射在生产、科技中的应用，认识光污染的成因与危害，树立环境保护意识。 【学习重点】 1．光的反射定律的实验探究与内容理解； 2．镜面反射与漫反射的区别及生活应用； 3．利用光的反射定律完成光路作图。 【学习难点】 1．法线概念的建立与 “三线共面” 的实验验证； 2．利用光的反射定律解释复杂生活现象； 3．镜面反射与漫反射的本质辨析。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．光在两种介质的分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象，叫做____________；我们能看见本身不发光的物体，是因为物体表面能______光。 2．在光的反射光路中，过入射点垂直于反射面的直线叫做______；入射光线与法线的夹角叫做______，反射光线与法线的夹角叫做______。 3．光的反射定律：反射光线、入射光线和法线三者在____________内；反射光线和入射光线分别位于______两侧；反射角______入射角。 4．在光的反射现象中，光路是______的；当你从平面镜中看到别人的眼睛时，对方也能通过平面镜看到你的眼睛。 5．平行入射光射到平滑的表面上，反射光仍然平行，这种反射叫做____________；平行入射光射到粗糙不平的表面上，反射光射向各个方向，这种反射叫做______。 6．我们能从不同方向看到教室里的桌椅、书本，是因为光在物体表面发生了______；用久的黑板 “反光” 导致部分同学看不清字，是因为黑板表面发生了____________。 7．现代城市中玻璃幕墙反射强光会干扰居民生活、影响行车安全，这种现象属于______，是光的反射带来的环境问题。 【课堂探究】 探究一、光的反射现象与相关概念 1．光的反射现象 【活动观察】 将平面镜平放在桌面上，用激光笔斜射向镜面，可在墙壁上看到明亮的光斑；轻敲桌面，光斑会随之颤动。 现象分析：光射到镜面上时，没有进入玻璃内部继续传播，而是改变方向返回了空气中，这就是光的反射现象。 概念总结： 光在两种介质分界面上改变传播方向，又返回原来介质中的现象，叫做光的反射。 一般物体的表面都能反射光，我们能看见不发光的物体，正是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2．光的反射相关概念 结合光路图认识核心概念： • 入射光线：射向反射面的光线（如） • 反射光线：被反射面反射后射出的光线（如） • 入射点：光线射到反射面上的点（如点） • 法线：过入射点、垂直于反射面的直线（如），是为研究方便引入的辅助线，实际并不存在。 • 入射角：入射光线与法线的夹角（如） • 反射角：反射光线与法线的夹角（如） 【讨论交流】 1．月亮本身不发光，但我们夜晚能看到月亮，这是为什么？ 2．入射角是入射光线与镜面的夹角吗？请说明正确的定义。 【例题1】一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（　　）    A．BO是入射光，OA是反射光 B．AO是入射光，OC是折射光 C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出 探究二、探究光的反射定律 【实验目的】探究光反射时遵循的规律 【实验器材】平面镜、附有量角器的可折转白色光屏（由 E、F 两块板组成）、激光笔 【实验步骤】 1．将平面镜平放在桌面，把光屏竖直立在平面镜上，使光屏的 E、F 两板在同一平面内。 2．让激光笔的入射光沿光屏左侧的 E 板射到镜面的入射点，转动光屏右侧的 F 板，找到反射光线。 3．改变入射光线的角度，分别测量入射角为 30°、45°、60° 时对应的反射角，将数据记录在表格中。 4．将 F 板向后折转，观察 F 板上是否还能看到反射光线。 5．让入射光逆着原来反射光线的方向射向镜面，观察此时反射光线的传播方向。 【实验数据记录】 入射角 30° 45° 60° 反射角 【分析与论证】 1．当 E、F 两板在同一平面时，能在 F 板上看到反射光线；将 F 板向后折转后，看不到反射光线。说明：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 2．反射光线始终与入射光线分别出现在法线的两侧。说明：反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 3．多次测量发现，反射角的大小始终与入射角相等。说明：反射角等于入射角。 4．逆着原反射光线入射时，反射光恰好沿原入射光线的反方向射出。说明：在光的反射现象中，光路是可逆的。 【实验结论 —— 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法线两侧，反射角等于入射角。 【讨论交流】 1．实验中使用可折转的光屏，除了显示光路外，还有什么重要作用？ 2．实验中多次改变入射角大小、测量多组数据的目的是什么？ 3．当入射光线垂直射向平面镜时，入射角和反射角分别是多少度？此时反射光线沿什么方向射出？ 【例题2】在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。 （1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是 ，光线AO的入射角大小是 度； （2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是 ； A．改变纸板与平面镜之间的夹角      B．沿ON向后转动纸板E C．沿ON向后转动纸板F             D．改变入射角的大小 （3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在 内（选填“同一平面”或“不同平面”） （4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 。 A．反射角等于入射角    B．在光的反射现象中，光路可逆 【例题3】在“探究光的反射定律”的实验中： （1）如图甲老师先将平面镜放在水平桌面上，再将硬纸板竖直放于平面镜上。让激光紧贴硬纸板射向O点，这里的硬纸板表面应该 （选填“光滑”或“粗糙”）一些，以便于同学们观察光路； （2）如图乙所示是老师自制的实验器材，图丙是图乙玻璃罩内的结构示意图，将平面镜放在能转动的水平圆台上，柱N和柱M固定在圆台上。先用加湿器使玻璃罩内充满雾气。依次打开固定在柱N和柱M上的两支激光笔，使其发出的光都射向平面镜上的O点，其中红色激光BO垂直射向镜面。便出现了如图乙所示的情景。老师缓缓转动圆台，同学们发现此时反射光也随着转动，且反射光始终处于AO和BO所确定的平面内，由此我们发现本实验中BO所在的直线是个有意义的物理模型，在物理学中我们称之为 。 探究三、镜面反射与漫反射 【情境思考】一束阳光斜射到平面镜上，迎着反射光的方向看会感到非常刺眼；斜射到粗糙的木板上，无论从哪个方向看都不耀眼。同样是光的反射，为什么现象差异这么大？ 1．两种反射的对比 反射类型 镜面反射 漫反射 反射面特点 平滑、平整 粗糙不平 入射光特点 平行光入射 平行光入射 反射光特点 反射光仍然平行，只向一个方向射出 反射光射向各个不同方向 视觉效果 特定方向看很刺眼，其他方向看不到反射光 各个方向都能看到反射光，光线柔和 遵循规律 遵循光的反射定律 每一条光线都遵循光的反射定律 2．生活中的实例 • 镜面反射：平面镜成像、平静水面的倒影、黑板反光、玻璃幕墙光污染。 • 漫反射：电影院的银幕做的粗糙不平、教室墙面刷成粗糙的白色、我们能从各个方向看清物体。 【讨论交流】 1．用久了的黑板常会 “反光”，导致部分同学看不清上面的粉笔字。请解释这一现象的成因，并提出一条解决办法。 2．雨后的夜晚，路上有积水。甲同学迎着月光走，看到水面比路面亮；乙同学背着月光走，他看到的现象是怎样的？请用反射知识解释。 【例题4】如图，晚上在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射。此时，从侧面看去白纸比较 ，因为光在白纸表面发生 ；如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看，则 比较亮。 探究四、光的反射的应用与影响 1．光的反射的应用 • 科技领域：红宝石激光器利用两端的平行平面镜，使激光经多次反射形成强光束； • 遥感探测：人造卫星利用光的反射，在太空探测地面河流、森林，监测植被覆盖率； • 通信领域：光纤利用光在玻璃纤维内壁不断反射，实现远距离、大容量的信息传输； • 生活应用：平面镜成像、自行车尾灯、潜望镜等。 2．光的反射的负面影响 —— 光污染 现代都市的玻璃幕墙、釉面砖墙等建筑，会反射强烈的太阳光，既干扰居民正常休息，又容易造成司机视觉眩晕，引发交通事故，形成 “光污染”。目前很多城市已出台管理办法，规范玻璃幕墙的使用，降低光污染。 【讨论交流】 1．自行车尾灯本身不发光，但夜晚被汽车灯光照射时会格外明亮，能有效提醒司机。请结合光的反射知识，分析其设计原理。 2．请列举 2 个生活中利用光的反射的实例，并说明其应用原理。 【例题5】某校九年级的一名学生下晚自习后在骑自行车回家途中，迎面遇到一辆灯光非常刺眼的车辆。为了安全，他应该（　　） A．迎着灯光继续行驶 B．闭眼缓慢行驶 C．停下车靠边避让 D．用手遮挡灯光行驶 【归纳整理】 3.2 光的反射定律 【课堂练习】 1．要使眼睛看到物体，则（    ） A．这个物体必须是光源 B．这个物体一定在发光 C．肯定有光由物体进入人眼 D．物体肯定在反射太阳光 2．下列现象中，属于光的反射现象的是（　　） A．利用激光给隧道准直 B．看到不发光的物体 C．自然界的“日食”和“月食”现象 D．立竿见影 3．在许多古诗词中都蕴含着我们所学的物理知识。“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的 ；“宝钗好耀首，明镜可鉴行”说的就是光的 现象。 4．如图所示，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。 (1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，采取的操作是______; A．使光束贴着纸板射到O点 B．使光束垂直纸板射到O点 (2)图甲中反射角是 度。实验过程中，如果将一束光沿BO射入，反射光线将沿OA方向射出，这表明在反射现象中光路是 ; (3)为了得到普遍规律，还需要再次测量数据，如果将入射光线AO向法线靠近，则反射光线OB 法线（填“靠近”或“远离”）; (4)如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转一个角度后，F上 （填“能”或“不能”）看到反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线 （选填“在”或“不在”）同一平面上; (5)课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如下表所示，经检查，三次实验中各角度的测量值是准确的，但总结的规律却光的与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 。 次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° 5．如图甲是探究光的反射定律实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，由可以绕ON转折的E、F 两部分组成。 实验次数 1 2 3 4 入射角 15° 35° 45° 60° 反射角 15° 55° 45° 60° （1）为了从不同方向都能看到硬纸板上光的径迹，应选用表面 （选填“光滑”或“粗糙”）的硬纸板； （2）组装器材时，你认为硬纸板与平面镜的位置关系是 ； （3）如图乙，若想在硬纸板上同时呈现反射光和入射光，你的操作是： ； （4）多次实验记录数据如表所示，在分析数据时，发现表格中一组数据有误，这组数据是第 组； （5）在进行实验评估时，小明认为：当光垂直入射时，不存在反射光。你认为他的观点是否正确并说明理由 。 6．如图所示，一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。 7．如图所示，MN为平面镜，与水平面成30度角放置，一束光AO沿竖直方向射向平面镜，请画出AO的反射光线OB，并标出反射角大小。 8．为了学生的安全，很多校服都设计有反光条，制作反光条的反光材料表面覆盖了一层微棱镜（如图甲所示），这些微小结构可以将不同方向入射的光按原方向反射回去。微棱镜的结构可以简化为图乙，若一束光照射到微棱镜上，请你在图乙中画出光反射后的光路图。 9．打过鞋油的皮鞋用软布反复擦，越擦越亮，这是因为（　　） A．反复擦可以增强漫反射效果 B．反复擦可以使皮革表面更加光滑，加强镜面反射效果 C．鞋油的颜色比皮革好，可以增强镜面反射的效果 D．以上说法都不正确 10．雨后晴朗的夜晚，月亮挂在天空，人在月光下行．以下说法正确的是（　　） A．人迎着月光走时，亮处是水，暗处是地面 B．人背着月光走时，亮处是水，暗处是地面 C．人迎着月光走时，暗处是水，亮处是地面 D．人背着月光走时，地面和水都是暗的 【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 $ 3.2 光的反射定律（导学案） 【学习目标】 1．通过实验观察，认识光的反射现象，能准确识别入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角等基本概念。 2．经历探究光的反射定律的实验过程，理解并掌握光的反射定律，能利用定律完成简单的光路作图。 3．知道光的反射现象中光路是可逆的，能解释相关生活现象。 4．能区分镜面反射与漫反射，理解两种反射的成因，能用其解释黑板反光、雨后路面积水等生活现象。 5．了解光的反射在生产、科技中的应用，认识光污染的成因与危害，树立环境保护意识。 【学习重点】 1．光的反射定律的实验探究与内容理解； 2．镜面反射与漫反射的区别及生活应用； 3．利用光的反射定律完成光路作图。 【学习难点】 1．法线概念的建立与 “三线共面” 的实验验证； 2．利用光的反射定律解释复杂生活现象； 3．镜面反射与漫反射的本质辨析。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．光在两种介质的分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象，叫做光的反射；我们能看见本身不发光的物体，是因为物体表面能反射光。 2．在光的反射光路中，过入射点垂直于反射面的直线叫做法线；入射光线与法线的夹角叫做入射角，反射光线与法线的夹角叫做反射角。 3．光的反射定律：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法线两侧；反射角等于入射角。 4．在光的反射现象中，光路是可逆的；当你从平面镜中看到别人的眼睛时，对方也能通过平面镜看到你的眼睛。 5．平行入射光射到平滑的表面上，反射光仍然平行，这种反射叫做镜面反射；平行入射光射到粗糙不平的表面上，反射光射向各个方向，这种反射叫做漫反射。 6．我们能从不同方向看到教室里的桌椅、书本，是因为光在物体表面发生了漫反射；用久的黑板 “反光” 导致部分同学看不清字，是因为黑板表面发生了镜面反射。 7．现代城市中玻璃幕墙反射强光会干扰居民生活、影响行车安全，这种现象属于光污染，是光的反射带来的环境问题。 【课堂探究】 探究一、光的反射现象与相关概念 1．光的反射现象 【活动观察】 将平面镜平放在桌面上，用激光笔斜射向镜面，可在墙壁上看到明亮的光斑；轻敲桌面，光斑会随之颤动。 现象分析：光射到镜面上时，没有进入玻璃内部继续传播，而是改变方向返回了空气中，这就是光的反射现象。 概念总结： 光在两种介质分界面上改变传播方向，又返回原来介质中的现象，叫做光的反射。 一般物体的表面都能反射光，我们能看见不发光的物体，正是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2．光的反射相关概念 结合光路图认识核心概念： • 入射光线：射向反射面的光线（如） • 反射光线：被反射面反射后射出的光线（如） • 入射点：光线射到反射面上的点（如点） • 法线：过入射点、垂直于反射面的直线（如），是为研究方便引入的辅助线，实际并不存在。 • 入射角：入射光线与法线的夹角（如） • 反射角：反射光线与法线的夹角（如） 【讨论交流】 1．月亮本身不发光，但我们夜晚能看到月亮，这是为什么？ 月亮本身不能发光，我们夜晚能看到月亮，是因为月亮表面反射了太阳光，反射的光线进入人的眼睛，人就看到了月亮，这属于光的反射现象。 2．入射角是入射光线与镜面的夹角吗？请说明正确的定义。 不是。入射角的正确定义是入射光线与法线的夹角，而非入射光线与镜面的夹角；入射光线与镜面的夹角和入射角互为余角。 【例题1】一束单色光从空气斜射入水中的情境如图所示。下列说法正确的是（　　）    A．BO是入射光，OA是反射光 B．AO是入射光，OC是折射光 C．∠AOM是入射角，∠BON是反射角 D．光若沿CO入射，将沿OA和OB射出 【答案】B 【解析】ABC．如图：过点O作法线PQ，由于反射时反射光线和入射光线位于法线两侧；折射时折射光线和入射光线也位于法线两侧，所以图中AO是入射光线、OB是反射光线、OC是折射光线。∠AOP是入射角，∠BOP是反射角，故B正确，AC错误；    D．折射时光路是可逆的，所以光若沿CO入射，将沿OA射出，故D错误。 故选B。 探究二、探究光的反射定律 【实验目的】探究光反射时遵循的规律 【实验器材】平面镜、附有量角器的可折转白色光屏（由 E、F 两块板组成）、激光笔 【实验步骤】 1．将平面镜平放在桌面，把光屏竖直立在平面镜上，使光屏的 E、F 两板在同一平面内。 2．让激光笔的入射光沿光屏左侧的 E 板射到镜面的入射点，转动光屏右侧的 F 板，找到反射光线。 3．改变入射光线的角度，分别测量入射角为 30°、45°、60° 时对应的反射角，将数据记录在表格中。 4．将 F 板向后折转，观察 F 板上是否还能看到反射光线。 5．让入射光逆着原来反射光线的方向射向镜面，观察此时反射光线的传播方向。 【实验数据记录】 入射角 30° 45° 60° 反射角 【分析与论证】 1．当 E、F 两板在同一平面时，能在 F 板上看到反射光线；将 F 板向后折转后，看不到反射光线。说明：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 2．反射光线始终与入射光线分别出现在法线的两侧。说明：反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 3．多次测量发现，反射角的大小始终与入射角相等。说明：反射角等于入射角。 4．逆着原反射光线入射时，反射光恰好沿原入射光线的反方向射出。说明：在光的反射现象中，光路是可逆的。 【实验结论 —— 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法线两侧，反射角等于入射角。 【讨论交流】 1．实验中使用可折转的光屏，除了显示光路外，还有什么重要作用？ 可折转的光屏除了显示光路、方便测量角度外，核心作用是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。将 F 板向后折转，若 F 板上无法呈现反射光线，就说明三线共面。 2．实验中多次改变入射角大小、测量多组数据的目的是什么？ 多次改变入射角、测量多组数据，是为了避免实验的偶然性，寻找普遍规律，保证 “反射角等于入射角” 的结论具有普遍性，而非特殊角度下的偶然结果。 3．当入射光线垂直射向平面镜时，入射角和反射角分别是多少度？此时反射光线沿什么方向射出？ 当入射光线垂直射向平面镜时，入射光线与法线重合，因此入射角为 ；根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也为 。此时反射光线沿入射光线的反方向射出，也就是沿原路返回。 【例题2】在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。 （1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是 ，光线AO的入射角大小是 度； （2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是 ； A．改变纸板与平面镜之间的夹角      B．沿ON向后转动纸板E C．沿ON向后转动纸板F             D．改变入射角的大小 （3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在 内（选填“同一平面”或“不同平面”） （4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 。 A．反射角等于入射角    B．在光的反射现象中，光路可逆 【答案】 ON 40 D 不能 同一平面 B 【解析】（1）[1]纸板ENF垂直放在平面镜上，光线沿AO射入，经平面镜反射，沿OB射出。法线与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内，且法线垂直于反射面，故入射光线AO的法线是ON。 [2]入射角是入射光线与法线的夹角，由图可知，光线AO的入射角大小为 （2）[3]为了探究反射角与入射角大小的关系，使实验结论更具普遍性，可多次改变入射角，记录每次反射角的变化，对比每次入射角和反射角的大小关系，得出实验结论，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）[4][5]将纸板F绕ON向后翻折，反射光线的位置并不会随之发生改变，纸板F不能显示出反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （4）[6]若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的，并不能说明反射角等于入射角，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 【例题3】在“探究光的反射定律”的实验中： （1）如图甲老师先将平面镜放在水平桌面上，再将硬纸板竖直放于平面镜上。让激光紧贴硬纸板射向O点，这里的硬纸板表面应该 （选填“光滑”或“粗糙”）一些，以便于同学们观察光路； （2）如图乙所示是老师自制的实验器材，图丙是图乙玻璃罩内的结构示意图，将平面镜放在能转动的水平圆台上，柱N和柱M固定在圆台上。先用加湿器使玻璃罩内充满雾气。依次打开固定在柱N和柱M上的两支激光笔，使其发出的光都射向平面镜上的O点，其中红色激光BO垂直射向镜面。便出现了如图乙所示的情景。老师缓缓转动圆台，同学们发现此时反射光也随着转动，且反射光始终处于AO和BO所确定的平面内，由此我们发现本实验中BO所在的直线是个有意义的物理模型，在物理学中我们称之为 。 【答案】 粗糙 法线 【解析】（1）[1]为了看清楚纸板上的光路，纸板的表面应是较粗糙的，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚。 （2）[2]法线与平面镜是垂直的，红色激光BO垂直射向镜面，本实验中BO所在的直线是个有意义的物理模型，在物理学中叫法线。 探究三、镜面反射与漫反射 【情境思考】一束阳光斜射到平面镜上，迎着反射光的方向看会感到非常刺眼；斜射到粗糙的木板上，无论从哪个方向看都不耀眼。同样是光的反射，为什么现象差异这么大？ 1．两种反射的对比 反射类型 镜面反射 漫反射 反射面特点 平滑、平整 粗糙不平 入射光特点 平行光入射 平行光入射 反射光特点 反射光仍然平行，只向一个方向射出 反射光射向各个不同方向 视觉效果 特定方向看很刺眼，其他方向看不到反射光 各个方向都能看到反射光，光线柔和 遵循规律 遵循光的反射定律 每一条光线都遵循光的反射定律 2．生活中的实例 • 镜面反射：平面镜成像、平静水面的倒影、黑板反光、玻璃幕墙光污染。 • 漫反射：电影院的银幕做的粗糙不平、教室墙面刷成粗糙的白色、我们能从各个方向看清物体。 【讨论交流】 1．用久了的黑板常会 “反光”，导致部分同学看不清上面的粉笔字。请解释这一现象的成因，并提出一条解决办法。 成因：用久的黑板表面会被打磨得越来越光滑，强光照射时，黑板表面会发生镜面反射，反射光集中射向特定方向；而粉笔字表面粗糙，发生漫反射，反射光较弱。处在镜面反射光线方向的同学，会被强光干扰，因此看不清粉笔字。 解决办法：将黑板表面打磨得更粗糙，或更换为漫反射材质的黑板；也可以拉上窗帘，减弱入射到黑板上的光线强度。 2．雨后的夜晚，路上有积水。甲同学迎着月光走，看到水面比路面亮；乙同学背着月光走，他看到的现象是怎样的？请用反射知识解释。 乙同学背着月光走时，会看到水面比路面暗。 解释：背着月光走时，月光从身后射向水面，水面平滑，发生镜面反射，反射光会向前方射出，无法进入乙同学的眼睛；而路面粗糙不平，月光在路面发生漫反射，会有部分光线反射进入乙同学的眼睛。因此路面看起来更亮，积水水面看起来更暗。 【例题4】如图，晚上在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射。此时，从侧面看去白纸比较 ，因为光在白纸表面发生 ；如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看，则 比较亮。 【答案】 亮 漫反射 平面镜 【解析】[1][2][3]晚上在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射。此时，光在平面镜表面发生镜面反射，反射光线几乎全部竖直反射回去，从侧面看，几乎没有光线进入人眼；光在白纸表面发生漫反射，反射光线射向各个方向，从侧面看，有一部分光线进入人眼，所以，从侧面看去白纸比较亮。如果眼睛挨着手电筒正对着桌面往下看，有大量平面镜反射的光线进入人眼，则平面镜比较亮。 探究四、光的反射的应用与影响 1．光的反射的应用 • 科技领域：红宝石激光器利用两端的平行平面镜，使激光经多次反射形成强光束； • 遥感探测：人造卫星利用光的反射，在太空探测地面河流、森林，监测植被覆盖率； • 通信领域：光纤利用光在玻璃纤维内壁不断反射，实现远距离、大容量的信息传输； • 生活应用：平面镜成像、自行车尾灯、潜望镜等。 2．光的反射的负面影响 —— 光污染 现代都市的玻璃幕墙、釉面砖墙等建筑，会反射强烈的太阳光，既干扰居民正常休息，又容易造成司机视觉眩晕，引发交通事故，形成 “光污染”。目前很多城市已出台管理办法，规范玻璃幕墙的使用，降低光污染。 【讨论交流】 1．自行车尾灯本身不发光，但夜晚被汽车灯光照射时会格外明亮，能有效提醒司机。请结合光的反射知识，分析其设计原理。 自行车尾灯内部是大量夹角为 90° 的垂直反射面，相当于互相垂直的小平面镜。汽车灯光照射到尾灯上时，光线会经过两次镜面反射，最终沿与入射光线平行的方向反向射回，也就是逆着灯光方向回到司机眼中，因此尾灯会显得格外明亮，起到警示作用。 2．请列举 2 个生活中利用光的反射的实例，并说明其应用原理。 示例：①潜望镜：利用两块平行放置的平面镜，通过两次光的反射，改变光路，让水下人员可以观察到水面上方的景物；②穿衣镜：利用平面镜的镜面反射成像，帮助人们整理仪容，观察自身的像。（合理即可） 【例题5】某校九年级的一名学生下晚自习后在骑自行车回家途中，迎面遇到一辆灯光非常刺眼的车辆。为了安全，他应该（　　） A．迎着灯光继续行驶 B．闭眼缓慢行驶 C．停下车靠边避让 D．用手遮挡灯光行驶 【答案】C 【解析】A．因为灯光比较刺眼，迎着灯光继续行驶，会看不清前方道路，所以骑行时并不安全，故A不符合题意； B．闭眼缓慢行驶，会看不到前方道路，所以骑行时并不安全，故B不符合题意； C．停下车靠边避让，等车过去再骑车回家，比较安全，故C符合题意； D．用手遮挡灯光行驶，会看不清前方道路，所以骑行时并不安全，故D不符合题意。 故选C。 【归纳整理】 3.2 光的反射定律 【课堂练习】 1．要使眼睛看到物体，则（    ） A．这个物体必须是光源 B．这个物体一定在发光 C．肯定有光由物体进入人眼 D．物体肯定在反射太阳光 【答案】C 【解析】若要使眼睛看见一个物体，一定是物体发出的光或者反射的光进入眼里，这个物体不一定是光源，不一定在发光。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．下列现象中，属于光的反射现象的是（　　） A．利用激光给隧道准直 B．看到不发光的物体 C．自然界的“日食”和“月食”现象 D．立竿见影 【答案】B 【解析】A．利用激光给隧道准直，利用的是光的直线传播，故A不符合题意； B．看到不发光的物体，是因为光在物体表面上发生了反射，物体反射的光线进入我们的眼睛的缘故，利用的是光的反射，故B符合题意； C．自然界的“日食”和“月食”现象，利用的是光的直线传播，故C不符合题意； D．立竿见影，利用的是光的直线传播，故D不符合题意。 故选B。 3．在许多古诗词中都蕴含着我们所学的物理知识。“不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的 ；“宝钗好耀首，明镜可鉴行”说的就是光的 现象。 【答案】 响度大 反射 【解析】[1]“不敢高声语”的意思是“不敢大声的说话”，这里形容的是声音的“响度”。 [2]诗句“宝钗好耀首，明镜可鉴形”中宝钗好耀首是钗面对光的反射，明镜可见形是平面镜成像，也是光的反射。 4．如图所示，把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。 (1)实验中为了使光线能在纸板上显示出来，方便实验研究，采取的操作是______; A．使光束贴着纸板射到O点 B．使光束垂直纸板射到O点 (2)图甲中反射角是 度。实验过程中，如果将一束光沿BO射入，反射光线将沿OA方向射出，这表明在反射现象中光路是 ; (3)为了得到普遍规律，还需要再次测量数据，如果将入射光线AO向法线靠近，则反射光线OB 法线（填“靠近”或“远离”）; (4)如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转一个角度后，F上 （填“能”或“不能”）看到反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线 （选填“在”或“不在”）同一平面上; (5)课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如下表所示，经检查，三次实验中各角度的测量值是准确的，但总结的规律却光的与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是 。 次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45° 【答案】(1)A　　(2) 40 可逆的　　(3)靠近　　(4) 不能 在　　(5)将反射光线与反射面的夹角当作反射角 【解析】（1）为了能够在纸板上显示光路，则应让光在纸板上发生漫反射，因此实验时应使光束贴着纸板射到O点，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （2）[1]由光的反射定律可知，反射角等于入射角，图甲中入射光线与镜面的夹角为50°，则入射角为40°，反射角为40°。 [2]光在传播过程中,当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，实验过程中，如果将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的。 （3）为了得到普遍规律，还需要再次测量数据，如果将AO向ON靠近，入射角变小，由于反射角等于入射角，则反射角也变小，故反射光线OB靠近ON。 （4）[1][2]如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转一个角度后，F板不在入射光线与法线的平面上，在F板上不能看到反射光线，这表明反射光线、入射光线和法线在同一平面上。 （5）由反射定律可知，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为15°、30°、45°时，反射光线与法线的夹角即反射角也应分别是15°、30°、45°，不是75°、60°、45°，而此时75°，60°，45°正好是反射光线与镜面的夹角，因此其中的原因是将镜面与反射光线的夹角当作了反射角。 5．如图甲是探究光的反射定律实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，由可以绕ON转折的E、F 两部分组成。 实验次数 1 2 3 4 入射角 15° 35° 45° 60° 反射角 15° 55° 45° 60° （1）为了从不同方向都能看到硬纸板上光的径迹，应选用表面 （选填“光滑”或“粗糙”）的硬纸板； （2）组装器材时，你认为硬纸板与平面镜的位置关系是 ； （3）如图乙，若想在硬纸板上同时呈现反射光和入射光，你的操作是： ； （4）多次实验记录数据如表所示，在分析数据时，发现表格中一组数据有误，这组数据是第 组； （5）在进行实验评估时，小明认为：当光垂直入射时，不存在反射光。你认为他的观点是否正确并说明理由 。 【答案】 粗糙 垂直 解析 2 不合理，反射光线与入射光线重合 【解析】（1）[1]实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，应使光发生漫反射，故应选用表面粗糙的硬纸板。 （2）[2]要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此纸板与平面镜的位置关系必垂直。 （3）[3]由于反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，因此在图乙中，想在硬纸板上同时呈现反射光和入射光，应将纸板NOF绕ON向外折，使纸板NOF与纸板NOE处于同一平面。 （4）[4]根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，在分析数据时，第2组数据，入射角不等于反射角，故有误的是第2组数据。 （5）[5]当光垂直入射时，反射光线垂直射出，反射光线与入射光线重合，观察不到反射光线，故小明观点不合理。 6．如图所示，一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。 【答案】 【解析】入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为 反射角等于入射角，故反射角也为60°，在法线的右侧画出反射光线，如图所示： 7．如图所示，MN为平面镜，与水平面成30度角放置，一束光AO沿竖直方向射向平面镜，请画出AO的反射光线OB，并标出反射角大小。 【答案】 【解析】一束光AO沿竖直方向射向平面镜，过O点作出法线ON，根据数学知识可知 即入射角为，根据反射角等于入射角，故反射角等于，据此作出反射光线，如下所示： 8．为了学生的安全，很多校服都设计有反光条，制作反光条的反光材料表面覆盖了一层微棱镜（如图甲所示），这些微小结构可以将不同方向入射的光按原方向反射回去。微棱镜的结构可以简化为图乙，若一束光照射到微棱镜上，请你在图乙中画出光反射后的光路图。 【答案】 【解析】过反射点作垂直于反射面的法线，根据反射角等于入射角画出反射光线；然后过二次反射点作法线，仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向，注意二次反射光线与原来的入射光线平行。如图所示： 9．打过鞋油的皮鞋用软布反复擦，越擦越亮，这是因为（　　） A．反复擦可以增强漫反射效果 B．反复擦可以使皮革表面更加光滑，加强镜面反射效果 C．鞋油的颜色比皮革好，可以增强镜面反射的效果 D．以上说法都不正确 【答案】B 【解析】因为皮鞋的表明不光滑有灰尘，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，用布仔细擦拭，使鞋油涂抹的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ACD错误，B正确。 故选B。 10．雨后晴朗的夜晚，月亮挂在天空，人在月光下行．以下说法正确的是（　　） A．人迎着月光走时，亮处是水，暗处是地面 B．人背着月光走时，亮处是水，暗处是地面 C．人迎着月光走时，暗处是水，亮处是地面 D．人背着月光走时，地面和水都是暗的 【答案】A 【解析】AC．人迎着月光走时，月光在水面发生镜面反射，反射入人眼的光光线较多，月光在地面发生漫反射，进入人眼的反射光线较少，所以，亮处是水，暗处是地面，故A正确，C错误； BD．人背着月光走时，月光在水面发生镜面反射，反射光线射向人的对面，几乎没有反射光进入人眼，月光在地面发生漫反射，有部分反射光线进入人眼，所以，暗处是水，亮处是地面，故BD错误。 故选A。 【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 $