4.2 光的反射(导学案)物理新教材人教版八年级上册

2026-08-18
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摘要:

该初中物理导学案聚焦“光的反射”,涵盖反射现象、反射定律、镜面反射与漫反射等核心知识点。通过“伸手不见五指”现象思考和平面镜引光实验导入,衔接光的传播前知,搭建从生活到规律的学习支架。 以实验探究为主线,设计“探究光的反射定律”完整流程,培养科学探究能力,通过数据分析归纳定律提升科学思维。结合塔式光热电站、光污染实例渗透科学态度与责任,习题注重作图与实验应用,助力学生构建物理观念,适合自主学习与教学评估。

内容正文:

4.2 光的反射 (导学案) 【学习目标】 1. 通过实验,认识光的反射现象,能够说出光的反射定律;能够利用光的反射定律解释日常生活中的镜面反射和漫反射等相关现象。 2. 通过利用光线模型描述光反射的现象、分析光的反射定律,深化对于光线模型的理解;基于实验数据分析归纳光的反射定律,发展科学思维能力。 3. 基于大量光反射现象的观察,提出问题,形成对光反射特点的猜想和假设;基于提出的问题,尝试设计简单的探究方案,并进行实验探究;对实验现象及数据进行分析论证,总结出光的反射定律。 4. 在探究光的反射定律活动中,形成实事求是的态度;在分享与交流中,勇于表达和修正自己的观点,形成正确的科学态度;以塔式光热电站为例,了解科技发展对社会进步的意义,增强科技强国的责任感;关注光污染的危害,形成环境保护意识。 【学习重点】通过实验探究得出光的反射定律。 【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93页第2节《光的反射》,并完成以下内容: 1. 我们能看到发光的物体是因为有光进入眼睛。而我们能看见不发光的物体,是因为物体 的光进入了我们的眼睛。 2. 光从一种介质入射到另一种介质表面上,一部分光会改变原来的方向,返回到原来的物质中传播的现象,叫做光的 。 3. 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。 4. 在反射现象中,光路是 。 5. 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、光的反射定律 1. 光的反射现象 【活动】思考问题:(1)“伸手不见五指”这一现象通常在什么情况下会发生? (2)如何将照到窗边的太阳光引入室内? 【归纳】 (1)人看到发光的物体是由于来自物体的光进入人眼,人看到不发光的物体是由于该物体将其他光源的光反射进入眼,这是光的反射现象。 (2)可以用平面镜将照到窗边的太阳光引入室内。 2. 学生实验——探究光的反射定律 【活动】思考问题: (1)当阳光照射到窗台上的平面镜时,会发现有光束反射到屋内的墙上并形成光斑。改变平面镜的角度,光斑的位置会随之改变。那么,光反射时遵循什么规律? (2)当光发生反射现象时,每一束反射光对应着一束入射光。因此,要探究光反射时的规律,就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度?选用什么样的器材?如何测量呢?说说你的想法。 【实验思路】 我们可以把一块平面镜放在水平桌面上,再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如下图所示。实验中应注意使光沿不同角度入射,经过多次测量,分析实验数据,找出反射光与入射光之间的位置关系。 实验器材:平面镜、激光笔、铅笔、量角器、可折转的白色粗糙硬纸板。 【实验过程】 (1)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF。改变光束入射的角度,观察反射光的方向是否改变。多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中。 (2)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上还能看到反射光吗? (3)收集证据: 记录表一 入射光和对应的反射光的径迹 记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 (1)反射光线、入射光线与ON间的夹角相等,即∠i=∠r。 (2)分析反射光线、入射光线和ON线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和垂直于纸板上的直线ON在 内。 (3)多次改变入射光线的路径,分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现:反射光线和入射光线总是分别位于 两侧。 【实验结论】 在反射现象中,反射光线、入射光线和垂直于纸板上的直线ON在 内;反射光线和入射光线分别位于ON ;反射光线、入射光线与ON间的夹角 ,即∠i=∠r。 【交流与评估】 (1)对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。 (2)让光线紧贴纸板(光屏)射向O点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路。 (3)实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。 (4)区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。 3. 光的反射定律 (1)描述光反射的“一点、三线、二角”: ①入射点O:光线射到镜面上的点。 ②法线ON:通过入射点, 于镜面的直线,常用虚线表示。 ③入射光线AO:入射到镜面的光线。 ④反射光线OB:从镜面返回的光线。 ⑤入射角∠i:入射光线与 的夹角。 ⑥反射角∠r:反射光线与法线的夹角。 经过大量实验,人们归纳出如下规律: (2)光的反射定律:在反射现象中,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别位于法线两侧;反射角等于入射角。 (3)理解光的反射定律 ①对应关系:每一条反射光线对应着一条入射光线。 ②因果关系:注意定律中的因果关系,先有 射光线,后有 射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射,后说入射。 ③变化规律:反射光线随入射光线的改变而改变,入射光线“靠近”或“远离”法线,反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线,即反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。 ④特殊情况:当光垂直于镜面入射时,入射角为0°,反射角也为0°,光的传播方向改变了180°,反射光线与入射光线在同一直线上,并不是没有发生反射。 4. 光路的可逆性 (1)在反射现象中,光路可逆 在上面的实验中,如果让光逆着反射光的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路 。 (2)光路可逆的现象:生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。 【活动】 (1)用一块较大的镜子,与同学进行互动体验:如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么这位同学也 会通过这块镜子看到你的眼睛。(选填“一定”或“不一定”) (2)如图所示,小猫和小聪可以通过镜子互相看到对方,此现象也说明光在反射时,光路 。 5. 根据光的反射定律作图 【活动】 思考:光的反射定律在生活生产中应用比较广泛,我们可以根据光的反射定律作图分析有关问题。光的反射定律作图主要有哪些类题型?怎样作图?‌ 【归纳】 (1)常见作图种类。根据光的反射定律作图有如下3种情况: ①已知入射光线作 光线;②已知反射光线作 光线;③已知入射光线和反射光线,确定 (平面镜)的位置。 (2)作图步骤(以已知入射光线作反射光线为例): ①作法线(虚线);②确定反射光线的位置;③作反射光线(实线);④标出反射角r和入射角i。 【例题1】在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。 【例题2】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3】某小区为了安全起见,计划在临墙道路拐弯处安装一个玻璃幕墙(平面镜),以便过往行人、车辆能够及时发现对方。如图所示,A、B两点分别为两辆汽车司机所在位置,O点为玻璃幕墙上的一点。要求A、B能通过玻璃幕墙上的O点观察到对方,请你通过作图确定玻璃幕墙的位置。(画出一条光路即可) 【例题4】如图甲所示的塔式光热发电系统,它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上,如图乙所示。下列词语描绘的光现象与定日镜的工作原理相同的是(   ) A.小孔成像 B.日晷计时 C.凿壁偷光 D.镜花水月 【例题5】如图,在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M放在水平面上,硬纸板E、F可绕垂直平面镜的轴ON自由转动。 (1)纸板的作用是用来呈现光路,这是因为光在纸板上发生了______反射(填“镜面”“漫”); (2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:______; (3)如图甲,将一束光贴着纸板F沿BO方向射到O点,光会沿图中的______方向射出,这是因为在光的反射现象中,光路是______的; (4)如图乙,以法线ON为轴,把纸板F向后缓慢旋转,在F上______(填“能”或“不能”)看到反射光线,这样做的目的是______。 探究二、镜面反射和漫反射 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:一束平行光照射到镜面上后,会被 地反射。这种反射叫作镜面反射。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:凹凸不平的表面会把一束平行光向着 反射。这种反射叫作漫反射。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。 漫反射能够使我们从各个方向看到物体。许多同学误以为只有镜面反射才遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律。虽然漫反射总体看来是杂乱无章的,但每条光在反射时都 反射定律。(选填“遵循”或“不遵循”) 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。请画出这种现象的光路。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,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 反射,粉笔字发生 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。(均选填“镜面”或“漫”) 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】晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是_________(选填“亮”或“暗”,下同)的,这时因为光照在白纸发生了_________反射,此时光反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。 【课堂总结】 【课堂练习】 1.如图所示,阳光下一本物理书掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它。下列说法正确的是(  ) A.物理书是光源,它发出的光射入小明和小红的眼睛中 B.小明和小红眼睛发出的光都射在物理书上 C.阳光在物理书上发生漫反射,且满足反射角等于入射角 D.小明看到物理书是由于光在书的表面发生了漫反射,小红看到物理书是由于光在书的表面发生了镜面反射 2.在“探究光的反射规律”实验时,用红、绿、蓝光激光笔进行实验,将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是(  ) A.红色光线的反射角为0 B.纸板应选择表面光滑白色纸板 C.反射光②号为绿色光线 D.前后翻折纸板B,看不到反射光,表明反射光消失了 3.若要使图中的反射光线射中墙上的目标,可将(  ) A.激光笔水平向左移动 B.平面镜水平向左移动 C.激光笔水平向右移动 D.平面镜水平向右移动 4.甲图是我国的敦煌塔式光热电站。它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出反射角的大小。 5.在探究光的反射定律中,老师把一块平面镜CD竖立在讲台上,坐在A点的乙同学通过平面镜看到了坐在B点的甲同学的眼睛,坐在B点的甲同学通过平面镜同样看到了坐在A点的乙同学的眼睛(如图),A点的乙同学看到B点的甲同学,光线的入射角是______(选填“∠1”、“∠2”、“∠3”或“∠4”) 6.如图所示为“探究光的反射规律”的实验装置。白色纸板竖立在水平放置的平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕ON翻折。 实验次数 1 2 3 4 入射角 反射角 (1)将一束光贴着纸板E从A点射到镜面的O点,纸板F上显示出反射光OB;接着将纸板F绕ON向后翻折,此时纸板F上看不到反射光,该现象说明:反射光线、入射光线与法线在______。 (2)从表格记录的数据分析可得出结论:______。(写出一个即可) (3)让另一束光沿BO方向射向平面镜,发现反射光沿OA方向射出,该现象说明:在光的反射现象中,光路是______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 $ 4.2 光的反射 (导学案) 【学习目标】 1. 通过实验,认识光的反射现象,能够说出光的反射定律;能够利用光的反射定律解释日常生活中的镜面反射和漫反射等相关现象。 2. 通过利用光线模型描述光反射的现象、分析光的反射定律,深化对于光线模型的理解;基于实验数据分析归纳光的反射定律,发展科学思维能力。 3. 基于大量光反射现象的观察,提出问题,形成对光反射特点的猜想和假设;基于提出的问题,尝试设计简单的探究方案,并进行实验探究;对实验现象及数据进行分析论证,总结出光的反射定律。 4. 在探究光的反射定律活动中,形成实事求是的态度;在分享与交流中,勇于表达和修正自己的观点,形成正确的科学态度;以塔式光热电站为例,了解科技发展对社会进步的意义,增强科技强国的责任感;关注光污染的危害,形成环境保护意识。 【学习重点】通过实验探究得出光的反射定律。 【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93页第2节《光的反射》,并完成以下内容: 1. 我们能看到发光的物体是因为有光进入眼睛。而我们能看见不发光的物体,是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2. 光从一种介质入射到另一种介质表面上,一部分光会改变原来的方向,返回到原来的物质中传播的现象,叫做光的反射。 3. 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。 4. 在反射现象中,光路是可逆的。 5. 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、光的反射定律 1. 光的反射现象 【活动】思考问题:(1)“伸手不见五指”这一现象通常在什么情况下会发生? (2)如何将照到窗边的太阳光引入室内? 【归纳】 (1)人看到发光的物体是由于来自物体的光进入人眼,人看到不发光的物体是由于该物体将其他光源的光反射进入眼,这是光的反射现象。 (2)可以用平面镜将照到窗边的太阳光引入室内。 2. 学生实验——探究光的反射定律 【活动】思考问题: (1)当阳光照射到窗台上的平面镜时,会发现有光束反射到屋内的墙上并形成光斑。改变平面镜的角度,光斑的位置会随之改变。那么,光反射时遵循什么规律? (2)当光发生反射现象时,每一束反射光对应着一束入射光。因此,要探究光反射时的规律,就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度?选用什么样的器材?如何测量呢?说说你的想法。 【实验思路】 我们可以把一块平面镜放在水平桌面上,再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面,如下图所示。实验中应注意使光沿不同角度入射,经过多次测量,分析实验数据,找出反射光与入射光之间的位置关系。 实验器材:平面镜、激光笔、铅笔、量角器、可折转的白色粗糙硬纸板。 【实验过程】 (1)使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF。改变光束入射的角度,观察反射光的方向是否改变。多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中。 (2)纸板ENF是用两块纸板连接起来的。把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上还能看到反射光吗? (3)收集证据: 记录表一 入射光和对应的反射光的径迹 记录表二 纸板的位置 是否看到反射光 纸板 NOF 向前折 看不见 两纸板在同一平面内 看见 纸板 NOF 向后折 看不见 【分析与论证】 (1)反射光线、入射光线与ON间的夹角相等,即∠i=∠r。 (2)分析反射光线、入射光线和ON线的位置关系:可看到两半块纸板在一个平面内时有反射光线,右半部分向前折或向后折,观察不到反射光线。说明:反射光线、入射光线、和垂直于纸板上的直线ON在同一平面内。 (3)多次改变入射光线的路径,分别沿AO、BO、CO的方向射到平面镜,记录对应反射光线的路径分别为OA'、OB'、OC'。会发现:反射光线和入射光线总是分别位于ON两侧。 【实验结论】 在反射现象中,反射光线、入射光线和垂直于纸板上的直线ON在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于ON两侧;反射光线、入射光线与ON间的夹角相等,即∠i=∠r。 【交流与评估】 (1)对应关系:每一条反射光线对应一条入射光线。 (2)让光线紧贴纸板(光屏)射向O点的目的:在硬纸板(光屏)上能显示光路。 (3)实验描绘光的传播路径的方法:在入射光线和反射光线上取一个点,将该点与反射点连接。 (4)区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法:对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘,或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。 3. 光的反射定律 (1)描述光反射的“一点、三线、二角”: ①入射点O:光线射到镜面上的点。 ②法线ON:通过入射点,垂直于镜面的直线,常用虚线表示。 ③入射光线AO:入射到镜面的光线。 ④反射光线OB:从镜面返回的光线。 ⑤入射角∠i:入射光线与法线的夹角。 ⑥反射角∠r:反射光线与法线的夹角。 经过大量实验,人们归纳出如下规律: (2)光的反射定律:在反射现象中,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别位于法线两侧;反射角等于入射角。 (3)理解光的反射定律 ①对应关系:每一条反射光线对应着一条入射光线。 ②因果关系:注意定律中的因果关系,先有入射光线,后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射,后说入射。 ③变化规律:反射光线随入射光线的改变而改变,入射光线“靠近”或“远离”法线,反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线,即反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小。 ④特殊情况:当光垂直于镜面入射时,入射角为0°,反射角也为0°,光的传播方向改变了180°,反射光线与入射光线在同一直线上,并不是没有发生反射。 4. 光路的可逆性 (1)在反射现象中,光路可逆 在上面的实验中,如果让光逆着反射光的方向射到镜面,那么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明,在反射现象中,光路可逆。 (2)光路可逆的现象:生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。 【活动】 (1)用一块较大的镜子,与同学进行互动体验:如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛,那么这位同学也一定会通过这块镜子看到你的眼睛。(选填“一定”或“不一定”) (2)如图所示,小猫和小聪可以通过镜子互相看到对方,此现象也说明光在反射时,光路可逆。 5. 根据光的反射定律作图 【活动】 思考:光的反射定律在生活生产中应用比较广泛,我们可以根据光的反射定律作图分析有关问题。光的反射定律作图主要有哪些类题型?怎样作图?‌ 【归纳】 (1)常见作图种类。根据光的反射定律作图有如下3种情况: ①已知入射光线作反射光线;②已知反射光线作入射光线;③已知入射光线和反射光线,确定反射面(平面镜)的位置。 (2)作图步骤(以已知入射光线作反射光线为例): ①作法线(虚线);②确定反射光线的位置;③作反射光线(实线);④标出反射角r和入射角i。 【例题1】在图中画出反射光线,并标出反射角的大小。 【做法】如右图所示。 ①过入射点O做反射面的垂线ON为法线(虚线)。 ②确定入射角∠AON=90°-35°=55°。 ③过入射点和法线做反射角,使反射角与入射角相等,在反射方向上标上箭头表示方向。 【例题2】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。 【做法】如右图所示。 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3】某小区为了安全起见,计划在临墙道路拐弯处安装一个玻璃幕墙(平面镜),以便过往行人、车辆能够及时发现对方。如图所示,A、B两点分别为两辆汽车司机所在位置,O点为玻璃幕墙上的一点。要求A、B能通过玻璃幕墙上的O点观察到对方,请你通过作图确定玻璃幕墙的位置。(画出一条光路即可) 【答案】 见下图。           【详解】由于要求A、B能通过玻璃幕墙上的O点观察到对方,所以光从A或B点发出后在玻璃幕墙O点处发生反射,反射光线经过B或A点,因此先连接OA、OB,然后作出∠AOB的角平分线即为法线,最后过O点作出法线的垂线即为玻璃幕墙的位置。据此作图。 【例题4】如图甲所示的塔式光热发电系统,它通过许多定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上,如图乙所示。下列词语描绘的光现象与定日镜的工作原理相同的是( D ) A.小孔成像 B.日晷计时 C.凿壁偷光 D.镜花水月 【解析】 塔式光热发电系统利用定日镜将太阳光集中照射到高塔顶部的吸热器上是光的反射现象。小孔成像、日晷计时和凿壁偷光都是光沿直线传播,镜花水月是光的反射现象,与定日镜的工作原理相同,故D符合题意,ABC不符题意。故选D。 【例题5】如图,在“探究光的反射规律”的实验中,平面镜M放在水平面上,硬纸板E、F可绕垂直平面镜的轴ON自由转动。 (1)纸板的作用是用来呈现光路,这是因为光在纸板上发生了______反射(填“镜面”“漫”); (2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:______; (3)如图甲,将一束光贴着纸板F沿BO方向射到O点,光会沿图中的______方向射出,这是因为在光的反射现象中,光路是______的; (4)如图乙,以法线ON为轴,把纸板F向后缓慢旋转,在F上______(填“能”或“不能”)看到反射光线,这样做的目的是______。 【答案】(1)漫;(2)反射角等于入射角;(3)OA;可逆;(4)不能;探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 【详解】(1)硬纸板表面是粗糙的,光在上面发生漫反射,能让不同方向的人都看到光路,所以纸板可以用来呈现光路。 (2)多次改变入射角大小进行实验,会发现反射角的大小始终和入射角相等,这是光的反射规律的核心结论之一。 (3)因为在光的反射现象中,光路是可逆的,所以当贴着纸板的光沿BO方向入射时,会沿原来的入射方向OA射出。 (4)实验中纸板E和F原本在同一平面,能同时看到入射光线和反射光线;以法线ON为轴将纸板F向后旋转,纸板F与纸板E不在同一平面,此时在F上不能看到反射光线,该操作的目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 探究二、镜面反射和漫反射 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:一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反射。这种反射叫作镜面反射。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:凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。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。 漫反射能够使我们从各个方向看到物体。许多同学误以为只有镜面反射才遵循光的反射定律,而漫反射不遵循光的反射定律。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。(选填“遵循”或“不遵循”) 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。请画出这种现象的光路。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,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。(均选填“镜面”或“漫”) 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】晚上,在桌面上铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图所示,从侧面看去,白纸是_________(选填“亮”或“暗”,下同)的,这时因为光照在白纸发生了_________反射,此时光反射_________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。 【答案】 亮 漫 遵循 【详解】手电筒的光是正对着平面镜照射,因为平面镜发生的是镜面反射,所以所有的反射光都垂直镜面竖直向上。因为人是从侧面看的,所以镜面反射的光几乎没有进入眼睛;而入射到凹凸不平的白纸上的光会发生漫反射,会向四面八方反射,即使人站在侧面看,也会有反射光线进入人眼,所以人看到白纸是亮的。漫反射也遵循光的反射定律。 【课堂总结】 【课堂练习】 1.如图所示,阳光下一本物理书掉到地上,小明和小红从不同的位置都能看到它。下列说法正确的是(  ) A.物理书是光源,它发出的光射入小明和小红的眼睛中 B.小明和小红眼睛发出的光都射在物理书上 C.阳光在物理书上发生漫反射,且满足反射角等于入射角 D.小明看到物理书是由于光在书的表面发生了漫反射,小红看到物理书是由于光在书的表面发生了镜面反射 【答案】C 【详解】AB.小明和小红眼睛以及物理教材本身不会发光,故不是光源,之所以能看见教材,是因为教材反射的光线进入人眼,故AB错误; CD.教材的表面凹凸不平,光照在上面发生的是漫反射,反射光线是向着四面八方的,所以小明和小红从不同的位置都能看到教材;漫反射也遵循光的反射规律,反射角等于入射角,故C正确,D错误; 故选C。 2.在“探究光的反射规律”实验时,用红、绿、蓝光激光笔进行实验,将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。下列说法中正确的是(  ) A.红色光线的反射角为0 B.纸板应选择表面光滑白色纸板 C.反射光②号为绿色光线 D.前后翻折纸板B,看不到反射光,表明反射光消失了 【答案】A 【详解】光的反射遵循“三线共面、两线分居、两角相等”。 A.当入射光线垂直镜面,入射角等于0,反射角也等于0,故A正确; B.为了能够从各个方向看到光线,应选择粗糙的纸板,让光线在纸板上发生漫反射,故B错误; C.由光的反射定律可知,绿光对应的反射光线应该是①号反射光线,故C错误; D. 前后翻折纸板B,虽然看不到反射光,但反射光线还是存在的,反射光线与入射光线和法线在同一平面,故D错误。 故选A。 3.若要使图中的反射光线射中墙上的目标,可将(  ) A.激光笔水平向左移动 B.平面镜水平向左移动 C.激光笔水平向右移动 D.平面镜水平向右移动 【答案】C 【详解】A.激光笔水平向左移动,入射角不变,反射角也不变,入射光线水平向左移动,则反射光线也水平向左移动,光斑会向下移动,则反射光线不能射中墙上的目标,故A不符合题意; B.平面镜水平向左移动,入射光线不变,则反射光线也不变,光斑不会移动,则反射光线不能射中墙上的目标,故B不符合题意; C.激光笔水平向右移动,入射角不变,则反射角也不变,入射光线水平向右移动,则反射光线也水平向右移动,光斑会向上移动,则反射光线能射中墙上的目标,故C符合题意; D.平面镜水平向右移动,入射光线不变,则反射光线也不变,光斑不会移动,则反射光线不能射中墙上的目标,故D不符合题意。 故选C。 4.甲图是我国的敦煌塔式光热电站。它由12000面“定日镜”围绕吸热塔组成,每面镜子能追踪太阳并把阳光反射到塔顶的吸热器上。请根据图乙中的光路,画出平面镜的位置并标出反射角的大小。 【答案】见下图。 【详解】由图乙可知,入射光线与反射光线的夹角为80°,作该夹角的角平分线,即为法线(用虚线表示),过入射点作垂直于法线的直线,即为平面镜的位置。反射角是反射光线与法线的夹角,大小为80°/2=40°,如图所示: 5.在探究光的反射定律中,老师把一块平面镜CD竖立在讲台上,坐在A点的乙同学通过平面镜看到了坐在B点的甲同学的眼睛,坐在B点的甲同学通过平面镜同样看到了坐在A点的乙同学的眼睛(如图),A点的乙同学看到B点的甲同学,光线的入射角是______(选填“∠1”、“∠2”、“∠3”或“∠4”) 【答案】∠2 【详解】由图可知,N1N是法线,A点的乙同学看到B点的甲同学,甲同学(B点)反射的光线经平面镜反射后进入乙同学的眼睛,说明BO是入射光线,入射光线与法线之间的夹角叫做入射角,则∠2是入射角。 6.如图所示为“探究光的反射规律”的实验装置。白色纸板竖立在水平放置的平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕ON翻折。 实验次数 1 2 3 4 入射角 反射角 (1)将一束光贴着纸板E从A点射到镜面的O点,纸板F上显示出反射光OB;接着将纸板F绕ON向后翻折,此时纸板F上看不到反射光,该现象说明:反射光线、入射光线与法线在______。 (2)从表格记录的数据分析可得出结论:______。(写出一个即可) (3)让另一束光沿BO方向射向平面镜,发现反射光沿OA方向射出,该现象说明:在光的反射现象中,光路是______的。 【答案】(1)同一平面内;(2)反射角等于入射角;(3)可逆 【详解】(1)纸板F向后翻折后,与纸板E不在同一平面,此时看不到反射光,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 (2)表格中每组反射角与入射角的数据相等,因此可得出结论为:光的反射现象中,反射角等于入射角。 (3)让一束光沿BO方向射向平面镜,即让光线逆着原来的反射光线射向镜面,反射光将沿OA方向射出,即反射光线逆着原入射光线方向射出,该实验现象说明,在反射现象中,光路是可逆的。 【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 $

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4.2 光的反射(导学案)物理新教材人教版八年级上册
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