沪科版第四章+第一节+第二课时光的反射定律

沪科版第四章+第一节+第二课时光的反射定律

第一节　光的反射 第二课时　光的反射定律 【体验1】光的反射  活动：准备激光灯、平面镜 活动1：用激光灯从不同角度照射课桌上的平面镜，观察天花 板或墙壁上是否有光斑。 活动2：用平面镜把室外阳光“迎”进来，改变平面镜角度， 观察反射光斑的位置变化。 (1)活动1中，天花板(墙壁)上有　　　出现，光在传播过程中 遇到两种物质的界面时，有一部分光线　　　　(选填“会” 或“不会”)返回原介质中。 (2)活动2中，改变平面镜的角度时，反射光斑的位置 　　　　(选填“会”或“不会”)发生改变。 提示：(1)光斑　会　(2)会 【体验2】镜面反射和漫反射 活动1：将太阳光照到平面镜上，调整平面镜角度，观察有没 有反射光线形成的亮斑。 活动2：将太阳光照到一张白纸上，调整白纸角度，观察有没 有反射光线形成的亮斑。 (1)在活动　　　　中，可观察到反射光线形成的亮斑。 (2)从各个角度观察，反射面都亮的是活动　　　　。 提示：(1)1　(2)2 1.什么是光的反射? 2.光的反射定律的内容是什么? 3.什么是镜面反射和漫反射? 探究1 光的反射  结合“体验1”，思考以下问题 1.由活动1，阐述一下什么是光的反射? 参考答案：光的反射是指当光射到物体表面时，被物体表面反 射回去的现象。 2.如图是活动2中太阳光从室外反射进入室内的光路，请在图 中标出入射点、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射 角。 参考答案： 探究2 光的反射定律  1.光路显示：反射光线和入射光线都不易观察到，如何显示光 的传播路径? 参考答案：借助光屏可显示光路。 2.实验设计：如图所示 (1)反射光线和入射光线、法线三者的位置关系： 让入射光线从法线左侧入射到平面镜上，可观察到反射光线 在法线　　　侧，将反射光线所在纸板后折，则纸板上没 有　　　　。 参考答案：右　反射光线 (2)实验中，如何探究反射角与入射角的关系? 提示：不断改变入射光线的方向，观察光屏上反射光线位置的 变化。量出入射角和反射角的大小进行比较。 参考答案：量出多组入射角和反射角，对其大小进行比较。 3.实验数据及分析： 实验序号 入射光线 入射角(度) 反射光线 反射角(度) 1 AO 50 OB 50 2 CO 40 OD 40 3 EO 20 OF 20 分析实验数据，你可得出实验结论是 (1)“三线”关系：___________________________________ ____________________________________________________。 (2)“两角”关系：___________________________________。 提示：(1)从图中可以看出入射光线AO与反射光线OB在法线两 侧，入射光线CO与反射光线OD在法线两侧，入射光线EO与反射 光线OF在法线两侧，因此反射时，反射光线、入射光线分居在 法线两侧。将反射光线所在纸板后折，则纸板上没有反射光 线，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(2)当入 射光线为AO时，入射角为50°，此时反射光线OB与ON的角度为 50°，即反射角为50°，由表中数据可得反射角等于入射角。 参考答案：(1)反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反 射光线、入射光线分居在法线两侧 (2)反射角等于入射角 4.交流与评估： (1)研究光的反射规律，为什么要引入法线? 提示：这是为了研究问题的方便而引入的。根据反射面和光的 入射点，法线可以唯一画出，有了法线作参考，就可以方便地 表示出入射光线和反射光线的位置了。 参考答案：可以更方便地研究光的反射定律。 (2)实验中为什么要多次改变入射角的大小? 参考答案：如果我们做实验的时候只做一次实验就得出结论的 话容易出现偶然性，另一方面为了研究反射角随入射角的变化 规律也必须多次改变入射角。 (3)叙述结论时，可以说入射角等于反射角吗?为什么? 参考答案：不可以　反射光线是由入射光线决定的，先有入射 光线才有反射光线，故先有入射角才有反射角，故只能是反射 角等于入射角，反射角随着入射角的改变而改变。 探究3 镜面反射和漫反射  结合“体验2”中的活动，思考以下问题： 1.为什么平行光射到平面镜上形成亮斑?反射光线有什么特点? 参考答案：根据光的反射定律，平行光射到光滑的镜子上，法 线都与平面镜垂直，故入射角相等，反射角也相等，故反射光 线平行射出，故会形成亮斑。 2.为什么平行光射到白纸(表面凹凸不平)上没有形成亮斑?对 应的反射光线有什么特点? 参考答案：根据光的反射定律，平行光射到凹凸不平的白纸 上，因为法线垂直于白纸上的一个斜面，故入射角不相等，反 射角不相等，故反射光线是不平行的，射向四面八方，故不会 形成亮斑。 3.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律吗? 参考答案：一束平行光投射到光滑的物体表面，其反射光线仍 然是平行的，这种反射叫镜面反射，一束平行光投射到表面粗 糙的物体上，则反射光线不再平行，而是射向各个方向，这种 反射叫漫反射，它们都遵循光的反射定律。 4.为什么说“多亏有漫反射，我们才能从不同方向看到不发光 的物体”? 提示：从身边的具体事例分析开始，更容易接受这一说法，比 如看黑板、看电影等，可以假设如果在黑板和电影屏幕上发生 的是镜面反射会怎样，从而可以解释漫反射才能让我们从不同 方向看到物体。 参考答案：镜面反射后光线会朝着同一方向传播，而漫反射后 光线将向各个方向进行反射。 一、光的反射现象 1.定义：当光射到物体表面时，被物体表面_____回去的现 象。 反射 2.几个名词： (1)一点： 入射点：_________在物体表面上的投射点，如O点。入射光线 (2)二角： ①入射角：___________________的夹角，如∠AON。 ②反射角：___________________的夹角，如∠BON。 (3)三线： ①入射光线：在反射现象中，投射到_________的光线，如 AO。 ②反射光线：从物体表面返回的光线，如OB。 ③法线：过_______与物体表面_____的直线，如ON。 入射光线与法线之间 反射光线与法线之间 物体表面 入射点 垂直 二、光的反射定律 1.同平面：光反射时，_____光线、_____光线和___线在同一 平面内。 2.分两侧：反射光线和入射光线分别位于_____两侧。 3.角相等：_____角等于_____角。 4.路可逆：在反射现象中，光路是_____的。 反射 入射 法 法线 反射 入射 可逆 三、镜面反射和漫反射 镜面反射 漫反射 图形 定义 一束_______投射到光滑 的物体表面时，其反射 光线仍然是_____的 一束平行光投射到_____的物 体表面时，其反射光线不再 _____，而是射向_________ 平行光 平行 粗糙 平行 各个方向 镜面反射 漫反射 反射 面 光滑 粗糙 作用 改变光的传播方向 从各个方向看到自 身不发光的物体 举例 黑板反光、光污染 银幕布粗糙不平 相同 点 都遵循光的_________反射定律 考点1 探究光的反射定律  【典例1】(2012·徐州中考)如图所示， 把一可沿ON折叠的白色硬纸板放置在平 面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面 上的O点，在纸板上描出入射光线AO和反 射光线OB，并测出反射角和入射角。改变光的入射角度，重复 上述实验步骤。 (1)该实验探究的问题是(　　) A.光能否发生反射 B.光线是否沿直线传播 C.光是否只能在镜面上反射 D.反射光线的位置有什么规律 (2)硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面　　　　。 (3)将ON右侧纸板向后折，就看不到反射光线，这说明反射光 线和入射光线在_____________________________________。 (4)接下来，如果想探究对于已知光路，光能否沿它的反方向 传播，请你简要说明做法。 【思路导引】解答本题的关键是分析光反射时，反射光线的位 置及反射角与入射角的关系。 【精讲精析】本题考查“探究光的反射规律”的实验。 (1)在此题中，在纸板上描出入射光线AO和反射光线OB，并测 出反射角和入射角。改变光的入射角度目的是研究反射角与 入射角的关系，即光在反射时遵循什么规律；(2)因为法线ON 垂直于反射面，所以用来显示光路的纸板要保持与镜面垂直； (3)将ON右侧纸板向后折，就看不到反射光线，这说明反射光 线、入射光线和法线应在同一平面内；(4)让光线沿着纸板上 已经画出的一条反射光线射到平面镜上的O点，观察反射光线 是否与原入射光线重合；选择其他反射光线，重复上述步骤。 答案：(1)D　(2)垂直　(3)同一平面内 (4)让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上 的O点，观察反射光线是否与原入射光线重合；选择其他反射 光线，重复上述步骤。 【方法归纳】 (1)利用光屏显示光路； (2)根据线或角的对应变化，得出三线关系和二角相等。 考点2 光的反射定律的理解和应用  【典例2】(2012·日照中考)在图中，画出入射光线AO的反射 光线，并标明反射角的大小。 【思路导引】抓住三个关键点： 【精讲精析】本题考查光的反射定律。首先过入射点作出法 线，再在法线右侧画出反射光线，入射光线与镜面的夹角是 60°，所以入射角为90°-60°=30°，根据反射角等于入射角 作出反射光线，反射角也为30°。 答案：如图所示 【方法归纳】应用光的反射定律作图 1.下列属于光的反射现象的是(　　) A.阳光下，地面上形成树影 B.日食、月食的形成 C.激光引导掘进机沿直线前进 D.黑板的“反光”现象 【解析】选D。本题考查光的反射现象。A、B、C都属于光的直 线传播；黑板的反光现象是同学们常见的光的反射现象，故 选D。 2.光射到平面镜上，入射角为45°，反射角为(　　) A.0°　　　B.30°　　　C.45°　　　D.90° 【解析】选C。本题考查光的反射定律。光发生反射时，反射 角等于入射角，入射角为45°，反射角也是45°。 3.(2012·淮安中考)如图所示是“探 究光的反射规律”的实验装置，一可 沿ON折叠的白色硬纸板垂直放置在平 面镜上，使光线AO紧贴硬纸板射向镜 面O点，为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行 的操作是(　　) A.绕ON前后转动板E B.绕ON前后转动板F C.改变光线AO与ON之间的夹角 D.改变光线OB与ON之间的夹角 【解析】选C。本题考查探究光的反射定律实验。研究反射角 与入射角之间的关系，应多次改变入射光线的位置，也就是改 变入射角的大小，观察反射角的变化，从而得出二者的变化规 律。 4.关于光的反射，下列说法正确的是(　　) A.当入射光线与反射面的夹角为20°时，反射角也为20° 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 【解析】选B。本题考查“探究光的反射规律的实验”。不论 入射光线如何变化，反射角始终等于入射角。入射光线与反射 面的夹角为20°，则入射角为70°，故反射角为70°，A错。 入射角增大5°，反射角也增大5°，则入射光线与反射光线的 夹角增大10°，C错。漫反射和镜面反射都遵守反射定律，D 错。 5.(2012·鸡西中考)教室内用来放映投影片的银幕，表面是白 色且粗糙的，其目的是(　　) A.不反射光　　　　　　　 B.能折射光 C.发生漫发射 D.发生镜面发射 【解析】选C。本题考查漫反射。放映投影片的银幕，表面是 白色可以反射各种色光，表面粗糙可以发生漫反射，使不同方 向的同学都能看到银幕上的内容。故本题选C。 6.一条入射光线与镜面的夹角是20°，则入射角是　　　　， 反射角是　　　　。如果使入射光线逐渐靠近法线，反射光线 将　　　　。 【解析】本题考查光的反射定律。入射角是入射光线与法线的 夹角，入射光线与镜面的夹角为20°，则入射角为70°，反射 角等于入射角也为70°。入射光线靠近法线，即入射角减小， 则反射角也减小，即反射光线也要靠近法线。 答案：70°　70°　靠近法线 7.根据图中给出的条件，分别画出入射光线、反射光线和平面 镜。 【解析】本题考查学生作光的反射光路图的能力。根据光的反 射规律，反射角等于入射角，法线平分入射光线和反射光线形 成的夹角，平面镜与法线垂直。 答案：如图所示 8.如图所示为研究光的反射规律的实验 装置，其中O点为入射点，ON为法线， 面板上每一格对应的角度均为10°，实 验时，当入射光线为AO时，反射光线为 OB；当入射光线为CO时，反射光线为OD；当入射光线为EO时， 反射光线为OF。 (1)请完成下面表格的填写。 (2)分析上述数据，可得出的初步结论是：_______________。 实验序号 入射光线 入射角 反射角 1 AO 50° 50° 2 CO 40° 40° 3 EO _______　　　　_______ 【解析】本题考查“探究光的反射规律的实验”。 (1)当入射光线为AO时，AO与法线的夹角为50°，与法线夹角 为一格时，其夹角为10°，从图中可以看出EO与ON的夹角为 20°，OF与法线的夹角也为20°，所以当EO为入射光线时，入 射角、反射角都等于20°。 (2)①当入射光线为AO时，入射角为50°，此时反射光线OB与 ON的角度为50°，即反射角为50°；②当入射光线为CO时，入 射角为40°，此时反射光线OD与ON的角度为40°，即反射角为 40°；③当入射光线为EO时，入射角为20°，此时反射光线OF 与ON的角度为20°，即反射角为20°；因此由表中数据可得反 射角等于入射角。 答案：(1)20°　20° (2)反射角等于入射角 找找你容易错在哪里? 请在图中画出反射光线，并标出反射角的大小。 【学生自答】 【教师点评】 ①法线正确； ②方向错误：应斜向左上方； ③反射角标注错误：应为法线与反射光线的夹角； ④漏标注垂直符号。 【正确作图】