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- 2021-10-27 发布
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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】