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第三章 光和眼睛
3.2 探究光的反射規律
課時導入
從身邊的問題出發：
波光粼粼的水面，刺眼的玻璃幕墻，老師的板書。為什么我們能看到這些本身不發光的物體？
光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的，如果傳播中遇到另一介質的表面會發生怎樣的變化呢？
課時導入
思想方法
聯想法：就是由甲事物想到乙事物的心理過程。具體來說，是借助想象，把形似的、相連的、相對的、相關的或在某一點上有相通之處的事物，選取其溝通點加以聯想。可以有接近聯想，類似聯想，對比聯想等。
知識點
光的反射現象
知1－講
感悟新知
1
現象：在暗室內使激光射向手中的小鏡子，發現激光又回到了空氣中 現象：我們能看到不發光的書本，是因為光入射到書本又進入到了我們的眼睛
共同點：當光射到物體表面時，被物體表面反射回去
知1－講
感悟新知
由現象總結
1. 光的反射 光在_________________上改變傳播方向又________________的現象，叫做光的反射。
發生反射的光仍在原來介質中傳播，速度不變。
兩種介質分界面
返回原來介質中
知1－講
感悟新知
2. 幾個基本概念
一點 入射點O 光入射到分界面上的點
三線 入射光線AO 射向分界面的光線
反射光線OB 從分界面返回原介質的光線
法線ON 從入射點引出垂直于分界面的直線
兩角 入射角α 入射光線與法線的夾角
反射角β 反射光線與法線的夾角
知1－講
感悟新知
建構模型
關于法線：
1. 法線是過入射點且與反射面垂直的直線。
2. 法線并不真實存在。
3. 引入法線更有利于準確描述入射光線、反射光線的空間位置。
知1－講
感悟新知
作圖規則
知1－講
感悟新知
例 1
如圖所示，PQ 為一平面鏡，一束光射到該平面鏡上發生了反射。
知1－講
感悟新知
(1)請判斷：________是法線； ________是入射光線；________是反射光線。
(2)若∠ AON=60°，那么入射角為 ________°；
∠ BON=________°。
(3)若入射光線AO 與鏡面的夾角是30°，則反射角是 ________°；若反射光線OB 與入射光線AO 的夾角為60°，則入射角為________ °。
ON
AO
OB
60
60
60
30
知1－講
感悟新知
思路導引：法線與鏡面垂直，入射角和入射光與鏡面的夾角二者互余，則入射角α =90°－30° =60°；根據光的反射定律可知，反射角β =α =60°。反射角等于入射角，所以法線是反射光線與入射光線夾角的角平分線，α ′=β ′ = =30°。
知1－講
感悟新知
角度識別與計算途徑
識別
計算
知1－練
感悟新知
1. 一束光線和水平鏡面的夾角是30°，下列說法正確的是( )
A. 反射角是60°
B. 入射角是30°
C. 入射角增大5°，反射角增大10°
D. 反射光線和入射光線的夾角是60°
A
知2－講
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知識點
光的反射規律
2
實驗探究
器材 激光筆一支，小塊平面鏡，可以沿中線ON 折轉的E、F 兩塊硬紙板組成的光屏、量角器
裝置準備 把小平面鏡放在水平桌面上，再把硬紙板豎直立在平面鏡上。先用鉛筆在E 板上畫出幾條不同角度的直線，然后讓激光筆的光沿所畫直線射向平面鏡
知2－講
感悟新知
實驗過程 (1)讓激光筆的光沿著光屏左側的E 板射到鏡面的O 點
(2)前后轉動右側的F 板，尋找反射光。用彩色鉛筆記下光的路徑
(3)改變入射角再做兩次。用量角器量出每次實驗對應的入射角和反射角，填入設計的表格中
(4)將光逆向沿F 板上的一條反射光射向平面鏡，觀察反射光線會怎樣
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實驗現象 (1)只有當F 板與E 板在同一平面內時，F 板上才可以看到反射光線
(2)反射角等于入射角
(3)將光逆向沿F 板的一條反射光射向平面鏡時，反射光沿著原來的入射光方向射出
知2－講
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實驗表格：
實驗次數 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
知2－講
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歸納可以得出結論：
1. 光的反射定律 光反射時，反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內，反射光線和入射光線分別位于________兩側。反射角等于入射角。
2. 在反射現象中，光路是________的。
法線
可逆
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實驗點撥
1. 光屏的作用：顯示光路、探究反射光線與入射光線和法線的共面性、顯示反射角入射角的變化。
2. 驗證三線是否共面的方法：前后折轉光屏一定角度，觀察能否在光屏上看到反射光線( 注意：反射光始終存在，只是看光屏上是否呈現出來)。
3. 實驗中，改變入射角多次測量的目的：可以使實驗結論更具有普遍性，避免實驗結論的偶然性。
知2－講
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思想方法
歸納法：根據一類事物的部分對象具有某種性質，推出這類事物的所有對象都具有這種性質的推理，稱為歸納法。
反射角等于入射角，就是對實驗結果進行分析和歸納得到的。
知2－講
感悟新知
例2
[中考·甘南州]“探究光的反射規律”的實驗裝置如圖5 甲所示，平面鏡放在水平桌面上，標有刻度(圖中未畫出)的白色紙板ABCD 能繞垂直于CD 的ON 軸翻轉，在紙板上安裝一支可
在紙板平面內自由移動的激
光筆。
知2－講
感悟新知
(1)實驗前，應將紙板________放置在平面鏡上；移動激光筆，使入射光束繞入射點O 沿逆時針方向轉動，可觀察到反射光束沿________時針方向轉動。
垂直
順
知2－講
感悟新知
(2)移動激光筆，使入射角為45°，測得反射角也為45°，由此就得出“光反射時，反射角等于入射角”的結論。你認為有何不妥之_______________________________處？ 。
一次實驗得到的結論具有偶然性
知2－講
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(3)如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON 軸向后翻轉任意角度，發現紙板上均無反射光束呈現。此現象說明了 ___________________
___________________；
反射光線、入射光線
和法線在同一平面內
知2－講
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(4)在圖甲中，若將紙板(連同激光筆)繞CD 向后傾斜，此時反射光束 ________(填字母符號)。
A．仍在紙板上呈現
B．被紙板擋住
C．在紙板前方
C
知2－講
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(5)實驗結束后，同組的小明和小剛都想從鏡子中看到對方的眼睛，而不想讓對方看到自己的眼睛，結果他倆誰都沒有能做到，你認為沒有能做到的原因是_____________________。
反射時，光路是可逆的
知2－講
感悟新知
思路導引
(1) 白色紙板ABCD 應垂直放置于平面鏡上，這樣反射光線才可以在紙板上呈現；如圖甲，移動激光筆，使入射光束繞入射點O 沿逆時針方向轉動，則入射角增大，反射角也增大，則反射光線會遠離法線，即反射光線將會順時針轉動。
知2－講
感悟新知
(2) 因為一次實驗具有很大的偶然性，所以不能只由一組數據就得出結論，應改變入射角的度數進行多次實驗。
(3) 如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON 向后翻轉任意角度，發現紙板上均無反射光束呈現。此現象說明了反射光線、入射光線和法線在同一平面內。
知2－講
感悟新知
(4) 在圖甲中，若將紙板( 連同激光筆) 繞CD 向后傾斜，而法線始終垂直于平面鏡，則反射光線、入射光線和法線所在的平面也垂直于平面鏡，所以可知反射光束在紙板前方，故應選C。
(5) 因為反射時，光路是可逆的，所以小明和小剛都能從鏡子中看到對方的眼睛，而不想讓對方看到自己的眼睛是做不到的。
知2－練
感悟新知
1.[中考·柳州]探究光的反射規律的實驗裝置如圖所示，平面鏡M的上方豎直放置一塊附有量角器的白色光屏，它由可以繞ON 折轉的E、F 兩塊板組成。
(1)讓一束光沿著E 板射到鏡面的O 點，
由于光在E 板發生________(填“鏡
面”或“漫”)反射，從光屏前不同
方向都可以看到E 板上光線AO 的徑跡。
漫
知2－練
感悟新知
(2)轉動F 板，當它與E 板共面時，F 板上可找到反射光線OB，它與入射光線AO 分別位于________兩側，這時將F 板向前或后折，在F 板上________(填“能”或“不能”)看到反射光線OB，說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內。
法線
不能
知2－練
感悟新知
(3)下表記錄了光以不同角度入射時對應的反射角。
分析表中數據可得：反射角________ (填“＞”“＜”或“=”)入射角。若一束光以70°的入射角射到鏡面上，則對應的反射角為 ________°。
＝
入射角 30° 45° 60°
反射角 30° 45° 60°
70
知2－講
感悟新知
2.實驗中的“多次測量”
知2－講
感悟新知
3.光的反射規律探究
1. 轉換法顯示光路：入射光和反射光的光路不好直接觀察，所以讓光貼著紙板射向平面鏡，通過“硬紙板”的漫反射或者在空氣中制造煙霧，把光路顯示出來，來達到觀察的目的。
2. 器材放置：硬紙板應垂直于水平放置的平面鏡。
3. 可折轉硬紙板的作用：一是顯示光路；二是探究反射光線和入射光線是否在同一平面上。
知3－講
感悟新知
知識點
鏡面反射與漫反射
3
反射類型 鏡面反射 漫反射
圖示
漫反射不是“亂反射”
知3－講
感悟新知
定義 平行的入射光經平滑表面反射后，反射光仍然平行，稱為鏡面反射 平行的入射光經粗糙不平的表面反射后，反射光線不再平行，射向四面八方，稱為漫反射
反射面的特點 光滑平整的表面 粗糙不平的表面
實例 水中倒影、對鏡化妝、玻璃幕墻反光 觀賞姹紫嫣紅的花朵、電影幕布、書本表面
相同點 二者的每一條光線均遵從光的反射定律
知3－講
感悟新知
例 3
[中考·棗莊] 如圖所示，小明利用一塊平面鏡使此時的太陽光射入隧道內，請你通過作圖畫出平面鏡，并在圖中標出反射角的度數。
知3－講
感悟新知
解：如圖 所示。
知3－講
感悟新知
思路導引：由題知要利用平面鏡使此時的太陽光射入隧道內，即反射光線水平向右，由此畫出反射光線，根據光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光線和入射光線夾角的角平分線就是法線的位置，則反射光線和入射光線的夾角為180°-60°=120°，所以反射角等于入射角等于60°。
知3－講
感悟新知
利用光的反射定律作圖方法
1. 畫入射( 或反射) 光線作圖步驟：
知3－講
感悟新知
2. 畫平面鏡的方法：
知4－講
感悟新知
知識點
光的反射的應用與危害
4
1. 生活中的應用 利用鏡面反射改變光路、照亮暗處；利用漫反射從不同角度看見不發光的物體、用粗糙白布做投影儀屏幕等。
2. 高新技術的應用 紅寶石激光器形成激光束、人造衛星遙感探測地面情況、光纖傳遞信息。
3. 危害 強光造成光污染。
知4－講
感悟新知
拓展一步
光污染：
廣義的光污染包括一些可能對人的視覺環境和身體健康產生不良影響的事物，包括生活中常見的書本紙張、墻面涂料的反光甚至是路邊彩色廣告的“光芒”亦可算在此列。在日常生活中，人們常見的光污染的狀況多為由鏡面建筑反光所導致的行人和司機的眩暈感，以及夜晚不合理燈光給人體造成的不適。
知4－講
感悟新知
皮鞋擦過鞋油后，還要用鞋刷或軟布反復擦幾下，會越擦越亮。以下說法不正確的是( )
A. 皮鞋失去光澤是因為皮鞋的表面有灰塵不光滑，光射向鞋面后發生漫反射
B．鞋油的顏色比皮革鮮艷，可增加鏡面反射效果
C．鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律
D．反復擦可使鞋油涂抹得更均勻，增加鏡面反射效果
例4
B
知4－講
感悟新知
思路導引：當皮鞋的表面不光滑有灰塵時，光射向鞋面后發生漫反射，這樣皮鞋就失去了光澤；涂上鞋油后，鞋油的微小顆粒能填充到鞋的毛孔中，用鞋刷或軟布反復擦幾下，使鞋油涂抹得更均勻，鞋面就變得十分光滑，光射向鞋面后會發生鏡面反射，皮鞋看起來就更光亮更好看了，故A、D 正確，B 錯誤；鏡面反射和漫反射都屬于反射，都遵守光的反射定律，故C 正確。
知4－講
感悟新知
利用關鍵詞辨別鏡面反射與漫反射
知4－練
感悟新知
晚上，在桌面上鋪一張白紙，把一塊小平面鏡平放在紙上，讓手電筒的光正對著平面鏡照射，如圖 所示，從側面看去，________ (填“鏡子”或“白
紙”)比較亮，因為鏡子上發生了
________反射，而白紙上發生了
________反射。
白紙
鏡面
漫
課堂小結
探究光的反射規律
光的反射
反射定律
反射光線與入射光線、法線在同一平面內
反射光線與入射光線分居法線兩側
反射角等于入射角
在反射時光路是可逆的
反射種類
鏡面反射
漫反射
課堂小結
1. 光的反射定律：在反射現象中，反射光線、入射光
線和法線都在同一平面內；反射光線、入射光線分
別位于法線的兩側；反射角等于入射角。
2. 在反射現象中，光路可逆。
3. 反射現象分鏡面反射和漫反射。鏡面反射和漫反射
都遵循光的反射定律。
探究光的反射規律

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