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第十二講 光的反射
A.學前導讀
為什么人們會覺得鉆石特別璀璨奪目？
科幻片中，正義的英雄經常用鏡子對付敵人發射的激光并擊敗敵人，這其中運用了什么道理？
上課時某些同學會覺得黑板“反光”是什么原因？
B.知識詳解
實驗一：光的反射
提問：如何在黑暗的房間內找到我們需要的東西？回答：用電燈、蠟燭、火把、手電筒等照亮房間尋找.
準備一個激光筆（或聚光性很好的手電筒）發射一束光線照射到玻璃（或水面）上，使反射的光線照在墻上.（條件允許的情況下可以利用手表以及陽光進行次實驗）激光筆發射光線照射到一塊玻璃磚上，觀察光線能否反射.
實驗結論（知識點1）：光照射到兩種物質的交界面上時，有一部分光要 繼續傳播的現象叫做光的反射現象.人眼可以看到物體只有兩種情況，一種是物體本身發光進入人眼，另一種是物體反射光進入人眼.
實驗二：光的反射定律
利用激光筆、鏡子、直尺、量角器進行光的反射定律實驗.
實驗中注意幾個問題：
1.對每個新的概念都配合圖作出定義.
2.分別以不同的角度斜射，研究入射角與反射角的關系.
3.讓光線垂直入射，觀察反射光線的傳播方向.
實驗結論（知識點2）： 共面（反射光線、入射光線、法線在同一個平面內）；法線 （反射光線、入射光線分居法線兩側）；兩角 （反射角等于入射角）.
幾個要點：①一定要說反射角等于入射角，注意這兩者的因果關系.
②光在發生反射時，光路是 的.
③反射角隨入射角的變化而變化.
④垂直入射時“三線合一”.
⑤入射角（反射角）是入（反）射光線與法線的夾角，不是與鏡面的夾角.
實驗三：鏡面反射和漫反射
利用手電筒和黑板進行實驗，比較手電筒的光照到光滑的黑板上以及照到凃滿粉筆的黑板上的區別.
學會用光線畫出鏡面反射以及漫反射的光路圖.
實驗結論（知識點3）：平行光照射到光滑的反射面上，反射光線仍然__________，這種反射稱為鏡面反射.平行光照射到粗糙的反射面上時，反射光將沿各個 射出，我們把這種反射叫漫反射.
分類 不同點 相同點
反射面 平行光入射 現象舉例 都遵循光的反射定律
鏡面反射 光滑平面 反射光仍平行，只在一個方向看到反射光 水中倒影；鏡中花
漫反射 凹凸不平面 反射光向各個方向，能在各個方向看到反射光 看到粉筆字；看銀幕上的電影
知識點4：根據光的反射定律作圖
①已知入射光線及鏡面，求反射光線（已知反射光線及鏡面，求入射光線同理）
根據鏡面先作出法線，然后根據反射角等于入射角作出反射光線，注意標明光線方向.
②已知入射光線及反射光線，求鏡面
先作出入射光線和反射光線之間的角平分線即為法線，根據法線作垂線即鏡面
③角反射器：若想將入射光線按反方向射出，必須使用互成直角的平面鏡.
知識點5：旋轉光線、鏡面
無論是旋轉之前還是旋轉之后，始終滿足光的 .
旋轉光線與旋轉鏡面的效果是相同的，但是兩者旋轉的方向正好相反！
知識點6：光的反射定律的實驗探究
本實驗的多種變形會涉及三線共面、法線居中、兩角相等、光路可逆等情況.同學們可以在眾多的實驗題中體會到.
C.典型例題
知識點：光的反射
【例1】如圖所示的四種情景中，屬于光的反射的是（　　）
B.
手影 鉛筆好像在水面上折斷了
C. D.
景物在水中的倒影 手指看上去變“大”了
知識點：發射定律
【例2】關于光的反射定律，下面哪種說法錯誤的是（　　）
A.反射光跟入射光線和法線在同一平面上
B.入射角等于反射角
C.反射光線和入射光線分居在法線的兩側
D.若入射角逐漸減小，則其反射角也將逐漸減小
知識點：鏡面反射與漫反射
【例3】在皮鞋擦過鞋油，還要用鞋刷或軟布反復擦幾下，越擦越亮，這是由于（　 　）
A.反復擦可增加漫反射效果
B.反復擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加鏡面反射效果
C.鞋油反光性能比皮革好，反復擦可使鞋油均勻分布，增加漫反射效果
D.鞋油的顏色比皮革鮮艷，可增加鏡面反射效果
【例4】如圖所示，在暗室中用手電筒照射掛在白色溫墻上的小鏡子，這時看到被照射部分（　　）
A.墻和鏡子都是黑色的
B.墻和鏡子都是白色的
C.墻是黑色的，鏡子是白色的
D.墻是白色的，鏡子是黑色的
知識點：作圖
【例5】如圖所示，一束光斜射到平面鏡上，請畫出AO的反射光線，并標明入射角、反射角的大小．
知識點：旋轉光線、鏡面
【例6】一束光斜射到平面鏡上，轉動平面鏡，使入射角逐漸減小，則反射角（　　）
A.逐漸減小，但總等于入射角 B.保持不變
C.逐漸增大，且總大于入射角 D.逐漸減小，但總小于入射角
知識點：光的反射定律的實驗探究
【例7】（2011 舟山）如圖是研究光的反射定律的實驗裝置，為了研究反射角與入射角之間的關系，實驗時應進行的操作是（　　）
A.沿ON前后轉動板E B.沿ON前后轉動板F
C.改變光線OB與ON的夾角 D.改變光線AO與ON的夾角
D.夯實基礎
1.我們能夠看見不發光的物體，是因為物體表面 的光進入了我們的眼睛；而我們能從不同的方向看到本身不發光的物體，是因為光射到物體表面發生了 反射的緣故.
2.如下左圖，是光在平面上發生反射的情況，圖中法線、反射角和入射角分別是 、__________、____________.
3.我們在教室的各個方向都能看到黑板上的字，這是光的 現象；學習或工作中使用的臺燈上有一個燈罩如上右圖，是利用光的 規律將光線盡量集中照到需要照射的地方，因此燈罩內表面應盡量 .
4.夕陽的光輝下，遠山盡在暮氣中，與水中嬉戲的鳥兒相映成輝.我們能看到水中嬉戲的鳥兒是光的 現象.
5.在室內桌面上蒙上一層白布可以使室內顯得發亮一些，原因是光在白布上會發生 反射；在遠處行駛的車輛，有時車窗會“發出”一片白亮的光芒，此時光在車窗上發生了 反射.
E.進階拓展
1.一束入射光線跟平面鏡的夾角為30°，則它的反射光線與法線的夾角為（ ）
A.60° B.30° C.90° D.120°
2.關于鏡面反射和漫反射，下列說法不正確的是（ ）
A.鏡面反射遵守反射定律 B.平行光束經平面鏡反射后仍為平行光束
C.漫反射后，有些光線不遵守反射定律 D.平行光束被漫反射后，不再是平行光束
3.兩位同學做捉迷藏游戲，甲同學躲在書櫥的背后，通過穿衣鏡能看到乙同學的眼睛，則乙同學（ ）
A.不能看到甲同學 B.一定能看到甲同學全身
C.至少可以看到甲同學的眼睛 D.以上說法都不對
4.小甫用雷射筆對著平面鏡作反射定律的實驗，如圖所示．雷射筆發出的光線經平面鏡反射后，其行進的路線為圖中的哪一條線（　　）
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
5.入射光線與平面鏡的夾角為45°，轉動平面鏡，使入射角增大5°，則入射光線與反射光線的夾角為（ ）
A.100° B.80° C.95° D.85°
6.如圖所示為用玻璃罩罩著的古石碑，由于玻璃反光，石碑上的字很難看清．
小科認為：①用玻璃罩能有效防止酸雨對石碑的侵蝕；
②石碑上的字發生了鏡面反射；
③罩外的樹木通過玻璃表面反射成了虛像；
④若罩外的光線再強一點，石碑上的字看起來一定會更清晰；
⑤若罩內能給石碑一定的照明，石碑上的字看起來會更清晰．
其中合理的是（　　）
A、①③⑤ B、②④⑤ C、①②③④ D、①③④⑤
7.完成圖中各光路圖.
8.如圖所示，天氣晴朗時，我們觀看一幢房子向著陽光的窗戶，會發現有的窗戶很亮，而有的則較暗，你能解釋產生這種現象的原因嗎？
9.錢包掉到沙發下，沒有手電筒，小明借助平面鏡反射燈光找到了錢包.圖中已標示了反射光線與入射光線，請在圖中標出平面鏡，并畫出法線.
10如圖所示，光線與鏡面成角投射到鏡面上，反射光線與入射光線夾角為多大？若把鏡面順時針旋轉，入射光線不變，這時反射光線與入射光線的夾角又為多大？
F.課后訓練
1.下面幾個現象中與光的反射有關的是（ ）
A.晚上逛街時看到閃爍的霓虹燈光 B.太陽光下人影相伴
C.能看到本身不發光的物體 D.利用激光使隧道準直
2.要使反射光線跟入射光線垂直，則入射光線與反射光線的夾角應為（ ）
A.45° B.90° C.30° D.60°
3. 雨后晴朗的夜晚為了不踩到地上的積水，下面的判斷中正確的是（ ）
A.迎著月光走時，地上發亮處是水；背著月光走時，地上暗處是水
B.迎著月光走時，地上暗處是水；背著月光走時，地上發亮處是水
C.迎著月光走或背著月光走，都應是地上發亮處是水
D.迎著月光走或背著月光走，都應是地上暗處是水
4.用磨砂玻璃做黑板是因為（ ）
A.玻璃光滑，對光束的反射性能好 B.經過磨砂的玻璃漫反射的性能好
C.利用平面鏡成像，可以看得更清楚 D.可以增大學生視野
5.一束光線被平面鏡反射，要使反射光線從原來位置偏轉20°角，可以采用的方法是（ ）
A.將平面鏡轉動20°角 B.將平面鏡轉動10°角
C.將入射光線偏轉30°角 D.將入射光線偏轉10°角
6.有一條入射光線射到鏡面上，入射光線與鏡面間的夾角為，若入射角減小，則反射光線與入射光線的夾角為 .若入射光線與鏡面間的夾角由增大到，則反射角從 變化到 .
7.現代VCD機是利用激光照射到刻有凹凸的光碟上，通過光 到接收器上讀取光信號而放音像的，其原理就是仿用了聲學中的“ ”原理，同時說明了光也能傳遞 .
8.有一種液面微變監視器，基本結構原理如圖所示，光束發射器始終以一定角度向被監視的液面發射一束細光；光束經液面反射，其反射光被水平放置的平面光電轉換接收器接收，再通過顯示器顯示出來.若反射到光電轉換接收器的光點由移向，則表明被監視的液面 了，若接收器上接收到的光點由移到，則說明被監視的液面 了（填“上升”或“下降”）.
9.請按要求作圖：
（1）如圖a，完成光路圖并標出反射角的度數.
（2）如圖b，光線經平面鏡反射后改變了方向，請畫出平面鏡的位置，標出法線和入射角.
（3）要通過豎直井道把此時的太陽光引射至地鐵車站，需要哪些器材，請在圖c中畫出光路圖.
G.設計實驗
自制潛望鏡
用潛望鏡來觀看窗外的景物是很有趣的，也可以用它來捉迷藏.當然，人們制造潛望鏡主要是為科學研究和國防服務的.科學家利用潛望鏡在地下室中觀察火箭的發射；在進行原子物理實驗的時候，科研工作者利用潛望鏡隔著厚厚的保護墻，就能觀察到那些有放射性的危險實驗.潛水艇在水下航行的時候，也必須利用潛望鏡觀察海面的情況.
　　器材：兩面一樣大的小方鏡、一塊硬紙板、小刀、鉛筆、直尺、膠帶、
　　步驟：1．如圖所示，用直尺和鉛筆在紙板上畫出潛望鏡的展開式設計圖.將設計圖連同視窗（A）和裝鏡子的長條切口（B）剪下來（如圖）.
　　 2．用膠帶把鏡子的四邊裹貼好，鏡子應比潛望鏡的視窗稍大一些.
　　 3．將紙板折起來，粘成一個長方形，并用膠帶將耳片C固定好.用耳片D將一塊紙板粘貼在潛望鏡的頂端.
　　 4．把鏡片插入切口，（要使小鏡子和長紙盒之間的夾角等于45°），兩面小鏡子平行對好，一個潛望鏡就做成了.
　　 5．現在，您的視線可以通過底下的鏡片從潛望鏡中越過阻擋住您視線的物體了，如柵欄和墻壁.
H.拓展閱讀
鏡子小史
古代人類最初是從江河池水中看到自己的形象的，因此曾有過以水為鏡的階段.在江河池水中看像，受自然條件限制，刮風、下雨時水面不平，或水流渾濁就看不清像了.于是從生活經驗中發展到用器皿盛水照像，這就是“水鏡”.最早是用陶盆盛水來看自己的形象，我國西安半坡村出土的原始社會的文物中，就有用來盛水的陶器.后來有了銅盆，又用銅盆盛水.利用“水鏡”只能俯首看像，不能抬頭.到了青銅時代，由于銅面能反光，人們便直接用銅面照像，由此產生了銅鏡.戰國時期，由于社會生產關系發生大變革，各種工藝技術發展很快，銅鏡制作技術不斷提高.銅鏡背面多用淺浮雕或鑲嵌金銀絲，做出各種圖案，成為精美的工藝品.青銅鏡在我國用了三千多年，直到清朝末年才被玻璃鏡代替.
玻璃鏡是600多年前威尼斯人發明的.他們首先制作出了平玻璃板，接著發明了在平玻璃板上鍍金屬，制成了鏡子.起初玻璃板上鍍的是錫和水銀的混合物.水銀蒸氣有毒，對人有害.現在制鏡用的是化學鍍銀工藝，也有鍍鋁的.
I.知識拾遺
同學們，你能回答學前導讀中的三個問題了嗎？
本課中的疑問

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