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第三章 第一節(jié)
探究：光的反射定律
導入新課
欣賞手影舞表演
學習目標
1 知道光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點，知道光在真空中的傳播速度。
2 了解鏡面反射和漫反射，能從眾多的光現(xiàn)象中辨別出光的反射現(xiàn)象。
3 通過實驗探究并了解光的反射定律。會應用光的反射定律解決簡單的問題。
第一節(jié) 探究：光的反射定律
（1）光源：把那些正在發(fā)光的物體稱為光源。
1. 光源
太陽以及我們看到的絕大多數(shù)
星星都是恒星，恒星都能發(fā)光
螢火蟲發(fā)出淡淡的綠光
大海深處水母的發(fā)光
一、光的直線傳播
（2）對光源的理解
①光源是指能夠發(fā)光的物體，太陽、發(fā)光的電燈、點燃的蠟燭等都是光源。
②有些物體本身不發(fā)光，但由于它們能反射太陽光或其他光源發(fā)出的光，好像它們也在發(fā)光一樣，不要誤認為這些物體就是光源，如月球、所有行星和反光的鏡子，它們都不是光源。
月亮
夜行安全衣
鉆石
月球、鉆石和夜行安全衣不發(fā)光，是反射光，所以不是光源。
一、光的直線傳播
2. 光的直線傳播
（1）光在空氣中的傳播
結(jié)論：光在空氣中沿______傳播。
直線
一、光的直線傳播
（2）光在玻璃中的傳播
一、光的直線傳播
（3）光在水中的傳播
一、光的直線傳播
（4）光在同種不均勻介質(zhì)中的傳播
一、光的直線傳播
結(jié)論：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播
歸納結(jié)論：光的直線傳播
注意
若介質(zhì)不均勻，則光的傳播方向要發(fā)生改變。
光在不均勻的大氣中傳播時，方向發(fā)生改變（折射）
一、光的直線傳播
光線：為了便于描述光傳播的路徑，在物理學中用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，并將這條帶箭頭的直線稱為光線。
光線不是客觀存在的，它是人們建立的一種理想模型。
想一想 怎么直觀、形象表示光的傳播情況？
3. 光線
一、光的直線傳播
（1）影子的形成
光在傳播過程中，遇到不透明的物體，由于光是沿直線傳播的，在物體后面光線不能到達的地方就形成影子。
迄今為止自然界中最大的影子是黑夜。日食和月食也和影子有關。
4. 光的直線傳播現(xiàn)象
一、光的直線傳播
（2）小孔成像
一、光的直線傳播
為什么光斑是圓的呢？
（2）小孔成像
一、光的直線傳播
②小孔成像原理：燭焰上部的光線，由于光的直線傳播，通過小孔后，射到了下部；同理，燭焰下部的光線通過小孔后，射到了上部。
我國的學者—墨翟（墨子）和他的學生，做了世界上第一個小孔成倒像的實驗，解釋了小孔成倒像的原因，指出了光沿直線進行的性質(zhì)。
一、光的直線傳播
④小孔成像現(xiàn)象——樹下的圓形光斑。
圓形光斑實質(zhì)是太陽經(jīng)小孔所成的像
發(fā)生日食，在地面上的光斑，是日食時日面形狀的投影，所以光斑會變成月牙形
一、光的直線傳播
（1）激光準直
由于光沿直線傳播，在開拙隧道時，工人們可以用激光束引導掘進機，使掘進機沿直線前進，保證隧道方向不出偏差。
5. 光直線傳播的應用
一、光的直線傳播
射擊瞄準要領:
“三點一線”才能射得準，即槍上標尺的缺口、槍上的準星和射擊目標要在一條直線上。
缺口
目標
準星
（2）射擊瞄準
一、光的直線傳播
由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，最前面的同學反射的光能直接進入人眼，若所有的同學都在一條直線上，前面相隔一位的同學反射的光就不會進入人眼，所以只要我們每個人都只能看見自己前面的一個人，隊就排直了。
（3）排隊
一、光的直線傳播
6. 光的傳播速度
事實上閃電和雷鳴是同時發(fā)生的，但我們卻是先看到閃電，后聽到雷聲。這是為什么呢？
想一想：
雷雨天，我們總是先看見閃電，后聽到雷聲，為什么呢？
光傳播得比聲音快
光速有多大呢？不同介質(zhì)中光速相同嗎？
一、光的直線傳播
真空中的光速是宇宙中最快的速度，用_____表示。
c=________________。
計算中，可以近似取 c=3×108m/s= 3×105km/s
2.99792×108m/s
c
如果一個人以光速繞地球飛行，他在1秒的時間內(nèi)能繞地球轉(zhuǎn)7.5圈。
（1）真空中的光速
一、光的直線傳播
【結(jié)論】 一般情況下，v真空＞v空氣＞v水＞v玻璃。
（2）光在不同介質(zhì)中的傳播速度
介質(zhì) 光 速
真空
空氣
水
玻璃
c=3×108m/s
約為3c/4
約為2c/3
c=3×108m/s
一、光的直線傳播
【例題】為探究光的傳播規(guī)律，小明在家中做了如下三個實驗：
（1）探究光在氣體中的傳播規(guī)律。實驗現(xiàn)象如圖甲，為了使實驗現(xiàn)象明顯，小明在激光燈下方點燃了一盤蚊香，你認為這樣做的目的是________________________；
（2）小明探究光在液體中的傳播規(guī)律。實驗現(xiàn)象如圖乙，小明接著沿著水槽側(cè)壁倒入濃糖水，看到實驗現(xiàn)象如圖丙；小明再用木棍攪拌后，實驗現(xiàn)象又恢復到圖乙。以上現(xiàn)象說明光在___________介質(zhì)中沿直線傳播。
顯示光的傳播路徑
同一種均勻
跟蹤練習
1. 光的反射
二、實驗：探究光的反射定律
當光射到物體表面時，被物體表面反射的現(xiàn)象叫做光的反射.
光遇到任何物體的表面都會發(fā)生反射，從而使我們能看到本身不發(fā)光的物體。
入射光線
反射光線
反射面
二、實驗：探究光的反射定律
任務:如何找到反射光線的位置？
是否與入射光線在同一平面內(nèi)？
？
法線N
入射點
O
O
法線N
入射角
i
反射角
r
入射光線
反射光線
反射面
入射點
二、實驗：探究光的反射定律
二、實驗：探究光的反射定律
探究：光在反射時遵循什么規(guī)律，即反射光沿什么方向射出？
作出猜想：
（1）反射光線、入射光線、法線_____（在/不在）同一平面內(nèi)；
（2）反射光線和入射光線位于法線的 _____（同一側(cè)/兩側(cè)）；
（3）光在反射時，反射角的大小_____（等于/不等于）入射角；
二、實驗：探究光的反射定律
讓入射光線沿著可折疊的光屏向平面鏡入射，觀察可折疊的光屏上得到的反射光線，再將有反射光線的半個光屏向后或前轉(zhuǎn)動，觀察光屏上是否還有反射光線
1、驗證猜想1和2：
2、驗證猜想3：
讓光沿著光屏射向平面鏡，做出入射光線、反射光線的位置，用光屏上量角器量出入射角、反射角的大小；改變?nèi)肷涔饩€的方向（做3次），觀察反射角的大小怎樣改變。
實驗步驟：
次數(shù) 入射角 反射角
1
2
3
實驗結(jié)論：光的反射定律
二、實驗：探究光的反射定律
（1）反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；
（2）反射光線和入射光線位于法線的 兩側(cè)；
（3）光在反射時，反射角的大小等于入射角；
(4)在反射現(xiàn)象中，光路 是可逆的。
一個平面
半個平面
準確位置
在反射現(xiàn)象中，光路 ＿ (是/不是）可逆的。
猜想
反射光線的位置
在確定反射光線的過程中，引入法線是否有必要 ？
二、實驗：探究光的反射定律
（1）反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)；
（2）反射光線和入射光線位于法線的 兩側(cè)；
（3）光在反射時，反射角的大小等于入射角；
一個平面
半個平面
準確位置
反射光線的位置
入射光線與法線所組成的平面內(nèi)
法線將該平面分割成兩部分
反射光線、入射光線與法線的夾角
跟蹤練習
【例題1】如圖所示，早晨的太陽光與水平方向成30°角射到一水平放置的平面鏡上，則反射角為______，反射光線和入射光線的夾角為______；將平面鏡水平向右移，太陽光與鏡面的夾角會______（選填“增大”、“不變”或“減小”）。
60°
不變
120°
根據(jù)圖解，太陽光與水平方向成30°角射到水平放置的平面鏡上，
則入射角等于90°﹣30°＝60°
在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角，所以反射角也等于60°。
反射光線與入射光線的夾角是60°+60°＝120°
由于平面鏡水平放置，將平面鏡水平向右移，太陽光與鏡面的夾角不變。
三、鏡面反射與漫反射
1. 鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面時都能發(fā)生反射現(xiàn)象，根據(jù)反射面的不同性質(zhì)，光的反射分為兩種類型。
（1）鏡面反射
①一束平行光射到光滑的物體表面，如鏡面或平靜的水面，其反射光束仍然是平行的，這種反射叫做鏡面反射。
（2）漫反射
物體表面往往都比較粗糙，平行光經(jīng)反射后，反射光不再平行，而是射向各個方向，這種反射叫做漫反射。
注意：漫反射和鏡面反射都遵守光的反射規(guī)律。
同學們能從不同方向看清老師及黑板上的字，就是因為老師、字都發(fā)生了漫反射。
三、鏡面反射與漫反射
鏡面反射 漫反射
概念
光路圖
反射面
舉例
共同點
光滑的平面
粗糙的表面
黑板反光，物體在
平靜水面中的像等
從不同角度看到
不發(fā)光物體
鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律
（3）漫反射和鏡面反射異同點
一束平行光投射到光滑的物體表面，反射光束仍然是平行的
平行光經(jīng)比較粗糙的表面反射后，反射光不再平行，射向各個方向
三、鏡面反射與漫反射
電影的屏幕做得粗糙好還是光滑些好呢？為什么？　　
屏幕粗糙一些好。
屏幕粗糙可以加強漫反射，向各個方向反射光，讓各個位置的人都能看清屏幕上的畫面。
三、鏡面反射與漫反射
二、課堂總結(jié)
①光源：能夠發(fā)光的物體稱為光源。
②光的傳播：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
③現(xiàn)象：影子、日食、月食、小孔成像等。
④光速：真空 c=3×108m/s= 3×105km/s
①光反射時，反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)；
②反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；
③反射角等于入射角。
④在反射現(xiàn)象中，光路可逆。
①鏡面反射：一束平行光射到光滑的物體表面，其反射光束仍然是平行的。
②漫反射：平行光經(jīng)比較粗糙的物體表面反射后，反射光不再平行，而是射向各個方向。
光的反
射定律
光的反射
鏡面反射
和漫反射
光的傳播
三、作業(yè)提升
達標導測：
1.C 2.A 3.不是 漫
三、作業(yè)提升
課后作業(yè)：
自制潛望鏡

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