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(共28張PPT)
第四章 光現象
第2節 光的反射
物理觀念:
(1)了解光的反射現象,知道法線、入射角和反射角的含義。
(2)理解光反射的定律。認識反射現象中光路的可逆性。
(3)知道什么是鏡面反射,什么是漫反射。
科學思維:通過對比觀察,了解鏡面反射和漫反射的主要差異。
科學探究:經歷“探究光反射時的規律“,獲得比較全面的探究活動的體驗。
科學態度與責任:
(1)在 “探究光反射時的規律”過程中,培養學生的科學態度。
(2)鼓勵學生積極開發小發明、小制作活動,認識平面鏡在科學技術、生產和生活中的應用。
我們能看到這些東西是因為光源發出的光射入眼睛。
我們為什么能看到本身不發光的東西呢?我們能看到不發光的物體,是因為物體反射的光進入了我們的眼中。
知識點一:光的反射定律
光遇到物體的表面時,一部分光會改變原來的方向,返回到原來的物質中傳播的現象,叫做光的反射。
光遇到任何物體的表面都會發生反射,從而使我們能看到本身不發光的物體。
i
r
N
入射光線
反射光線
入射角
反射角
法線
反射面
O
(一)光的反射的基本概念
法線:通過入射點且垂直于反射面的直線(ON)——虛線
入射角(i):入射光線與法線的夾角
反射角(r):反射光線與法線的夾角
一點、兩角、三線
(二)探究光的反射定律
提出問題:
光反射時遵循什么規律?即反射光是沿著什么方向射出的?
猜想與假設:
2.反射角與入射角的大小關系。
實驗思路:
當光發生反射現象時,每一束反射光對應著一束入射光。因此,要探究光反射時的規律,就要找到反射光與入射光的位置關系。
1.反射光線與入射光線和法線的位置關系。
我們可以把一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一張用來顯示光的傳播路徑的紙板豎直地立在平面鏡上,紙板上的直線ON垂直于鏡面,如圖所示。
注意:實驗中應使光沿不同角度入射,經過多次測量,分析實驗數據,找出反射光與入射光之間的位置關系。
1. 使一束光貼著紙板沿某一個角度射到O點,經平面鏡反射,沿另一個方向射出。在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF。
實驗過程:
次數 ∠i ∠r
1
2
3
...
2.改變光束入射的角度,觀察反射光的方向是否改變。多做幾次,換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。取下紙板,用量角器測量ON兩側的∠i和∠r,將數據記錄在下表中。
3.按圖中那樣,把紙板NOF向前折或向后折,觀察是否能看到反射光線。
實驗演示:探究光的反射定律
(1)入射光線和反射光線分居法線兩側。
(2)入射光線、法線、反射光線在同一平面內。
分析論證:
(3)反射角等于入射角。
在反射現象中,反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內;反射光線和入射光線分別位于法線兩側;反射角等于入射角。這就是光的反射定律。
三線共面、兩線分居、兩角相等
實驗結論:
光線垂直入射時,情況又會怎樣?
反射角 = 入射角 = 0°
三線合一
當光線垂直入射時,它將被垂直反射出去。
拓展探究:
(三)光路的可逆性
i
r
結論:在反射現象中,光路可逆。
思考:光線沿反射光線入射,會怎樣射出呢?
(1)指出光路圖中的入射角與反射角。
(2)假如∠2=60°,入射角等于____,反射角等于____,入射光線與反射光線的夾角等于______。
例 根據下圖回答下列問題。
法線 N
O
1
2
3
4
(3)假如∠1=60°,入射角等于_____,反射角等于_____,入射光線與反射光線的夾角等于______。
入射角
反射角
60°
60°
120°
30°
30°
60°
畫出反射光線
畫出入射光線
畫出鏡面
畫一畫
讓一束陽光斜射到平面鏡,反射到墻上,觀察到什么現象?讓一束陽光斜射一張白紙,觀察到什么現象?對比平面鏡和白紙表面,你發現什么?
知識點二:鏡面反射和漫反射
反射面平整光滑,當光平行入射時,法線彼此平行,反射光會被平行反射,這種反射叫作鏡面反射。
1.鏡面反射
反射面凹凸不平,當光平行入射時,法線彼此不平行,光線向四面八方反射,這種反射叫作漫反射。
2.漫反射
鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
鏡面反射 漫反射
光路圖
反射面
反射光
現象
共同點 反射面光滑
反射面粗糙、凹凸不平
平行光入射時,反射光仍平行射出
平行光入射時,反射光向四面八方反射
只在某一方向上能看見亮光
在各個方向都能看見物體
鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律
3.歸納
當強烈的太陽光照射到光滑表面時,發生鏡面反射,炫目的光干擾人們的正常生活,造成“光污染”。
想想議議
有時,黑板反射的光會很亮,使一些同學看不清黑板上的字。請畫出這種現象的光路。 為了保護同學們的眼睛,請你根據所學的知識提出改變這種狀況的建議。
建議:(1)人移動位置改變看黑板的方向;(2)使黑板變粗糙,防止發生鏡面反射。
光的反射
概念:
光在傳播過程中被介質表面反射回去的現象
反射定律
三線共面
兩線分居
兩角相等
在反射現象中,光路是可逆的
光的反射定律
鏡面反射和漫反射
鏡面反射:反射面光滑
漫反射:反射面粗糙、凹凸不平
1.一束光射到平面鏡上,當入射光線與鏡面的夾角逐漸增大時,則( )
A.入射角逐漸增大,反射角也逐漸增大
B.入射角逐漸減小,反射角逐漸增大
C.入射角逐漸減小,反射角也逐漸減小
D.入射角逐漸增大,反射角逐漸減小
C
2.有一光電控制液面的儀器,是通過光束在液面上的反射光線打到光電屏(能將光信號轉化為電信號進行處理)上來顯示液面高度,然后通過裝置調節液面的高度。如圖所示的光路圖,當光電屏上的光點由S1移到S2時,表示液面高度( )
A.上升 B.下降
C.不變 D.都有可能
A
3.雨過天晴的夜晚,為了不踩到地上的積水,下面判斷中正確的是( )
A.迎著月光走,地上暗處是水;背著月光走,地上亮處是水
B.迎著月光走,地上亮處是水;背著月光走,地上暗處是水
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
B
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