二課時光反射定律

第二課時光的反射定律【自學(xué)卡片】1.光的反射:(1)定義:光射到物體表面被

回去的現(xiàn)象。(2)七要素:“三線一點一面兩角”。并在圖中標(biāo)出①入射光線:

到物體表面的光線。②反射光線:從物體表面

的光線。③入射點:入射光線在物體表面上的投射點。④法線:過入射點與物體表面

的直線。⑤反射面:反射光的表面。⑥入射角:

光線與

之間的夾角。⑦反射角:

光線與

之間的夾角。參考答案：(1)反射(2)①投射②返回④垂直⑥入射法線⑦反射法線2.光的反射定律:(1)三線共面:反射光線、入射光線與法線在

。(2)法線居中:反射光線和入射光線分別位于法線

。(3)兩角相等:

角等于

角。參考答案：(1)同一平面內(nèi)(2)兩側(cè)(3)反射入射3.兩種反射:(1)鏡面反射:平行光投射到

的物體表面,其反射光束

。(2)漫反射:平行光投射到

的物體表面,其反射光射向

。參考答案：(1)光滑平行(2)粗糙各個方面【想一想】生活中我們?yōu)槭裁茨芸匆姼鞣N物體?參考答案：由于光射到物體表面反射到人眼里,形成視覺,所以人眼就能看見物體?！咀鲆蛔觥坑眉す鉄魪牟煌嵌日丈湔n桌上的平面鏡,天花板或墻壁上有光斑出現(xiàn)嗎?改變平面鏡角度,光斑的位置變化了嗎?參考答案：有,投射到平面鏡的光線發(fā)生光的反射。平面鏡角度改變,反射光線照射到墻上光斑的位置改變。探究1探究光的反射定律1.實驗設(shè)計:如圖所示(1)反射光線和入射光線、法線三者的位置關(guān)系:讓入射光線從法線左側(cè)入射到平面鏡上,可觀察到反射光線在法線

側(cè),將反射光線所在紙板后折,則紙板上沒有

。參考答案：右反射光線(2)實驗中,如何探究反射角與入射角的關(guān)系?提示:不斷改變?nèi)肷涔饩€的方向,觀察光屏上反射光線位置的變化。量出入射角和反射角的大小進(jìn)行比較。參考答案：量出多組入射角和反射角,對其大小進(jìn)行比較。2.實驗數(shù)據(jù)及分析:實驗序號入射光線入射角(度)反射光線反射角(度)1AO50OB502CO40OD403EO20OF20分析實驗數(shù)據(jù),你可得出實驗結(jié)論是:(1)“三線”關(guān)系:

。(2)“兩角”關(guān)系:

。提示:(1)從圖中可以看出入射光線AO與反射光線OB在法線兩側(cè),入射光線CO與反射光線OD在法線兩側(cè),入射光線EO與反射光線OF在法線兩側(cè),因此反射時,反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)。將反射光線所在紙板后折,則紙板上沒有反射光線,說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。(2)當(dāng)入射光線為AO時,入射角為50°,此時反射光線OB與ON的角度為50°,即反射角為50°,由表中數(shù)據(jù)可得反射角等于入射角。參考答案：(1)反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi),反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)(2)反射角等于入射角【交流與討論】(1)實驗中,法線的作用是什么?(2)實驗中,入射光線和反射光線都不易觀察到,如何顯示光的傳播路徑?(3)實驗中折疊板與鏡面如何放置?(4)實驗中為什么要多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?(5)敘述結(jié)論時,可以說入射角等于反射角嗎?為什么?參考答案：(1)為了確定入射角和反射角的大小而引入的一條虛擬的垂直反射面的直線。(2)借助光屏可顯示光的傳播路徑。(3)要保持折疊板與鏡面垂直。(4)如果我們做實驗的時候只做一次實驗就得出結(jié)論的話容易出現(xiàn)偶然性,另一方面為了研究反射角隨入射角的變化規(guī)律也必須多次改變?nèi)肷浣恰?5)不可以反射光線是由入射光線決定的,先有入射光線才有反射光線,故先有入射角才有反射角,故只能是反射角等于入射角,反射角隨著入射角的改變而改變?！居浺挥洝?1)入射光線和反射光線都具有方向性,字母不能寫反。(2)當(dāng)光線垂直平面入射時,入射角為0,反射角也是0,即反射光線和入射光線在同一直線上,方向相反,并不是沒有發(fā)生反射。(3)在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。探究2鏡面反射和漫反射1.甲圖為

反射,

光的反射定律,乙圖為

反射,

光的反射定律。(選填“遵循”或“不遵循”)2.鏡面反射的實例:

;漫反射的實例:

。參考答案：

1.鏡面遵循漫遵循2.黑板反光電影銀幕【交流與討論】放電影時的熒幕用粗糙的布好些還是用平整光滑的玻璃好些呢?為什么?參考答案：粗糙的布好些,可以發(fā)生漫反射,讓不同角度的觀眾都可以看清電影?！居浺挥洝抗夥瓷鋾r并不只是鏡面,干凈的水面、拋光的金屬平面、光滑的黑板和家具等,也會發(fā)生鏡面反射。【知識拓展】激光筆的改制在探究光的直線傳播、光的反射定律、光的折射規(guī)律時,往往要使激光筆發(fā)出的光掠射在光屏上,以便于觀察光路。因為普通激光筆發(fā)出的光束較為集中,掠射時實驗效果不佳。為使光束成為扁束,可做如下改造:把激光筆前蓋卸下,在前蓋內(nèi)(出光口處)橫放一小段長約6mm、直徑約為4mm的圓玻璃柱(玻璃柱可從玻璃棒上截取),然后旋緊前蓋,讓光透過玻璃柱從出光孔射出,光束即為扁束,實驗效果很好。采光鏡鏡面反射的反射光束比較集中,為人們提供了一條采集利用自然光的途徑。我國著名的水利工程紅旗渠,其中最長的隧道——曙光洞深達(dá)幾十米,當(dāng)時農(nóng)民們利用平面鏡把太陽光反射到豎井和隧道中,借助光亮完成施工。香港匯豐銀行大樓,也是利用平面鏡采光,給辦公大廳提供天然照明。現(xiàn)代化的太陽能采光鏡,整個采光系統(tǒng)由電腦控制,太陽光跟蹤裝置就像向日葵跟蹤太陽一樣,通過鏡面把太陽光線從不同角度反射到設(shè)定的方向。新型太陽能采光鏡一般由五部分組成:鏡面、縱向驅(qū)動系統(tǒng)、橫向驅(qū)動系統(tǒng)、探頭電路驅(qū)動系統(tǒng)、支撐底座系統(tǒng)。當(dāng)光敏探頭感受到光源時,即通過傳感電路將電信號傳送到縱向、橫向驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動電動機(jī),電動機(jī)隨之啟動并自動調(diào)節(jié)探頭跟蹤太陽,通過縱向、橫向驅(qū)動齒輪系統(tǒng)使鏡面自動調(diào)節(jié)光線的入射和反射角度,將光線從不同角度反射到設(shè)定的方向。太陽能采光鏡應(yīng)用在各種樓寓建筑等場所,可以大大提高對太陽能的利用率,改善室內(nèi)光照效果,同時節(jié)約大量電能?？键c一探究光的反射定律【示范題1】(2014·河南中考)如圖所示,在探究光的反射定律時,將一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一塊紙板垂直放置在平面鏡上。(1)實驗時讓光貼著紙板入射是為了

。(2)如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,當(dāng)光貼著紙板沿AO入射時,

(選填“能”或“不能”)在紙板上看到反射光。(3)為了便于測量和研究,需要把光路記錄在紙板上,你的方法是:

。(4)為了得到反射角與入射角大小關(guān)系的普遍規(guī)律,應(yīng)當(dāng)

?！窘忸}探究】解答本題時思考以下問題:(1)探究光的反射時,紙板的作用是什么?(2)實驗中紙板如何放置?(3)實驗中為什么要進(jìn)行多次實驗?提示:(1)有兩個作用:一個是顯示光路,另一個是為了探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)。(2)紙板和平面鏡垂直。(3)進(jìn)行多次實驗便于尋求普遍規(guī)律,避免所得結(jié)論的偶然性?！揪v精析】本題考查光的反射定律實驗。(1)實驗時,讓光貼著紙板入射是為了使光在紙板上發(fā)生反射來顯示光路。(2)根據(jù)光的反射定律,反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,將不能在紙板上顯示反射光。(3)當(dāng)去掉入射光時,紙板上也不會有反射光,為了便于測量和研究,需要記錄光的徑跡。用筆在紙板上沿著光路將其描畫下來即可。(4)為了得到反射角和入射角大小的普遍規(guī)律,需要多次改變?nèi)肷浣沁M(jìn)行實驗。答案:(1)顯示光路(2)不能(3)用筆在紙板上沿著光路將其描畫下來(4)改變?nèi)肷浣沁M(jìn)行多次實驗【技法點撥】記住實驗操作的關(guān)鍵點:(1)選:白色的且可折轉(zhuǎn)的平面紙板,作用是①顯示光路;②探究三線和兩角關(guān)系。(2)放:紙板與鏡面(界面)一定垂直,且鏡面放在水平桌面上,否則找不到反射光線(折射光線)。(3)折:向前向后折紙板,探究三線是否共面。(4)多次測量:多次改變?nèi)肷涔饩€與界面的夾角,使入射角變化,這樣得到的結(jié)論更具有普遍性。【變式訓(xùn)練】(2013·福州中考)小聰小組跟老師一起設(shè)計了如圖所示的實驗裝置探究“光的反射定律”。(1)如圖甲所示,小聰將呈現(xiàn)反射光線的活動小鐵板向后折,活動小鐵板上就看不到反射光線,這說明

。(2)實驗中多次改變?nèi)肷涔饩€AO與ON的夾角進(jìn)行實驗,測量記錄如表所示。同組的小東分析數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是光反射時,入射角等于反射角;小聰認(rèn)為應(yīng)是光反射時,反射角等于入射角。你認(rèn)為

的結(jié)論正確,理由是

。(3)在圖乙中,再用另一只激光筆讓光線沿著BO(即逆著原反射光線)射向平面鏡時,可看到反射光線沿OA射出,這說明

。實驗次數(shù)入射角反射角130°30°240°40°360°60°【解析】本題考查探究光的反射定律。(1)本實驗讓光沿著鐵板傳播來顯示光路,小鐵板可以向后折,小鐵板上看不到反射光線,說明反射光線和入射光線、法線在同一平面上。(2)敘述反射和入射時注意有一定的邏輯順序,因先有入射,后有反射,敘述時應(yīng)說“反射角等于入射角”,而不能說“入射角等于反射角”。(3)讓光沿著原來的反射光線入射到原來的反射點,反射光線將沿著原來的入射光線反射回去,說明在反射時,光路是可逆的。答案:(1)反射光線、入射光線和法線在同一平面上(2)小聰先有入射角后有反射角(或先有入射光線后有反射光線)(3)光反射時,光路是可逆的(或光路具有可逆性)考點二光的反射定律的應(yīng)用【示范題2】(2014·岳陽中考)圖中入射光線與鏡面成60°的夾角,請畫出反射光線并標(biāo)出反射角的大小?！窘忸}關(guān)鍵】解答本題抓住以下關(guān)鍵:關(guān)鍵1:明確光線類型和角度大小。關(guān)鍵2:明確反射角等于入射角且“兩線分居”。【精講精析】本題考查利用光的反射定律作圖。先過入射點垂直平面鏡作出法線,再在法線的右側(cè)畫出反射光線,注意反射角等于入射角,光與鏡面成60°角,入射角為30°,反射角也等于30°。答案:如圖所示【技法點撥】應(yīng)用光的反射定律作圖注意:光線用實線且箭頭順著光線射出的方向,法線用虛線且不要標(biāo)箭頭。【變式訓(xùn)練】(2014·黃岡中考)小宇的媽媽喜歡在家中養(yǎng)花,為了使客廳里花盆中的花能茁壯成長,小宇想讓室外