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光的反射
环球雅思教育学科教师讲义
组长签字:
签字日期:
年级:
七年级上课次数:
十二
学员姓名:
张涛辅导科目:
物理学科教师:
黄磊
课题
光的反射
课型
□预习课□同步课□复习课□习题课
授课日期及时段
预设2015年8月5日10:
00---12:
00
调为年月日:
---:
教学目标
让学生了解掌握生活中常见自然现象的物理规律并学以致用
重点难点
理解光的反射定律,知道镜面反射和漫反射,会应用广的反射定律画简单的光路图
教学内容
【导入】
光遇到桌面、水面以及其他许多物体的表面都会发生反射。
我们能够看见不发光的物体,就是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
你能举出生活中一些光反射的例子吗?
【知识梳理】
一、光的反射现象
1.光的反射:
光射到物体表面或两种介质界面时,有部分光又返回到原来的介质中传播,但改变了原来的传播方向的现象,叫做光的反射。
(1)光的反射发生在物体表面或者说是两种介质的交界面。
(2)反射光和入射光在同一种介质中传播,所以速度相同。
2.我们能看到本身不发光的物体,就是由于它的表面能反射光,反射光进入人的眼睛,人就看见了物体。
想想光源我们是怎么看到它们的?
我们能看到发光的物体,是因为它们发出的光进入了我们的眼睛。
【例1】在下列现象中,属于光的反射现象的是()
A.看见了黑板上老师写的字
B.人在阳光下,地面出现人影
C.在夜深人静的夜晚,人们可以清楚地看到蜡烛的火焰在摇动
D.月食现象
解析:
黑板上的字本身不发光,所以不是光源,但人们仍然能清晰地看见它,是因为它反射太阳光,反射光进入眼睛,故A为光的反射现象;影子的形成、月食现象都可用光沿直线传播的原理来解释;而人们在夜间可以看到蜡烛的火焰,是因为光沿直线传播。
【例2】人能够看到物体,是因为()
A.物体一定是光源
B.人眼发出的光射到物体上
C.物体反射或发出的光进入人眼
D.物体和眼睛在一条直线上
二、光的反射定律
1.与光的反射现象有关的物理名词,如上图所示。
(1)入射点:
光线射到反射面上的一点,如上图所示的O点。
(2)入射光线AO:
射向反射面的光线。
(3)反射光线OB:
被反射面反射的光线。
(4)法线ON:
过入射点O且垂直于反射面的直线。
(5)入射角i:
入射光线AO与法线ON的夹角。
(6)反射角r:
反射光线OB与法线ON的夹角。
2.光的反射定律
在反射现象中,有如下规律:
(1)三线一面:
反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;
(2)两线分居:
反射光线、入射光线分居法线两侧;
(3)两角相等:
反射角等于入射角。
【易错点津】
因为光线是有方向性的,所以“入射光线AO”不能写成“OA”;
入射光线与反射光线是因果关系,故光的反射定律中“反射角等于入射角”不能颠倒。
当入射光线垂直于反射面入射时,入射角为0度,反射角也为0度;
反射角随着入射角的增大而增大,入射角发生变化,才会引起反射角发生变化。
3.光路的可逆性
在光的反射现象中,光路是可逆的。
如下图甲所示,AO是入射光线,OB为反射光线。
如果光线从BO水温方向入射,则反射光线一定从OA的方向反射除去出去,如下图乙所示。
【例3】课堂上,老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的演示实验,得出了正确的结论。
(1)根据光的反射定律,如果入射角为20度,则反射角的大小是。
(2)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15度、30度、45度的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如下表所示。
经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。
你认为其中的原因应该是。
试验次数
入射角
反射角
1
15度
75度
2
30度
60度
3
45度
45度
解析:
反射角和入射角是指反射光线和入射光线跟法线的夹角,而不是与镜面的夹角。
根据反射定律可知,反射角等于入射角;从这个同学记录的数据可以看出,入射角和反射角的和恰为90度,可判断这个同学将反射角误认为是反射光线与镜面的夹角了。
【例4】如图所示,CD为竖直挂在墙面上的平面镜,位于A处的甲同学通过平面镜看到了位于B处的乙同学。
在这一现象中,光的入射角是()
A.角1B.角2C.角3D.角4
解析:
位于A处的甲同学看到了位于B处的乙同学,是因为B处乙同学身上反射的光经过平面镜CD反射出来进入了A处甲同学的眼睛,光路是从B-O-A,故角2是入射角,角3是反射角。
三、镜面反射和漫反射
阳光射到镜子上,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方向却看不到反射的阳光。
如果阳光射到白纸上,则无论在哪个方向看,都能看到纸被照亮了,但不会感到刺眼。
这是为什么?
原来,镜面很光滑,一束平行光照射到镜面上后,会被平行地反射(如下面左图)。
这种反射叫做镜面反射。
而看上去很平的白纸,如果在显微镜下观察,可以看到实际上是凹凸不平的。
凹凸不平的表面会把平行地入射光线向着四面八方反射(如下面右图)。
这种反射叫做漫反射。
漫反射
镜面反射
1.光的反射分为镜面反射和漫反射。
2.镜面反射并不只是镜面才发生的反射。
干净的水面、抛光的金属平面、光滑的黑板和家具等,它们的反射面都是光滑的,会发生镜面反射。
书本、衣服、电影屏幕等,它们的反射面都是不光滑的,会发生漫反射。
3.我们能从各个方向看到物体,是因为物体发生漫反射的缘故。
电影屏幕用粗糙的布做成,目的是让光射到上面后发生漫反射,使反射光线射向各个方向,从而使全体观众从不同的角度都能欣赏到画面的内容。
4.要注意的是,发生漫反射时,每一条光线仍然遵守反射定律。
5.镜面反射和漫反射的异同如下表:
现象
共同点
不同点
结果
镜面反射
都遵守光的反射定律
镜面光滑
平行光反射后仍然平行
漫反射
反射面有许多微小凹凸不平处
平行光反射后向着不同方向
【例5】雨后天晴的夜晚,为了不踩到地上的积水,下面判断中正确的是()
A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走地上发亮处是水
B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水
C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上的暗处是水
解析:
迎着月光走,月光照射到水面上会发生镜面反射,反射的光进入人眼,人感觉给积水处发亮,地面发暗;背着月光走,月光照射到水面上仍然发生镜面反射,此时的反射光是射向人的前方,没有月光的光线进入人眼,人感觉积水较暗,而地面会在月光的照射下发生漫反射,有部分反射光线进入人眼,使人感觉地面发亮。
【课堂检测】
1.作图:
完成下列光路图
2.光的反射定律的内容是:
反射光线、入射光线和法线在______平面上,反射光线和入射光线分居在______两侧,反射角______入射角。
3.光线垂直射到镜面上时,入射角是______度,反射角是______。
入射光线与反射光线的夹角是。
反射光线的方向改变了度。
4.入射光线与平面镜的夹角是400,入射光线与反射光线的夹角是____。
5.一束阳光照射到平面镜上,与镜面的夹角是25°,转动平面镜,使光束与镜面的夹角增至30°,则反射光线与入射光线间的夹角与原来相比 ()
A.减少5°B.减少10°C.减少15°D.减少20°
6.使入射光线过着原来反射光线的方向射到平面镜上,这时反射光线将逆着原来______的方向反射出去,这说明光的反射现象中______是可逆的。
7.如图1所示是光的反射光路图,入射光线是______,反射光线是______,NO是______。
其中∠3是______角,它和∠2的大小______。
8.如图6所示,两个平面镜成90°,AO为入射光线,作出经两个平面镜反射后的反射光线。
反射光线一定与入射光线______(选填“相交”、“平行”)。
9.太阳光与水平方向成30°的方向射来。
(1)使反射光竖直向上射出,作出平面镜的放置位置。
(2)使反射光水平方向射出,作出平面镜的放置位置(有两解)。
10.深夜,没有灯光,小明用手电筒照在白墙上高处的镜子,竟然发现镜子是黑的,墙是白色的。
为什么?
11.在光滑的黑板上写字,不能使每一个学生都看清上面的字,因为()
A.没有完全形成漫反射
B.光滑黑板发生镜面反射的光太强
C.字发生漫反射的光太弱
D.光滑黑板发生镜面反射,字发生漫反射,镜面反射的光比漫反射的光强
【课后作业】
一、选择题
1.电视机遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线,用它来传递信息,实现对电视机的遥控。
不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视机,这是利用( )
A.光的直线传播B.光沿曲线传播C.光的反射D.光的可逆性
2.光污染已成为21世纪人们关注的问题。
据测定,室内洁白、平滑的墙壁能将照射在墙壁上的太阳光的80%反射,长时间在这样刺眼的环境中看书学习会感到很不舒服。
如果将墙壁做成凹凸不平的面,其作用之一可以使照射到墙壁上的太阳光变成散射光,达到保护视力的目的,这是利用了光的( )
A.直线传播B.漫反射 C.镜面反射 D.反射
3.如图1所示,一束光线射向平面镜,那么这束光线的入射角和反射角的大小分别为( )
A.40° 40°B.40° 50°C.50° 40°D.50° 50°
4.下列说法中不正确的是( )
A.光线垂直照射在平面镜上,入射角是90°
B.漫反射也遵守反射定律
C.反射光线跟入射光线的夹角为120°,则入射角为60°
D.太阳发出的光传到地球约需500s,则太阳到地球的距离约为1.5×108km
5.小聪同学通过某种途径看到了小明同学的眼睛,则小明同学( )
A.一定能看到小聪同学的眼睛
B.一定不能看到小聪同学的眼睛
C.可能看不到小聪同学的眼睛
D.一定能看到小聪同学的全身
6.阳光下琉璃瓦会产生刺目的光,则( )
A.琉璃瓦发生了漫反射
B.不管人在什么地方都会有刺目的感觉
C.琉璃瓦发生了镜面反射
D.是人眼发出的光被琉璃瓦镜面反射回来的缘故
7.光射到镜面上,入射光线与反射光线的夹角为120°,若使反射光线与入射光线的夹角变为100°,下列方法可行的是( )
A、镜面不动,入射光线向镜面旋转10°
B、镜面不动,入射光线远离镜面旋转20°
C、入射光线不动,镜面顺时针旋转20°
D、入射光线不动,镜面逆时针旋转10°
8.下列关于光现象的说法中,错误的是( )
A.挖隧道用“激光准直”是利用了光在均匀介质中沿直线传播的原理
B.人看到黑板上的字是因为光的反射
C.日偏食(在地球上看到太阳表面部分被月球遮掩的现象)是月球挡住地球射向太阳的光形成的
D.物体在湖中的倒影是光的反射形成的
9.下列关于镜面反射和漫反射的分析正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,漫反射不遵循光的反射定律
B.只有发生镜面反射的物体我们才能看到它
C.光照到衣服上时会发生漫反射
D.当入射光线射向平面镜后,其反射光线一定平行
10.有一种自行车尾灯设计很巧妙,当后面汽车的灯光以任何方向射向尾灯时,它都能把光线“反向射回”。
图2是4种尾灯的剖面示意图,其中用于反光的镜面具有不同的形状,能产生上述效果的镜面是( )
11.以相等的入射角射到镜面上某一点的光线( )
A.只能有两条 B.可以有三条 C.可以有四条 D.可以有无数条
12.下列各成语所反映的情景,能用光的反射知识解释的是( )
A.凿壁偷光B.一叶障目C.镜花水月D.形影相随
13.下列光现象中,属于光的反射的是( )
A.立竿见影
B.能从各个方向看到黑板上的字
C.小孔成像
D.在河边看到的水中的小鱼
14.关于光的反射,下列说法正确的是( )
A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角也为20°
B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
15.为北京2008年奥运会而建造的国家游泳中心“水立方”的透明薄膜“外衣”上点缀了无数白色的亮点,它们被称为镀点.北京奥运会举办时正值盛夏,镀点能改变光线的方向,将光线挡在场馆之外.镀点对外界阳光的主要作用是( )
A.反射太阳光线,遵循光的反射定律
B.反射太阳光线,不遵循光的反射定律
C.光的直线传播
D.吸收太阳光
二、填空题(每空2分,共30分)
16.生活、生产中常用到光学知识:
在开凿大山隧道中,用激光引导掘进机掘进方向,如图5所示,是利用了__________;有时人们把电视机遥控器的红外线发射窗,对着电视机对面墙壁发射,也能控制电视机,这是利用了光的______________现象。
17.太阳光与水平面成25°角射到平静的湖面上,则反射角为______度;若太阳光垂直射向湖面,则反射角是______度,此时光线的传播方向改变了______度.
18.在台灯上都装有一个灯罩,它能使灯泡射向上方的光线向下照射,以提高照明的效率,这利用了光的 ,被台灯照到的课桌后面会留下一段阴影,这是由于光的 。
19.如图7所示,一根光线竖直向上射到水平放置的平面镜上,光源S在地面距平面镜2米,要想用此光源照亮距光源2米处地面上的一点P,镜面应转过______度角.
20.为了把太阳光反射到一座洞口朝向正东方向的水平涵洞中去,某同学设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M,如图8所示.正午时刻,太阳光垂直于水平地面照射,图中表示平面镜方向的那个角度应为a= ;午后,随着太阳西斜,a应适当 (选填“增大”或“减小”)。
21.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了。
这可以用_______________来解释。
图9所示的情景说明:
在反射时光路时_________的。
图9
22.图10是小悦同学的一幅写生画,在仔细观察后,请你用所学知识解释其中的两个物理现象:
(1)
(2)
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