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1、光光 的 反的 反 射射第五章 光现象【体验体验1 1】光的反射光的反射活动活动: :准备激光笔、平面镜准备激光笔、平面镜活动活动1:1:用激光笔从不同角度照射桌面上的平面镜用激光笔从不同角度照射桌面上的平面镜, ,观察天花板观察天花板或墙壁。或墙壁。活动活动2:2:用平面镜把室外阳光用平面镜把室外阳光“迎迎”进来进来, ,改变平面镜角度改变平面镜角度, ,观察观察反射光斑的位置变化。反射光斑的位置变化。(1)(1)活动活动1 1中中, ,天花板或墙壁上有天花板或墙壁上有出现出现, ,光在传播过程中遇光在传播过程中遇到两种物质的界面时到两种物质的界面时, ,有一部分光线有一部分光线( (选填选
2、填“会会”或或“不会不会”) )返回原介质中。返回原介质中。(2)(2)活动活动2 2中中, ,改变平面镜的角度时改变平面镜的角度时, ,反射光斑的位置反射光斑的位置_( (选填选填“会会”或或“不会不会”) )发生改变。发生改变。提示提示: :(1)(1)光斑会光斑会(2)(2)会会【体验体验2 2】镜面反射和漫反射镜面反射和漫反射活动活动1:1:将太阳光照到平面镜上将太阳光照到平面镜上, ,调整平面镜角度调整平面镜角度, ,观察有没有反观察有没有反射光线形成的亮斑。射光线形成的亮斑。活动活动2:2:将太阳光照到一张白纸上将太阳光照到一张白纸上, ,调整白纸角度调整白纸角度, ,观察有没有反
3、观察有没有反射光线形成的亮斑。射光线形成的亮斑。(1)(1)在活动在活动中中, ,可观察到反射光线形成的亮斑。可观察到反射光线形成的亮斑。(2)(2)从各个角度观察从各个角度观察, ,反射面都亮的是活动反射面都亮的是活动。提示提示: :(1)1(1)1(2)2(2)21.1.什么是法线、入射角、反射角什么是法线、入射角、反射角? ?2.2.光的反射定律的内容是什么光的反射定律的内容是什么? ?3.3.什么是镜面反射和漫反射什么是镜面反射和漫反射? ?探究探究1 1 认识光的反射认识光的反射如图为光射到平面镜反射的光路图如图为光射到平面镜反射的光路图, ,在图中标出入射点、入射在图中标出入射点、
4、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。光线、反射光线、法线、入射角、反射角。参考答案参考答案: :探究探究2 2 光的反射定律光的反射定律1.1.如何显示光线的传播路径如何显示光线的传播路径? ?参考答案参考答案: :借助屏可显示光路。借助屏可显示光路。2.2.实验设计及分析实验设计及分析: :如图所示如图所示(1)(1)使屏使屏ENFENF垂直地立在镜面上。垂直地立在镜面上。(2)(2)使一束光贴着平面使一束光贴着平面E E分别以分别以3030、4545、6060的入射角射向的入射角射向镜面。镜面。观察记录的每条反射光线与所对应的入射光线均在法线两侧观察记录的每条反射光线与所对应的入射光
5、线均在法线两侧, ,可得出可得出: :_。参考答案参考答案: :反射光线与入射光线分别位于法线两侧反射光线与入射光线分别位于法线两侧实验中记录反射角与入射角的大小如下实验中记录反射角与入射角的大小如下, ,分析数据分析数据, ,可得出可得出: :。次数次数入射角入射角/ /反射角反射角/ /1 1303030302 2454545453 360606060提示提示: :通过比较表中数据发现通过比较表中数据发现, ,每次实验的反射角均等于入射每次实验的反射角均等于入射角角, ,故可得出故可得出: :在光的反射现象中在光的反射现象中, ,反射角等于入射角。反射角等于入射角。参考答案参考答案: :光
6、发生反射时光发生反射时, ,反射角等于入射角反射角等于入射角(3)(3)分别把扇形面分别把扇形面NOFNOF向前折或向后折向前折或向后折, ,在屏上均不能找到反射在屏上均不能找到反射光线光线, ,可得出可得出: :。提示提示: :把扇形面把扇形面NOFNOF向前折或向后折时向前折或向后折时, ,两纸板不在同一平面内两纸板不在同一平面内, ,在扇形面在扇形面NOFNOF上不能找到反射光线上不能找到反射光线, ,这说明在光的反射现象中这说明在光的反射现象中, ,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。反射光线、入射光线和法线在同一平面内。参考答案参考答案: :反射光线、入射光线和法线在同一平面内反射
7、光线、入射光线和法线在同一平面内3.3.交流与评估交流与评估: :(1)(1)实验中实验中, ,为什么要引入法线为什么要引入法线? ?提示提示: :这是为了研究问题的方便而引入的。根据反射面和光的这是为了研究问题的方便而引入的。根据反射面和光的入射点入射点, ,法线可以唯一画出法线可以唯一画出, ,有了法线作参考有了法线作参考, ,就可以方便地表就可以方便地表示出入射光线和反射光线的位置了。示出入射光线和反射光线的位置了。参考答案参考答案: :可以更方便的研究光的反射定律可以更方便的研究光的反射定律(2)(2)扇形面为什么要垂直地立在镜面上扇形面为什么要垂直地立在镜面上? ?提示提示: :法线
8、法线NONO垂直于镜面垂直于镜面, ,如果扇形面不垂直地立在镜面上如果扇形面不垂直地立在镜面上, ,那那么么NONO就不在扇形面上就不在扇形面上, ,反射光线也不在屏上反射光线也不在屏上, ,我们就不易找出反我们就不易找出反射角和入射角射角和入射角, ,不易探究光的反射定律了。不易探究光的反射定律了。参考答案参考答案: :为了便于找到反射光线为了便于找到反射光线, ,探究反射定律探究反射定律(3)(3)实验中实验中, ,为什么要改变光束的入射方向为什么要改变光束的入射方向, ,多做几次实验多做几次实验? ?提示提示: :单凭一次实验不能得出普遍性的规律单凭一次实验不能得出普遍性的规律, ,应该
9、进行多次实验应该进行多次实验, ,从中寻找、总结出普遍性的规律。从中寻找、总结出普遍性的规律。参考答案参考答案: :使实验结论更具有普遍性使实验结论更具有普遍性探究探究3 3 镜面反射和漫反射镜面反射和漫反射结合结合“体验体验2 2”中的活动中的活动, ,思考以下问题思考以下问题: :1.1.为什么平行光射到平面镜上形成亮斑为什么平行光射到平面镜上形成亮斑? ?反射光线有什么特点反射光线有什么特点? ?参考答案参考答案: :根据光的反射定律根据光的反射定律, ,平行光射到光滑的镜子上平行光射到光滑的镜子上, ,法线法线都与平面镜垂直都与平面镜垂直, ,故入射角相等故入射角相等, ,反射角也相等
10、反射角也相等, ,故反射光线平故反射光线平行射出行射出, ,故会形成亮斑。故会形成亮斑。2.2.为什么平行光射到白纸为什么平行光射到白纸( (表面凹凸不平表面凹凸不平) )上没有形成亮斑上没有形成亮斑? ?对对应的反射光线有什么特点应的反射光线有什么特点? ?参考答案参考答案: :根据光的反射定律根据光的反射定律, ,平行光射到凹凸不平的白纸上平行光射到凹凸不平的白纸上, ,因为法线垂直于白纸上的一个斜面因为法线垂直于白纸上的一个斜面, ,故入射角不相等故入射角不相等, ,反射角不反射角不相等相等, ,故反射光线是不平行的故反射光线是不平行的, ,射向四面八方射向四面八方, ,故不会形成亮斑。
11、故不会形成亮斑。3.3.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律吗镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律吗? ?参考答案参考答案: :一束平行光投射到光滑的物体表面一束平行光投射到光滑的物体表面, ,其反射光线仍然其反射光线仍然是平行的是平行的, ,这种反射叫镜面反射这种反射叫镜面反射, ,一束平行光投射到表面粗糙的一束平行光投射到表面粗糙的物体上物体上, ,则反射光线不再平行则反射光线不再平行, ,而是射向各个方向而是射向各个方向, ,这种反射叫这种反射叫漫反射漫反射, ,它们都遵循光的反射定律。它们都遵循光的反射定律。4.4.为什么说为什么说“多亏有漫反射多亏有漫反射, ,我们才能从不同方向看到不发
12、光我们才能从不同方向看到不发光的物体的物体”? ?提示提示: :从身边的具体事例分析开始从身边的具体事例分析开始, ,更容易接受这一说法更容易接受这一说法, ,比如比如看黑板、看电影等看黑板、看电影等, ,可以假设如果在黑板和电影屏幕上发生的可以假设如果在黑板和电影屏幕上发生的是镜面反射会怎样是镜面反射会怎样, ,从而可以解释漫反射才能让我们从不同方从而可以解释漫反射才能让我们从不同方向看到物体。向看到物体。参考答案参考答案: :镜面反射后光线会朝着同一方向传播镜面反射后光线会朝着同一方向传播, ,而漫反射后光而漫反射后光线将向各个方向进行反射。线将向各个方向进行反射。一、光的反射定律一、光的
13、反射定律1.1.概念概念: :(1)(1)法线法线: :过入射点且过入射点且_镜面的直线。镜面的直线。(2)(2)入射角入射角:_:_的夹角。的夹角。(3)(3)反射角反射角:_:_的夹角。的夹角。2.2.内容内容: :(1)(1)三线共面三线共面:_:_在同一平面内。在同一平面内。(2)(2)分居两侧分居两侧:_:_分别位于法线的两侧。分别位于法线的两侧。(3)(3)两角相等两角相等:_:_角等于角等于_角。角。垂直于垂直于入射光线与法线入射光线与法线反射光线与法线反射光线与法线反射光线、入射光线与法线反射光线、入射光线与法线反射光线和入射光线反射光线和入射光线反射反射入射入射二、镜面反射和
14、漫反射二、镜面反射和漫反射项目项目镜面反射镜面反射漫反射漫反射定义定义平行光照射到光滑的平行光照射到光滑的镜面上后镜面上后, ,被被_反反射的现象射的现象凹凸不平的表面把平凹凸不平的表面把平行的入射光线向着行的入射光线向着_反射的现反射的现象象平行平行四面八方四面八方项目项目镜面反射镜面反射漫反射漫反射不不同同点点光路图光路图反射面反射面_反射光反射光线线_应用或应用或危害危害_看到不发光的物体看到不发光的物体相同点相同点都遵循都遵循_光滑光滑凹凸不平凹凸不平平行平行射向各个方向射向各个方向光污染光污染光的反射定律光的反射定律考点考点1 1 探究光的反射定律探究光的反射定律【典例典例1 1】(
15、2012(2012徐州中考徐州中考) )如图所示如图所示, ,把一可沿把一可沿ONON折叠的白色折叠的白色硬纸板放置在平面镜上硬纸板放置在平面镜上, ,使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O O点点, ,在纸板上描出入射光线在纸板上描出入射光线AOAO和反射光线和反射光线OB,OB,并测出反射角和入射并测出反射角和入射角。改变光的入射角度角。改变光的入射角度, ,重复上述实验步骤。重复上述实验步骤。(1)(1)该实验探究的问题是该实验探究的问题是( () )A.A.光能否发生反射光能否发生反射B.B.光线是否沿直线传播光线是否沿直线传播C.C.光是否只能在镜面上反射光是
16、否只能在镜面上反射D.D.反射光线的位置有什么规律反射光线的位置有什么规律(2)(2)硬纸板放在平面镜上时硬纸板放在平面镜上时, ,要保持与镜面要保持与镜面。(3)(3)将将ONON右侧纸板向后折右侧纸板向后折, ,就看不到反射光线就看不到反射光线, ,这说明反射光线这说明反射光线和入射光线在和入射光线在。(4)(4)接下来接下来, ,如果想探究对于已知光路如果想探究对于已知光路, ,光能否沿它的反方向传光能否沿它的反方向传播播, ,请你简要说明做法。请你简要说明做法。_。【思路导引思路导引】解答本题的关键是正确理解光的反射定律及规律解答本题的关键是正确理解光的反射定律及规律的探究过程。的探究
17、过程。【精讲精析精讲精析】(1)(1)在纸板上描出入射光线在纸板上描出入射光线AOAO和反射光线和反射光线OB,OB,并测并测出反射角和入射角。改变光的入射角度目的是研究反射角与入出反射角和入射角。改变光的入射角度目的是研究反射角与入射角的关系射角的关系, ,即光在反射时遵循什么规律即光在反射时遵循什么规律;(2);(2)因为法线因为法线ONON垂直垂直于反射面于反射面, ,所以用来显示光路的纸板要保持与镜面垂直所以用来显示光路的纸板要保持与镜面垂直, ,这样便这样便于探究光的反射规律于探究光的反射规律;(3);(3)将将ONON右侧纸板向后折右侧纸板向后折, ,就看不到反射就看不到反射光线光
18、线, ,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4);(4)让让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的O O点点, ,观察反射光线是否与原入射光线重合观察反射光线是否与原入射光线重合, ,选择其他反射光线选择其他反射光线, ,重复重复上述步骤。上述步骤。答案答案: :(1)D(1)D(2)(2)垂直垂直(3)(3)同一平面内同一平面内(4)(4)让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的的O O点点, ,观察反射光线是否与原入
19、射光线重合观察反射光线是否与原入射光线重合, ,选择其他反射光选择其他反射光线线, ,重复上述步骤重复上述步骤【方法归纳方法归纳】探究反射规律实验中用到的方法探究反射规律实验中用到的方法(1)(1)根据反射光线和入射光线的变化判断光线的关系根据反射光线和入射光线的变化判断光线的关系; ;(2)(2)根据反射角和入射角的大小变化判断角的关系根据反射角和入射角的大小变化判断角的关系; ;(3)(3)利用光屏显示光的传播路径。利用光屏显示光的传播路径。考点考点2 2 利用光的反射定律作图利用光的反射定律作图【典例典例2 2】(2012(2012海南中考海南中考) )在图中画出反射光线在图中画出反射光
20、线OBOB的入射光线的入射光线, ,并标出入射角大小。并标出入射角大小。【思路导引思路导引】解答本题的关键点解答本题的关键点: :【精讲精析精讲精析】由题图可知由题图可知, ,反射光线在法线的右侧反射光线在法线的右侧, ,则入射光线则入射光线在法线的左侧在法线的左侧; ;反射光线与镜面的夹角为反射光线与镜面的夹角为3030, ,则反射角等于则反射角等于9090-30-30=60=60, ,根据反射角等于入射角根据反射角等于入射角, ,则入射角等于则入射角等于6060, ,即入射光线与法线的夹角是即入射光线与法线的夹角是6060; ;入射点在发生反射的入射点在发生反射的O O点位置。点位置。答案
21、答案: :如图所示如图所示【方法归纳方法归纳】画反射画反射( (入射入射) )光线的方法光线的方法(1)(1)分清虚实线分清虚实线: :入射光线、反射光线用实线入射光线、反射光线用实线, ,法线用虚线。法线用虚线。(2)(2)不忘画箭头不忘画箭头: :入射光线、反射光线都需要有箭头入射光线、反射光线都需要有箭头, ,法线没有法线没有箭头。箭头。1.1.如图所示的四种情景中如图所示的四种情景中, ,属于光的反射的是属于光的反射的是( () )【解析解析】选选B B。本题考查对光的反射现象的判断。透过树林的。本题考查对光的反射现象的判断。透过树林的阳光、手影、小孔成像都说明了光的直线传播阳光、手影
22、、小孔成像都说明了光的直线传播; ;人能看到本身人能看到本身不发光的玫瑰花不发光的玫瑰花, ,是因为玫瑰花反射的光进入人的眼睛是因为玫瑰花反射的光进入人的眼睛, ,属于光属于光的反射。故本题选的反射。故本题选B B。2.(20122.(2012上海中考上海中考) )光射到平面镜上光射到平面镜上, ,入射角为入射角为4545, ,反射角为反射角为( () )A.0A.0B.30B.30C.45C.45D.90D.90【解析解析】选选C C。本题考查了利用光的反射定律判断反射角的大。本题考查了利用光的反射定律判断反射角的大小。根据光的反射定律小。根据光的反射定律, ,光发生反射时光发生反射时, ,
23、反射角等于入射角反射角等于入射角, ,入入射角是射角是4545, ,所以反射角也是所以反射角也是4545。故本题选。故本题选C C。3.(20123.(2012鸡西中考鸡西中考) )教室内用来放映投影片的银幕教室内用来放映投影片的银幕, ,表面是白色表面是白色且粗糙的且粗糙的, ,其目的是其目的是( () )A.A.不反射光不反射光 B.B.能折射光能折射光C.C.发生漫发射发生漫发射 D.D.发生镜面发射发生镜面发射【解析解析】选选C C。本题考查了漫反射在生活中的应用。放映投影。本题考查了漫反射在生活中的应用。放映投影片的银幕片的银幕, ,表面是白色可以反射各种色光表面是白色可以反射各种色
24、光, ,表面粗糙可以发生漫表面粗糙可以发生漫反射反射, ,使不同方向的同学都能看到银幕上的内容。故本题选使不同方向的同学都能看到银幕上的内容。故本题选C C。4.4.关于光的反射关于光的反射, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.当入射光线与反射面的夹角为当入射光线与反射面的夹角为2020时时, ,反射角也为反射角也为2020B.B.入射光线靠近法线时入射光线靠近法线时, ,反射光线也靠近法线反射光线也靠近法线C.C.入射角增大入射角增大5 5时时, ,反射光线与入射光线的夹角也增大反射光线与入射光线的夹角也增大5 5D.D.镜面反射遵守光的反射定律镜面反射遵守光的反射定律,
25、 ,漫反射不遵守光的反射定律漫反射不遵守光的反射定律【解析解析】选选B B。本题考查了对光的反射定律以及镜面反射、漫。本题考查了对光的反射定律以及镜面反射、漫反射的理解。不论入射光线如何变化反射的理解。不论入射光线如何变化, ,反射角始终等于入射角。反射角始终等于入射角。漫反射和镜面反射都遵守反射定律。漫反射和镜面反射都遵守反射定律。5.(20125.(2012淮安中考淮安中考) )如图所示是如图所示是“探究探究光的反射规律光的反射规律”的实验装置的实验装置, ,一可沿一可沿ONON折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上折叠的白色硬纸板垂直放置在平面镜上, ,使光线使光线AOAO紧贴硬纸板射向镜面
26、紧贴硬纸板射向镜面O O点点, ,为了为了研究反射角与入射角之间的关系研究反射角与入射角之间的关系, ,实验时应进行的操作是实验时应进行的操作是( ( ) )A.A.绕绕ONON前后转动板前后转动板E EB.B.绕绕ONON前后转动板前后转动板F FC.C.改变光线改变光线AOAO与与ONON之间的夹角之间的夹角D.D.改变光线改变光线OBOB与与ONON之间的夹角之间的夹角【解析解析】选选C C。本题考查了探究光的反射定律的实验过程。研。本题考查了探究光的反射定律的实验过程。研究反射角与入射角之间的关系究反射角与入射角之间的关系, ,应多次改变入射光线的位置应多次改变入射光线的位置, ,也也
27、就是改变入射角的大小就是改变入射角的大小, ,观察反射角的变化观察反射角的变化, ,从而得出二者的变从而得出二者的变化规律。化规律。6.(20126.(2012滨州中考滨州中考) )许多建筑采用玻璃进行外墙装潢许多建筑采用玻璃进行外墙装潢, ,这在美化这在美化城市的同时却造成了光污染城市的同时却造成了光污染, ,造成这种污染的主要原因是阳光造成这种污染的主要原因是阳光在玻璃表面发生了在玻璃表面发生了反射。反射。【解析解析】本题考查光的反射的分类。光射到光滑的玻璃表面时本题考查光的反射的分类。光射到光滑的玻璃表面时发生镜面发射发生镜面发射, ,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光迎着反射光的方向可以
28、看到刺眼的光, ,从而造成从而造成了光污染。了光污染。答案答案: :镜面镜面7.7.如图甲所示如图甲所示, ,我们能看见不发光的物体我们能看见不发光的物体, ,是因为物体反射的光是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。请根据光的反射定律在图乙中画出通过进入了我们的眼睛。请根据光的反射定律在图乙中画出通过A A点的反射光线、入射光线和法线。点的反射光线、入射光线和法线。【解析解析】本题考查根据光的反射定律作图。首先在图乙中作出本题考查根据光的反射定律作图。首先在图乙中作出反射光线反射光线, ,过入射点过入射点A A作一条垂直于物体表面的虚线即为法线作一条垂直于物体表面的虚线即为法线, ,然后根据反射
29、角等于入射角然后根据反射角等于入射角, ,在法线左侧作出入射光线。在法线左侧作出入射光线。答案答案: :如图所示如图所示8.8.为了探究光反射时的规律为了探究光反射时的规律, ,小李同学选用了平面镜、纸板小李同学选用了平面镜、纸板A A、纸板纸板B B、激光器和刻度尺等仪器进行实验、激光器和刻度尺等仪器进行实验: :(1)(1)为了完成实验还需要的测量工具是为了完成实验还需要的测量工具是。(2)(2)实验时实验时, ,如图所示如图所示, ,测得入射角为测得入射角为5050, ,此时反射角度数为此时反射角度数为; ;若增大入射角若增大入射角, ,反射角将反射角将( (选填选填“变大变大”“变小变
30、小”或或“不变不变”););当让光线沿着当让光线沿着FOFO的方向射向镜面的方向射向镜面, ,会发会发现反射光线沿着现反射光线沿着OEOE方向射出方向射出, ,这表明在反射现象中光路是这表明在反射现象中光路是。【解析解析】在探究反射角与入射角的关系时在探究反射角与入射角的关系时, ,需要知道两角的度需要知道两角的度数数, ,这就需要用量角器来进行测量这就需要用量角器来进行测量; ;根据反射角等于入射角可知根据反射角等于入射角可知, ,入射角为入射角为5050时反射角度数也为时反射角度数也为5050; ;反射角随着入射角的变反射角随着入射角的变化而变化化而变化, ,增大入射角增大入射角, ,反射
31、角将变大反射角将变大; ;光线逆着光线逆着OFOF的方向射向的方向射向镜面镜面, ,反射光线沿着反射光线沿着OEOE方向射出方向射出, ,这表明在光的反射现象中这表明在光的反射现象中, ,光光路是可逆的。路是可逆的。答案答案: :(1)(1)量角器量角器(2)50(2)50变大可逆的变大可逆的在图中在图中, ,画出入射光线画出入射光线AOAO的反射光线的反射光线, ,并标明反射角的大小。并标明反射角的大小。【学生自答学生自答】找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里? ?【教师点评教师点评】法线正确法线正确反射光线错误反射光线错误: :应是实线应是实线方向错误方向错误: :箭头应向上箭头应向上反射角大小正确反射角大小正确【正确作图正确作图】