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第四章 光现象
第2节 光的反射
学习目标
1.了解光的反射现象，知道人能看见不发光的物体的原因。
2.通过实验探究认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义。
3.通过实验了解反射现象中光路的可逆性。
4.通过身边的事例和实验现象，能区分镜面反射和漫反射。
甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定日镜。当太阳位置发生变化时，自动控制系统可以调整光热电站定日镜的角度，将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端，从而达到聚热的效果。这些定日镜为什么能将太阳光准确反射到指定位置
一、创设情景，引入新课
①我们为什么能看到太阳、电灯等物体？
②我们为什么能看到教室、人、书本等这些本身不发光的物体？
我们能够看见物体，一定是因为有光的存在。能够看到本身不发光的物体，是因为物体把光反射到我们的眼睛，那么光在反射过程有怎样的规律？有哪些应用呢？
二、光的反射
1. 光的反射现象
光遇到物体的表面时，一部分光 改变原来的方向， 到原来的物质中传播的现象，叫作光的反射。
（2）我们能够看见不发光的物体，是因为物体表面 的光进入了我们的眼睛，如图所示。光遇到水面、桌面以及其他物体的表面都会发生反射。
2. 基本概念
一点、三线、二角：
（1）我们能够看见太阳、发光的电灯等光源，是因为光源发出的光进入我们的眼睛。
①入射点O：光线射到镜面上的点。
②法线ON ：通过入射点，垂直于镜面的直线，常用虚线表示。
③入射光线AO：入射到镜面的光线。
④反射光线OB：从镜面返回的光线。
⑤入射角∠i：入射光线与法线的夹角。
⑥反射角∠r：反射光线与法线的夹角。
会
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反射
三、光的反射定律
1. 探究光的反射定律
提出问题：
当阳光照射到窗台上的平面镜时， 会发现有光束反射到屋内的墙上并形成光斑。 改变平面镜的角度， 光斑的位置会随之改变。 那么， 光反射时遵循什么规律？
实验思路：
当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。要找到这个关系应该测量哪些角度 选用什么样的器材 如何测量呢 说说你的想法。
我们可以把一块平面镜放在水平桌面上，再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图所示。实验中应注意使光沿不同角度入射，经过多次测量，分析实验数据，找出反射光与入射光之间的位置关系。
实验器材：
激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。
实验过程：
（1）使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF。改变光束入射的角度，观察反射光的方向是否改变。多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。
取下纸板，用量角器测量两侧的∠i和∠r，将数据记录在下表中。
（2）纸板ENF是用两块纸板连接起来的。把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上还能看到反射光吗
收集证据：
（1）记录表一
（2）入射光和对应的反射光的径迹
（3）记录表二
（3）实验结论
光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
交流与评估
（1）对应关系：每一条反射光线对应一条入射光线。
（2）让光线紧贴纸板（光屏）射向O点的目的：在硬纸板（光屏）上能显示光路.
（3）实验描绘光的传播路径的方法
在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。
（4）区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法。
对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号.
视频演示——《探究光的反射规律》
2. 理解光的反射定律
（1）对应关系：每一条反射光线对应着一条入射光线。
（2）因果关系：注意定律中的因果关系，先有入射光线，后有反射光线。所以叙述反射定律的内容时必须先说反射，后说入射。
（3）变化规律：反射光线随入射光线的改变而改变，人射光线“靠近”或“远离”法线，反射光线也相应地“靠近”或“远离”法线，即反射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小。
（4）特殊情况：当光垂直于镜面入射时，入射角为0°，反射角也为0°，光的传播方向改变了180°，反射光线与入射光线在同一直线上，并不是没有发生反射。
3. 光路的可逆性
（1）在反射现象中，光路可逆
在上面的实验中，如果让光逆着反射光的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路可逆。
（2）光路可逆的现象
生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中看到了一位同学的眼睛，那么这位同学也一定会通过这面镜子看到你的眼睛。
甲猴通过平面镜看到了乙猴，是乙猴发出的光通过平面镜反射后到达甲猴的眼睛。
根据光路的可逆性，甲猴发出的光通过平面镜反射后也可以到达乙猴的眼睛，所以说乙猴一定能看见甲猴。
（3）光路可逆的利用
崎岖的山路急转弯处往往安装一面镜子，可以使双方互相看到对面的公路状况及交通状况，保证安全。
4. 根据光的反射定律作图
（1）常见作图种类
根据光的反射定律作图有如下几种情况：
①已知入射光线作反射光线；
②已知反射光线作入射光线；
③已知入射光线和反射光线，确定反射面的位置。
（2）已知入射光线作反射光线
作图步骤
作法线（虚线）；
确定反射光线的位置；
作反射光线（实线）；
标出反射角r和入射角i。
在图中画出反射光线，并标出反射角的大小。
（3）已知反射光线，作入射光线
作图步骤（同学们动手）
作法线（虚线）；
确定入射光线的位置；
作入射光线（实线）；
标出入射角i 和反射角r 。
（4）已知入射光线和反射光线，确定平面镜的位置。
①先做两条光线的角平分线，此线为法线；
做法：如下图所示。
①过入射点O做反射面的垂线ON为法线（虚线）。
②确定入射角i=60°。
③过入射点和法线做反射角，使反射角与入射角相等，在反射方向上标上箭头表示方向。
②做过入射点垂直法线的一条直线，该直线为平面镜的位置。
（5）当光线垂直入射时，它将被垂直反射出去
这时，三线合一。
四、镜面反射和漫反射
1. 镜面反射和漫反射
（1）镜面反射
①一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射。这种反射叫作镜面反射。
光射到任何物体的表面时都能发生反射现象，根据反射面的不同性质，光的反射分为两种类型。
②常见的镜面反射
（2）漫反射
凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射。
平静的水面、抛光的金属面、各种镜面等等。
注意：漫反射和镜面反射都遵守光的反射规律。
同学们能从不同方向看清老师及黑板上的字，就是因为老师、字都发生了漫反射。
视频欣赏——《镜面反射和漫反射》
2. 日常生活中的反射
（1）光污染
当强烈的太阳光照射高楼大厦的玻璃幕墙、大理石墙面时，就会发生镜面反射，造成“光污染”。
（2）日常生活中的一些反射现象
日常见到的绝大部分反射面都会发生漫反射，由于发生了漫反射，我们才能从不同方向看到物体。
想一想，电影的屏幕做得粗糙好还是光滑些好呢？为什么？　
屏幕粗糙一些好。
屏幕粗糙可以加强漫反射，向各个方向反射光，让各个位置的人都能看清屏幕上的画面。
有时，黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。画出这种现象的光路。为了保护同学们的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。
黑板上“反光”部分发生镜面反射，粉笔字上发生漫反射，由于“反光” 部分的反射光比漫反射的光强，所以黑板“反光”时粉笔字看不清楚。
为了保护同学的眼睛，可以把黑板面打磨的粗糙一些，或用不易反光的材料做黑板，让黑板发生漫反射；也可以让同学移动位置，让眼睛不接收镜面反射的光。
（3）漫反射和镜面反射异同点
一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射
凹凸不平的表面会把平行的
入射光线向着四面八方反射
黑板反光，物体在
平静水面中的像等
光滑的平面
凹凸不平，粗糙
从不同角度看到物体
镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
例：下列说法正确的是（ ）
①光照射到书本上、衣服上时光发生了漫反射
②当入射光线彼此平行时，经漫反射后的光线彼此不平行
③电影屏幕对光的反射是镜面反射
④只有光照射到物体上发生镜面反射时，我们才能看清被照物体
A．①④ B．②
C．③④ D．①②
D
课堂总结：
光的反射
├─ 光的反射：光遇到物体的表面时，一部分光会改变原来的方向，返回到原来的物质中传播的现象。
├─ 光的反射定律
│ ├─ 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
│ ├─ 反射光线和入射光线分别位于法线两侧
│ ├─ 反射角等于入射角
│ └─ 在反射现象中，光路可逆
└─ 镜面反射和漫反射
├─ 镜面反射：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射。这种反射叫作镜面反射
└─ 漫反射：凹凸不平的表面会把平行的入射光线向着四面八方反射。这种反射叫作漫反射
1. 光与镜面成30° 角射在平面镜上，反射角是多大 试画出反射光线，标出入射角和反射角。如果光垂直射到平面镜上，反射光如何射出 画图表示出来。
课堂练习：
2. 激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。例如，激光测距仪向目标天体发射激光束，并接收反射回来的激光束，测出激光往返所用的时间，就可以算出所测天体与地球之间的距离。已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球，大约经过2.56s被反射回来，则地球到月球的距离大约是多少千米
3.清晨阳光与水面成30°角照射到平静的湖面上，则反射角为_______ ；当阳光逐渐升起时，入射角将_______（选填“增大”或“减小”）；在太阳升起的过程中，湖边小树的影子长度将_______（选填“变长”或“变短”）。
60°
减小
变短
只有不断努力，
才能驶向成功彼岸！
Thanks!
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