沪科版八年级物理(2024)第三章光的世界第一节探究:光的反射定律(第二课时)(32页PPT)

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沪科版八年级物理(2024)第三章光的世界第一节探究:光的反射定律(第二课时)(32页PPT)

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(共32张PPT)
(第二课时)
课时学习目标
1.能完成“探究光的反射定律”的实验,有安全意识,能完成实验报告。
2.了解光的反射定律。
3. 能区分镜面反射和漫反射。
4.能体会光的反射对人类生活和社会发展的影响。
1.完成“探究光的反射定律”的实验,了解光的反射定律。
2.根据光的反射定律画光的反射的光路图。
学习重点
学习难点
区分镜面反射和漫反射。
学习重点、难点
导入新课
人们常能看见水面波光粼粼;用小镜子可把室外的阳光照射到室内,这是为什么?
第一节 探究:光的反射定律
这是由于光射到水面或镜面时,发生了反射。当光射到物体表面时,被物体表面反射的现象叫做光的反射。
知识点二 实验:探究光的反射定律
(1)光遇到物体的表面时,一部分光会改变原来的方向,返回到原来的介质中传播的现象,叫做光的反射。
1.光的反射
(2)光的反射是普遍存在的光现象。光射到任何物体表面上都会发生反射。
我们能看到本身不发光的物体,就是因为被物体表面反射的光射入眼睛引起视觉。
知识点二 实验:探究光的反射定律
(3)光的反射的特点
①光入射到物体表面上发生反射时,光的传播方向一定改变(反射光线和入射光线不在同一条直线上)。
1.光的反射
光入射到物体表面发生反射时,传播方向一定改变,传播速度不变。
②光入射到物体表面上发生反射时,反射光和入射光在同种介质中传播,速度相同。
那么,反射光与入射光有怎样的关系呢?
知识点二 实验:探究光的反射定律
实验目的
1. 探究光的反射定律。
2. 学习如何收集证据来验证猜想。
2.实验:探究光的反射定律
实验器材
激光笔、平面镜、可折叠光屏、量角器、刻度尺和铁架台。
实验设计
为方便研究光的反射定律,用入射光线表示射到物体表面的光,反射光线表示从物体表面返回的光。入射光线在物体表面的投射点叫入射点(O),过入射点与物体表面垂直的直线叫法线(ON),入射光线与法线之间的夹角叫入射角,反射光线与法线之间的夹角叫反射角,如图所示。
激光笔
铁架台
量角器
知识点二 实验:探究光的反射定律
2.实验:探究光的反射定律
实验设计
让激光笔射出的光沿可折叠光屏投射到平面镜(镜面平整光滑)上,利用光屏确定反射光线、入射光线和法线三者的位置关系。
实验步骤
1.将激光笔、平面镜、可折叠光屏(带量角器),按照图装配好,使光屏与平面镜垂直。
实验: 探究光的反射定律
知识点二 实验:探究光的反射定律
知识点二 实验:探究光的反射定律
2.实验:探究光的反射定律
实验步骤
2.将激光笔射出的光沿光屏投射到平面镜上,观察反射光线与入射光线是否在法线的两侧,由此能得出什么结论?
反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
知识点二 实验:探究光的反射定律
2.实验:探究光的反射定律
实验步骤
3.将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度,观察光屏上是否还有反射光线,由此能得出什么结论?
光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
向后折转的光屏上没有反射光线
知识点二 实验:探究光的反射定律
2.实验:探究光的反射定律
实验步骤
4.在光屏上用笔描出入射光线与反射光线,用量角器测出入射角、反射角的大小并填入自己设计的表格中。改变入射角的大小,重复实验。由此能得出什么结论?
实验序号 1 2 3 …
入射角i 50 40 30
反射角r 50 40 30
光反射时,反射角等于入射角。
知识点二 实验:探究光的反射定律
2.实验:探究光的反射定律
实验步骤
5.逆着原来反射光方向用激光笔照射镜面,观察经镜面反射后的反射光。由此能得出什么结论?
在反射现象中,光路可逆。
入射光逆着原来反射光方向射到镜面
反射光逆着原来入射光方向射出
入射角等于原来的反射角,反射角等于原来的入射角。
知识点二 实验:探究光的反射定律
实验结论
大量实验表明
光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内;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。这就是光的反射定律。
2.实验:探究光的反射定律
在反射现象中,反射光的方向随入射光的方向改变而改变。入射光靠近法线,反射光随着靠近法线;入射光靠近反射面。反射光随着靠近反射面。反射角随入射角的增大而增大。
在光的反射现象中,光路可逆。
光垂直反射面入射时,情况又会怎样?
入射角∠i=0 ,反射角∠r=0 ,光沿原路返回,反射光的方向和入射光的方向相反,反射光线、入射光线和法线重合。
知识点二 实验:探究光的反射定律
3.光的反射的应用:①利用光的反射控制光路(改变光传播的方向)
潜望镜
反射镜
反射镜
利用潜望镜从海面下观察海面上的情况
角反射器是能将入射光以严格平行它进入的方向反射回去的装置。它由三个互相垂直的平面镜组成,当有光线从任意方向射向它时,它都能把光线“反向射回”,所以角反射器广泛应用于交通、船舶遇险救生、军事等领域 。
根据光的反射定律,我们可以解释生产、生活中的不少光现象,如用镜子将室外阳光照射到室内就是利用了光的反射。
知识点三 镜面反射与漫反射
香港汇丰银行大楼用日光镜给大楼的办公大厅提供天然照明
甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用超过1.2万面定日镜。当太阳位置发生变化时,自动控制系统调整定日镜的角度,将太阳光准确地反射到吸热塔的顶端
通常,光射到物体表面上都会发生反射,其反射情况与物体表面的粗糙程度等因素有关。
4. 镜面反射与漫反射
知识点三 镜面反射与漫反射
镜面反射与漫反射
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。
①镜面反射
一束平行光射到光滑的物体表面,如平面镜的镜面或平静的水面,其反射光仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射。
3. 镜面反射与漫反射
知识点三 镜面反射与漫反射
反射面平滑
光入射到平静的水面、抛光的金属面、瓷砖墙面、玻璃幕墙、各种平滑的镜面等都会发生镜面反射。
知识点三 镜面反射与漫反射
大部分常见物体的表面都比较粗糙,平行光经粗糙的物体表面反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射。我们能从不同方向看到本身不发光的物体,是因为光射到这些物体表面发生漫反射后射入了我们的眼睛,所以我们才能看见这些物体。
注意:(1)判断光射到物体表面上发生的是镜面反射还是漫反射,是根据反射面的性质(反射面是平滑还是粗糙),而不是根据入射光的性质(入射光是平行光还是非平行光)。(2)镜面反射和漫反射都属于光的反射,都遵守光的反射定律。
知识点三 镜面反射与漫反射
②漫反射
3. 镜面反射与漫反射
反射面粗糙(凸凹)不平
3. 镜面反射与漫反射
知识点三 镜面反射与漫反射
很多高楼大厦采用玻璃幕墙、磨光的大理石作为装饰,阳光照时发生镜面反射,炫目的反射光干扰人们的正常生活,造成“光污染”。
同学们能从不同方向看清老师及黑板上的字,就是因为光射到老师、字上发生了漫反射。
知识点三 镜面反射与漫反射
③镜面反射与漫反射的比较
3. 镜面反射与漫反射
镜面反射 漫反射
概念 平行光射到光滑的物体表面,其反射光仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射 平行光经粗糙的物体表面反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫做漫反射。
光路图
反射面 平滑 粗糙(凸凹)不平
实例 黑板反光,物体在平静水面下的像等 从不同角度看到不发光物体
共同点 都属于光的反射,都遵循光的反射定律
【例题1】(2026年江西中考题)某些成语和诗句蕴含着丰富的光学知识。下图中“影”或“像”由光的反射形成的是【 】
课堂练习
【解析】A、C.海市蜃楼、潭清疑水浅,都是光从一种介质射入另一种介质发生的光的折射现象;
B.水中捞月:水中“月影”,是光射到物体表面发生的光的反射现象;
D.立竿见影,是由光的直线传播形成的。图中“影”或“像”由光的反射形成的是水中捞月:水中“月影”,故选择B.
B
A.海市蜃楼:
空中“楼像”
D.立竿见影:
空中“楼像”
B.水中捞月:
水中“月影”
C.潭清疑水浅:
水底“石像”
【例题2】(2026年湖北中考题)主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图甲,被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。
课堂练习
【解析】(1)根据光的反射规律:反射角随入射角减小而减小,且反射角始终等于入射角。
为研究定日镜如何根据阳光方向调整角度,设计实验如下:
如图乙,M是一面水平放置的平面镜,上面竖直放置用来显示光传播路径的半圆板,半圆板由E、F两部分组成,F的上部可绕竖直轴转动。使一束光贴着板沿不同角度射到平面镜上O点,观察反射光的方向。
(1)由图乙得出,反射角随入射角减小而______,且反射角和入射角大小______。
减小
相等
【例题2】(2026年湖北中考题)主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图甲,被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。
课堂练习
【解析】(2)转动F上部,E板和F板上部不在同一平面内,看不到反射光,说明反射光线和入射光线在同一平面内。
(3)逆着反射光入射,反射光与原入射光重合,表明反射现象中光路可逆。
(2)图丙中,保持入射光方向不变,将上部向后转动任意角度后,在上部均看不到反射光。说明反射光线和入射光线在__________平面内。
(3)让另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到它被反射后与原入射光重合,表明反射现象中光路__________。
同一
可逆
【例题2】(2026年湖北中考题)主动式集光器是“绿色建筑”采用的一种自然采光辅助系统。如图甲,被定日镜反射的阳光通过导光管多次反射后到达室内。
课堂练习
【解析】(4)已知∠α=60 ,入射光线与水平面夹角为60°,由光的反射定律可知,反射角等于入射角。法线是反射光线与入射光线夹角的角平分线,若反射光线与水平面重合,则反射角等于入射角等于30°,由此可推算出定日镜与水平面的夹角为60°,则定日镜与竖直方向的夹角为30°;若反射光线在水平面以下,则定日镜与竖直方向的夹角b须小于30°.
(4)图甲中若∠α=60 ,则定日镜与竖直方向夹角须小于______才能将阳光传到室内。
30
【例题3】(2026年四川甘孜州中考题)请根据图中给出的入射光线AO及法线ON,画出反射光线并标出反射角的大小。
课堂练习
【解析】图中入射光线AO与法线ON的夹角为30 ,即入射角为30 ,根据光的反射定律,反射角等于入射角,因此反射角也为30 .以法线ON为对称轴,在法线右侧作出反射光线,箭头方向由入射点0指向法线右侧上方,并在反射光线与法线之间标出30 .
【例题4】(2026年广西中考题)“一道残阳铺水中”描述了夕阳映照江面的景象,这一景象与光的反射有关。如图,OB为经过水面反射到诗人眼中的残阳光线,请在图中画出它的入射光线。
课堂练习
【解析】根据光的反射定律,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的两侧;反射角等于入射角(反射光线与法线的夹角等于入射光线与法线的夹角)。在法线的左侧,从斜上方(代表太阳的方向)向入射点0画一条带箭头的直线,使它与法线的夹角(入射角)等于右侧反射光线与法线的夹角(反射角)。
【例题5】如图所示,小明想利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中。请你通过作图标出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
课堂练习
【解析】太阳光竖直射入井中,所以需要先画出反射光线,再作入射光线与反射光线夹角的平分线,也就是法线,平面镜与法线垂直,便可作出镜面位置。
由图可知 ∠FOB =90°,∠AOF=30°,
故∠AOB=∠AOF+∠FOB=30°+90°=120°,
EO平分∠AOB,故∠EOB= 60°.
E
60°
B
O
F
A
【例题6】雨后晴朗的夜晚,为了不踩到地上的积水,人们根据生活经验判断:迎着月光走,地上发亮的是水;背着月光走,地上发暗的是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。
课堂练习
【解答】月光射到平静(平滑)的水面上发生的是镜面反射,射到粗糙不平的地面上发生的是漫反射。因此,迎着月光走,在水面上由于发生镜面反射而进入人眼的月光明显多于在地面上由于发生漫反射而进入人眼的月光。因此,迎着月光走,水面较亮。
同理,背着月光走,月光在水面上由于发生镜面反射,几乎没有月光进入人眼;而月光在地面上由于发生漫反射,有一部分月光能够进入人眼。因此,背着月光走,地面较亮。
探究:
光的反射定律
镜面反射与漫反射
课时知识总结
光的反射:光射到物体表面返回原介质传播的现象
光反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内;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。
实验:探究光的反射定律
在光的反射现象中,光路可逆。
光的反
射定律
应用:控制光路(改变光传播方向)
作业: 1、2、5、6题
布置作业

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