资源简介

1.4 第1课时 光的反射
八年级上册 · 浙教版科学
学习目标
1. 理解光的反射现象，知道入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角。【科学观念】
2. 掌握光的反射定律，能用定律解释简单的反射现象。【科学思维】
3. 知道光路具有可逆性。【科学思维】
4. 区分镜面反射与漫反射，了解光污染的危害及防护。【科学·技术·社会·环境】
学习重难点
学习重点：光的反射定律 镜面反射与漫反射的特点
学习难点：光的反射定律的探究过程与表述 镜面反射与漫反射的判断及光污染的认识
一 课前预习
知识梳理
1. 光射到________、________或其他物体的表面时会发生________（re lection）。我们能够看见不发光的物体，是因为从物体表面________的光进入了我们的眼睛。
2. 在光的反射中，经过入射点 O 并垂直于反射面的直线 ON 叫________；AO 叫________；OB 叫________；AO 与 ON 的夹角 α 叫________；OB 与 ON 的夹角 β 叫________。
3. 光的反射定律：① 反射光线、入射光线和法线在________（同一平面／不同平面）；② 反射光线和入射光线分居在法线的________（同侧／两侧）；③ 反射角________入射角。
4. 在反射现象中，光路是________的（即光逆着原反射光方向入射时，反射光________原入射光方向射出）。
5. 一束平行光射到光滑平面后，反射光仍为平行光，叫________反射；射到粗糙表面后，反射光射向四面八方，叫________反射。
6. 光污染主要包括________污染（如玻璃幕墙眩光）、________污染（强光束冲云霄）和________污染（旋转灯、闪烁彩光）。
学前引导
· 回忆生活中，你能看到不发光的书、桌子、墙面的原因是什么？
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· 观察自己在平面镜中的像，思考：你看到自己的像，是镜子发光还是反射了别的光？
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二 课中探究
活动01 观察光的反射现象
【情境】本节学习一、光的反射。在桌面上放一面平面镜，用激光笔（或其他光源）射向镜面，观察光路变化。
【观察】
激光束射向平面镜后，沿 V 形路径反射（教材图）
【问题】反射光射出的方向与入射光相比发生了什么变化？
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【光路图分析】
光的反射光路：O 为入射点，ON 为法线
【填空】在上图中，AO 叫________，OB 叫________，ON 叫________，α 叫________，β 叫________。
【思考与讨论】长方体玻璃鱼缸里养了一条鱼。在鱼缸前面只能看到一条鱼，而在鱼缸两个侧面的交界处却能看到两条相同的鱼。为什么？这样的现象是怎么产生的？
（提示：鱼缸的两个侧面相当于两面镜子，光在两个镜面上多次反射后成像。）
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活动02 探究光的反射定律
【器材】平面镜 M，硬纸板 ENF（E、F 两板可绕 ON 折转），激光笔，量角器。
【实验步骤】
① 把平面镜 M 放在水平桌面上，硬纸板 ENF 竖直立在镜面上，ON 垂直于镜面。
② 使 E、F 两板处于同一平面，让一束光贴着纸板沿某角度射到 O 点，描出入射光 AO 和反射光 OB 的径迹；改变入射角度，多做几次。
③ 将 F 板绕 ON 向前或向后折转，观察 F 板上是否还能看到反射光。
④ 取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，记录在下表中。
探究光的反射：左为 E、F 同板（甲），右为 F 板折转后（乙）
【数据记录】
表 1.4-1 入射角和反射角记录表（教材原表）
请把你的测量结果填入下表（可与教材原表对照）：
第 1 次 第 2 次 第 3 次
入射角
反射角
【结论填空】
① 反射光线、入射光线和法线在________（同一平面／不同平面）。
② 反射光线和入射光线分居在法线的________（同侧／两侧）。
③ 反射角________入射角（大于／小于／等于）。
这就是光的________定律（law of re lection）。
活动03 观察光路的可逆性
【问题1】若使入射光逆着原反射光的方向射到平面镜上，此时的反射光会沿什么方向射出？
光路的可逆性：沿原反射光方向入射，反射光沿原入射光方向射出
【结论】______________________________________________________________
【问题2】当我们从平面镜里看见别人的眼睛时，别人也可以从平面镜里看见我们的眼睛。为什么？
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活动04 比较镜面反射与漫反射
【情境】当一束太阳光斜射到平面镜的表面时，平面镜的另一侧可看到耀眼的亮光；当一束太阳光斜射到粗糙的白纸表面时，无论从哪个方向观察，都看不到耀眼的亮光。这是什么原因？
左：镜面反射（平行光仍平行射出）；右：漫反射（反射光射向四面八方）
【填空】
① 镜面反射（mirror re lection）：射到________（光滑／粗糙）表面的平行光，反射光________（平行射出／射向四面八方）。
② 漫反射（difuse re lection）：射到________（光滑／粗糙）表面的平行光，由于表面凹凸不平，反射光________。
③ 漫反射________（也／不）遵循光的反射定律。我们的眼睛能从不同方向看到周围不发光的物体，就是因为光在物体表面发生________后进入了人的眼睛。
活动05 关注光污染【科学·技术·社会·环境】
灯光与星光的“博弈”：城市灯光掩盖了星空
【思考】光污染主要包括哪三类？请分别举例。
① ________污染，例如：______________________________________________________________
② ________污染，例如：______________________________________________________________
③ ________污染，例如：______________________________________________________________
【讨论】光污染对动植物会造成哪些影响？请写两点。
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三 达标检测
1. （2024 杭州拱墅期中）如图所示，小红看到一本物理书掉到地上，关于这个现象的描述正确的是（ ）
A. 阳光在书上发生反射，反射光进入小红的眼睛
B. 阳光在书上发生反射，只有一束光进入小红的眼睛
C. 小红能看到书，是因为小红眼睛发出的光射向书
D. 物理书是光源，它发出的光进入小红的眼睛
2. 一束平行光分别照射到光滑和凹凸不平的物体表面，如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图为漫反射的光路图，乙图为镜面反射的光路图
B. 乙图中的光线不遵循光的反射定律
C. 镜面反射看上去总比漫反射亮
D. 在电影院里看电影时电影幕布上发生的是漫反射
3. （2024 丽水月考）下列说法中违反光的反射定律的是（ ）
A. 入射角是 0°，反射角也是 0°
B. 入射角增大 10°，反射角也增大 10°
C. 入射光线逐渐靠近法线，反射光线也逐渐靠近法线
D. 入射光线和反射面的夹角是 20°，反射光线与入射光线的夹角是 40°
4. （2024 杭州西湖期末）如图所示，若要使激光笔发出的激光经平面镜反射后能射中墙上的目标，下列操作可行的是（ ）
A. 激光笔向右平移远离墙壁
B. 入射点不变减小入射角
C. 平面镜竖直向下移动
D. 平面镜水平向左移动
5. （2024 宁波北仑期中）一束光垂直射向平面镜，发生反射时，入射角和反射角大小分别为（ ）
A. 90°，90° B. 0°，0°
C. 90°，0° D. 0°，90°
6. （2024 黑龙江齐齐哈尔中考）夏日的午后，阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑，如图所示，这是由光的________形成的；同学们从不同方向都能看到宣传板上的安全警示信息，这是因为光在宣传板上发生了________（选填“镜面”或“漫”）反射。
7. 【新课标·科学思维】（2024 四川南充中考）2023 年 9 月 17 日，我国墨子巡天望远镜正式启用，它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜，如图甲所示。一束星光入射到望远镜，经主镜反射后到达成像装置，如图乙所示，OB 是反射光线，请画出其入射光线 AO 并标出入射角大小（保留作图痕迹）。
8. 【新情境·科技创新】（2024 宁波北仑期中）非洲地区人民会用装满水的矿泉水瓶制作“光导照明灯”（如图），其结构主要包括采光部、导光部及漫射部。为了将更多的太阳光“导”入屋内并射向各个方向，以下方案中照明效果最好的是（ ）
A. B.
C. D.
9. （2024 嘉兴平湖期末）如图所示的光路中，入射光束与液面的夹角为 40 度，此时光束在液面上的反射角为________度；当液面降低时，光电屏上的光斑 S' 将向________移动。
10. 【新课标·态度责任】（2024 温州乐清期中）为响应国家节能减排的号召，现向广大同学征集——为学校设计《地下球馆补充采光项目图纸》。地下球馆的篮球场是最热门的区域，为保证篮球场有充足的光照，小山使用平面镜改变光路，如图甲所示。
【方案设计】小海提出小山的方案中光线直接进入人眼会造成眩晕，并给出另一方案：先使用平面镜改变光路后，让光线斜射到球场顶端，再经过漫反射后照射到篮球场，如图乙所示。
(1) 为了让更多光线射到篮球场，漫反射区域的墙面选用有何要求？______________________________。（写出 1 点即可）
(2) 请在图乙中根据所给的光路，确定并画出平面镜的位置。
【方案改进】
(3) 某同学指出小海的方案仍存在缺陷，为将该设计真正投入使用，现向同学们征集改进方法。请描述待改进细则，并给出相应的改进方法。
待改进细则：______________________________________________________________
改进方法：______________________________________________________________
四 课后提升
【课后练习·逐字照录】（教材 p36 “练习与应用” 第 1～3 题）
1. 如图所示，当光与镜面成 35° 角射在平面镜上，入射角是多少？试画出反射光线，并标出入射角和反射角的度数。
（第 1 题图：入射光线与镜面成 35°）
2. 如图所示，黑暗的房间里有两盏电灯，当点亮其中一盏灯，人能看到另一盏未点亮的灯。画出人“看到未点亮的灯”的光路图，并做出解释。
（第 2 题图：一盏点亮，另一盏未点亮）
3. 如图所示是一种液面升降监测装置的原理图，光源 S 发出的一束激光与水平液面成 30° 角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为多少？光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的 S' 点，当发现光点 S' 向左移动时，说明液面高度发生了怎样的变化？
（第 3 题图：标尺 / 液面 / 左 / 右）
答 参考答案
（绿答红析 · 题目区零泄漏）
1. A
解析：物理书掉到地上，书的表面较粗糙，当光照在书的表面会发生漫反射，反射光进入小红的眼睛，小红因此看到书，故 A 正确，B、C 错误；物理书本身不会发光，不是光源，故 D 错误。
2. D
解析：平行光射在光滑反射面上，反射光仍平行射出，这是镜面反射；平行光射在粗糙面上，反射光射向四面八方，是漫反射。甲为镜面反射，乙为漫反射，故 A 错误；漫反射也遵循光的反射定律，故 B 错误；镜面反射时只在反射光方向很亮，故 C 错误；电影幕布表面粗糙，发生漫反射，使各个方向的人都能看到，故 D 正确。
3. D
解析：根据光的反射定律，反射角等于入射角。入射角 0°，反射角 0°，A 正确；入射角增大 10°，反射角增大 10°，B 正确；入射光线靠近法线，入射角减小，反射角也减小，反射光线靠近法线，C 正确；入射光线与反射面成 20°，入射角为 70°，反射角为 70°，反射光线与入射光线的夹角为 140°，D 错误。
4. C
解析：过入射点垂直于平面镜作出法线，根据反射角等于入射角在法线左侧画出反射光线，反射光线会射向目标的上方。激光笔不动的情况下，将平面镜竖直向下移动一段距离，入射光线方向不变，入射点向左移动，反射光线也向左移动，光斑向下移动，能射中目标；A、B、D 均不能使光斑向下移到目标。
5. B
解析：由光的反射定律可知，反射角等于入射角。当一束光垂直射向平面镜时，入射光线与法线的夹角是 0°，入射角为 0°，反射角也为 0°。
6. 直线传播；漫
解析：树荫下的圆形光斑是太阳经过树叶间的小孔所成的像，是由光的直线传播形成的；人眼能从不同角度看见自身不发光的物体，是光在物体表面发生漫反射造成的。
7. 按反射定律作图（见解析）
解析：过 O 点垂直于反射面作出法线，反射角为 90°-53°=37°；根据反射角等于入射角，在法线的左侧过 O 点作出入射光线，方向向下；标出入射角 37°，保留作图痕迹。
8. C
解析：导光部需要不透明且光滑，可以较好地反射光；漫射部需要透明且粗糙，透明可以让光透过，粗糙有利于使光发生漫反射；二者结合将更多的太阳光“导入”屋内并射向各个方向，故 C 符合题意。
9. 50；右
解析：入射光束与液面成 40°，则入射角为 90°-40°=50°，反射角等于入射角，也为 50°。当液面降低时，入射光线不变，入射点右移，反射光斑向右移到 A 的位置。
10. (1) 较粗糙（合理即可）；(2) 作入射光线和反射光线夹角的平分线即法线，过入射点作与法线垂直的线段即平面镜的位置；(3) 待改进细则：太阳光的入射角度会随时间不断变化；改进方法：设计自动装置，使平面镜随太阳光的角度变化而转动。
解析：（1）漫反射的墙面需要选用较粗糙的，这样才可以将太阳光向各个方向反射。（2）见答案图：法线为入射光与反射光夹角的平分线，平面镜过入射点且垂直于法线。（3）为保证全天候稳定采光，需要使平面镜能自动跟踪太阳高度角变化。
课后提升参考答案
1. 入射角 = 90°-35° = 55°；反射角等于入射角，也为 55°。在法线另一侧画出反射光线，标出入射角 55°和反射角 55°。
2. 点亮的灯发出的光经另一盏灯（未点亮）的表面发生漫反射，反射光进入人的眼睛，因此人能看见未点亮的灯。
3. 入射角 = 90°-30° = 60°，反射角 = 60°，入射光线与反射光线的夹角 = 60°+60° = 120°。当 S' 向左移动时，说明液面升高（液面位置升高后入射光与液面夹角变小，反射光线方向变化使光斑左移）。

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