初中物理八年级上册光的反射-学习指导

光的反射【学习目标】知识与技能1．知道光射到任何物体的表面都会发生反射．2．了解入射角、反射角的含义，知道光在反射时反射角等于入射角．3．知道在反射现象中，光路是可逆的．4．说出镜面反射和漫反射的相同和不同．过程与方法1．经历用实验探究光的反射规律的过程．2．观察日常生活中的反射现象．情感、态度、价值观体验光的反射在生活中的普遍应用，激发学习物理知识的兴趣．

【主体知识归纳】1．光射到任何物体的表面都会发生反射．2．研究光的反射规律时应掌握的几个名词(参见图2—3)：图2—3(1)法线(ON)：过入射点所作的垂直于镜面的直线．(2)入射角(i)：入射光线与法线的夹角．(3)反射角(r)：反射光线与法线的夹角．3．光的反射规律在反射现象中，反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线的两侧：反射角等于入射角．在反射现象中，光路是可逆的．4．光的反射类型：(1)镜面反射：光滑镜面的反射．其特点是：射到平面镜上的平行光线反射后仍然平行．(2)漫反射：粗糙表面的反射．其特点是：平行光线射到粗糙的表面上时，反射光线是向着不同方向的．我们能从各个方向都看到自身不发光的物体，正是由于该物体表面对光发生漫反射的缘故．

【基础知识讲解】1．探究光的反射规律用实验探究光的反射规律，首先要设计实验．设计实验的一项重要内容是选择器材．本实验中要选择的器材有：(1)光源，用来产生光束．为了便于准确地显示和测量光的传播径迹，要求光源射出的光束足够细，以致我们能把它看作一根光线．同学们能找到这样的光源吗？(2)平面镜．它是用来产生反射现象的．我们已经知道，任何物体的表面都会反射光，为什么要选择平面镜做反射面？为什么不用我们的课桌面做反射面呢？(3)实际做一做，我们发现在干净的空气中，光的径迹是看不到的．仔细阅读课文，看看书上是用什么器材和方法显示光的径迹的．你还能用别的器材或方法显示光的径迹吗？把你的方法与课本上的方法相比较，谁的更易于操作？收集证据是科学探究中必不可少的重要环节．收集证据就是收集并记录实验现象或实验数据等有关信息．在本实验中，一要观察并描绘入射光和反射光的径迹；二要测量并记录入射角i和反射角r的大小．为了便于归纳结论，避免把偶然的、特殊的现象当作普遍的一般规律，避免以偏概全的错误等，我们要改变光束的入射方向，经过多次测量，在收集多次数据的基础上概括出结论．2．应注意的几个问题(1)在叙述光的反射规律时，要明确入射角决定反射角的因果关系，一定要讲“反射角等于入射角”，不能讲“入射角等于反射角”．(2)入射角、反射角分别是入射光线、反射光线与法线的夹角，而不是它们与镜面的夹角．(3)法线总是与反射光线跟入射光线所成夹角的角平分线重合．3．光的反射定律的应用

(1)已知镜面和入射光线，画出反射光线(如图2—4所示)．(2)已知镜面和反射光线，画出入射光线(如图2—5所示)．(3)已知入射光线和反射光线，画出镜面(如图2—6所示)．在上述(1)、(2)两个应用中，只要过入射点O作镜面的法线．即可得到入射角(对应用(1))或反射角(对应用(2))．然后根据反射角等于入射角即可作出待求光线．对上述应用(3)，同学们想一想，反射光线与入射光线的交点是什么?该点在镜面上吗?同学们一定想到了，反射光线与入射光线的交点是入射点O，入射点必然在镜面上．那么，过入射点随意画一个镜面就是我们所求吗?显然不是．为了确定镜面的正确位置，就必须先画出镜面在O点处的法线，然后根据“法线与镜面相互垂直”作出镜面．请你回答：如何作镜面在O点处的法线呢?如果你记住了本节“课文学习导航”2(3)所述的内容，你也就得到答案了．请你在图2—6中完成作图．只有在你真正理解了学过的知识之后，才谈得上对知识的应用，才谈得上应用知识的灵活与变通．对前面讲过的内容，你真正理解了吗?请看下述问题：例1为了采集黄金或其他有价值的矿藏，人类常常要在地壳里挖掘很深的矿井．现在已知世界上最深的矿井在南非，它的深度已到3．3km以上(这里讲的并不是钻探工具到达的深度，而是人迹所到的地方)．当然，挖掘矿井是沿着矿脉走向而分段采掘的．因此矿井中通常分(竖直向下的)竖井和(水平方向的)巷道．有的一个竖井的深度就达700m(通常是第一个竖井)．在地面上挖如此深的竖井时，要想让与水平面成50°角照射的太阳光照亮井底．只给你一块平面镜，你能做到吗?请作光路图说明镜面的放置方法并求出此时镜面与水平面的夹角是多大．该题中给出的已知条件是什么?待求的是什么?在上述反射定律的应用中，它属于(1)(2)(3)三类中的哪一类?该题中给出的条件有：(1)入射光线，它是与水平面成50°角照射的太阳光．(2)反射光线．它的方向垂直于水平面竖直向下(这是因为矿井很深，只有竖直向下的光才能照亮井的底部)．该题待求的是确定平面镜的放置方法．显然，它与前述的应用(3)相同．你只要用同样的方法画出平面镜，然后应用几何知识就可求出镜面与水平方向的夹角是70°．请你自己完成本题的解答．例2如图2—7所示入射光线与镜面的夹角为α，现以入射点O为轴，将镜面顺时针旋转θ角后，反射光线旋转了多大的角度?(镜面旋转时，入射光线的传播方向不变)图2—7解答本题时，首先应知道：镜面在图2—7所示位置时，入射光线AO的入射角是多大?此时的反射角是多大?当镜面顺时针转过θ角后(图2—8)，镜面的法线将转过多少度角?此时的入射角和反射角又各是多大?镜面旋转之前的反射角与镜面旋转之后的反射角都确定之后，怎样求出反射光线转过的角度?你可以通过作图帮助分析．图2—8解析：镜面旋转之前的入射角∠i＝90°－α．根据光的反射定律知道，此时的反射角∠r＝∠i＝90°－α．镜面顺时针旋转θ角后，镜面的法线也顺时针旋转θ角(见图2—8所示)．此时光线AO的入射角∠i′＝90°－α－θ，根据光的反射定律，此时的反射角∠r′＝∠i′＝90°－α－θ．由几何关系可知，反射光线转过的角度：β＝∠r＋θ－∠r′＝(90°－α)＋θ－(90°－α－θ)＝2θ．

【同步达纲练习】1．太阳光与水平面成25°角射到平静的湖面上，则反射角为__________；若太阳光垂直射向湖面，则入射角是__________，反射角是__________．2．黑板发生“反光”时，上面的粉笔字看不清楚，这是因为黑板发生__________发射的缘故．我们能从各个不同的方向看清楚物理课本的原因是光在课本上发生__________反射．小红用小镜子晃小明的眼睛是太阳光发生了__________反射．3．当入射光线方向保持不变，而把平面镜转动θ角，则入射光线和反射光线的夹角将改变__________角．4．在图2—9中，根据题中给出的条件，画出反射光线、入射光线或镜面的位置．图2—95．下面几个现象中与光的反射有关的是Ａ．太阳光下物体有影子Ｂ．看到不发光的物体Ｃ．晚上看到的五颜六色的霓虹灯光Ｄ．利用激光给隧道准直6．有关光的反射，下列说法中正确的是A．光射到光滑平面上才能发生反射B．光射到透明物体的表面才能发生反射C．光射到不透明物体的表面才能发生反射D．光射到任何物体的表面都要发生反射7．下面说法中不符合光的反射规律的是A．入射角增加10°，则反射角也增加10°B．入射角为0°的入射光线没有反射光线C．若光线逆着原来的反射光线射入时，它就逆着原来入射光线的方向反射出去D．入射光线靠拢法线，则反射光线也靠拢法线8．你会做下面的实验吗？纸亮还是镜子亮？图2—10老师让力力和鼎鼎回家做一个实验：在一间黑屋子里，用手电筒照射一面镜子和一张白纸．观察：是镜子亮还是白纸亮？在实验前力力肯定地说：“是镜子亮，镜子表面多么光滑平整，反光肯定好！”鼎鼎虽然找不出合适的理由反驳他，但说：“不要忙着下结论，还是先来观察一下吧！”鼎鼎用手电筒分别垂直照射在镜子和白纸上，站在旁边的力力看到了奇怪的现象：镜子看起来成了黑的！白纸反而比镜子亮一些(图2—10)这是什么缘故呢？

【思路拓展题】做一做1．让平行光线从侧面射到竖立在地面上的直棒上，地面将留有直棒的影子．若在该棒黑影所在处，放置一表面洁净的平面镜，见图2—11所示，镜面上还能看到直棒的影子吗?为什么？图2—112．如果你通过由几块平面镜组成的光学统能看见另一个人的眼睛，那么他是否也能看到你的眼睛?想一想1．一天晚上，刚刚下过雨，路上出现了一个个小水坑，但月光非常明亮．小王要到小明家玩，出门之前，妈妈嘱咐道：“路灯坏了，小心点！亮的地方是水坑．”小王听妈妈的嘱咐果然没踩到水坑．小王很快从小明家回来，走之前小明嘱咐道：“小心点！不亮的地方是水坑”．小王听小明嘱咐也没踩到水坑．小王糊涂了：“怎么一会儿亮的是水坑，一会儿不亮的是水坑呢？”请你帮小王分析一下．2．物体对光的反射分镜面反射和漫反射两种．小强想：“如果只有镜面反射，没有漫反射，世界会成什么样子呢？”请你帮他想出两个可能的情景．

【同步达纲练习】1．65°0°0°2．镜面漫镜面3．2θ4．(略)5．B6．D7．B8．镜子发生镜面反射，垂直射向镜面的光将沿原路返回，站在旁边的力力感受不到镜子反射的光，所以看到镜子是黑的．白纸发生漫反射，反射光向各个方向，站在旁边的力力能看到反射光，所以他看到白纸是亮的．

【思路拓展题】做一做1．通常我们所以能看到影(注意：并非像！)及非影，主要是由于这两部分向四周漫反射的光线在明暗程度上有显著的区别．但平面镜是镜面反射，这就使原来处于影及非影部分的光线一般都不再进入眼帘，故在平面镜上观察不到棒的黑影．