光的反射
【考点聚焦】本部分知识涉及到的考点有:
1.光的直线传播
2.光在真空中的传播速度
3.光的反射定律,会完成反射光路图
4.平面镜成像及其特点
【呈现形式】
常以填空题、选择题、作图题、实验题的形式出现,例如:对反射定律的实验验证可以通过实验题的形式进行考查。对反射现象和反射光路可以通过作图题进行考查。平面镜的成像的特点可以通过实验或选择题的形式进行考查。
【知识结构】
一、光的产生:光源
二、光的直线传播
1.条件:在均匀介质中沿直线传播
2.现象:(1)小孔成像;(2)影子的形成;(3)日、月食的形成;(4)三点一线。
3.真空中的光速:c=3×108m/s
三、光的反射
1.光的反射定律:反射光线与入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。即“三线共面,两角相等,法线居中。”
2.光的反射类型:(1)镜面反射;(2)漫反射。
3.平面镜成像特点:(1)平面镜所成的像为虚像;(2)像和物到镜面的距离相等(3)
像和物大小相等;(3)像和物的连线跟镜面垂直。
【方法提示】
1.应用光的直线传播解释有关现象
该类问题的解释掌握三点(1)光在均匀介质中沿直线传播;(2)光在传播过程中遇到了什么物体;(3)说明出现什么现象和结果。例如:影子的形成。由于光在均匀介质中是沿直线传播的,因而当光在传播中遇到不透明的物体时,正对准物体传播的光就会被挡住,在物体背光的一侧产生了与物体相似的暗区,这就是影子。
【例题1】不能用光的直线传播来解释的物理现象是〔〕
A.“一叶障目,不见泰山”
B.太阳光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲
C.检查一块木头是否直,可闭上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的长度方向看过去
D.日食、月食的形成
【解析】
因为阳光的直线传播是有条件的,只有在同一种均匀介质中传播时,光才沿直线传播,而大气层并不均匀,靠近地球表面的大气层密度较大,越往高空越稀薄,因此光的传播过程中会发生弯折,像天上星星会眨眼;早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它;夏日的晴天,站在马路边看到路上行驶的汽车飘忽不定等现象,都是由于空气密度在不断地变化,而引起光的传播方向不断变化而造成的,所以选项B不是光的直线传播现象。此题正确答案是B。
由此题可以看出:(1)人要想看见物体,必须有光线射入人的眼睛,才能引起视觉。(2)月食、日食的形成是光沿直线传播的重要现象。
2.有关反射面的转动
当反射面绕入射点转动时,注意法线也随着转动,且法线转过的角度同界面转过的角度相同,法线始终与界面垂直,弄清该关系,是解决此类问题的关键。
【例题2】如图1所示,光线与镜面成300角投射到镜面上,反射角与入射角夹角为多大?若把镜面旋转10,入射光线不变,这时反射光线与入射光线的夹角又为多大?
【解析】
如图2所示,先作法线,确定入射角为60,根据反射定律,反射角等于入射角,则反射光线与入射光线的夹角为二倍的入射角,等于120。
当镜面发生旋转时,由于题目没有制定旋转方向,因此可能有两种转动方法:顺时针或逆时针。如图3所示,若镜面顺时针转10,则法线也顺时针转10,使入射角增大10,为70;故两线夹角为140;此时反射光线转动的角度为2×10=20。若镜面逆时针旋转10,同理可知入射角将减少10,两线夹角为100。
由此题看出:在入射光线方向不变时,转动镜面,若镜面转过θ角,则法线转过θ角,反射光线将变化2θ角,反射光线与入射光线的夹角将增大或减小2θ。
3.判断平面镜的成像图是否正确
(1)观察各像点是否用虚线连接。因成的是虚像,应当用虚线表示;
(2)连接对应的物点与像点,观察它们的连线是否与镜面垂直,物、像点到镜面的距离是否相等。
4.依据平面镜成像的特点作图问题
(1)类型:①已知物和镜画像;②已知像和镜画物;③已知物和像画镜
(2)注意:物用实线,像及物像连线用虚线,镜面要打斜线。
(3)具体作法:①根据反射定律作图:从物点任意画两条光线射向平面镜,根据反射定律作其反射光线,两条反射光线的反向延长线的焦点,即为虚像点。②根据平面镜成像特点作图(对称性)
这里重点介绍利用对称法作光路图,就是根据平面镜成像的对称性完成光路。平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。利用对称法可以方便地解决四种类型的平面镜作图题:(1)确定虚像的位置;(2)确定观察范围或光照范围;(3)确定光路;(4)确定发光点的位置。在作图过程中,我们可以发现,对称法的核心是平
面镜的成像规律,从根本上讲是光的反射定律的应用。
【例题3】如图4所示,请画出这位同学在平面镜中看到足球的光路(只画一条光线即可)
【解析】首先根据平面镜成像的对称法确定足球的虚像位置。可过足球(球心O)向平面镜镜作一垂线,使像与物体对于平面镜是等距的。由于人眼感觉光好像是从足球的虚像O/上射来的,故连接人眼
P与虚像O/,交平面镜于一点A,其实A点即为入射点,AP即为反射光线,因此AP要画成实线并带箭头(而O/A不是实际光线,要画成虚线)。最后连接OA即为入射光线。由此看来这位同学能看见足球是由于从足球上“发出”的光经过平面镜反射后射入人眼。
此题首先利用对称法找到虚线,然后根据平面镜成像原理确定了光路。属于对称法解题的第一种和第三种类型。
【对应训练】
1.下列物体中,都是光源的一组是〔〕
A.太阳、月亮B.月亮、恒星
C.太阳、点燃的蜡烛D.闪光的水晶、开亮的电灯
2.下列现象中不属于光的直线传播的是〔〕
A.海市蜃楼B.小孔成像C.手影游戏D.穿过森林的阳光
3.一束光线垂直射到平面镜上,则入射角为,反射光线与平面镜的夹角为,若平面镜沿顺时针方向转动30度,则反射光线与入射光线夹角为.
4.一竖直水井深10m,月球到地球间的距离是3.8×105m,则月亮在井中的像离水面m.在猴子捞月的故事中,猴子始终捞不到月亮,原来是因为.
5.人向竖直放置的平面镜走近的过程中,下列说法中正确的是
A.人在镜中的像越来越大,人从镜中观察到的范围越来越大
B.人在镜中的像大小不变,人从镜中观察到的范围越来越小
C.人在镜中的像越来越大,人从镜中观察到的范围越来越小
D.人在镜中的像大小不变,人从镜中观察到的范围越来越大
6.如图1所示,请作出三角形的像
7.如图2所示中,作出S点发出的一条入射光,经反射面反射后经过P点
8.小明从平面镜里看到镜子对面的电子钟示数的像如图3所示,这时的时刻应该是多少?请简述的判断方法,并请动手试一下.
9.检查视力时人与视力表的距离应为5m。现在由于屋子太小,前后两面墙间的距离只有3m.请你想办法,使得能在这间屋子里进行视力检测.请画出示意图,并写出计算依据.
【参考答案】
1.C2.A3.0°90°60°4.3.8×1055.D6.略7.略8.10:519.略
老师工作中的一部分是写教案课件,大家在着手准备教案课件了。是时候对自己教案课件工作做个新的规划了,才能使接下来的工作更加有序!你们到底知道多少优秀的教案课件呢?下面是小编为大家整理的“光的反射说课稿教学设计”,供您参考,希望能够帮助到大家。
③随着入射角的变化,折射角如何变化?
④当入射光线垂直于水面入射时,折射光线的方向如何?
让学生带着问题观察演示实验。
【演示四】:
利用光的折射仪演示:
①光线斜射入水中;
②让入射角先发生变化;
③光线垂直射水中
教师引导学生观察实验,并思考规律,得出结论。
①折射光线、入射光线和法线在同一平面上(三线共面);
②折射光线与入射光线分居法线两侧;
③(光线从空气斜射水中)折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。
④光线垂直射入水面时,传播方向不改变。
[教师补充]:如果光从空气进入玻璃、水晶等透明物质时,折射情况与上述相同。
【演示五】:
①电脑课件模拟演示光的折射中入射角和折射角的关系。
改变入射角度,在电脑上直观显示及折射角度随入射角度的变化关系。
复习:光在反射中光路可逆。
教师指出:光在折射中光路也可逆。
〖提问〗:如果光线从水中到空气中,那折射角是否小于入射角?
继续演示:
②光线从水中斜射进入空气中
〖结论〗:
①光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线偏离法线。
②在光的折射现象中光路可逆。
让学生动笔画出光折射的光路图,并总结光的折射规律。
3、用光的折射解释现象
〖现象一〗:插入水中的筷子为什么会弯折?[学生讨论,代表回答]〔利用电脑课件解释〕
〖现象二〗:原来碗底的硬币看不见,倒入水后却能看到硬币?[学生讨论,代表回答]
〔利用电脑课件解释〕
〔问〕:我们看到河水的深度(视深)跟河水的实际深度那个大?[利用电脑课件解释河底变浅的原因]
〔讲述故事〕:在清澈见底的池塘,常有小孩下水戏耍而溺死,有的老人说,这是水中有鬼迷惑小孩。请同学们用今天所学的知识来分析小孩溺水可能的原因。[学生分组讨论,请代表发言]
[提问]:若从水中看岸边的物体位置是变高了还是变低了?
4、反馈练习、巩固提高:
(1)下图那个能正确表示光从空气射向水中。()
(2)请画出光经过三角形玻璃柱的折射光路图。
5、复习小结:
利用电脑多媒体小结
6、布置作业
(1)课本p72阅读材料《海市蜃楼》
(2)学习指导与训练p31
(3)小实验:观察压在厚玻璃板下的图像文字有何变化?并用折射规律加以解释。
【板书设计】
第一节光的折射
1、折射现象:
光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向一般发生变化,这种现象叫做光的折射。
2、折射角:折射光线与法线的夹角。
3、光的折射规律
(1)光从空气斜射入水或其它透明介质中时:
①折射光线与入射光线、法线在同一个平面上;
②折射光线和入射光线分居法线两侧;
③折射角小于入射角;
④入射角增大时,折射角也随着增大;
⑤当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。
(2)光从水或其它透明介质斜射入空气中,折射角大于入射角。
4、光的折射中光路可逆。
5、人从空气看到水中的物体是看到物体的虚像。
2.2光的反射
一、教学目的
1.知道光的反射现象。
2.理解光的反射定律,并用来解决一些简单问题。
3.了解物理的研究方法:从实验中分析现象,归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。
二、教材分析
重点:光的反射定律;镜面反射和漫反射。
难点:镜面反射和漫反射。
三、教学过程
一、复习提问
请举出应用光在同一种物质中沿直线传播的实例。
二、新课引入
教师:我们能看见太阳、电灯,是由于它们能发光,光线进入了我们的眼睛。我们为什么又能看见人、教室、书本这些本身不发光的物体呢?这是因为他们能反射太阳、电灯等光源发出的光,这些被反射的光进入了我们的眼睛。本节我们就研究光的反射及其规律。
三、进行新课
1.光反射的规律
教师:光传到两种不同物质的分界面时改变传播方向,又返回原来的物质中的现象叫做光的反射。
演示一:用平面镜反射太阳光。
观察:墙上光斑及其变化。
演示二:用激光器演示光的反射。让学生观察入射光线、反射光线、入射点。并在黑板上画出图:
教师向学生介绍以下名词:
入射点(O):光线射到镜面上的点。
法线(ON):通过入射点,垂直于镜面的直线(用虚线表示)。
入射角(i):入射光线与法线的夹角。
反射角(r):反射光线与法线的夹角。
教师:通过演示观察到光的反射现象。那么光反射时遵从什么规律呢?
实验一:
1.按照课本图2.2-3,让从激光器射出的光沿纸板入射到镜面上的O点,观察反射光的位置。在白纸上画出法线、入射光线和反射光线的位置。用量角器量出入射角、反射角大小,并记录下来。
2.不改变入射点的位置,改变入射光线的位置,重复上面实验两次。
3.把纸板的半面向前折或向后折,还能看见反射光线吗?
引导学生分析实验现象和数据得出:
①反射光线与入射光线、法线在同一平面上。
②反射光线和入射光线分居法线的两侧。
③反射角等于入射角。
板书:光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。
实验二:
把入射光线沿原反射光线的位置射到镜面。观察反射光的位置。
讨论得出:光在反射现象中,光路可逆。
讲述反射光路图的画法:
例:下图中已知入射光线,请画出反射光线。
画法:①过入射点画法线;②画反射光线(根据反射角等于入射角)。
学生练习:投影仪胶片。
(1)画出下图的入射光线。
(2)如图,画出反射光线,并回答:入射角多大?入射光线与反射光线的夹角多大?
2.镜面反射和漫反射
演示三:用镜子和白纸反射太阳光或灯光。
问:为什么镜子反射的光很强,白纸反射的光很弱呢?
我们来研究这两种情况。
教师:平行光入射到光滑的物体表面上时的情况如图:
引导学生分析得出镜面反射:每条光线都遵守反射定律。反射光向同一方向射出,在这个方向的反射光很强,而其余方向无反射光。
演示四:把几根大头针垂直插入硬纸条中表示“法线”,把硬纸条任意弯折后“法线”不再平行。(图略)
强调:漫反射也遵守反射定律。
漫反射向各个方向反射光,所以能使我们从各个方向看到物体。
教师分析实例:同学们看不到黑板反光部分的字,这是因为黑板上的反光部分发生镜面反射,光线强度比粉笔字漫反射的光线强。怎样避免这种情况?让“反光”部分粗糙,这样就可以发生漫反射,减弱反光部分来的反射光,同学们就能从不同方向看清粉笔字反射来的光,也就是能看清楚字了。
四、归纳总结
1.光线传播到两种不同物质的分界面时,发生反射现象。
2.反射光线、入射光线和法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线两侧;反射角等于入射角。
四、课外作业
指导书24页。
五、课后体会
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文章来源:http://m.jab88.com/j/52629.html
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