初中物理八年級上冊光的反射-學(xué)習(xí)指導(dǎo)

光的反射【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識與技能1．知道光射到任何物體的表面都會發(fā)生反射．2．了解入射角、反射角的含義，知道光在反射時(shí)反射角等于入射角．3．知道在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的．4．說出鏡面反射和漫反射的相同和不同．過程與方法1．經(jīng)歷用實(shí)驗(yàn)探究光的反射規(guī)律的過程．2．觀察日常生活中的反射現(xiàn)象．情感、態(tài)度、價(jià)值觀體驗(yàn)光的反射在生活中的普遍應(yīng)用，激發(fā)學(xué)習(xí)物理知識的興趣．

【主體知識歸納】1．光射到任何物體的表面都會發(fā)生反射．2．研究光的反射規(guī)律時(shí)應(yīng)掌握的幾個(gè)名詞(參見圖2—3)：圖2—3(1)法線(ON)：過入射點(diǎn)所作的垂直于鏡面的直線．(2)入射角(i)：入射光線與法線的夾角．(3)反射角(r)：反射光線與法線的夾角．3．光的反射規(guī)律在反射現(xiàn)象中，反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)：反射角等于入射角．在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的．4．光的反射類型：(1)鏡面反射：光滑鏡面的反射．其特點(diǎn)是：射到平面鏡上的平行光線反射后仍然平行．(2)漫反射：粗糙表面的反射．其特點(diǎn)是：平行光線射到粗糙的表面上時(shí)，反射光線是向著不同方向的．我們能從各個(gè)方向都看到自身不發(fā)光的物體，正是由于該物體表面對光發(fā)生漫反射的緣故．

【基礎(chǔ)知識講解】1．探究光的反射規(guī)律用實(shí)驗(yàn)探究光的反射規(guī)律，首先要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容是選擇器材．本實(shí)驗(yàn)中要選擇的器材有：(1)光源，用來產(chǎn)生光束．為了便于準(zhǔn)確地顯示和測量光的傳播徑跡，要求光源射出的光束足夠細(xì)，以致我們能把它看作一根光線．同學(xué)們能找到這樣的光源嗎？(2)平面鏡．它是用來產(chǎn)生反射現(xiàn)象的．我們已經(jīng)知道，任何物體的表面都會反射光，為什么要選擇平面鏡做反射面？為什么不用我們的課桌面做反射面呢？(3)實(shí)際做一做，我們發(fā)現(xiàn)在干凈的空氣中，光的徑跡是看不到的．仔細(xì)閱讀課文，看看書上是用什么器材和方法顯示光的徑跡的．你還能用別的器材或方法顯示光的徑跡嗎？把你的方法與課本上的方法相比較，誰的更易于操作？收集證據(jù)是科學(xué)探究中必不可少的重要環(huán)節(jié)．收集證據(jù)就是收集并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)等有關(guān)信息．在本實(shí)驗(yàn)中，一要觀察并描繪入射光和反射光的徑跡；二要測量并記錄入射角i和反射角r的大?。疄榱吮阌跉w納結(jié)論，避免把偶然的、特殊的現(xiàn)象當(dāng)作普遍的一般規(guī)律，避免以偏概全的錯(cuò)誤等，我們要改變光束的入射方向，經(jīng)過多次測量，在收集多次數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上概括出結(jié)論．2．應(yīng)注意的幾個(gè)問題(1)在敘述光的反射規(guī)律時(shí)，要明確入射角決定反射角的因果關(guān)系，一定要講“反射角等于入射角”，不能講“入射角等于反射角”．(2)入射角、反射角分別是入射光線、反射光線與法線的夾角，而不是它們與鏡面的夾角．(3)法線總是與反射光線跟入射光線所成夾角的角平分線重合．3．光的反射定律的應(yīng)用

(1)已知鏡面和入射光線，畫出反射光線(如圖2—4所示)．(2)已知鏡面和反射光線，畫出入射光線(如圖2—5所示)．(3)已知入射光線和反射光線，畫出鏡面(如圖2—6所示)．在上述(1)、(2)兩個(gè)應(yīng)用中，只要過入射點(diǎn)O作鏡面的法線．即可得到入射角(對應(yīng)用(1))或反射角(對應(yīng)用(2))．然后根據(jù)反射角等于入射角即可作出待求光線．對上述應(yīng)用(3)，同學(xué)們想一想，反射光線與入射光線的交點(diǎn)是什么?該點(diǎn)在鏡面上嗎?同學(xué)們一定想到了，反射光線與入射光線的交點(diǎn)是入射點(diǎn)O，入射點(diǎn)必然在鏡面上．那么，過入射點(diǎn)隨意畫一個(gè)鏡面就是我們所求嗎?顯然不是．為了確定鏡面的正確位置，就必須先畫出鏡面在O點(diǎn)處的法線，然后根據(jù)“法線與鏡面相互垂直”作出鏡面．請你回答：如何作鏡面在O點(diǎn)處的法線呢?如果你記住了本節(jié)“課文學(xué)習(xí)導(dǎo)航”2(3)所述的內(nèi)容，你也就得到答案了．請你在圖2—6中完成作圖．只有在你真正理解了學(xué)過的知識之后，才談得上對知識的應(yīng)用，才談得上應(yīng)用知識的靈活與變通．對前面講過的內(nèi)容，你真正理解了嗎?請看下述問題：例1為了采集黃金或其他有價(jià)值的礦藏，人類常常要在地殼里挖掘很深的礦井．現(xiàn)在已知世界上最深的礦井在南非，它的深度已到3．3km以上(這里講的并不是鉆探工具到達(dá)的深度，而是人跡所到的地方)．當(dāng)然，挖掘礦井是沿著礦脈走向而分段采掘的．因此礦井中通常分(豎直向下的)豎井和(水平方向的)巷道．有的一個(gè)豎井的深度就達(dá)700m(通常是第一個(gè)豎井)．在地面上挖如此深的豎井時(shí)，要想讓與水平面成50°角照射的太陽光照亮井底．只給你一塊平面鏡，你能做到嗎?請作光路圖說明鏡面的放置方法并求出此時(shí)鏡面與水平面的夾角是多大．該題中給出的已知條件是什么?待求的是什么?在上述反射定律的應(yīng)用中，它屬于(1)(2)(3)三類中的哪一類?該題中給出的條件有：(1)入射光線，它是與水平面成50°角照射的太陽光．(2)反射光線．它的方向垂直于水平面豎直向下(這是因?yàn)榈V井很深，只有豎直向下的光才能照亮井的底部)．該題待求的是確定平面鏡的放置方法．顯然，它與前述的應(yīng)用(3)相同．你只要用同樣的方法畫出平面鏡，然后應(yīng)用幾何知識就可求出鏡面與水平方向的夾角是70°．請你自己完成本題的解答．例2如圖2—7所示入射光線與鏡面的夾角為α，現(xiàn)以入射點(diǎn)O為軸，將鏡面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角后，反射光線旋轉(zhuǎn)了多大的角度?(鏡面旋轉(zhuǎn)時(shí)，入射光線的傳播方向不變)圖2—7解答本題時(shí)，首先應(yīng)知道：鏡面在圖2—7所示位置時(shí)，入射光線AO的入射角是多大?此時(shí)的反射角是多大?當(dāng)鏡面順時(shí)針轉(zhuǎn)過θ角后(圖2—8)，鏡面的法線將轉(zhuǎn)過多少度角?此時(shí)的入射角和反射角又各是多大?鏡面旋轉(zhuǎn)之前的反射角與鏡面旋轉(zhuǎn)之后的反射角都確定之后，怎樣求出反射光線轉(zhuǎn)過的角度?你可以通過作圖幫助分析．圖2—8解析：鏡面旋轉(zhuǎn)之前的入射角∠i＝90°－α．根據(jù)光的反射定律知道，此時(shí)的反射角∠r＝∠i＝90°－α．鏡面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角后，鏡面的法線也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ角(見圖2—8所示)．此時(shí)光線AO的入射角∠i′＝90°－α－θ，根據(jù)光的反射定律，此時(shí)的反射角∠r′＝∠i′＝90°－α－θ．由幾何關(guān)系可知，反射光線轉(zhuǎn)過的角度：β＝∠r＋θ－∠r′＝(90°－α)＋θ－(90°－α－θ)＝2θ．

【同步達(dá)綱練習(xí)】1．太陽光與水平面成25°角射到平靜的湖面上，則反射角為__________；若太陽光垂直射向湖面，則入射角是__________，反射角是__________．2．黑板發(fā)生“反光”時(shí)，上面的粉筆字看不清楚，這是因?yàn)楹诎灏l(fā)生__________發(fā)射的緣故．我們能從各個(gè)不同的方向看清楚物理課本的原因是光在課本上發(fā)生__________反射．小紅用小鏡子晃小明的眼睛是太陽光發(fā)生了__________反射．3．當(dāng)入射光線方向保持不變，而把平面鏡轉(zhuǎn)動θ角，則入射光線和反射光線的夾角將改變__________角．4．在圖2—9中，根據(jù)題中給出的條件，畫出反射光線、入射光線或鏡面的位置．圖2—95．下面幾個(gè)現(xiàn)象中與光的反射有關(guān)的是Ａ．太陽光下物體有影子Ｂ．看到不發(fā)光的物體Ｃ．晚上看到的五顏六色的霓虹燈光Ｄ．利用激光給隧道準(zhǔn)直6．有關(guān)光的反射，下列說法中正確的是A．光射到光滑平面上才能發(fā)生反射B．光射到透明物體的表面才能發(fā)生反射C．光射到不透明物體的表面才能發(fā)生反射D．光射到任何物體的表面都要發(fā)生反射7．下面說法中不符合光的反射規(guī)律的是A．入射角增加10°，則反射角也增加10°B．入射角為0°的入射光線沒有反射光線C．若光線逆著原來的反射光線射入時(shí)，它就逆著原來入射光線的方向反射出去D．入射光線靠攏法線，則反射光線也靠攏法線8．你會做下面的實(shí)驗(yàn)嗎？紙亮還是鏡子亮？圖2—10老師讓力力和鼎鼎回家做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一間黑屋子里，用手電筒照射一面鏡子和一張白紙．觀察：是鏡子亮還是白紙亮？在實(shí)驗(yàn)前力力肯定地說：“是鏡子亮，鏡子表面多么光滑平整，反光肯定好！”鼎鼎雖然找不出合適的理由反駁他，但說：“不要忙著下結(jié)論，還是先來觀察一下吧！”鼎鼎用手電筒分別垂直照射在鏡子和白紙上，站在旁邊的力力看到了奇怪的現(xiàn)象：鏡子看起來成了黑的！白紙反而比鏡子亮一些(圖2—10)這是什么緣故呢？

【思路拓展題】做一做1．讓平行光線從側(cè)面射到豎立在地面上的直棒上，地面將留有直棒的影子．若在該棒黑影所在處，放置一表面潔凈的平面鏡，見圖2—11所示，鏡面上還能看到直棒的影子嗎?為什么？圖2—112．如果你通過由幾塊平面鏡組成的光學(xué)統(tǒng)能看見另一個(gè)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，剛剛下過雨，路上出現(xiàn)了一個(gè)個(gè)小水坑，但月光非常明亮．小王要到小明家玩，出門之前，媽媽囑咐道：“路燈壞了，小心點(diǎn)！亮的地方是水坑．”小王聽媽媽的囑咐果然沒踩到水坑．小王很快從小明家回來，走之前小明囑咐道：“小心點(diǎn)！不亮的地方是水坑”．小王聽小明囑咐也沒踩到水坑．小王糊涂了：“怎么一會兒亮的是水坑，一會兒不亮的是水坑呢？”請你幫小王分析一下．2．物體對光的反射分鏡面反射和漫反射兩種．小強(qiáng)想：“如果只有鏡面反射，沒有漫反射，世界會成什么樣子呢？”請你幫他想出兩個(gè)可能的情景．

【同步達(dá)綱練習(xí)】1．65°0°0°2．鏡面漫鏡面3．2θ4．(略)5．B6．D7．B8．鏡子發(fā)生鏡面反射，垂直射向鏡面的光將沿原路返回，站在旁邊的力力感受不到鏡子反射的光，所以看到鏡子是黑的．白紙發(fā)生漫反射，反射光向各個(gè)方向，站在旁邊的力力能看到反射光，所以他看到白紙是亮的．

【思路拓展題】做一做1．通常我們所以能看到影(注意：并非像！)及非影，主要是由于這兩部分向四周漫反射的光線在明暗程度上有顯著的區(qū)別．但平面鏡是鏡面反射，這就使原來處于影及非影部分的光線一般都不再進(jìn)入眼簾，故在平面鏡上觀察不到棒的黑影．