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第二節(jié) 光的反射
第四章 光現(xiàn)象
知識點
光的反射
知1－講
1
1. 定義
光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)表面后又返回原來介質(zhì)中的現(xiàn)象。
知1－講
2. 理解要點
(1)反射現(xiàn)象發(fā)生在某種介質(zhì)表面，或兩種透明介質(zhì)的分界面處。
(2)反射光線和入射光線在同一種介質(zhì)中，只是改變了光的傳播方向，光的傳播速度不變。
知1－講
知識鏈接
光可以發(fā)生反射，聲音也可以發(fā)生反射。
知1－講
深度思考 人眼能看見發(fā)光的物體，是因為物體所發(fā)出的光進入人眼，那么人眼為什么能看見不發(fā)光的物體呢？
深度理解
人眼能看見不發(fā)光的物體，是因為物體反射的光進入了人眼。如果在漆黑的房間里，不發(fā)光物體沒有反射光，則人眼就看不見該物體。
知1－練
例 1
下列幾種現(xiàn)象中，與光的反射有關的是( )
A. 太陽光下人的影子
B. 晚上看到五顏六色的霓虹燈
C. 人們看到皎潔的圓月
D. 小孔成像
知1－練
解題秘方：分析光的傳播路徑，根據(jù)定義進行判斷，或根據(jù)識記直接判斷。人們能看到本身不發(fā)光的物體，是因為這些物體反射的光進入了人眼。
解析：產(chǎn)生“影子”、看到霓虹燈和小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象；看到圓月，是因為月亮反射的光進入了人眼。
答案：C
知1－練
1. 如圖所示，是明代著名畫家吳偉的飲驢圖，畫配詩《題老人飲驢圖》中有兩句詩：“岸上蹄踏蹄，水中嘴對嘴”，“水中嘴對嘴”是光的________現(xiàn)象。
反射
知2－講
知識點
光的反射定律
2
1. 光的反射模型圖
(1)構建光的反射模型圖(后期嘗試建立立體
反射模型圖)
知2－講
方法點撥
模型圖的建立過程：忽略物體形狀、光束粗細、反射面形狀等次要因素，抓住光的傳播路徑和方向等主要因素建立模型圖。另外為了研究問題方便，引入法線。
知2－講
(2)基本概念
①反射面：光射到的物體表面。
②入射光線：投射到物體表面的光線。
③入射點：入射光線在物體表面上的投射點。
④反射光線：從物體表面返回的光線。
⑤法線：過入射點與物體表面垂直的直線(用虛線表示)。
⑥入射角：入射光線與法線的夾角。
⑦反射角：反射光線與法線的夾角。
入射光線、反射光線、法線、反射面中,任意兩條線或任意一條線與反射面的交點都是入射點。
知2－講
2. 探究光的反射規(guī)律
提出問題 ①反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)？②反射角和入射角大小有什么關系？
實驗設計 如圖3所示，平面鏡水平放置，
一白色紙板豎直地立在平面鏡上，紙板由
E、F兩部分組成，可繞接縫ON翻折。
知2－講
實驗要點
光沿著紙板射向平面鏡的O點的目的，利用紙板對光的反射，來顯示光傳播的路徑。
知2－講
(1)如圖3甲所示，光緊貼紙板E射向鏡面的O點，紙板F上顯現(xiàn)反射光；如圖3乙所示，將紙板F 繞接縫ON向后翻折時，紙板F上不顯現(xiàn)反射光。
知2－講
分析結論
紙板F和紙板E不在同一平面時就看不到反射光，說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。
知2－講
(2)紙板F翻折到顯現(xiàn)反射光束的位置，改變?nèi)肷涔獾姆较蜻M行多次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。
實驗數(shù)據(jù)
實驗序號 入射角i 反射角r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
知2－講
(3)在上述實驗中，如果讓光逆著反射光的方向射到鏡面，它被反射后就會逆著原入射光的方向射出。
知2－講
實驗結論 (1)光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi), 反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè), 反射角等于入射角；
(2)在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
知2－講
特別提醒
反射角與入射角關系的正確描述: 由于反射角大小是由入射角大小決定的，所以應該說反射角等于入射角；不能說入射角等于反射角。
知2－講
深度思考 (1)紙板F向后翻折后，光沿著紙板E射向平面鏡О點有無反射光？
(2)當光線垂直入射時，入射角和反射角等于多少度？入射角增大時，反射角如何變化？
知2－講
深度理解
(1)兩塊紙板不在同一平面時，光沿著紙板E射向平面鏡O點，反射光在原來的位置，只是人們看不到反射光。
(2)當光線垂直入射時，入射角等于0°，反射角也等于0°，當入射角增大時，反射角也增大。
知2－練
[中考·眉山節(jié)選]同學們利用圖4甲所示的器材(紙板F可繞ON翻折)探究光的反射定律。
例 2
知2－練
解題秘方：關鍵是理解記住光的反射定律內(nèi)容：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，反射角等于入射角。
知2－練
(1)圖4乙中，用激光筆沿AO方向入射，當入射光線與平面鏡夾角為60° 時，入射角大小為______；再將紙板F繞ON向后折，紙板F上______(填“有”或“沒有”)反射光線，這一步驟的目的是探究反射光線、入射光線和法線______________。
解析：讓光線貼著紙板沿AO方向射向鏡面，根據(jù)AO與法線的夾角是入射角，即入射角為90°－60°＝30°。
30°
沒有
在同一平面內(nèi)
知2－練
(2)圖4乙中，若讓另一束光線沿BO方向射向平面鏡，反射光線沿OA方向射出，這一現(xiàn)象說明________________________________。
解析：如果讓光沿BO方向入射，反射光將沿OA方向射出，這表明：在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的
知2－練
(3)為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規(guī)律，接下來的操作是改變____________，多次實驗。
解析：為了得出普遍結論，使結論符合客觀事實，應改變?nèi)肷浣谴笮。M行多次實驗。
入射角大小
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2. [中考· 聊城改編]為了探究光反射時的規(guī)律，小強同學利用平面鏡、可繞ON折轉(zhuǎn)的紙板、量角器和激光筆進行如圖所示的實驗。
知2－練
(1)把一個平面鏡平放在水平桌面上，再把紙板立在平面鏡上，紙板上的直線ON 與鏡面保持______。
(2)為了探究反射角與入射角的關系，實驗時應進行的操作是______。
A. 沿ON前后轉(zhuǎn)動紙板E B. 沿ON前后轉(zhuǎn)動紙板F
C. 改變光束OB與ON的夾角
D. 改變光束AO與ON的夾角
垂直
D
知2－練
(3)為了研究反射光與入射光是否可逆，你的做法是：讓光沿著BO的方向射到鏡面，觀察反射_________________。
(4)若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光束仍貼著紙板沿AO方向射到鏡面，此時反射光與入射光_______(填“在”或“不在”)同一平面內(nèi)。
是否沿著OA方向射出
在
知2－練
如圖5甲所示，塔式太陽能電站把地面上多個平面鏡反射的太陽光匯聚到塔頂，從而利用太陽能發(fā)電。
例 3
知2－練
如圖5乙所示，某塔式太陽能電站的一塊平面鏡在塔的東邊，下午某時刻，從西向東的太陽光以與水平方向成70° 角射向這塊平面鏡，反射光線與水平方
向成30° 角，則反射角的度數(shù)是______，
平面鏡與水平方向的夾角度數(shù)是
________。
20°
40°
知2－練
解題秘方：根據(jù)光的反射定律，利用反射角與入射角的關系以及反射光線和入射光線與鏡面夾角之間的關系，進行分析、計算。
知2－練
解析：因為入射光線和反射光線的夾角為入射角和反射角之和，而反射角等于入射角，所以反射角的度數(shù)為＝20°；又因為入射光線和反射光線夾角的角平分線為法線，法線與平面鏡垂直，所以由幾何關系知，平面鏡與水平方向的夾角度數(shù)為90°－20°－30°＝40°。
知2－練
3. [中考·棗莊] 自行車尾燈可有效避免夜間交通事故的發(fā)生，它由多組“直角反射器”組成，其中一組“直角反射器”如圖所示，一束光射向平面鏡S1，請在圖中畫出經(jīng)過S1、S2兩個平面鏡反射后的光路圖。
解：如圖所示。
知3－講
知識點
光的反射分類—鏡面反射和漫反射
3
1. 反射分類 鏡面反射和漫反射。
一束平行光射向光滑的平面，反射光也是平行的，這種現(xiàn)象叫作鏡面反射。
平行光經(jīng)粗糙的表面反射后，反射光不再平行，而是射向各個方向，這種現(xiàn)象叫作漫反射。
知3－講
光的反射分類—鏡面反射和漫反射
2. 鏡面反射和漫反射的對比
反射類型 鏡面反射 漫反射
相同點 都是光的反射現(xiàn)象，都遵循光的反射定律 不 同 點 反射面 光滑平面 比較粗糙
反射光 平行光線射到反射面上，反射光線仍平行射出 平行光線射到反射面上，反射光線射向各個方向
光路圖
人的 感覺 迎著反射光線的方向看去感覺刺眼，看不清物體 從各個方向都能看清 物體
知3－講
光的反射分類—鏡面反射和漫反射
3. 光污染的主要原因 鏡面反射。
知3－講
易錯提醒
鏡面反射和漫反射不是判斷人眼感覺物體亮暗的依據(jù)，反射光線進入人眼的多少，才是判斷人眼感覺物體亮暗的依據(jù)。如果鏡面反射的光正好進入人眼，人會感覺比漫反射亮，如果鏡面反射的光沒有進入人眼，人會感覺它很暗，可能不如漫反射亮。
知3－練
如圖6所示，雨后的晚上，天剛放晴，地面雖已干，但仍有不少水潭，為了不踩在水潭里，則( )
A. 迎著月光走，地上較暗處是水潭
B. 迎著月光走，地上較亮處是水潭
C. 背著月光走，地上較暗處是地面
D. 背著月光走，地上較亮處是水潭
例 4
知3－練
解析：如圖7所示，迎著月光走：光線照射到水潭發(fā)生鏡面反射，有很多反射光線射入人眼，水潭看上去較亮；此時，光照到地面上發(fā)生漫反射，反射光線射向各個方向，進入人眼的光線較少，地面看上去較暗。背著月光走：在水潭發(fā)生鏡面反射的光線不能進入眼睛，而在地面發(fā)生漫反射的光線有少量進入人眼，水潭看上去比地面暗。
答案：B
知3－練
4. 如圖所示，教室黑板長時間使用后，會出現(xiàn)“反光”現(xiàn)象，其原因是(　　)
A．黑板變得粗糙，發(fā)生鏡面反射
B．黑板變得粗糙，發(fā)生漫反射
C．黑板變得光滑，發(fā)生鏡面反射
D．黑板變得光滑，發(fā)生漫反射
C
光的反射
光的反
射定律
反射光路
是可逆的
光的
反射
使人看見本身
不發(fā)光的物體
反射類型
鏡面反射
漫反射

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