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(共78張PPT)
第1章 對環境的察覺
第4節 光的反射和折射
八上科學 ZJ
1.了解光的反射和折射現象，知道它們相對應的角及其關系，理解
光的反射定律、折射規律及光路的可逆性，理解鏡面反射和漫反射
及平面鏡成像特點、成像原理和畫法；通過光的色散知道太陽光是
由多種單色光組成的，理解白光是復色光，了解兩種看不見的光—
—紫外線和紅外線，建立完整的光科學觀念。
2.樹立利用實驗研究問題的意識，建立和提升光學知識的科學思維；
能用光的反射定律和折射規律解釋生活中的一些簡單現象，理解平
面鏡成像的原理。
3.通過實驗探究，培養學生分析、歸納和總結問題的能力，概括出
光的反射定律、光的折射規律、平面鏡成像規律和光的色散規律，
鼓勵學生動手做實驗。
1.光的反射：與聲音遇到障礙物會反射一樣，光射到水面、桌面或
其他物體的表面時也會發生反射。（我們能夠看見不發光的物體，
是因為從物體表面反射的光進入了我們的眼睛）
2.與光的反射有關的基本概念：一點、三線、兩角
一點 入射點 光的入射點，用字母 表示 __________________________________________
三線 入射 光線 入射到反射面上的光線，如圖 中的 反射 光線 入射光線射到反射面上后，被 反射面反射后的光線，如圖中 的 三線 法線 經過入射點 并垂直于反射面 的直線，它是一條輔助線，常 用虛線表示，如圖中的 __________________________________________
兩角 入射角 入射光線與法線的夾角，如圖 中的 反射角 反射光線與法線的夾角，如圖 中的 模型法
光線不是真實存在的，而是為了研究方便假想出的模型，這種
通過模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法叫模型法。
3.教材第25頁探索活動：探究光的反射定律
提出 問題 生活中我們發現，當光從某一方向射向平面鏡時，可以通
過轉動平面鏡來改變反射光的方向。那么，入射光線與反
射光線有什么關系呢？
實驗 器材 一塊平面鏡、激光手電筒、刻度尺、不同顏色的筆、量角
器、一張可繞中間折轉的白色硬紙板
進行實驗與收 集證據 （應在光線較 暗的室內進行 實驗，便于觀 察） （1）如圖甲所示，把平面鏡放在水平桌面上，再
把白色硬紙板 豎直地立在平面鏡上
（紙板必須與平面鏡垂直,否則得不到正確的實驗
結論），紙板上的直線 垂直于鏡面，右側紙板
可繞直線 折轉；
進行實驗與收 集證據 （應在光線較 暗的室內進行 實驗，便于觀 察） （2）①先使紙板和 處在同一平面內，讓一束光
貼著紙板沿某一角度射到 點，經過平面鏡的反
射，沿著另一個方向射出，觀察反射光線的方
向，在硬紙板上用紅筆描出入射光和反射光的徑
跡；
進行實驗與收 集證據 （應在光線較 暗的室內進行 實驗，便于觀 察） ②改變光束的入射方向，多做幾次實驗，
（為了得出普遍規律，避免實驗的偶然性）換用
不同顏色的筆記錄每次光的徑跡（也可對每次的
光路進行編號,避免混淆）；
進行實驗與收 集證據 （應在光線較 暗的室內進行 實驗，便于觀 察） （3）如圖乙所示，將紙板繞 前后轉動，觀察
在紙板上還能不能看到反射光線；
___________________________________________________________________________________________________
甲
乙
進行實驗與收 集證據 （應在光線較 暗的室內進行 實驗，便于觀 察） （4）取下紙板，用量角器量出入射角、反射角，
并將測量結果記錄在下表中
_______________________________________________________________________________________________
分析與論證 （1）當紙板和 在同一平面時，能觀察到反射光
線，且入射光線和反射光線分居法線兩側，反射
光線的方向隨著入射光線方向的改變而改變；
（2）通過分析表中的數據可知，反射角等于入射
角，反射角隨入射角的減小而減?。?br/>（3）把紙板繞前后轉動，紙板 上將看不到
反射光線，說明反射光線、入射光線與法線在同
一個平面內
探究結論 （光的反射定 律） （1）三線共面：在反射現象中，反射光線和入射
光線、法線在同一平面內。
（2）法線居中：反射光線和入射光線分居在法線
的兩側。
（3）兩角相等：反射角等于入射角（不能說成
“入射角等于反射角”，因為先有入射角后有反射
角，即反射角的大小隨著入射角大小的變化而變
化）
4.光路的可逆性
在反射現象中，光路具有可逆性。若使入射光逆著原反射光的方向
射到平面鏡上，其反射光恰能逆著原入射光方向射出。例如，當我
們從平面鏡里看見別人的眼睛時，別人也可以從平面鏡里看見我們
的眼睛。
典例1 （紹興模擬）如圖所示，是探究“光的反
射定律”的裝置。下列說法正確的是( )
A
A.觀察每次入射光線與反射光線的位置，可說明它們分居法線兩側
B.入射角為 時，看不到反射光線，說明此時不存在反射現象
C.多次改變入射角的大小進行實驗是為了求平均值，減小實驗誤差
D.紙板 向后翻折后，反射光線消失，是因為此時沒有反射光線
解析：
選項 分析 結論
A 觀察每次入射光線與反射光線的位置，可說明它們分 居法線兩側 √
B 入射角為 時，反射角也為 ，反射光線沿原路返 回，此時反射光線、入射光線、法線三線合一，仍然 存在反射現象
C 多次改變入射角的大小進行實驗是為了尋找普遍規律
選項 分析 結論
D 紙板 向后翻折后，反射光線、法線、入射光線仍在 同一平面內，而紙板 不在該平面，無法顯示反射光 路，所以在紙板 上看不到反射光線，但此時反射光 線仍存在
5.鏡面反射和漫反射
鏡面反射 漫反射
現 象 當一束太陽光斜射到平面 鏡的表面，在平面鏡的另 一側可看到耀眼的亮光 當一束太陽光斜射到粗糙的白紙
表面，無論從哪個方向觀察，都
看不到耀眼的亮光
鏡面反射 漫反射
原 因 一束平行光射到光滑的反 射面（如平滑的鏡子）上 時，反射光仍是平行的， 這種反射叫作鏡面反射， 如右欄圖甲所示。 （大部分反射光進入眼 中） 一束平行光射到粗糙的反射面
（如一張白紙）上時，反射光會
射向各個不同的方向，這種反射
叫作漫反射，如右欄圖乙所示。
（ 只有較少一部分反射光進入眼
中）
辨析比較
鏡面反射與漫反射的異同
分類 鏡面反射 漫反射
不 同 點 反射面 表面光滑 表面凹凸不平
平行光 入射時 反射光平行，且只能在 一個方向上看到反射光 反射光射向四面八方，在任
何方向上都可以看到反射光
生活實 例 水面反光、玻璃反光等 看電影、從不同方向都能看
到黑板上的字等
相同點 都遵循光的反射定律 典例2 在雨過天晴、明月當空的夜晚，為了不踩到地上的積水，下
列判斷正確的是( )
B
A.迎著月光走，地上暗處是水；背著月光走，地上亮處是水
B.迎著月光走，地上亮處是水；背著月光走，地上暗處是水
C.迎著月光走或背著月光走，都是地上亮處是水
D.迎著月光走或背著月光走，都是地上暗處是水
解析：當人迎著月光走時，水面發生的是鏡面反射，能夠使更多的
光進入人的眼睛，所以水面看起來較亮，而地面發生的是漫反射，
光射向各個方向，進入人的眼睛的光較少，所以地面看起來較暗；
當人背著月光走時，水面發生的是鏡面反射，反射光射向前方，幾
乎沒有光進入人的眼睛，所以水面看起來較暗，而地面發生的是漫
反射，總有一部分光進入人的眼睛，所以地面看起來較亮。
6.光污染
（1）光污染：現代社會，光照的不合理使用帶來的一種可怕的災難。
（2）光污染的危害
①導致能源浪費；
②影響人們的工作和生活；
③破壞生態環境，影響動物的自然生活規律，使其晝夜不分；
④破壞植物的生長節律，影響植物休眠等。
1.教材第27頁探究實踐：探究平面鏡成像特點
提出問題 對著平面鏡觀察自己的時候，我們在平面鏡里所成
的像的大小、位置跟我們自己的大小、所處的位置
有什么關系？
實驗器材 玻璃板、刻度尺、兩支相同的蠟燭、火柴、白紙、
筆、支架等
進行實驗及 收集數據 （為了使觀 察到的像更 清晰，實驗 最好在較暗 的環境中進 行） （1）在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎立一塊薄
的玻璃板作為平面鏡，（便于觀察和確定像的位
置）在紙上沿著玻璃板畫一條直線，這條直線代表
平面鏡的位置。
_________________________________
進行實驗及 收集數據 （為了使觀 察到的像更 清晰，實驗 最好在較暗 的環境中進 行） （2）如圖所示，把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的
前面，透過玻璃板進行觀察，可以看到它在玻璃板
后面的像。再拿另外一支外形相同（便于比較像與
物體的大?。┑袋c燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后
面移動，直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重
合。這個位置就是前面那支蠟燭的像的位置。
（3）在紙上記錄下兩支蠟燭的位置，并注意觀察
蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。
進行實驗及 收集數據 （為了使觀 察到的像更 清晰，實驗 最好在較暗 的環境中進 行） （4）移動點燃的蠟燭到另一個位置，重做實驗。
（進行多次實驗，是為了尋找普遍規律）
（5）用直線把每次實驗中蠟燭和它的像的位置連
起來，用刻度尺分別測量蠟燭和像到玻璃板的距
離，將測得的數據記錄在表格中
____________________________________________________________________
分析與論證 （1）未點燃的蠟燭可以與點燃的蠟燭的像完全重
合，說明蠟燭的像的大小和蠟燭的大小相等。
（2）由實驗數據可知，蠟燭的像到玻璃板的距離
等于蠟燭到玻璃板的距離
探究結論 （平面鏡成 像規律） 平面鏡所成像的大小與物體的大小相等；像到平面
鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等
（1）實驗應選用較薄的玻璃板。因為玻璃板的前、后兩
表面可以各成一個像，當玻璃板較厚時，兩個像有較大錯位，難以
確定像的位置。
（2）實驗中，玻璃板要豎直立在水平桌面上。若玻璃板沒有豎直
放置，則未點燃的蠟燭和點燃的蠟燭的像將不能完全重合。
2.平面鏡成像的原理
成像 原理 光的反射
解讀 __________________________
在平面鏡前面點燃一支蠟燭，平面鏡后面并沒有點燃的蠟
燭，但我們卻看到平面鏡后面好像有點燃的蠟燭，這是因
為蠟燭火焰向四處發光，一部分光經過平面鏡反射后進入
我們的眼睛，使我們產生視覺，我們感到這些光好像是從
蠟燭的像上發出的，而實際上像并沒有發出光，這樣的像
稱為虛像（由反射光線的反向延長線相交而成）
3.平面鏡成像的特點（像與物相對平面鏡具有對稱性）
特點 概述
等大 像和物體的大小相等
等距 像和物體到鏡面的距離相等
垂直 像和物體的連線與鏡面垂直
正立虛像 在鏡中所成的像是正立的虛像，只能用眼睛
觀察到，不能用光屏去承接
左右反向 像和物體左右是相反的
教材深挖
光學作圖：確定像點
原 理 光的反射定律 平面鏡成像特點
步 驟 ①從光點 引出兩條光線，射 到平面鏡上；②作兩條入射 光線的法線；③根據反射角 等于入射角，作反射光線， 將反射光線反向延長，反向 延長線的交點即為光點 的像 點 ①過光點 作平面鏡的垂線
（像與物的連線跟鏡面垂
直）；②取點，讓點 到鏡
面的距離等于光點 到鏡面的
距離（像與物到鏡面的距離相
等）；③標出像點
（像與物大小相等）
示 意 圖 _____________________________________ _______________________________
教材第29頁
拓展培優
凸面鏡和凹面鏡
分類 凸面鏡 凹面鏡
光路 ____________________________________________ ___________________________________________
作用 對光有發散作用 對光有會聚作用
分類 凸面鏡 凹面鏡
實例 街頭拐彎處的反光鏡、 汽車的后視鏡等 太陽灶、手電筒反射鏡、醫
生觀察耳道所用的鏡子等
共同點 都遵循光的反射定律且符合光路的可逆性 典例3 在研究“平面鏡成像特點”實驗中，某興趣
小組用薄玻璃板、兩支完全相同的蠟燭、刻度尺、
白紙等進行實驗，如圖所示。
（1）實驗時，將點燃的蠟燭 放在玻璃板前，移去后面未點燃的
蠟燭 ，并在其所在位置上放一光屏，則光屏上______（選填“能”
或“不能”）觀察到蠟燭的像，說明平面鏡成的是_____（選填“實”
或“虛”）像。
不能
虛
（2）在尋找蠟燭的像的位置時，眼睛應在蠟燭___（選填“ ”或“
”）這一側觀察。
解析：平面鏡成像的原理是光的反射，是來自蠟燭 的光經平面鏡
反射后進入人眼，人逆著反射光線看到蠟燭 的虛像，故只能從蠟
燭 這一側觀察。
（3）將玻璃板向蠟燭移近，則蠟燭 應從原來位置向玻璃板
移動___才能與蠟燭 的像再次完全重合。
4
解析：當玻璃板向移近時，由于物距減小 ，此時新的像
距相對于原來的像距也減小 ，現在像的位置相對于原來像的位
置應移動 。
（4）小組中有一位同學將玻璃板和蠟燭放在方格紙上進行該實驗，
發現實驗效果更好。請你對這位同學的做法做出評價：___________
____________________________________。（答出其中一個優點即可）
可以直接在
方格紙上判斷像和物體之間的位置關系
1.光的折射現象
光從空氣斜射入水中時，其傳播方向會發生偏折，這種現象叫作光
的折射。
2.與光的折射有關的基本概念：一點、三線、兩角
一點 入射點 _______________________________________
三線 法線經過入射點 并垂直于介質分 界面的直線; 入射光線 ; 折射光線 兩角 入射角 入射光線與法線的夾角; 折射角 折射光線與法線的夾角 3.探究光的折射規律（含教材第30頁“探索活動”答案）
提出 問題 讓一束光從空氣射入水中，傳播方向是否發生變化，怎樣
變化
實驗 器材 激光筆、水槽、水等
實 驗 過 程 實 驗 操 作 讓一束光從空 氣斜射入水 中，觀察折射 光線、入射光 線和法線之間 的位置關系， 改變入射 角的大 小，觀察 折射角的 變化情況 讓一束光 垂直于空 氣與水的 分界面射 入水中， 觀察光線 情況 讓一束光逆著原
折射光線的方向
從水中斜射入空
氣中，觀察折射
情況（如果讓激
光筆發出的入射
光射向玻璃磚，
實 驗 過 程 實 驗 操 作 比較折射角和 入射角的大小 關系，將有折 射光線的半個 光屏向后折轉 一個角度，觀 察光屏上是否 還有折射光線 改變入射 角的大 小，觀察 折射角的 變化情況 讓一束光 垂直于空 氣與水的 分界面射 入水中， 觀察光線 情況 仍能得出這些結
論。注意入射光
線斜射向玻璃磚
的過程中，在玻
璃磚的上表面和
下表面均發生折
射）
實 驗 過 程 圖 示 _______________________________ ________________________ ________________________ ________________________________
實 驗 過 程 現 象 折射光線和入 射光線分居法 線的兩側；折 射光線、法線 與入射光線在 同一平面內； 折射角隨 入射角的 增大而增 大，隨入 射角的減 小而減小 光的傳播 方向沒有 發生改變 射入空氣中的折
射光線逆著原入
射光線的方向射
出，即光路是可
逆的
實 驗 過 程 現 象 折射光線向法 線方向偏折， 折射角小于入 射角 折射角隨 入射角的 增大而增 大，隨入 射角的減 小而減小 光的傳播 方向沒有 發生改變 射入空氣中的折
射光線逆著原入
射光線的方向射
出，即光路是可
逆的
實驗結 論 光的折射規律:
（1）三線共面：光在發生折射時，折射光線、入射光線
和法線在同一平面內。
（2）法線居中：折射光線和入射光線分別位于法線的兩
側。
實驗結 論 （3）空中角大：光從空氣斜射入水或其他介質中時，折
射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當入射角
增大時，折射角也增大。
（4）垂直不變：光從空氣垂直射入水或其他介質中時，
傳播方向不變。
（5）光路可逆：在光的折射現象中，光路是可逆的
教材第31頁
光從水中斜射入空氣中，折射光線遠離法線，此時，折射角大于入
射角。
4.生活中光的折射現象
海市 蜃樓 ______________________________________________ 夏天，海面附近空氣溫度較低，
密度較大，來自地平線以下遠處
物體的光，傳播時由于不同高度
空氣的疏密不同而向地面多次彎
曲后進入我們的眼中，形成“蜃景”
現象
“錯 位” 的奧 秘 ______________________________________________________ 來自筷子 點的光，由水中斜射向
杯外時發生折射，折射光的反向
延長線會交于 點，這樣看起來就
好像筷子錯位了一樣
叉魚 的訣 竅 ______________________________________________________ 人們看到的是水中的魚的虛像
（由折射光線的反向延長線相交
而成），它比魚的真實位置淺，
所以要瞄準“魚”的下方才能叉到魚
“變 高” 的奧 秘 _________________________________________________ 光從空氣進入水中時發生折射，
水中的人看到的是岸上樹的虛
像，它比樹的真實位置高
辨析比較
光的反射與光的折射
光的反射 光的折射
不同 點 發生條件 可以在任何物體 的表面發生 在不同介質的分界面
或同種不均勻介質中
發生
角度大小 關系 反射角始終等于 入射角 折射角與入射角不相
等
光的反射 光的折射
不同 點 光垂直入射時的 方向 反射光線與入射 光線方向相反 折射光線與入射光線
方向相同
相同 點 三線共面，法線居中，光路可逆，反射角和折射角都隨入 射角的增大（減?。┒龃螅p?。?，所成的像都是虛像 教材第31頁
利用水流模擬演示光纖原理
目標 會利用水流模擬演示光在光纖中的傳播
器材 礦泉水瓶，吸管，激光筆等
過程 內容 圖示 現象
步 驟 1 在礦泉水瓶側壁打一小孔， 插入一小段吸管，接口處用 熱熔膠或橡皮泥密封；然 后，在瓶內裝滿水，蓋上瓶 蓋，放置于淺水槽內，如圖 甲所示 ________________________________ 甲
過程 步 驟 2 如圖乙所示，在較暗的環境 中，讓激光筆照射到吸管對 側位置，使光恰能穿過吸 管，在吸管一側的光屏 （手掌）處形成光斑 ________________________________ 乙 光垂直
照射礦
泉水瓶
側壁，
光沿直
線傳播
過程 步 驟 3 如圖丙所示，在較暗的環境 中，打開礦泉水瓶的瓶蓋， 讓水從吸管流出，水彎曲地 流出，觀察激光筆發出光的 傳播路徑，以及紅色光斑的 位置變化 _______________________________丙 光沿著
水流彎
曲傳播
結論 （1）圖丙中，光線會全部反射回水中。
（2）①利用綠光進行實驗，在較暗的環境中可以更清晰。
②光從水流斜射入空氣中，會發生全反射現象
典例4 （湖州中考）如圖是游客在公園觀賞金魚
的場景。游客能看到水中的金魚是因為眼睛接收
到了金魚反射的光。金魚反射的光進入人眼的路
徑是( )
A
A. B. C. D.
解析：金魚反射的光由水中斜射入空氣時，在水面處發生折射，折
射角大于入射角，折射光線向遠離法線的方向偏折，折射光線進入
人眼，人眼逆著折射光線的方向看去，就會看到金魚的像，A正確。
1.探究光的色散
教材第33頁探索活動：太陽光通過三棱鏡
探究 過程 ____________________________
讓太陽光射到三棱鏡上，從棱鏡另一側的白紙屏上可以看
到一條彩色的光帶。在白紙屏上形成的彩色光帶的顏色是
按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列的
探究 結論 （1）太陽光是白光。
（2）太陽光射入、射出三棱鏡發生折射，被分解成各種顏
色的光，這種現象叫作光的色散。
（3）白光是由多種色光混合而成的
2.太陽光的可見光譜：三棱鏡把太陽光分解成不同顏色的光，它們
按照一定的順序排列，形成太陽光的可見光譜，如圖所示。
典例5 “赤橙黃綠青藍紫，誰持彩練當空舞”是一代偉人毛澤東有關
彩虹的詩句。彩虹是光的______現象。
色散
3.色光的三原色
人們發現，紅、綠、藍三種色光按不同比
例混合能夠產生各種顏色，如圖甲所示，
典例6 綠色植物需要利用太陽光進行光合作用，太陽光照射到綠色
植物表面時，綠光將被植物______（選填“吸收”或“反射”）。
反射
解析：植物呈現綠色，說明植物能反射綠光而吸收其他色光。
因此把紅、綠、藍叫作色光的三原色。彩色電視機就是用紅色、綠
色、藍色來產生各種顏色。
1.紅外線
（1）定義：在可見光譜的紅端以外存在著一種人眼看不見的光，
叫作紅外線。
（2）來源：太陽的熱主要是通過紅外線的形式輻射到地球上的。
自然界的所有物體都在不停地向外輻射紅外線。物體的溫度越高，
輻射的紅外線就越強。
（3）特點及應用
①熱效應強：加熱物體，如取暖、烘烤；紅外線探測器、紅外線照
相機、紅外線夜視儀等。
②穿透云霧的能力強：遙感勘測，如尋找水源、監測森林火災、軍
事用途。
③某些動物（如響尾蛇）是靠紅外線來捕食的。（ 人們模仿響尾
蛇制成了一種紅外制導導彈）
2.紫外線
（1）定義：在可見光譜的紫端以外存在著一種人眼看不見的光，
叫作紫外線。
（2）來源：自然界中的紫外線主要來源于太陽。（在距地面
的大氣中，集中了地球上大多數的臭氧，形成臭氧層。
臭氧層吸收了來自太陽的大部分紫外線，使地球上的生物免受大量
紫外線的照射）
（3）特點及應用
①熒光效用：使熒光物質發光，從而使我們看到它，如用紫外線驗鈔。
②生理作用：（照射適量的紫外線，有助于人體健康，但照射過量
的紫外線，會使人皮膚變黑或灼傷，誘發皮膚癌）醫用紫外線燈滅
菌、幫助人體合成維生素D。
③化學作用：紫外線攝影。
典例7 有關紅外線和紫外線的相關知識，下列說法錯誤的是( )
B
A.太陽的熱主要是通過紅外線的形式傳送到地球上的
B.一切物體都在不停地向外輻射紫外線，物體溫度越高，輻射的紫
外線越強
C.自然界中的紫外線主要來源于太陽
D.臭氧層吸收了大部分來自太陽的紫外線
解析：一切物體都在不停地向外輻射紅外線，物體溫度越高，輻射
的紅外線越強。

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