（七下）2.5 光的反射和折射（第1课时）（导学案）-（浙教版）【教师版】

skybamboo · 发表于 18 小时前

2.5光的反射和折射（第1课时）（导学案）
【学习目标】
1. 了解光的反射现象，知道入射角和反射角及其关系；
2. 理解光的反射规律及光路的可逆性；
3. 了解镜面反射和漫反射；
【学习重点】掌握光的反射规律，理解光路的可逆性
【学习难点】正确确定入射角、反射角及通过实验总结出反射规律
【自主学习】（此模块是回顾与预习）
阅读教材，完成以下问题：
1.什么叫光的反射？
光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
2.光的反射定律？
①入射光线、反射光线、法线在同一平面内（三线共面）；②反射光线和入射光线分居法线的两侧（法线居中）；③反射角等于入射角（两角相等）。
3.镜面反射：一束平行光照射到光滑镜面上后，会被平行地反射，这种反射叫做镜面反射。（如黑板反光、光污染）
4.漫反射：平行光照射到凹凸不平的表面上，会向四面八方反射，这种反射叫做漫反射。（看电源，看黑板上的字等）
【课堂探究】
一、光的反射定律
活动：
1.在桌面上放一面平面镜，将激光笔（或其他光源）发出的光束射到平面镜上，观察光传播方向的变化情况。
2.试着移动平面镜，你能否使激光射到教室里不同位置的物体上？

实验现象：激光照射到镜子后，反射到右侧光屏上。若移动平面镜，如改变平面镜的角度，可将光反射到教室内的不同位置的物体上。
实验表明：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。
上述实验中，激光束的路径可用下图来表示。

光的反射定义：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。

一点	入射点	光的入射点，用字母O表示；
三线	入射光线	入射到反射面上的光线，如图中的AO
	反射光线	入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线，如图中的OB
	法线	经过入射点O并垂直于反射面的直线，它是一条辅助线，常用虚线表示，如图中的ON
两点	入射角	入射光线与法线的夹角，如图中的∠α
	反射角	反射光线与法线的夹角，如图中的∠β

光的反射定律探究实验
【提出问题】光反射时遵循什么规律?
【实验步骤】把平面镜M放在水平桌面上，再把一块硬纸板竖直地立在平面
镜上，纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成，纸板上的直线ON垂直于镜面（ON为法线），如图所示。

实验一：
（1）使E、F两板面处于同一平面内，让一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经过平面镜的反射，沿着另一个方向射出，在纸板上用红色笔描出入射光OA和反射光OB的径迹。
（2）改变光束的入射方向，重做两次。换用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。

（3）取下纸板，用量角器测量ON两侧的入射角α和相应的反射角β，并记录在下表中。

实验次数	入射角α	反射角β
1	30°	30°
2	45°	45°
3	60°	60°

实验现象：分析表中数据可以看出，反射角β随着入射角α的增大而增大（或减小而减小），反射角β始终等于入射角α。
实验结论：反射角等于入射角。
实验二：
用激光笔以某一角度向点O射出入射光，观察反射光的位置和方向；将F板绕ON前后转动，在F板上还能看到反射光吗？这一现象说明了什么？
实验现象：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线两侧；将F板向后转动，看不到反射光线。
实验结论：在反射现象中，入射光线、反射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线的两侧。

根据以上两个实验可知：
光的反射定律
①入射光线、反射光线、法线在同一平面内（三线共面）；
②反射光线和入射光线分居法线的两侧（法线居中）；
③反射角等于入射角（两角相等）。
注意：反射定律中的因果关系，先有入射，后有反射，反射对着入射而变化，入射、反射不能颠倒，如不能说入射角等于反射角。入射光线垂直射入时，入射角等于0°，反射角也等于0°。
探究反射定律的实验探究注意事项：
①在室内光线较暗时做光学实验，更便于观察实验效果；
②实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则不论怎样都观察不到反射光线；
③需要多次测量以避免实验的偶然性，从而使结论更具有普遍性。
实验三：
用激光笔逆着反射光线OB的方向射到平面镜原入射点O上，此时的反射光线会怎样？
实验现象：光线沿着原入射光线OA的路径射出。
实验结论：光路具有可逆性。
当我们从平面镜里看见别人眼睛时，别人也能从平面镜里看见我们的眼睛。

二、光的反射现象
生活中有很多光的反射现象（学会光路图的画法，根据光的反射定律画图）
1.水中倒影是因为光的反射

眼睛沿着反射光线的反向延长线方向看过去，从而看到倒影。
倒影并不是实际光线会聚而成的像，而是实际光线的反向延长线相交而成，这样的像属于虚像。实际光线会聚而成的像是实像。实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接。
2.潜望镜

3.镜子

生活中我们能看到物体也是因为物体反射光到人的眼睛中。
光路图画法：
①找入射点；
②做法线；
③作反射光线（或入射光线）。
注意：实际光线画实线，反向延长线和法线画虚线。
三、镜面反射和漫反射
思考与讨论：一束太阳光斜射到平面镜的表面，在平面镜的另一侧可看到耀眼的亮光；如果太阳光斜射到粗糙的白纸表面，则无论从哪个方向观察，都看不到耀眼的亮光。这是什么原因？
原来，平面镜的表面很光滑，射到平面镜表面上的阳光发生镜面反射，而白纸的表面看上去虽然很平，但实际上是凹凸不平的，凹凸不平的纸面把射来的阳光向四面八方反射，这种反射叫做漫反射。我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体，就是因为光照在物体表面发生漫反射的缘故。

分类	定义	条件	特点	实例
镜面反射	平行入射的光经物体表面反射后，反射光仍然平行的反射	光滑的反射面：如平滑的镜面、平静的水面、玻璃幕墙等。	人在反射光线的范国内，看到物体很亮(刺眼等)，不在反射光线的范围内，看到物体很暗。	光污染、黑板反光等
漫反射	平行光射到凹凸不平的物体表面上，反射后反射光向着不同的方向传播，不再平行的反射。	凹凸不平反射面：如电影屏幕、多数物体表面都发生漫反射	能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于到物体上发生漫反射的缘故	看电影、看黑板上的字等
相同点	都遵循反射定律
简单区分	如在题干部分找到“反光”、“照出像”、“刺眼”、“平静的水面”等关键词，发生的都是镜面反射；出现“看到物体”、“电影幕布”、“坐在教室的各个方位都能看清黑板”、“看到不反光的物体”等关键词，发生的都是漫反射。

【自我测评】
典例1 如图所示是一种液面升降监测装置原理图。点光源S发出的一束激光与水平液面成50°角射向平静的液面，则反射角是°，光经液面反射后射到液面上方水平标尺上的S’点，当液面下降时，反射角大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”），光点S’将°（选填“向左”“向右”或“不会”）移动。

【答案】40；不变；向右
【解析】由题意可知，激光与水平液面成50°角射向平静的液面，则入射角为90°-50°=40°，因为反射角等于入射角，所以反射角也为40°；当液面下降时，由于入射角的大小不变，则反射角的大小也不变；反射光斑将向右移到4的位置，即光点S’向右移动，如图所示。

典例2 利用如图所示的装置做“探究光的反射规律”的实验。

（1）在实验中白色硬纸板能显示，也能方便地测量；
（2）将一東光贴着纸板A沿E0射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时在纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究，此时反射光的位置（填“发生”或“不发生”）变化；
（3）若将入射光线E0靠近法线，则反射光线0F将（填“靠近”或“远离”）法线；
（4）将纸板A、B置于同一平面后，若将一束光贴着纸板B沿FO射到0点，反射光将沿图中的0E方向射出，说明光在反射时，。
【答案】（1）反射光线和入射光线；反射角和入射角（2）反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内；不发生（3）靠近（4）光路是可逆的
【解析】（1）白色物体能够反射所有色光，黑色物体吸收所有色光。为了更好的观察到反射光线和入射光线，实验中采用了白色硬纸板，光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了，也方便反射角和入射角的大小的测量。
（2）以法线0N为轴线，将白色硬纸板的B面绕法线0N向后旋转，这样做的目的是探究反射光线和入射光线、法线是否在同平面内，此时反射光线的位置不发生变化，因为反射光线是由入射光线决定的。
（3）根据反射定律的内容知道，反射角等于入射角。若入射光线靠近法线，则入射角减小，反射角也随之减小，故反射光线将靠近法线。
（4）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，这说明在反射现象中光路是可逆的。
典例3 下图所示的光现象中，由于光的反射形成的是（）
A.水中倒影

B.放大镜把字放大

C.人的影子

D.笔在水面处“折断”

【答案】A
【解析】A.水中倒影是平面镜成像现象，是由光的反射形成的，故A符合题意；
B.人的影子是光沿直线传播被人遮挡，形成的黑影，故B不符合题意；
C.放大镜把字放大是字反射的光，经过凸透镜发生了折射，故C不符合题意；
D.笔在水面处“折断”，是水中的笔反射的光由水中斜射到空气中，发生了折射，故D不符合题意。
故选A。
典例4 普通透明玻璃是材质均匀两面光滑的，某种磨砂玻璃是在该普通诱明玻璃的基础上，将其中一光滑面打磨成磨砂面制成的，隔着磨砂玻璃可以起到在室内光线充足的情况下，室外的人看不清室内的景物。但有时候磨砂玻璃沾水后，室外的人就可以比较清晰地观察到室内的景物(如图所示)。对于磨砂玻璃这一现象的分析，下列说法中正确的是（）

A.只要磨砂玻璃的任意一面沾水后，室外的人就能够比较清晰地观察到室内景物了
B.为了防止磨砂玻璃因为沾水沾油而变成透明玻璃，一般采用双层的磨砂玻璃，毛面都朝里效果最好
C.磨砂玻璃未沾水时，由于室内光线透不过毛糙面，所以室外的人看不清室内的景物
D.室外观察者透过沾水磨砂玻璃观察室内景物与透过普通透明玻璃观察室内景物效果相同
【答案】B
【解析】A.当磨砂玻璃粗糙面粘一层水，才失去磨砂的作用，因为水填进低凹部分，光线穿过它就成有规则折射，变透明了，故A错误；
B.当双层的磨砂玻璃毛面都朝里，无论从里面还是外面看到的都是磨砂玻璃的光面，防止磨砂玻璃因为沾水沾油而变成透明玻璃，故B正确；
C.室内光线可以透过糙面，因为不光滑使经过的光线无规则散开，会使人透过它看不到物体，故C错误；
D.当磨砂的一面浸水后，虽然变透明，但水仍然不是十分光洁，所以景物海水不像玻璃那么清晰，故D错误。
故选B。
典例5 如下图所示，若要让反射光线恰好照中目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜（）

A.竖直向上移动
B.水平向左移动
C.绕入射点O顺时针转动
D.绕入射点O逆时针转动
【答案】D
【解析】A.将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，不能照中目标，故A不符合题意；
B.将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，不能照中目标，故B不符合题意；
C.绕入射点顺时针转动，入射角变小，则反射角也变小，反射光线向上移动，不能照中目标，故C不符合题意；
D.绕入射点逆时针转动，入射角变大，则反射角也变大，反射光线向下移动，能照中目标，故D符合题意。
故选D。
【课后反思】
本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

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