1、第一节第一节 探究：光的反射定律探究：光的反射定律第三章第三章 光的世界光的世界知识点知识点光的直线传播光的直线传播知知1 1讲讲11.光源光源 把把正在发光的物体称为光源。正在发光的物体称为光源。(1)反光反光的物体不是光源：比如正对太阳的平面镜、的物体不是光源：比如正对太阳的平面镜、波光粼波光粼粼的粼的水面。水面。(2)能能发光但没发光的物体不是光源：比如熄灭的蜡烛、不发光但没发光的物体不是光源：比如熄灭的蜡烛、不发光发光的路灯。的路灯。知知1 1讲讲2.光的光的直线传播直线传播 (1)探究探究光的直线传播的条件光的直线传播的条件知知1 1讲讲(2)光光的直线传播的条件：光在同种透明、均匀
2、介质中是沿的直线传播的条件：光在同种透明、均匀介质中是沿直线传播直线传播的。的。(3)光线光线定义：用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方定义：用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向向，这，这条带箭头的直线称为光线条带箭头的直线称为光线。理解：光线是为了描述光的传播路径和方向而构建理解：光线是为了描述光的传播路径和方向而构建的的物理模型物理模型，实际并不存在；光是实际存在的。，实际并不存在；光是实际存在的。知知1 1讲讲光线画法：平行光源的光线如图光线画法：平行光源的光线如图2甲甲所示；点光源所示；点光源的的光线光线如图乙所示。如图乙所示。知知1 1讲讲(4)光光沿直线传播的现象沿直线传播的
3、现象 影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体物体背面背面形成的阴暗区，如图形成的阴暗区，如图3 甲所示。甲所示。小孔成像：光通过小孔，在光屏上形成倒立的实像，小孔成像：光通过小孔，在光屏上形成倒立的实像，如如图图3乙所乙所示。示。知知1 1讲讲分析分析思考思考 日食日食和月食的形成原理是什么？和月食的形成原理是什么？分析结论分析结论日食日食如如图图4，当月球，当月球运行运行到太阳和地球之间到太阳和地球之间，三三者近似在一条直线者近似在一条直线上时上时，月球挡住太阳，月球挡住太阳射向地球射向地球的光在的光在地球上地球上形成影子形成影子月影。从月影
4、。从地球上月地球上月影所在的区域看去影所在的区域看去，太阳太阳被月球遮住，被月球遮住，这种现象这种现象称为日食。称为日食。知知1 1讲讲月食月食如如图图5，地球绕，地球绕着太阳着太阳运转，在背对运转，在背对太阳一侧太阳一侧形成长形成长长的长的阴影区阴影区地影，一旦地影，一旦月球进入月球进入这个阴影区，就这个阴影区，就会发会发生生月食。月食。知知1 1讲讲生活物理生活物理光的直线传播在光的直线传播在生活生活中的中的应用应用(如如图图1)：知知1 1讲讲易错提醒易错提醒光线并不实际存在光线并不实际存在，但，但光是实际存在的。光是实际存在的。思想方法思想方法模型法：模型法：像引入像引入光线光线这样，
5、将抽象的、这样，将抽象的、不易观察不易观察到到的物理现象，的物理现象，用形象用形象的、易观察到的的、易观察到的图形图形表示出来的方法，表示出来的方法，叫做叫做模型法。模型法。知知1 1讲讲3.光的传播速度光的传播速度(1)光光在真空中的传播速度：光在真空中的传播速度最大，在真空中的传播速度：光在真空中的传播速度最大，通常用通常用字母字母c表示表示，c2.997 924 58108 m/s。通常情。通常情况下况下，真空，真空中光速近似取中光速近似取c3.0108 m/s。知知1 1讲讲知知1 1讲讲(3)光光的传播与声的传播的区别的传播与声的传播的区别光的传播光的传播声的传播声的传播传播传播条件
6、条件不需要介质，能在真不需要介质，能在真空中传播空中传播需要介质，不能在真需要介质，不能在真空中传播空中传播传播传播速度速度在空气中约为在空气中约为3.0 108 m/s在在15 空气中，约为空气中，约为340 m/s在真空中最快在真空中最快一般情况下，在固体一般情况下，在固体中最快中最快应用应用都可以传递信息和能量都可以传递信息和能量知知1 1练练例 1下列有关光的现象中，不是由于光的直线传播形成的下列有关光的现象中，不是由于光的直线传播形成的是是()A.人在太阳光下地面上形成的影子人在太阳光下地面上形成的影子B.小孔成像小孔成像C.日食和月食的形成日食和月食的形成D.人能看见本身并不发光的
7、物体人能看见本身并不发光的物体知知1 1练练解析：解析：可以用排除法解答本题，先分析哪些现象是由于可以用排除法解答本题，先分析哪些现象是由于光光的的直线传播形成的。光在同一均匀介质中是沿直线传播的，直线传播形成的。光在同一均匀介质中是沿直线传播的，利用利用此原理形成的有：日食、月食、影子、小孔成像等。此原理形成的有：日食、月食、影子、小孔成像等。所以所以选项选项A、B、C 中的现象不符合题意；而人能看见本中的现象不符合题意；而人能看见本身并不发光的身并不发光的物体物体，是因为这些物体反射的光进入人的眼，是因为这些物体反射的光进入人的眼睛，所以选项睛，所以选项D 中中的现象的现象符合题意。符合题
8、意。答案：答案：D知知1 1练练1.中考中考天津改编天津改编如如图是我国古代的一图是我国古代的一种计时种计时工具工具日日晷，晷，人们人们通过观察直杆在通过观察直杆在太阳下太阳下影子的位置来计时影子的位置来计时。影。影子子的形成是的形成是由于由于_。光的直线传播光的直线传播知知1 1练练在某次打雷时，你看到闪电后经过在某次打雷时，你看到闪电后经过3 s 听到雷声，则听到雷声，则打雷的打雷的地方距你有多远地方距你有多远？(v声声340 m/s，v光光3.0 108 m/s)例 2解题秘方解题秘方：由于由于光的传播速度极快，故光从打雷处光的传播速度极快，故光从打雷处传播到传播到人眼人眼所用的时间可以
9、忽略，则打雷处与人之所用的时间可以忽略，则打雷处与人之间的距离就是声音间的距离就是声音传播传播3 s 的距离。的距离。解：距离解：距离sv声声t340 m/s3 s1 020 m。知知1 1练练2.激光测距仪激光测距仪是利用光的是利用光的反射制造反射制造出的能测量远出的能测量远距离的距离的“尺尺”。已知光在。已知光在真空中真空中的传播速度为的传播速度为3.0108 m/s，若某若某激光测距仪激光测距仪在地面向月球在地面向月球发射发射激光，经激光，经2.6 s收到反收到反射射信号，则月地信号，则月地距离是距离是_m(空气中光速空气中光速取真空取真空中中光速光速)。3.9108知知2 2讲讲知识点
10、知识点光的反射定律光的反射定律21.光的反射：当光射到物体表面时，被物体表面反射的现光的反射：当光射到物体表面时，被物体表面反射的现象象叫做叫做光的反射，如图光的反射，如图6 甲、乙所示。甲、乙所示。反射光线和入反射光线和入射光线在同种射光线在同种介质中传播。介质中传播。知知2 2讲讲特别提醒特别提醒光的反射发生在光的反射发生在物体物体的表面或者两种的表面或者两种介质介质的的交界面。交界面。知知2 2讲讲2.光的反射模型图光的反射模型图(1)构建构建光的反射模型光的反射模型图图(后期后期尝试建立立体反射模型尝试建立立体反射模型图图)知知2 2讲讲(2)基本基本概念概念反射面：光射到的物体表面。
11、反射面：光射到的物体表面。入射光线：投射到物体表面的光线。入射光线：投射到物体表面的光线。入射点：入射光线在物体表面上的投射点。入射点：入射光线在物体表面上的投射点。反射光线：从物体表面返回的光线。反射光线：从物体表面返回的光线。法线：过入射点与物体表面垂直的法线：过入射点与物体表面垂直的直线直线(用用虚线虚线表示表示)。入射角：入射光线与法线的夹角。入射角：入射光线与法线的夹角。反射角：反射光线与法线的夹角。反射角：反射光线与法线的夹角。入射光线、入射光线、反射光反射光线线、法线、反射面、法线、反射面中中，任意，任意两者的交两者的交点点都是入射点都是入射点。知知2 2讲讲释疑解惑释疑解惑人看
12、见物体的人看见物体的原理原理：看见发光看见发光的的物体物体，是因为是因为物体发出的光物体发出的光直接射入了直接射入了人人的眼睛的眼睛,如图如图10甲甲。看见不发光的物体。看见不发光的物体，是，是因为物体反射因为物体反射的光的光进入进入了人的眼睛，如图乙。了人的眼睛，如图乙。注意注意：人眼不会人眼不会发光发光，人眼看见物体，人眼看见物体，是光是光射入人射入人眼，即光线眼，即光线箭头箭头指向人眼。指向人眼。知知2 2讲讲知识链接知识链接七个概念的理解七个概念的理解(1)七七个概念的呈现个概念的呈现顺序顺序：体现了反射模型体现了反射模型建立的建立的顺序。顺序。(2)七七个概念的分类个概念的分类:对实
13、物进行描述的对实物进行描述的概念概念：反射面、入射光线：反射面、入射光线、入射点、入射点、反射光线。反射光线。为了方便研究引入为了方便研究引入的概念的概念：法线、入射角：法线、入射角、反射角、反射角。知知2 2讲讲3.探究光的反射定律探究光的反射定律(1)提出提出问题问题反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？反射角和入射角大小有什么关系？反射角和入射角大小有什么关系？知知2 2讲讲(2)设计设计实验实验呈现并记录光的传播路径的方法：如图呈现并记录光的传播路径的方法：如图9 甲，取一甲，取一粗糙硬纸板粗糙硬纸板(光屏光屏)，用激光笔紧贴硬纸板照射。用
14、激光笔紧贴硬纸板照射。知知2 2讲讲探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内的的方法方法：如图乙，把硬纸板垂直放置在平面镜上，纸板上：如图乙，把硬纸板垂直放置在平面镜上，纸板上垂直于垂直于平面镜平面镜的的ON即即为法线；使一束光贴着纸板沿某一为法线；使一束光贴着纸板沿某一个角度射到个角度射到平面镜平面镜上的上的O点点；同时，把纸板；同时，把纸板F面向面向前或向前或向后折转，看什么后折转，看什么时候时候能在纸板能在纸板F 面上看到反射光。面上看到反射光。知知2 2讲讲探究反射角与入射角大小关系的方法：探究反射角与入射角大小关系的方法：在的基础上，当
15、硬纸板上同时出现入射光和反射光在的基础上，当硬纸板上同时出现入射光和反射光时时，用，用铅笔画线代替光的传播路径；改变入射光照射的角铅笔画线代替光的传播路径；改变入射光照射的角度，度，再次记录再次记录下光的传播路径。下光的传播路径。知知2 2讲讲把硬纸板平放，用量角器测量每次反射过程中的把硬纸板平放，用量角器测量每次反射过程中的入射入射角和角和反射角反射角大大小小，并记录，并记录在在下下表中。表中。实验次数实验次数入射角入射角i反射角反射角r123456知知2 2讲讲(3)分析分析现象和数据，得出实验结论现象和数据，得出实验结论知知2 2讲讲方法点拨方法点拨实验记录表格的设计实验记录表格的设计(
16、1)在在探究探究B与与A的大小的大小关系时关系时A，是自变量，是自变量，B是是因变量，因变量，所以所以要把要把A放放在表格的在表格的前面前面、B放放在表格在表格的后面的后面。(2)探究探究B与与A的大小关系的大小关系时，一般进行时，一般进行多次多次实验。多次实实验。多次实验验的目的的目的是是“得出普遍得出普遍规律规律、避免实验的、避免实验的偶然性偶然性”。知知2 2讲讲特别提醒特别提醒反射角与入射角关系反射角与入射角关系的正确的正确描述描述由于反射角大小由于反射角大小是由是由入射角大小决定的，入射角大小决定的，所以所以，应该，应该说反射角说反射角等于入射角等于入射角；不能说；不能说入射角等于入
17、射角等于反射角。反射角。知知2 2讲讲4.光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线与法线光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线与法线在在同一同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于反射角等于入射角入射角。5.光路可逆：在反射现象中，让光逆着原反射光的方向射光路可逆：在反射现象中，让光逆着原反射光的方向射入，入，反射光反射光将逆着原入射光的方向射出，这种现象称为将逆着原入射光的方向射出，这种现象称为光路可逆。光路可逆。知知2 2讲讲6.镜面反射和漫反射镜面反射和漫反射知知2 2讲讲知知2 2讲讲深度解读深度解读两种反射特点的两种
18、反射特点的理解记忆理解记忆反射面的粗糙程度不同反射面的粗糙程度不同反射光线特点不同反射光线特点不同观察到的反射面的亮观察到的反射面的亮暗程度暗程度不同不同知知2 2练练中考中考眉山眉山 同学们利用图同学们利用图11甲甲所示的所示的器材器材(纸板纸板F可可绕绕ON翻折翻折)探究探究光的反射定律。光的反射定律。解题秘方解题秘方：解题关键在于理解并解题关键在于理解并记住光的反射定律内容。记住光的反射定律内容。例 3知知2 2练练(1)图图乙中，用激光笔沿乙中，用激光笔沿AO方向方向入射，当入射光线与入射，当入射光线与平面平面镜夹角镜夹角为为60 时，入射角大小时，入射角大小为为_；再将纸板再将纸板F
19、绕绕ON向后折，纸板向后折，纸板F上上_(填填“有有”或或“没没有有”)反射反射光线，这一步骤的光线，这一步骤的目的目的是是探究反射探究反射光线光线、入射光线、入射光线、法线法线_。解析：解析：让光沿让光沿AO方向方向射向镜面，射向镜面，AO与与法线的法线的夹角即夹角即为为入射角，故入射角大小为入射角，故入射角大小为906030。30 没有没有是否在同一平面内是否在同一平面内知知2 2练练(2)图乙中，若让另一束光沿图乙中，若让另一束光沿BO方向方向射向射向平面平面镜镜，反射光，反射光沿沿OA方向方向射出，这一现象射出，这一现象说明说明_。解析：解析：如果让如果让光沿光沿BO方向方向入射，反射
20、光沿入射，反射光沿OA方向方向射出，射出，这表明：在光的这表明：在光的反射反射现象中，光路是可逆的现象中，光路是可逆的。在光的在光的反射反射现象中，光路是可逆的现象中，光路是可逆的知知2 2练练(3)为了得到为了得到“反射角等于入射角反射角等于入射角”这一普遍规律，接下来这一普遍规律，接下来的操作的操作是是改变改变_，多次实验。多次实验。解析：解析：为了得出普遍结论，使结论为了得出普遍结论，使结论符合符合客观事实，应客观事实，应改变入射角大小，进行多次实验。改变入射角大小，进行多次实验。入射角入射角大小大小知知2 2练练(4)图丙中，保持入射光线图丙中，保持入射光线AO不变不变，将平面镜绕入射
21、点旋，将平面镜绕入射点旋转转，使，使入射角增大入射角增大10，则反射光线偏转的角度，则反射光线偏转的角度为为_。20知知2 2练练解析：解析：如如图图12所所示保持入射光线示保持入射光线AO不变不变，将平面镜绕入，将平面镜绕入射点旋转射点旋转，使，使入射角增大入射角增大10，此时入射角，此时入射角AON3010 40；因为；因为反射角等于入射角，所以转动反射角等于入射角，所以转动前入射光线与反射前入射光线与反射光线光线的夹角的夹角AOB303060；转动转动10 后，入射光线与反射光线的后，入射光线与反射光线的夹角夹角AOB404080；则反射则反射光线光线OB偏转偏转的角度的角度BOBAOB
22、AOB806020。知知2 2练练3.中考中考聊城改编聊城改编 为了为了探究光反射时的规律探究光反射时的规律，小，小强同学利强同学利用平面镜用平面镜、可、可绕绕ON折转折转的纸板的纸板、量角器、量角器和激光笔进行和激光笔进行如图如图甲所示的实验甲所示的实验。(1)把把一个平面镜一个平面镜放在放在水平桌面上，再把纸水平桌面上，再把纸板立在平面镜上，板立在平面镜上，纸板上纸板上的直线的直线ON与镜与镜面保持面保持_。垂直垂直知知2 2练练(2)为了为了探究反射探究反射角与角与入射角的关系，入射角的关系，实验实验时应进行的时应进行的操作操作是是_(填字母填字母)。A.沿沿ON前后前后转动转动纸板纸板
23、EB.沿沿ON前后转动纸板前后转动纸板FC.改变光束改变光束OB与与ON的的夹角夹角D.改变光束改变光束AO与与ON的的夹角。夹角。D知知2 2练练(3)为了为了研究光路研究光路是否可逆是否可逆，你的做法是让，你的做法是让光沿着光沿着BO的的方方向射到向射到镜面镜面，观察，观察反射光反射光_。(4)若若将纸板倾斜，将纸板倾斜，如图如图乙所示，让光束仍乙所示，让光束仍贴贴着着纸板沿纸板沿AO 方向射方向射到镜面到镜面，此时，此时反射光反射光与入射光与入射光_(填填“在在”或或“不在不在”)同同一平面内。一平面内。是否沿着是否沿着OA方向射出方向射出在在知知2 2练练如图如图13甲甲所示，塔式太阳
24、能电站把地面所示，塔式太阳能电站把地面上多上多个平面个平面镜反射的太阳光汇聚到塔顶，从而利用太阳能发电镜反射的太阳光汇聚到塔顶，从而利用太阳能发电。例 4知知2 2练练如图乙如图乙所示，某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边，所示，某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边，下午某时刻下午某时刻，从，从西向东的太阳光以与水平方向成西向东的太阳光以与水平方向成70 角射角射向这块平面镜，反射向这块平面镜，反射光线光线与与水平方水平方向向成成30 角，则反射角的度数角，则反射角的度数是是_，平面镜平面镜与与水平方向水平方向的夹角度数的夹角度数是是_。2040知知2 2练练解题秘方解题秘方：根据光的反射
25、定律，利用反射角与入射角根据光的反射定律，利用反射角与入射角的关系的关系、反射、反射光线和入射光线与镜面夹角的关系，进光线和入射光线与镜面夹角的关系，进行分析、计算。行分析、计算。知知2 2练练知知2 2练练4.中考中考大连大连 如图如图所示所示，一束光入射到，一束光入射到平面镜平面镜上，入射角上，入射角为为60，请，请画出反射光线并标画出反射光线并标出反射角出反射角的度数。的度数。解：如图所示。解：如图所示。探究：光的反射定律探究：光的反射定律实实例例光光沿沿直线直线传播传播在同种均匀在同种均匀介质中介质中光的光的反射反射遇到物质遇到物质的表面时的表面时光光的的反反射射反射定律反射定律分分类类镜面镜面反射反射漫反射漫反射传播速度传播速度
