學(xué)而優(yōu)教有方四、光的反射（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標】1．建立“光線、法線、入射角、反射角”等概念，形成反射定律的完整表述；知道光的反射定律；2．經(jīng)歷“提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計實驗→處理數(shù)據(jù)→得出結(jié)論”的完整探究過程，學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究角度關(guān)系；3．能獨立或合作完成“探究光的反射定律”實驗，準確記錄并繪制“入射角—反射角”數(shù)據(jù)表。【學(xué)習(xí)重點】1．光的反射定律；2．用光的反射定律解釋平面鏡成像原理?！緦W(xué)習(xí)難點】1．正確建立“法線”概念，區(qū)分“光線與鏡面夾角”和“入射角”；2．利用光的反射定律結(jié)合平面鏡成像的對稱性畫圖。3．區(qū)分鏡面反射和漫反射?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：1．光射到物體表面時，有一部分光會被物體表面反射回來的現(xiàn)象叫做光的反射。2．光的反射定律（1）反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)?！€共面（2）反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)?！獌删€分居（3）反射角等于入射角?！獌山窍嗟龋?．在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4．光的反射的類型：（1）鏡面反射；（2）漫反射。5．球面鏡：（1）凹面鏡：對光有會聚作用；（2）凸面鏡：對光有發(fā)散作用。【探究新知】探究一、光的反射定律（一）光的反射1．光射到物體表面時，有一部分會被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象稱為光的反射?！舅伎肌繛槭裁雌矫骁R能成像？這與光的反射有關(guān)。那么，光的反射有什么規(guī)律呢？2．活動2.5初識光的反射【試一試】如圖所示，將一束光照射到平面鏡上，它的反射光在光屏（或白色墻壁）上形成一個光斑。嘗試改變?nèi)肷涔庹丈涞狡矫骁R上的角度，觀察反射光和光斑位置的變化?！静乱徊隆扛鶕?jù)你觀察到的現(xiàn)象猜測：當入射光的方向改變時，反射光的方向如何變化？在什么情況下反射光與入射光重合？反射角與入射角之間可能有什么關(guān)系？【信息快遞】如圖2-33【信息快遞】如圖2-33所示，過入射點O并垂直于鏡面的直線ON稱為法線；入射光線與法線的夾角α稱為入射角，反射光線與法線的夾角β稱為反射角。（二）探究光的反射定律【想一想】怎樣才能方便地改變和測量入射角與反射角？讓入射光和反射光同時出現(xiàn)在白紙板上，在白紙板上畫出入射光線、反射光線和法線，再用量角器量出入射角和反射角的大小。【實驗器材】平面鏡、激光筆、帶刻度的硬紙光屏、支架、夾子等【實驗與記錄】（1）如圖所示，平面鏡水平放置，將一束光斜射到平面鏡上，嘗試用一塊白板去尋找入射光和反射光，并使它們同時呈現(xiàn)在白板上?？匆豢?，此時白板和鏡面的位置關(guān)系。在白板上畫出入射光線、反射光線和法線。（2）使入射光與法線重合，從0°開始逐步增大入射角，多次測量入射角和對應(yīng)的反射角，將數(shù)據(jù)記錄在下表中。實驗序號入射角α/°反射角β?/°1234【分析與論證】（1）反射光線與入射光線所在的平面與鏡面之間有什么位置關(guān)系?反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，法線與鏡面垂直，反射光線與入射光線所在的平面與鏡面垂直。（2）反射角與入射角的大小有什么關(guān)系?反射角等于入射角；當入射角為0°時，反射光與入射光重合。（3）光路的可逆性①在上面的實驗中，如果讓光逆著反射光的方向射到鏡面，那么，它被反射后就會逆著原來的入射光的方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路可逆。②生活中有很多現(xiàn)象可以說明光路的可逆性。例如，如果你在一塊平面鏡中看到了一位同學(xué)的眼睛，那么這位同學(xué)也一定會通過這面鏡子看到你的眼睛。【實驗結(jié)論】光的反射定律：光的反射定律：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、入射光線分居在法線兩側(cè)，反射角等于入射角。【交流與評估】（1）實驗中，硬紙板的作用是：顯示光路；探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)。（2）實驗描繪光的傳播路徑的方法：在入射光線和反射光線上取一個點，將該點與反射點連接。（3）實驗中，如何驗證“反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)”？將顯示反射光線的紙板沿法線向后折轉(zhuǎn)，觀察紙板上是否還能看到反射光線。（三）理解光的反射定律（1）對應(yīng)關(guān)系：每一條反射光線對應(yīng)著一條入射光線。（2）因果關(guān)系：注意定律中的因果關(guān)系，先有入射光線，后有反射光線。所以敘述反射定律的內(nèi)容時必須先說反射，后說入射。（3）變化規(guī)律：反射光線隨入射光線的改變而改變，人射光線“靠近”或“遠離”法線，反射光線也相應(yīng)地“靠近”或“遠離”法線，即反射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小。（4）特殊情況：當光垂直于鏡面入射時，入射角為0°，反射角也為0°，光的傳播方向改變了180°，反射光線與入射光線在同一直線上，并不是沒有發(fā)生反射。（四）利用光的反射定律作圖【例題】一束光與鏡面成30°角斜射到鏡面上，試畫出反射光線。作圖步驟：①找到入射點O；②作法線；③根據(jù)反射角=入射角，作反射光線；④如有要求，標出相應(yīng)角度。說明：法線要用虛線，標出垂直符號；光線用實線，標上箭頭。（五）平面鏡成像原理【讀一讀】人眼怎樣看到平面鏡所成的像如圖(a)所示，燭焰上的一點S向周圍發(fā)出光，其中有一部分光射入人眼，人就看到了這個點。燭焰上所有點發(fā)出的光，都會有一部分進入人眼，因此人就會看到整個燭焰。如圖（b）所示，設(shè)來自燭焰上點S的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后進入人眼，這兩條光線的入射點分別為O1和O2，根據(jù)光的反射定律，可作出反射光線O1A1和O2A2。它們的反向延長線（虛線）相交于平面鏡后的點S'，人會感到光好像是從點S'發(fā)出的，點S'就是點S的虛像。同理，燭焰上的其他點也都能通過平面鏡形成對應(yīng)的虛像點，因而形成整個燭焰的虛像。由此可見，燭焰的虛像并不發(fā)光，它是由射入人眼的反射光所形成的視覺效果?！纠}1】如圖所示，在做“探究光的反射規(guī)律”實驗時，小明讓一束光緊貼紙板A射向O點，紙板B可沿折縫ON向后翻折，下列說法正確的是（）A．圖中α為反射角B．增大α過程中，反射光線沿順時針轉(zhuǎn)動C．α=0°時，看不到反射光線，說明此時不存在反射現(xiàn)象D．紙板B向后翻折后，反射光線消失，是因為此時沒有反射光線【答案】B【解析】A．入射角是入射光線與法線的夾角，所以圖中α為入射角，故A錯誤；B．因為反射角等于入射角，所以增大α過程中，反射角也增大，反射光線沿順時針轉(zhuǎn)動，故B正確；C．α=0°時，看不到反射光線，是因為反射光線原路返回，與入射光線重合，此時仍存在反射現(xiàn)象，故C錯誤；D．紙板B向后翻折后，反射光線消失，是因為反射光線、法線、入射光線在同一平面內(nèi)，此時反射光線仍存在，故D錯誤。故選B。探究二、鏡面反射和漫反射（一）探究鏡面反射與漫反射在暗室里，將一塊小平面鏡平放在較大的白紙上，用手電筒照射鏡面，避開鏡面反射光的方向觀察，鏡面和白紙被光照射的部分哪個顯得更亮？觀察發(fā)現(xiàn)，鏡面是暗的，而白紙顯得較亮，如圖所示。這是為什么呢？原來，不同的物體表面對光的反射是有差異的。（二）鏡面反射1．平面鏡的表面平整、光潔，當平行光入射到平面鏡上時，反射光仍是平行的，如圖所示。這種反射叫作鏡面反射。2．常見的鏡面反射：例如平靜的水面、拋光的金屬面、各種鏡面等等。（三）漫反射1．凹凸不平的表面會把平行的入射光線向著四面八方反射。這種反射叫作漫反射。注意：漫反射和鏡面反射都遵守光的反射規(guī)律。2．同學(xué)們能從不同方向看清老師及黑板上的字，就是因為老師、字都發(fā)生了漫反射。【例題5】晚上，小明在桌面上鋪一張白紙，將一小塊平面鏡的鏡面朝上平放在紙上，用手電筒正對著平面鏡照射，如圖所示。這時人從側(cè)旁觀察到比較亮的是（選填“白紙”或“平面鏡”），這是因為手電筒的光照射到其表面發(fā)生了（選填“鏡面反射”或“漫反射”）。

【答案】白紙漫反射【解析】當手電筒的光正對著平面鏡照射時，在平面鏡上會發(fā)生鏡面反射，光線會集中在豎直方向，所以從側(cè)面看到的平面鏡是暗的；而紙會發(fā)生漫反射，所以在側(cè)面看到的紙是比較亮的?！纠}6】下列說法正確的是（）①光照射到書本上、衣服上時光發(fā)生了漫反射②當入射光線彼此平行時，經(jīng)漫反射后的光線彼此不平行③電影屏幕對光的反射是鏡面反射④只有光照射到物體上發(fā)生鏡面反射時，我們才能看清被照物體A．①④ B．②③ C．③④ D．①②【答案】D【解析】書本、衣服和電影屏幕表面都比較粗糙，它的反射光線是射向不同的方向，發(fā)生漫反射，③錯誤；我們能看清楚被照射的物體因為有光線進入我們的眼睛，與鏡面反射和漫反射無關(guān)。④錯誤。故ABC錯誤，D正確。故選D。探究三、球面鏡（一）生活·物理·社會——凹面鏡和凸面鏡1．凹面鏡的特點及應(yīng)用凹面鏡的表面是凹進去的，凹面鏡對光有會聚作用，能成像且有很多應(yīng)用。利用凹面鏡對光的會聚作用，可使光的能量集中。手電筒中的反光罩、太陽灶、點燃杭州亞運會圣火的裝置等都是凹面鏡。2．凸面鏡的特點及應(yīng)用凸面鏡對光有發(fā)散作用，能成像且有很多應(yīng)用。與平面鏡相比，凸面鏡能擴大視野。汽車的后視鏡、道路拐彎處的反光鏡等大多是凸面鏡。在山區(qū)道路的拐彎處設(shè)置凸面鏡，有利于避免交通事故的發(fā)生?！纠}3】請在圖中畫出燭焰上A點在平面鏡中的像A′的位置，并畫出由A點發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后進入人眼的光路圖。（保留作圖痕跡）【答案】如圖所示。【解析】由平面鏡成像規(guī)律可知，燭焰上A點與在平面鏡中的像A′關(guān)于平面鏡對稱，以此作出像A′，連接像A′與眼睛即為反射光線，光線與平面鏡的交點即為光線的入射點，連接入射點和A點，即為入射光線，如圖所示?！菊n堂總結(jié)】四、光的反射【課堂練習(xí)】1．如圖所示，一束光在平面鏡上發(fā)生反射，反射光恰好照在光屏的A處，若入射光線保持不變，要讓反射光照在光屏的B處，下列方法中可行的是（）①只將光屏豎直向下移動一段距離②只將平面鏡水平向右移動一段距離③只將平面鏡水平向下移動一段距離④平面鏡繞入射點O順時針轉(zhuǎn)過一定角度（＜90°）⑤只將平面鏡繞入射點O逆時針轉(zhuǎn)過一定角度（＜90°）A．①④ B．②⑤ C．③④ D．①⑤【答案】C【解析】如圖所示，①如果只將光屏豎直向下移動一段距離，反射光照在光屏上的位置向左移動，不會照在光屏的B處，故①不可行；②如果只將平面鏡水平向右移動一段距離，反射光照在光屏上的位置不變，仍然照在光屏的A處，故②不可行；③如果只將平面鏡水平向下移動一段距離，入射光位置不變，則光在平面鏡上的入射點向右移動，反射光照在光屏上的位置向右移動，就可能照在光屏的B處，故③可行；④如果平面鏡繞入射點O順時針轉(zhuǎn)過一定角度（＜90°），則入射光線與鏡面的夾角變小，入射角增大，根據(jù)光的反射定律可知，入射角增大則反射角增大，反射光照在光屏上的位置向右移動，就可能照在光屏的B處，故④可行；⑤如果只將平面鏡繞入射點O逆時針轉(zhuǎn)過一定角度（＜90°），則入射光線與鏡面的夾角變大，入射角減小，根據(jù)光的反射定律可知，入射角減小則反射角減小，反射光照在光屏上的位置向左移動，就不可能照在光屏的B處，故⑤不可行。綜上所述，③④是可行的，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。2．光射到鏡面上，入射光線與反射光線的夾角為120°，若使反射光線與入射光線的夾角變?yōu)?00°，下列方法可行的是（）A．鏡面不動，入射光線向鏡面旋轉(zhuǎn)10° B．鏡面不動，入射光線遠離鏡面旋轉(zhuǎn)20°C．入射光線不動，鏡面順時針旋轉(zhuǎn)10° D．入射光線不動，鏡面逆時針旋轉(zhuǎn)10°【答案】D【解析】入射光線與反射光線的夾角為120°，則入射角為60°，當反射光線與入射光線的夾角變?yōu)?00°，則入射角變?yōu)?0°。A．鏡面不動，入射光線向鏡面旋轉(zhuǎn)10°，則入射角增加10°，變?yōu)?0°，故A不符合題意；B．鏡面不動，入射光線遠離鏡面旋轉(zhuǎn)20°，則入射角減小20°，變?yōu)?0°，故B不符合題意；C．入射光線不動，鏡面順時針旋轉(zhuǎn)10°，則則入射角增加10°，變?yōu)?0°，故C不符合題意；D．入射光線不動，鏡面逆時針旋轉(zhuǎn)10，則則入射角減小10°，變?yōu)?0°，故D不符合題意。故選D。3．如圖是某年中考試卷答題卡中用來識別考生信息的條形碼（樣碼），試卷上的條形碼通過________（填“光的直線傳播”或“光的反射”）使光進入掃描器，再通過電腦解碼就可以獲取考生相關(guān)信息。坐在不同位置的考生都能看見黑板上書寫的考試要求，是因為：?！敬鸢浮抗獾姆瓷涔獾穆瓷洹窘馕觥縖1]條形碼不是光源，不會發(fā)光，試卷上的條形碼通過光的反射使光進入掃描器。[2]教室里不同方位的同學(xué)都可以看到黑板上的字，從多個角度看見不發(fā)光的物體是由于光的漫反射。4．如圖所示，EF表示平面鏡，AO為入射光線，ON為法線，∠AON等于45°。若∠BON等于30°，∠CON等于45°，∠DON等于60°，則入射光線AO的反射光線是。【答案】OC【解析】根據(jù)反射定律可知，反射角等于入射角，因為入射角AON等于45°，所以反射角也等于45°，已知∠CON等于45°，則反射角是∠CON，所以反射光線將沿OC射出，即入射光線AO的反射光線是OC。5．如圖甲，小孟利用一面小鏡子隔墻看到院里的小貓要偷吃魚。如圖乙所示，AO表示來自小貓的入射光線，O點為入射點，B點為小孟眼睛所在位置。請在圖乙中完成作圖：①畫出反射光線OB；②根據(jù)光的反射定律畫出鏡面。（鏡面用表示，保留作圖痕跡）【答案】如圖所示【解析】由于人眼看到的光是從入射點反射過來的，所以連接OB為反射光線，由光的反射規(guī)律可知，反射角等于入射角，所以做∠AOB的角平分線，即為法線，由于法線垂直于鏡面，所以過O點做法線的垂線，即為鏡面，如下圖所示。6．如圖甲所示探究光的反射規(guī)律時，在水平放置的平面鏡上方豎直放一光屏，光屏由可以繞ON折轉(zhuǎn)的A、B兩個紙板組成，如圖甲所示：（1）實驗時，應(yīng)在較（選填“黑暗”或“明亮”）的環(huán)境中進