沪科版（2024）第一节 探究：光的反射定律备课课件ppt

这是一份沪科版（2024）第一节 探究：光的反射定律备课课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了实验目的，实验器材，实验设计，实验步骤，实验结论，反思交流，大量实验表明等内容，欢迎下载使用。
入夜，圆月挂在天空，给夜晚带来诗意（图 3-1）。月亮不能发光，为什么我们能看见它呢？本节我们将探究有关问题。
1.了解光源和非光源，能区分自然光源和人造光源。2.知道光沿直线传播的条件及应用，能解释影子、日食、月食、小孔成像等现象。3.知道光在不同介质中的传播速度不同，记住光在真空中的传播速度。4.掌握光的反射定律，会用光的反射定律作图。5.能熟练运用光的反射定律解释镜面反射和漫反射现象。
光是由某些能发出光的物体产生的。我们把那些正在发光的物体称为光源（light surce），如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等。那么，从光源发出的光是怎样传播的呢？ 观察手影游戏 (图 3-2) 、 透过树叶的阳光 (图 3-3) 等，我们可以猜想光是沿直线传播的。下面通过实验来验证我们的猜想。
大量的实验表明，光在空气、水、玻璃等透明、均匀物质中沿直线传播，光在真空中也是沿直线传播的。现在你能解释手影游戏中“影”形成的原因了吧！
为了便于描述光的传播，物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线（light ray）。光线互相平行的光称为平行光（图 3-5）。因为太阳离地球非常远，所以照射在地球表面的太阳光可近似认为是平行光。
实验：探究光的反射定律
人们常能看见水面波光粼粼 (图3-6)；用小镜子可把室外的阳光照射到室内，这是为什么？原来，这是由于光射到水面或镜面时，发生了反射。当光射到物体表面时，被物体表面反射的现象叫做光的反射（reflectin f light）。 那么，反射光与入射光有怎样的关系呢？请你提出猜想。下面我们通过实验来验证你的猜想。
1. 探究光的反射定律。 2. 学习如何收集证据来验证猜想。
激光笔、平面镜、可折叠光屏、量角器、刻度尺和铁架台。
为方便研究光的反射定律，我们用入射光线表示射到物体表面的光，反射光线表示从物体表面返回的光。入射光线在物体表面的投射点叫入射点(O)，过入射点与物体表面垂直的直线叫法线(ON)，入射光线与法线之间的夹角叫入射角，反射光线与法线之间的夹角叫反射角，如图 3-7 所示。 让激光笔射出的光沿可折叠光屏投射到平面镜 (镜面平整光滑) 上，利用光屏确定反射光线、入射光线和法线三者的位置关系。
1. 将激光笔、平面镜、可折叠光屏，按照图3-7装配好，使光屏与平面镜垂直。 2. 将激光笔射出的光沿光屏投射到平面镜上，观察反射光线与入射光线是否在法线的两侧，由此能得出什么结论？ 3. 将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度，观察光屏上是否还有反射光线，由此能得出什么结论？ 4. 在光屏上用笔描出入射光线与反射光线，用量角器测出入射角、反射角的大小并填入自己设计的表格中。改变入射角的大小，重复实验。由此能得出什么结论？
1. 写出从实验步骤 2、3 和 4 分别得出的结论。 2. 分析总结出光反射时遵循的规律。
如果已知入射光的方向，能否确定反射光的方向？光能沿入射方向反射回去吗？
这一结论在物理学中称为光的反射定律 (reflectin law f light)。请根据光的反射定律解释水面为什么会波光粼粼。
根据光的反射定律，我们可以解释生产、生活中的不少光现象，如用镜子将室外阳光照射到室内就是利用了光的反射。通常，光射到物体表面上都会发生反射，其反射情况与物体表面的粗糙程度等因素有关。
一束平行光射到光滑的物体表面，如平面镜的镜面或平静的水面，其反射光仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射（mirrr reflectin）。然而，大部分常见物体的表面都比较粗糙，平行光经粗糙的物体表面反射后，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射（diffuse reflectin）。图 3 — 9 是镜面反射现象和漫反射现象及其光路的示意图。
因为漫反射现象的存在，我们才能从不同方向看到不发光的物体。例如，月亮本身不发光，我们在夜晚看见的月光，其实是太阳光射到月亮表面发生漫反射后到达地球的光。这些光射入了我们的眼睛，所以我们才能看见月亮。
1. 雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走 (选填“较暗”或“较亮”) 的地面，这是因为( )。 A. 地面发生镜面反射 B. 地面发生漫反射 C. 水面发生漫反射 D. 水面不发生反射
2. 晚上，当你在路灯下行走时，注意观察自己影子的长度变化，用学过的知识解释你观察到的现象。
靠近路灯时影子变短，远离路灯时影子变长。当人离路灯较远时，路灯发出的光沿直线照射在人身上，身后的阴影区较长，即影子较长；当人向路灯走近时，路灯发出的光沿直线照射在人身上，身后的阴影区变短，即影子变短；当人走到路灯的正下方时，影子最短；当人逐渐远离路灯时，影子变长。
3. 查阅资料，利用光的直线传播的特点解释日食与月食现象。
日食的形成：当月球转到地球和太阳之间，并且在同一直线上时，月球就挡住了射向地球的太阳光，形成日食。月食的形成：当地球转到月球和太阳之间，并且在同一直线上时，地球就挡住了射向月球的太阳光，形成月食。
4. 生活中有时需要利用光的反射改变光的传播方向。若太阳光与水平方向的夹角为 60°，为了使反射光竖直向下射出，应怎样放置镜面？请画出光路图。
解析：太阳光与水平方向的夹角为60°，反射光线竖直向下，则入射光线和反射光线的夹角为60°＋90°=150°。由光的反射定律知反射角等于入射角，则作出入射光线和反射光线夹角的角平分线，即为法线。根据法线垂直于镜面，过入射点作出法线的垂线，垂线就是镜面所处的位置。如图所示。
5. 自行车尾灯的结构示意图如图 3-10 所示。夜里，尾灯被光照射时，会出现较好的反光效果。试在图中画出入射光线的反射光路图，并说明自行车尾灯是如何发挥作用的。
光照射在自行车尾灯上发生的是镜面反射，镜面反射遵循光的反射定律，当入射光线在两块相互垂直的平面镜上，过入射点垂直于反射面作出法线，再根据反射角等于入射角作出反射光线，反射光线到达下面的反射面再次发生反射，而且最后的反射光线与原入射光线平行，如图所示。
6. 制作日晷和小孔成像的装置。 （1）日晷是我国古代较为普遍使用的根据日影计时的仪器。参考图 3-11，利用一块木板、一块三角板或一根细直棒，制作一个影子时钟（日晷），请你说明怎样利用它计时？ （2）小孔能成像，我国 2 000 多年前的《墨经》就记载有小孔成像的实验。参考图 3-12，制作一个小孔成像仪，并请说明制作过程及成像原理。
提示：(1)按照教材图3-11制作好影子时钟(日晷)，将影子时钟放在太阳光下，在木板上标出不同时刻三角板影子的端点位置，并将对应的时刻标注在旁边即可。影子时钟是利用三角板影子长短和位置来粗略计时的一种仪器，影子是由于光的直线传播形成的。(2)小孔成像原理是光的直线传播，像的性质是倒立的实像，可以是放大的、缩小的或等大的，像的形状与小孔形状无关，由物体形状决定，但在制作时要注意小孔不能太大，否则不能成像。