光的反射定律及应用

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1、逍遥回中2010年物理复习教案第四章在光的世界里一. 教学内容：1 光的传播2 光的反射定律. 重点、难点：1. 理解光沿直线传播及其应用。2. 认识光反射的规律，了解法线、入射角、反射角、镜面反射和漫反射的含义3. 理解反射现象中光路的可逆性。三. 知识点分析（一）光的传播1. 光源：能够发光的物体叫光源。太阳是巨大的自然光源；电灯、烛焰是人造光源；月 亮和所有行星不是光源。2. 大量实验说明：光在同种均匀介质中是沿直线传播。3. 日食、月食、影子都是由于光的直线传播形成的。图1日食的成因圈2月食的成因太阳的实际位置太阳的视位置浜地平线4. 光在真空中传播速度最大，是C=3X108米/秒，而

2、在空气中传播速度十分接近真空中 的速度，也可以视为是3X108米/秒，光在水中的速度约为真空的3/4，在玻璃中光速为真 空中的 2/3。5. 天文学家确定了“光年”这个天文学的长度计量单位， 1光年表示光在1年时间中所 走的路程，1光年=9.46x1012km。6. 光、声的传播不同点：（1）光的传播不需要介质，能在真空中传播；声的传播需要介质，真空不能传声。（2）一般说来，介质密度越大，光速越小，而声速越大。（3）光速比声速大得多。（二）光的发射定律 光束射到物体表面上时其传播方向发生了改变，有一部分回到原来介质，该现象叫做 反射。1. 基本概念：一点、二角、一点：入射点，用“O”表示。 二

3、角：入射角 i 和反射角 r。入射角：入射光线和法线的夹角。 反射角：反射光线和法线的夹角。三线：入射光线AO,反射光线OB,法线NO。 法线：通过入射点作的垂直于反射面的虚线。3. 镜面反射：平滑的表面对光线的反射叫镜面反射。漫反射：粗糙的表面对光线的反射 叫漫发射。漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。（能从各个方向看到一个物体是因 为物体发生了漫反射；黑板出现“反光”现象是因为发生了镜面反射）。2. 光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居 法线两侧，反射角等于入射角（不能反过来说，因为先有入射才有反射，反射角由入射角【典型例题】例 1. 试判断下列哪一

4、组都是光源( )A. 电池和萤火虫B. 电池和烛焰C. 萤火虫和月亮D. 萤火虫和烛焰分析：光源是指自身能够发光的物体，光源分为自然光源和人造光源，萤火虫是一种 能在尾部发光的小飞虫，是自然光源；烛焰是人造光源；月亮虽然看上去亮，但它和地球 一样本身不能发光，不是光源；电池更不是光源。正确选项：Do 考点分析：本题考查对光源的定义的理解。例 2. 孙悟空神通广大，他一个跟斗可以翻十万八千里，1 秒就可以翻一个跟斗，是神仙 里当之无愧的赛跑冠军，但如来佛祖说光比他快得多了。孙悟空当然不服，于是他与光相 约来一次比赛，并请你来做裁判，你认为谁会赢？为什么？分析：根据题意可知孙悟空的速度为v=s/t

5、=108000X500m/ls=5.4X107m/s，而光速为 C=3X108m/s，所以vVC,所以光会赢。解答：光会赢，通过计算光速大于孙悟空的速度。考点分析：本题速度的计算和光速的数值。例3.玛丽居里夫人有一天想考查她的学生们的观察力和想象力，问：“迄今为止， 您所见到的最大影子是什么？”其他学生还在苦苦思索时，其中有一个学生仅用了一分钟 就答对了，你能回答吗？分析：影子的形成是光的直线传播造成的，在我们平常见到的影子中，最大的是黑夜， 当太阳在地球另一面时，我们所在的一面，由于光的直线传播，就形成了地球的影子，也 就是黑夜。解答：黑夜例 4. 民间有个美丽的传说，牛郎织女的故事，据天文

6、测量，牛郎星和织女星相距为160 万亿千米，估算一下，牛郎眨眨眼，织女要隔多长时间才能看到？分析：本题是一个利用光速进行计算的题，由于本题的数字较大，要利用到天文上常 用的一个物理量光年，它是天文学上的长度单位，它表示光以真空中的速度在一年时 间里通过的距离，不要误认为是时间单位。它的大小为：1 光年=3X108m/sX(365X24X3600) s=9.46X10i5m已知：S=160 万亿 km,s2=9.46X 1015m求：t解：t=S/s2=160 万亿/9.46X1015 年=17 年答： 17 年时间才能看到。考点分析：本题考查光速的计算，以及光年在天文学中的应用，大家要记住光年

7、是长 度单位。例 5. 黑板“反光”时，为什么看不清字？怎样才能使黑板不“反光”？ 答案：我们看黑板时，入射到眼里的光有两部分：一是粉笔字上发生漫反射的光；二 是字周围黑板面漫反射的光，前者比后者强就能看清黑板上的字，若写字处黑板较光滑， 此处就发生了镜面反射，把太阳射向黑板的平行入射光反射向同一方向，在此方向上镜面 反射的强光遮盖了粉笔字漫反射的弱光，所以看不清粉笔字了。要使黑板不“反光”，就要使它的表面粗糙些，如在毛玻璃上刷上黑板油使它对入射 光不发生镜面反射就可以了。考点分析：漫反射与镜面反射的特点。例 6. 为了采集黄金或其他有价值的矿藏，人类常常要在地壳里掘很深的矿井。现在已 知世界

8、上最深的矿井在南非洲，它的深度已到3.3 千米以上。（这里讲的并不是钻探工具 到达的深度，而是人迹所到的地方）。当然，挖掘矿井是沿着矿脉走向而分段采掘的。因 此矿井中通常分（竖直向下的）竖井和（水平方向的）巷道。有的一个竖井的深度就达700 米（通常是第一个竖井），在地面上挖如此深的竖井时，要想让与水平面成40照射的太分析：已知入射光线与水平方向成 40角，要求反射光线竖直向下照亮井底，说明反 射光线和入射光线 的夹角是 40+90=130，法线是这个夹角的平分线，法线与镜面垂 直，由此可确定平面镜的位置。答案：作法步骤：（1）先画一条水平线OM。（2）作入射光线AO和反射光线OB,使ZAOM

9、=40, OB丄OM。（3）作ZAOB的角平分线ON （即法线）。（4）作PQ丄ON, PQ即为镜面，ZPOM=65（如上图） 考点分析：本题考查光路图的做法。【模拟试题】（答题时间：30 分钟）一. 填空：1. 光在中是沿直线传播的。2. 光在真空中或在空气中传播的速度是米/秒。3. 排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用解释。4. 射击瞄准的要领是“三点一线”,这是利用了光的性质。5. 入射光线跟平面镜夹角为25，入射光线与反射光线的夹角为，要想使反射光线跟入射光线成直角，入射角应为。6. 一束光线垂直射到平面镜上，其反射角是度，反射光线的传播方向改变

10、了度角。若入射光不变 ,平面镜绕入射点转 过 15， 则反射光线转 过度角。7. 太阳、月亮、电灯、反光的镜子等，能称为光源的是。8. 一束平行光射到的表面上发生镜面反射，其反射光沿。一束平行光射到的表面上发生漫反射，反射光射向。9. 从不同的方向能看到不发光的物体，是由于光的反射缘故。10. 影子的形成说明：。二. 选择：1. 对于光速的大小，下面叙述正确的是 ()A. v水八空气v玻璃B. v空气v严玻璃C. v玻璃v水八空气D. v空气v水Vv玻璃2. 发生月食的时候，下列说法正确的是 ()A. 太阳、月球、地球在一条直线上，月球在中间；B. 太阳、地球、月球在一条直线上，地球在中间；C

11、. 月球背着太阳的一面正好对着地球；D. 月球向着太阳的一面正好背着地球。3. 下列物体中属于光源的是()A. 白雪B. 发亮的钻石C. 莹火虫D. 月亮4. 下面说法不正确的是( )A. 镜面反射遵从光的反射定律；B. 平行光束经平面镜反射后，仍然是平行光束；C. 漫反射不遵从反射定律；D. 漫反射中入射的平行光束经反射后，不再是平行光束。5. 入射光线和平面镜间的夹角为35，转动平面镜，使入射角增大5，则入射光线与反射光线的夹角为()A. 70B. 110C. 80D. 1206. 在黑暗的教室墙壁上挂一平面镜，用手电筒正对着照射，从旁边观察的同学会发现 ()A. 镜子亮了，墙也亮了，它们

12、都发生了镜面反射；B. 镜子发生镜面反射不亮，墙发生漫反射亮了；C. 墙和镜子都不亮，它们都发生了漫反射；D. 镜子和墙都亮了，它们都发生了镜面反射。7. 光线垂直射在平面镜上，要使反射光线离开原来的方向偏转 80，则镜面应绕轴转 动的角度是()A. 20 B. 40 C. 80D. 60三. 作图：AB、CD是同一光源发出经平面镜反射后的光线，作出光源S。【试题答案】一. 填空：1. 同种均匀介质2. 3X1083. 光的直线传播4. 直线传播5. 130、 456. 0， 180， 307. 太阳，电灯8. 平滑，一个方向平行射出，粗糙，各个方向9. 漫10. 由于光沿直线传播，遇到不透明的物体，而在其后面形成的黑暗区域。. 选择：1. B 2. B 3. C 4. C 5. D 6. B 7. B三. 作图(略)可依据光的反射定律作图。