我們能夠看見物體，一定是因?yàn)橛泄獾拇嬖凇Ｄ敲垂庠趥鞑サ倪^程中有怎樣的規(guī)律？有哪些應(yīng)用呢？從現(xiàn)在起一起學(xué)習(xí)。
①我們?yōu)槭裁茨芸吹教?、電燈等物體？
光的反射（reflectin）：光遇到物體表面時(shí)，有一部分光會(huì)被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象叫作光的反射。
光遇到任何物體的表面都會(huì)發(fā)生反射，從而使我們能看到本身不發(fā)光的物體。
將手電筒（或激光筆）發(fā)出的光照射到平面鏡上，它的反射光會(huì)在光屏上形成一個(gè)光斑。改變?nèi)肷涔庹丈涞狡矫骁R上的角度，觀察光斑位置的變化。
根據(jù)你觀察到的現(xiàn)象猜測(cè)：
1. 什么情況下入射光與反射光重合？2. 當(dāng)入射光從與反射光重合的位置偏轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，反射光的方向怎樣變化？他們可能有什么關(guān)系？
光的反射定律演示器： 包括激光筆（光源）、平面鏡（反射面）、演示器左右兩部分可折轉(zhuǎn)。
②描述光的反射用的幾個(gè)基本術(shù)語
入射光線 A
（a）入射點(diǎn)O：光線射到鏡面上的點(diǎn)。（b）法線ON ：通過入射點(diǎn)， 垂直于鏡面的直線。（c）入射光線AO：入射到鏡面的光線。（d）反射光線OB：從鏡面返回的光線。 （e）入射角i：入射光線與法線的夾角。（f）反射角r：反射光線與法線的夾角。
1. 如圖所示，使一束光緊貼演示器射向鏡面的O點(diǎn)，將演示器的右半部分向后折，觀察在面板上是否還能看到反射光線？
在面板上不能看到反射光線
2. 使激光束沿著面板以一個(gè)角度射到O點(diǎn)，經(jīng)平面鏡反射，沿另一個(gè)方向射出。讀出入射角、反射角的大小，分別記錄在表格中。改變光束入射的角度，多做幾次。
分析反射角和入射角的大小，歸納結(jié)論：
3. 多次改變?nèi)肷涔饩€AO、BO、CO的路徑，記錄對(duì)應(yīng)反射光線的路徑OA’、OB’、OC’。
光的反射定律（reflectinlaw）
視頻演示實(shí)驗(yàn)——《光的反射定律》
①對(duì)應(yīng)關(guān)系：每一條反射光線對(duì)應(yīng)一條入射光線②因果關(guān)系：入射是因，反射是果。所以敘述反射定律內(nèi)容時(shí)必須說“反射角等于入射角” ，不能說“入射角等于反射角”。③兩角關(guān)系：反射光線隨著入射光線的改變而改變，反射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小。
二、光的反射定律的理解
在上面的實(shí)驗(yàn)中，平面鏡后面并沒有點(diǎn)燃的蠟燭，但是，我們卻看到平面鏡后面好像有燭焰。這是為什么？
我們看到物體是因?yàn)槲矬w發(fā)出的光射入眼睛。人的眼睛是根據(jù)光線直進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)來判斷物體位置的。
三、人眼怎樣看到平面鏡所成的像
2. 虛像（virtual image）
因?yàn)槠矫骁R將光源S的光反射進(jìn)了人的眼睛里，引起視覺。 由于有光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，人會(huì)感覺這些光好像是從進(jìn)入人眼光線的反向延長線的交點(diǎn)S ′處發(fā)出的。 S ′就是S在平面鏡中的虛像。
作法線（虛線）；確定反射光線的位置；作反射光線（實(shí)線）；標(biāo)出反射角r和入射角i。
四、利用光的反射定律作圖
2. 根據(jù)反射光線做入射光線
3. 利用反射光線和入射光線確定平面鏡位置
4. 當(dāng)光線垂直入射時(shí)，它將被垂直反射出去
這時(shí)入射光線、反射光線和法線三線重合。
【例題1】在研究光的反射定律實(shí)驗(yàn)中（如圖示），紙板和平面鏡M垂直，將光線沿AO射到平面鏡M上。①轉(zhuǎn)動(dòng)右半平面紙板，發(fā)現(xiàn)只有左、右兩個(gè)面在同一平面時(shí)，才能在右半平面找到反射光線OB，這說明： ；②讓入射光線AO逐漸向法線靠攏，觀察到 ；③測(cè)量∠AON和∠BON，發(fā)現(xiàn) 。
答案： ①反射光線跟入射光線在同一平面上； ②反射光線OB也逐漸靠近法線； ③反射角等于入射角。
反射光線OB也逐漸靠近法線
反射光線跟入射光線在同一平面上
①轉(zhuǎn)動(dòng)右半平面紙板，發(fā)現(xiàn)只有左、右兩個(gè)面在同一平面時(shí)，才能在右半平面找到反射光線OB，說明： ；
②讓入射光線AO逐漸向法線靠攏，觀察到： ；③測(cè)量∠AON和∠BON，發(fā)現(xiàn) 。
【例題1】在研究光的反射定律實(shí)驗(yàn)中（如圖示），紙板和平面鏡M垂直，將光線沿AO射到平面鏡M上。
光射到任何物體的表面時(shí)都能發(fā)生反射現(xiàn)象，根據(jù)反射面的不同性質(zhì)，光的反射分為兩種類型。
1. 鏡面反射（mirrr reflectin）
常見的鏡面反射： 平靜的水面、拋光的金屬面、各種鏡面等等。
漫反射（diffuse reflectin） 凹凸不平的表面會(huì)把平行的入射光線雜亂無章地射向不同的方向。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。
視頻欣賞——《鏡面反射和漫反射》
電影的屏幕做得粗糙好還是光滑些好呢？為什么？　　
屏幕粗糙一些好。屏幕粗糙可以加強(qiáng)漫反射，向各個(gè)方向反射光，讓各個(gè)位置的人都能看清屏幕上的畫面。
有時(shí)，黑板反射的光會(huì)“晃”著一些同學(xué)的眼睛。畫出這種現(xiàn)象的光路。為了保護(hù)同學(xué)們的眼睛，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議。
黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射，粉筆字上發(fā)生漫反射，由于“反光” 部分的反射光比漫反射的光強(qiáng)，所以黑板“反光”時(shí)粉筆字看不清楚。建議：改變同學(xué)的座位位置或改變黑板的角度；或者使黑板表面粗糙些，不能發(fā)生鏡面反射。
黑板反光，物體在平靜水面中的像等
從不同角度看到不發(fā)光物體
鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律
三、漫反射和鏡面反射異同點(diǎn)
一束平行光照射到鏡面上后，會(huì)被平行地反射。
凹凸不平的表面會(huì)把平行的入射光線向著四面八方反射。
1. 凸面鏡的特點(diǎn) 凸面鏡的表面是凸起的，當(dāng)光線射到凸面鏡后，反射光線要向外發(fā)散開來，對(duì)光線有發(fā)散的作用。
汽車的后視鏡和街頭路口的反光鏡都是凸面鏡，凸面鏡能起到擴(kuò)大視野的作用。
凹面鏡的表面是凹進(jìn)去的，能夠會(huì)聚光線。
當(dāng)平行光線射到凹面鏡后，光會(huì)聚于一點(diǎn)（叫焦點(diǎn)）。凹面鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用。
利用光的可逆性可以將焦點(diǎn)發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄狻?br/>4. 凹面鏡的應(yīng)用 汽車前燈的反光裝置、利用凹面制成的太陽灶等。
【例題2】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(duì)著平面鏡照射，如圖所示。這時(shí)人從側(cè)旁觀察到比較亮的是　 　(選填“白紙”或“平面鏡”)，這是因?yàn)槭蛛娡驳墓庹丈涞狡浔砻姘l(fā)生了　 (選填“鏡面反射”或“漫反射”)。?
當(dāng)手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射時(shí)，在平面鏡上會(huì)發(fā)生鏡面反射，光線會(huì)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(huì)發(fā)生漫反射，所以在側(cè)面看到的紙是比較亮的。
光遇到物體表面時(shí)，有一部分光會(huì)被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象叫作光的反射。
光反射時(shí)，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的兩側(cè)；反射角等于入射角。
一束平行光照射到鏡面上后，會(huì)被平行地反射。這種反射叫做鏡面反射。
凹凸不平的表面會(huì)把平行的入射光線雜亂無章地反射。這種反射叫做漫反射。
WHAT ? WHY ? WOW
1. 找出自己身邊利用光的反射來工作的器具，并和同學(xué)交流。
生活中利用光的反射來工作的器具很多。例如手電筒和臺(tái)燈上的反光罩，各種平面鏡、凸面鏡和凹面鏡，某些運(yùn)動(dòng)鞋使用的反光條，教室里面的投影銀幕，警察或路政工人所穿警示馬甲上的反光條，公路邊標(biāo)志牌上所使用的反光玻璃微珠或微反射 PVC片等，能彌補(bǔ)標(biāo)線在雨夜無法反光的缺點(diǎn)。
2. 制作簡易的潛望鏡。利用望遠(yuǎn)鏡，潛艇中的人在水下即可觀察到水面上的情況，如圖所示。請(qǐng)參考圖所示的方法，利用兩塊平面鏡自制一個(gè)簡易的潛望鏡。
照?qǐng)D那樣準(zhǔn)備一張硬紙板，按自己設(shè)計(jì)的尺寸剪好外形，并在圖中所示的白色位置上挖兩個(gè)正方形的洞，用刀沿圖中的四道實(shí)線將硬紙板劃通，再按圖中的虛線位置將直板折合出來，用膠水粘好連接處，將兩塊平面鏡鏡面相對(duì)的插入紙盒上的縫隙處，潛望鏡就做好了。
3.如圖所示，自行車尾燈本身并不發(fā)光，它是有許多角反射器組成的反光裝置，角反射器是由互相垂直的反光面組成的。當(dāng)汽車的燈光照在它上面時(shí)，它能將光反射回來，引起司機(jī)的注意。請(qǐng)?jiān)趫D中的角反射器上畫出入射光經(jīng)兩個(gè)平面反射的光路，看看反射光線和入射光線在方向上有何關(guān)系。
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知：反射光線和入射光線是平行的。無論入射光線方向如何改變，反射光線都能返回，像發(fā)光的紅燈，保證了行車安全。
4. 光的反射可能會(huì)造成光污染。請(qǐng)調(diào)查學(xué)校和家庭所在社區(qū)的光污染情況。并寫一篇調(diào)查報(bào)告。
首先它可能成制造交通事故的兇手。其次，它給附近居民住宅帶來負(fù)效應(yīng)。白亮污染會(huì)傷害人們眼晴的角膜和虹膜，引起視力下降，增加白內(nèi)障的發(fā)病率。
國家有關(guān)部門應(yīng)盡快出臺(tái)相關(guān)法規(guī)和可供參照的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)手段和預(yù)防措施的研究；呼喚建筑師關(guān)注光環(huán)境設(shè)計(jì)；對(duì)現(xiàn)有的光污染源進(jìn)行整改；加強(qiáng)街道，小區(qū)的綠化工作，利用樹木遮擋、吸受一部分光線；加強(qiáng)環(huán)境光學(xué)宣傳，樹立光學(xué)環(huán)保意識(shí)，動(dòng)員全社會(huì)都來關(guān)心、支持、光學(xué)環(huán)保工作。
人眼之所以看到物體，是因?yàn)槲矬w反射光源的光射入人眼，人眼看到的物體不一定是光源，更不是人眼發(fā)出的光射到物體上。
1. 人的眼睛能看到物體是因?yàn)椋? ） A. 人眼發(fā)出的光射到物體上　　　 B. 物體一定是光源 C. 物體反射或發(fā)出的光進(jìn)入人眼 D. 物體是白色的
2. 皮鞋擦油后，還要用鞋刷或軟布反復(fù)擦幾下，這是由于（ ）A.反復(fù)擦可以增加漫反射效果B.反復(fù)擦可使鞋油填充皮革凹坑，增加表面光滑程度，增加鏡面反射效果C.鞋油顏色好，所以越擦越亮D.鞋油比皮革亮，所以越擦越亮
反復(fù)擦可使鞋油填充皮革凹坑，增加表面光滑程度，增加鏡面反射效果，看起來光滑明亮。所以選B。
3. 光與鏡面成30° 角射在平面鏡上，反射角是多大?試畫出反射光線，標(biāo)出入射角和反射角。如果光垂直射到平面鏡上，反射光如何射出?畫圖表示出來。
反射角為60°，反射光線、入射角、反射角如左圖所示；如果光垂直射到平面鏡上，反射光將按原路返回（如右圖所示）。
4. 關(guān)于光的反射定律的敘述，下列說法最準(zhǔn)確的是（ ）A.入射光線和反射光線分居法線兩側(cè)，且入射角等于反射角B.入射光線、反射光線與法線在同一平面內(nèi)，且入射角等于反射角C.反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)，且反射角等于入射角D.入射角等于反射角
反射定律研究的對(duì)象是反射光線、反射角，選項(xiàng)ABD都顛倒了因果關(guān)系，只有選項(xiàng)C正確。
5. 如圖所示，光與鏡面成30°角射到平面鏡上發(fā)生反射，其中反射角及其大小分別為（ ） A.∠1、30° B.∠2、30° C.∠1、60° D.∠2、60°
光與鏡面成30°角照射到平面鏡上，則入射角為90°-30°=60°。由光的反射定律中反射角等于入射角知，反射角也是60°，反射角是反射光線與法線的夾角；即∠1是反射角。
6. 光在物體表面的反射情況如圖所示，其中反射角等于 °，入射角等于 °，入射光線與反射光線之間的夾角等于 °。
ON是法線，入射角是入射光線與法線間的夾角，是50°；反射角是反射光線與法線間的夾角，是50°；入射光線與反射光線之間的夾角等于100°。
7. 雨后初晴的晚上，地上有積水，當(dāng)我們迎著月光走時(shí)，地上發(fā)亮處是積水，這是因?yàn)?（ ）A.地上暗處是光發(fā)生鏡面反射B.地上發(fā)亮處是光發(fā)生鏡面反射C.地上發(fā)亮處是光發(fā)生漫反射D.地上發(fā)亮處和暗處都發(fā)生鏡面反射
【解析】 水面光滑，光射到水面上會(huì)發(fā)生鏡面反射，而地面比較粗糙，光射到地面會(huì)發(fā)生漫反射。當(dāng)迎著月光走時(shí)，月光照到水面發(fā)生鏡面反射，反射光線射向同一方向，幾乎全部進(jìn)入人眼，而地面發(fā)生漫反射，反射光線射向各個(gè)方向，進(jìn)入人眼的很少，故看到積水處發(fā)亮。
8. 入射光線與平面鏡的夾角由90°減小到60°時(shí)，反射角將（ ）A. 由90°減小到60° B. 由30°減小到0°C. 由0°增大到60° D. 由0°增大到30°
入射角、反射角的確定要以法線為標(biāo)準(zhǔn)。入射角是入射光線與法線的夾角，它跟入射光線與鏡面的夾角是互余角。當(dāng)入射光線與鏡面的夾角是90°時(shí)，入射角為0°，反射角也為0°。當(dāng)入射光線與鏡面的夾角減小到60°時(shí)，入射角從0°增大到30°，反射角也由0°增大到30°。
9. 如圖所示，小明想要利用一塊平面鏡使此時(shí)的太陽光豎直射入井中。請(qǐng)你通過作圖標(biāo)出平面鏡的位置，并標(biāo)出反射角的度數(shù)。
太陽光豎直射入井中，所以需要先畫出反射光線，再作入射光線與反射光線夾角的平分線，也就是法線，平面鏡與法線垂直，便可作出鏡面位置。由圖可知 ∠FOB =90°，∠AOF=30°，故∠AOB=∠AOF+∠FOB=30°+90°=120°，EO平分∠AOB，故反射角∠EOB= 60°。
【解析】使用平面鏡使陽光豎直射入井中，即反射光線是豎直向下。第一步是過入射點(diǎn)作豎直向下的反射光線；因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?，法線正好是入射光線和反射光線夾角的角平分線，所以第二步應(yīng)作出入射光線和反射光線夾角的角平分線，即為法線；由于法線垂直于鏡面，所以第三步應(yīng)過入射光線和反射光線的交點(diǎn)作出法線的垂線，此垂線即為平面鏡的位置。
10. 小明想利用一塊平面鏡使射向井口的太陽光豎直射入井中，如左圖所示，下圖中的數(shù)字序號(hào)表示的是確定平面鏡位置時(shí)作圖的先后次序。其中作圖過程正確的是（ ）

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3.5 光的反射

版本： 蘇科版

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