第1章

對環境的察覺第4節

光的反射和折射八上科學

ZJ1.了解光的反射和折射現象，知道它們相對應的角及其關系，理解光的反射定律、折射規律及光路的可逆性，理解鏡面反射和漫反射及平面鏡成像特點、成像原理和畫法；通過光的色散知道太陽光是由多種單色光組成的，理解白光是復色光，了解兩種看不見的光——紫外線和紅外線，建立完整的光科學觀念。2.樹立利用實驗研究問題的意識，建立和提升光學知識的科學思維；能用光的反射定律和折射規律解釋生活中的一些簡單現象，理解平面鏡成像的原理。3.通過實驗探究，培養學生分析、歸納和總結問題的能力，概括出光的反射定律、光的折射規律、平面鏡成像規律和光的色散規律，鼓勵學生動手做實驗。1.光的反射：與聲音遇到障礙物會反射一樣，光射到水面、桌面或其他物體的表面時也會發生反射。（我們能夠看見不發光的物體，是因為從物體表面反射的光進入了我們的眼睛）2.與光的反射有關的基本概念：一點、三線、兩角一點入射點__________________________________________三線入射光線反射光線三線法線__________________________________________兩角入射角反射角模型法

光線不是真實存在的，而是為了研究方便假想出的模型，這種通過模型來揭示原型的形態、特征和本質的方法叫模型法。3.教材第25頁探索活動：探究光的反射定律提出問題生活中我們發現，當光從某一方向射向平面鏡時，可以通過轉動平面鏡來改變反射光的方向。那么，入射光線與反射光線有什么關系呢？實驗器材一塊平面鏡、激光手電筒、刻度尺、不同顏色的筆、量角器、一張可繞中間折轉的白色硬紙板進行實驗與收集證據（應在光線較暗的室內進行實驗，便于觀察）進行實驗與收集證據（應在光線較暗的室內進行實驗，便于觀察）進行實驗與收集證據（應在光線較暗的室內進行實驗，便于觀察）②改變光束的入射方向，多做幾次實驗，（為了得出普遍規律，避免實驗的偶然性）換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡（也可對每次的光路進行編號,避免混淆）；進行實驗與收集證據（應在光線較暗的室內進行實驗，便于觀察）甲乙進行實驗與收集證據（應在光線較暗的室內進行實驗，便于觀察）（4）取下紙板，用量角器量出入射角、反射角，并將測量結果記錄在下表中_______________________________________________________________________________________________分析與論證探究結論（光的反射定律）（1）三線共面：在反射現象中，反射光線和入射光線、法線在同一平面內。（2）法線居中：反射光線和入射光線分居在法線的兩側。（3）兩角相等：反射角等于入射角（不能說成“入射角等于反射角”，因為先有入射角后有反射角，即反射角的大小隨著入射角大小的變化而變化）4.光路的可逆性在反射現象中，光路具有可逆性。若使入射光逆著原反射光的方向射到平面鏡上，其反射光恰能逆著原入射光方向射出。例如，當我們從平面鏡里看見別人的眼睛時，別人也可以從平面鏡里看見我們的眼睛。典例1

（紹興模擬）如圖所示，是探究“光的反射定律”的裝置。下列說法正確的是(

)A

解析：選項分析結論A觀察每次入射光線與反射光線的位置，可說明它們分居法線兩側√BC多次改變入射角的大小進行實驗是為了尋找普遍規律選項分析結論D5.鏡面反射和漫反射鏡面反射漫反射現象當一束太陽光斜射到平面鏡的表面，在平面鏡的另一側可看到耀眼的亮光當一束太陽光斜射到粗糙的白紙表面，無論從哪個方向觀察，都看不到耀眼的亮光鏡面反射漫反射原因一束平行光射到光滑的反射面（如平滑的鏡子）上時，反射光仍是平行的，這種反射叫作鏡面反射，如右欄圖甲所示。

（大部分反射光進入眼中）一束平行光射到粗糙的反射面（如一張白紙）上時，反射光會射向各個不同的方向，這種反射叫作漫反射，如右欄圖乙所示。（

只有較少一部分反射光進入眼中）辨析比較鏡面反射與漫反射的異同

分類鏡面反射漫反射不同點反射面表面光滑表面凹凸不平平行光入射時反射光平行，且只能在一個方向上看到反射光反射光射向四面八方，在任何方向上都可以看到反射光生活實例水面反光、玻璃反光等看電影、從不同方向都能看到黑板上的字等相同點都遵循光的反射定律典例2

在雨過天晴、明月當空的夜晚，為了不踩到地上的積水，下列判斷正確的是(

)BA.迎著月光走，地上暗處是水；背著月光走，地上亮處是水B.迎著月光走，地上亮處是水；背著月光走，地上暗處是水C.迎著月光走或背著月光走，都是地上亮處是水D.迎著月光走或背著月光走，都是地上暗處是水解析：當人迎著月光走時，水面發生的是鏡面反射，能夠使更多的光進入人的眼睛，所以水面看起來較亮，而地面發生的是漫反射，光射向各個方向，進入人的眼睛的光較少，所以地面看起來較暗；當人背著月光走時，水面發生的是鏡面反射，反射光射向前方，幾乎沒有光進入人的眼睛，所以水面看起來較暗，而地面發生的是漫反射，總有一部分光進入人的眼睛，所以地面看起來較亮。6.光污染（1）光污染：現代社會，光照的不合理使用帶來的一種可怕的災難。（2）光污染的危害①導致能源浪費；②影響人們的工作和生活；③破壞生態環境，影響動物的自然生活規律，使其晝夜不分；④破壞植物的生長節律，影響植物休眠等。1.教材第27頁探究實踐：探究平面鏡成像特點提出問題對著平面鏡觀察自己的時候，我們在平面鏡里所成的像的大小、位置跟我們自己的大小、所處的位置有什么關系？實驗器材玻璃板、刻度尺、兩支相同的蠟燭、火柴、白紙、筆、支架等進行實驗及收集數據（為了使觀察到的像更清晰，實驗最好在較暗的環境中進行）（1）在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎立一塊薄的玻璃板作為平面鏡，（便于觀察和確定像的位置）在紙上沿著玻璃板畫一條直線，這條直線代表平面鏡的位置。_________________________________進行實驗及收集數據（為了使觀察到的像更清晰，實驗最好在較暗的環境中進行）（2）如圖所示，把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的前面，透過玻璃板進行觀察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿另外一支外形相同（便于比較像與物體的大小）但未點燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動，直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合。這個位置就是前面那支蠟燭的像的位置。（3）在紙上記錄下兩支蠟燭的位置，并注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。進行實驗及收集數據（為了使觀察到的像更清晰，實驗最好在較暗的環境中進行）（4）移動點燃的蠟燭到另一個位置，重做實驗。（進行多次實驗，是為了尋找普遍規律）（5）用直線把每次實驗中蠟燭和它的像的位置連起來，用刻度尺分別測量蠟燭和像到玻璃板的距離，將測得的數據記錄在表格中____________________________________________________________________分析與論證（1）未點燃的蠟燭可以與點燃的蠟燭的像完全重合，說明蠟燭的像的大小和蠟燭的大小相等。（2）由實驗數據可知，蠟燭的像到玻璃板的距離等于蠟燭到玻璃板的距離探究結論（平面鏡成像規律）平面鏡所成像的大小與物體的大小相等；像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等

（1）實驗應選用較薄的玻璃板。因為玻璃板的前、后兩表面可以各成一個像，當玻璃板較厚時，兩個像有較大錯位，難以確定像的位置。（2）實驗中，玻璃板要豎直立在水平桌面上。若玻璃板沒有豎直放置，則未點燃的蠟燭和點燃的蠟燭的像將不能完全重合。2.平面鏡成像的原理成像原理光的反射解讀__________________________在平面鏡前面點燃一支蠟燭，平面鏡后面并沒有點燃的蠟燭，但我們卻看到平面鏡后面好像有點燃的蠟燭，這是因為蠟燭火焰向四處發光，一部分光經過平面鏡反射后進入我們的眼睛，使我們產生視覺，我們感到這些光好像是從蠟燭的像上發出的，而實際上像并沒有發出光，這樣的像稱為虛像（由反射光線的反向延長線相交而成）3.平面鏡成像的特點（像與物相對平面鏡具有對稱性）特點概述等大像和物體的大小相等等距像和物體到鏡面的距離相等垂直像和物體的連線與鏡面垂直正立虛像在鏡中所成的像是正立的虛像，只能用眼睛觀察到，不能用光屏去承接左右反向像和物體左右是相反的教材深挖光學作圖：確定像點原理光的反射定律平面鏡成像特點步驟示意圖____________________________________________________________________

教材第29頁拓展培優凸面鏡和凹面鏡分類凸面鏡凹面鏡光路_______________________________________________________________________________________作用對光有發散作用對光有會聚作用分類凸面鏡凹面鏡實例街頭拐彎處的反光鏡、汽車的后視鏡等太陽灶、手電筒反射鏡、醫生觀察耳道所用的鏡子等共同點都遵循光的反射定律且符合光路的可逆性典例3

在研究“平面鏡成像特點”實驗中，某興趣小組用薄玻璃板、兩支完全相同的蠟燭、刻度尺、白紙等進行實驗，如圖所示。

不能虛

4

（4）小組中有一位同學將玻璃板和蠟燭放在方格紙上進行該實驗，發現實驗效果更好。請你對這位同學的做法做出評價：_______________________________________________。（答出其中一個優點即可）

可以直接在方格紙上判斷像和物體之間的位置關系1.光的折射現象光從空氣斜射入水中時，其傳播方向會發生偏折，這種現象叫作光的折射。2.與光的折射有關的基本概念：一點、三線、兩角一點_______________________________________三線兩角3.探究光的折射規律（含教材第30頁“探索活動”答案）提出問題讓一束光從空氣射入水中，傳播方向是否發生變化，怎樣變化實驗器材激光筆、水槽、水等實驗過程實驗操作讓一束光從空氣斜射入水中，觀察折射光線、入射光線和法線之間的位置關系，改變入射角的大小，觀察折射角的變化情況讓一束光垂直于空氣與水的分界面射入水中，觀察光線情況讓一束光逆著原折射光線的方向從水中斜射入空氣中，觀察折射情況（如果讓激光筆發出的入射光射向玻璃磚，實驗過程實驗操作比較折射角和入射角的大小關系，將有折射光線的半個光屏向后折轉一個角度，觀察光屏上是否還有折射光線改變入射角的大小，觀察折射角的變化情況讓一束光垂直于空氣與水的分界面射入水中，觀察光線情況仍能得出這些結論。注意入射光線斜射向玻璃磚的過程中，在玻璃磚的上表面和下表面均發生折射）實驗過程圖示_______________________________________________________________________________________________________________實驗過程現象折射光線和入射光線分居法線的兩側；折射光線、法線與入射光線在同一平面內；折射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小光的傳播方向沒有發生改變射入空氣中的折射光線逆著原入射光線的方向射出，即光路是可逆的實驗過程現象折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角折射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小光的傳播方向沒有發生改變射入空氣中的折射光線逆著原入射光線的方向射出，即光路是可逆的實驗結論光的折射規律:（1）三線共面：光在發生折射時，折射光線、入射光線和法線在同一平面內。（2）法線居中：折射光線和入射光線分別位于法線的兩側。實驗結論（3）空中角大：光從空氣斜射入水或其他介質中時，折射光線向法線方向偏折，折射角小于入射角。當入射角增大時，折射角也增大。（4）垂直不變：光從空氣垂直射入水或其他介質中時，傳播方向不變。（5）光路可逆：在光的折射現象中，光路是可逆的

教材第31頁光從水中斜射入空氣中，折射光線遠離法線，此時，折射角大于入射角。4.生活中光的折射現象海市蜃樓______________________________________________夏天，海面附近空氣溫度較低，密度較大，來自地平線以下遠處物體的光，傳播時由于不同高度空氣的疏密不同而向地面多次彎曲后進入我們的眼中，形成“蜃景”現象“錯位”的奧秘______________________________________________________叉魚的訣竅______________________________________________________人們看到的是水中的魚的虛像（由折射光線的反向延長線相交而成），它比魚的真實位置淺，所以要瞄準“魚”的下方才能叉到魚“變高”的奧秘_________________________________________________光從空氣進入水中時發生折射，水中的人看到的是岸上樹的虛像，它比樹的真實位置高辨析比較光的反射與光的折射

光的反射光的折射不同點發生條件可以在任何物體的表面發生在不同介質的分界面或同種不均勻介質中發生角度大小關系反射角始終等于入射角折射角與入射角不相等光的反射光的折射不同點光垂直入射時的方向反射光線與入射光線方向相反折射光線與入射光線方向相同相同點三線共面，法線居中，光路可逆，反射角和折射角都隨入射角的增大（減小）而增大（減小），所成的像都是虛像

教材第31頁利用水流模擬演示光纖原理目標會利用水流模擬演示光在光纖中的傳播器材礦泉水瓶，吸管，激光筆等過程內容圖示現象步驟1在礦泉水瓶側壁打一小孔，插入一小段吸管，接口處用熱熔膠或橡皮泥密封；然后，在瓶內裝滿水，蓋上瓶蓋，放置于淺水槽內，如圖甲所示________________________________甲過程步驟2如圖乙所示，在較暗的環境中，讓激光筆照射到吸管對側位置，使光恰能穿過吸管，在吸管一側的光屏（手掌）處形成光斑________________________________乙光垂直照射礦泉水瓶側壁，光沿直線傳播過程步驟3如圖丙所示，在較暗的環境中，打開礦泉水瓶的瓶蓋，讓水從吸管流出，水彎曲地流出，觀察激光筆發出光的傳播路徑，以及紅色光斑的位置變化_______________________________丙光沿著水流彎曲傳播結論（1）圖丙中，光線會全部反射回水中。（2）①利用綠光進行實驗，在較暗的環境中可以更清晰。②光從水流斜射入空氣中，會發生全反射現象典例4

（湖州中考）如圖是游客在公園觀賞金魚的場景。游客能看到水中的金魚是因為眼睛接收到了金魚反射的光。金魚反射的光進入人眼的路徑是(

)AA.

B.

C.

D.

解析：金魚反射的光由水中斜射入空氣時，在水面處發生折射，折射角大于入射角，折射光線向遠離法線的方向偏折，折射光線進入人眼，人眼逆著折射光線的方向看去，就會看到金魚的像，A正確。1.探究光的色散教材第33頁探索活動：太陽光通過三棱鏡探究過程____________________________讓太陽光射到三棱鏡上，從棱鏡另一側的白紙屏上可以看到一條彩色的光帶。在白紙屏上形成的彩色光帶的顏色是按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列的探究結論（1）太陽光是白光。（2）太陽光射入、射出三棱鏡發生折射，被分解成各種顏色的光，這種現象叫作光的色散。（3）白光是由多種色光混合而成的2.太陽光的可見光譜：三棱鏡把太陽