反射定律的应用范文

反射定律的应用范文 逍遥回中xx年物理复习 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 二. 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。 4. 光在真空中传播速度最大，是C=310米/秒，而在空气中传播速度十分接近真空中的速度，也可以视为是3108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=9.461012km。 8 逍遥回中xx年物理复习 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、三线 一点：入射点，用“O”表示。 二角：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。 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，反射角由入射角决定）。 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）。 逍遥回中xx年物理复习教案 【典型例题】 例1. 试判断下列哪一组都是光源（ ） 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：D。 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=108000500m/1s=5.4107m/s，而光速为C=3108m/s，所以vC，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=3108m/s（365243600）s=9.461015m 已知：s1=160万亿km,s2=9.461015m求：t 逍遥回中 xx年物理复习教案 解：t=s1/s2=160万亿/9.461015 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，大家要记住光年是长度单位。 例5. 黑板“反光”时，为什么看不清字？ _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照射的太阳光照亮井底，只给你一块平面镜，你能做到吗？请做光路图说明镜面的放置方法并求出此时镜面与水平面的夹角是多大。 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AOM=40， OBOM。 （3）作AOB的角平分线ON（即法线）。 （4）作ON，即为镜面，POM=65（如上图） 考点分析：本题考查光路图的做法。 【模拟】（答题时间：30分钟） 一. 填空： 逍遥回中xx年物理复习教案 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v空气v玻璃B. v空气v水v玻璃 C. v玻璃v水v空气 D. v空气v水v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. 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. 70 B. 110 C. 80 D. 120 6. 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 ( ) 反射定律应用习题 1.关于光的反射，正确的说法是（ ） A.反射定律只适用于平面镜反射 B.漫反射不遵循反射定律 C.如果甲从平面镜中能看到乙的眼睛，那么乙也一定能通过平面镜看到甲的眼睛 D.反射角是指反射线和界面的夹角 2.关于漫反射,下列说法中正确的是（ ） A.能从不同方向看到光源是冈为发生了漫反射 B.漫反射不符合光的反射定律 C.电影银幕是发生漫反射的 D.黑板有时“反光”是漫反射现象 3两平面镜间夹角为，从任意方向入射到一个镜面的光线经两个镜面上两次反射后，出射线与入射线之间的夹角为（ ） A./2 B. C.2 D.与具体入射方向有关 4.一束光线沿与水平方向成40角的方向传播，现放一平面镜，使入射光线经平面镜反射后沿水平方向传播，则此平面镜与水平方向所夹锐角为（ ） A.20 B.40 C.50 D.70 5.如图1两平面镜互成直角，入射光线AB经两次反射后的反射光线为CD，现以两平面镜的交线为轴，将两平面镜同向旋转15,在入射光方向不变的情况 下，反射光成为CD，则CD与CD关系为（ ） A.不相交，同向平行 B.不相交，反向平行 C.相交成60 D.相交成30 4.雨后天晴的夜晚，为了不踩到地上的积水,下列判断中正确的是() A.迎着月光走,地上暗处是水,背着月光走发亮处是水 B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走地上暗处是水 C.迎着月光或背着月光走,都应是地上发亮处是水 D.迎着月光或背着月光走,都应是地上暗处是水 5、 我们在学习和生活中，常常看到下面的情形：如图1所示，研究光的反射时，测得入射光线与镜面的夹角为40o，则反射角是_度。 图3 图1 图2 6、有时，教室黑板反光能“晃”着一些同学的眼睛，其原因是;图2中AO是一条与平面镜成60o的光线，请在图中画出反射光线并标出反射角度数。 7、许多建筑采用玻璃进行外墙装璜，这在美化城市的同时却造成了光污染，造成这种污染的主要原因是由于阳光在玻璃表面发生了_反射。 8、如图3所示，早晨的太阳光与水平方向成30。角射到一水平放置的平面镜上，经镜面反射后，反射角为 ，随着时间的推移，从早晨到中午，反射角将(增大不变减小) 9、我市烈士公园内的年嘉湖环种杨柳，湖畔垂柳成萌，水面倒影如镜。从物理学角度看，“垂柳成荫”是由光的_形成的，“倒影如镜”是由光的形成的。 探究与实验题 1、为了探究光反射的规律，小李进行如图12所示的实验。 (1)小李想探究反射光线与人射光线是否在同一平面内， 他将如何操作?_ (2)如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光 线沿着OF方向射出，这表明：。 作图题 1、如图10所示，AO为入射光线，ON为法线。请画出入射光线AO的反射光线。 2、光与镜面成30角射在平面镜上，如图4所示，请画出反射光线并标出反射角的大小。 3、一束与水平面成30为角的太阳光，要使它竖直向下射，试画出它的镜面。 第1题 第2题 第3题 4.两平面镜相互垂直，入射光线如图14所示，请依次画出经两个平面镜反射后的光线。 右图中所示,太阳光与地面成40角,为了使太阳光射入水平洞内至少需要装_个平面镜.如果要使阳光竖直进入洞内,再转为水平方向,平面镜与水平面之间的夹角各为_、_.作出光路图. 6.如图8所示，在平面镜右方有一发光点 S，OB、OB分别是S发出的两条光线经平面镜后的反射光线，作出发光点S的位置（要求保留必要的辅助线）。 反射定律的发现与应用 入射线、反射线和法线位于同一平面内，入射角等于反射角。这就是反射定律。反射定律最好的验证器物是平面镜，而静止不动的水面完全可以起到平面镜的作用。所以在技术不发达的古代，人们是通过水面对光的反射首先认识到光的反射现象的。而从大量的经验性感知中悟出反射定律，却还要经历一段艰苦的过程，其中中国古人的实践恰好能印证这句话。 中国古人对平面镜的观察和研究 中国古人很早就观察到光的直线传播的道理，这既是对平面镜成像的认识基础，更是对反射定律的认识基础。在这种认识基础上，到了战国时代的墨家，已经对平面镜成像有了记载。墨子的经及经说中和光有关的共8条，其中涉及到对平面镜及对光的反射的认识的有4条： 经：“景迎日，说在转。” 经说：“景。日之光，反烛人，则景在日与人之间。” 这两条说的是平面镜反射光的情景。一般情况下，影必背光而生，此处说了一个不背光而生、而是存在于光源与物之间的例子。这是怎么形成的呢？墨经说这是因为日光经过镜子反射而转变了方向的缘故（“景迎日，说在转”）。 经：“临鉴而立，景到。多而若少，说在寡区。” 经说：“临正鉴，景寡。貌能、白黑、远近、杝正异于光。鉴、景当俱，就、去亦当俱，俱用北。鉴者之臭于鉴，无所不鉴。景之臭无数，而必过正。故同处，其体俱，然鉴分。” 按照刘洪涛先生的看法，这两条说的是水镜成像，可以这样解释：临镜而立，会产生像，这种像是左右相反的像。鉴中水的多少与成像大小无关，虽多，与少相若。 俯视水镜，成单像，物之态貌、白黑、远近、杝正全都借助于光的照射在镜中显现出来。有物就有像，物走近或远离镜子时，像也走近或远离镜子，但所有的形象动作都是相反的。物愈靠近镜子，像愈清晰，且是单一的像。若物靠近镜时有无数个像产生，那必然是因为镜面不平的缘故。要等到水面平静时，即无数个像合而为一时，像与物体才相同，这时物与像举动协调，完全齐同，不同只在于物和像分处鉴之两侧，成对称。 对平面镜组合后会产生多个像，中国古人也有细致的观察和生动的描述，庄子天下篇首次明确记载了这种观察，到隋末唐初，路德明在经典释文里列有庄子补正一篇，对其中的道理作了阐述：“鉴以鉴影，而鉴以有影，两鉴相鉴，则重影无穷。”意思是一镜的反射光线遇到另一镜，变为入射光线，经历又一次反射，两镜之间彼此往复，镜中不仅有实物的像，还有像的像，故而同时可见许许多多的像。中国古“照花前后镜，花花交相映”说的也就是这种情景。 唐代的法藏讲佛经时，为了形象论证从“海和陆”的现实世界可以通往神奇无限的彼岸世界这一佛经理论，曾取10面镜子，八方、上下各置一镜，使它们相对排列，中间放置佛像，用火炬照明。由于佛像在镜间来回反射，会形成光怪陆离的幻境。这种宗教宣传虽不可取，但利用平面镜的组合却是真实的。 中国古代还将平面镜的组合应用到隔墙观望外界景物上，这大约发生在公元前二世纪。淮南万毕术记载，“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣。”（如图210）这实际上是两次利用平面镜反射，其原理与近代使用的潜望镜是相同的。 尽管中国古代已广泛应用了平面镜反射的原理，但中国先哲们始终没有发现反射定律。这其中的原因是什么？也的确值得我们深思。 反射定律的发现是一个过程 究竟是谁发现的反射定律？目前学术界并没有统一的说法。但有一种误传，即认为希腊人发现了反射定律。物理学史一书的作者卡约里认为，入射角和反射角相等的知识是柏拉图学派发现的；科学史词典一书的作者则提出，托勒密最先认识到入射角和反射角相等；也有的说欧几里德已经在反射光学一书中研究了光的反射，并得出了反射定律。到了亚历山大里亚的希隆（Heron），