浙教版七年级下册第2章 对环境的察觉第5节 光的反射和折射学案设计

这是一份浙教版七年级下册第2章 对环境的察觉第5节 光的反射和折射学案设计，共13页。

1．认识光的反射规律，了解法线、入射光线、反射光线，反射角、入射角等的含义。
2．了解镜面反射和漫反射，理解反射现象中光路的可逆性。
3．能够运用光的反射定律进行有关作图。
1．光的反射现象
一种光学现象，指光在传播到不同物质时，在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。 光的反射分为漫反射和镜面反射两类，镜面反射反射面平滑，漫反射反射平面不平整，凹凸不平。镜面反射和漫反射的相同点就是都遵循反射定律。
2．光的反射定律的应用
（1）反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内；
（2）反射光线、入射光线分居法线两侧；
（3）反射角等于入射角。
（4）光在反射时光路是可逆的
3．作光的反射光路图
根据光的反射规律作光路图的方法是：
①由入射光线和反射面确定入射点，入射点一般用字母0表示．
②由入射点和反射面确定法线，法线用虚线画出．
③由入射光线和法线确定入射角，入射角一般用字母∠i、∠a或∠1表示．
④根据光的反射定律确定反射角，反射角一般用字母∠γ、∠β或∠2表示．
⑤由法线和反射角确定反射光线．光线用实线画出，注意入射光线和反射光线的箭头方向．
4．镜面反射
即物体的反射面是光滑的，光线平行反射，如镜子，平静的水面等；一束平行光射到平面镜上，反射光是平行的，这种反射叫做镜面反射；镜面反射遵循光的反射定律，镜面反射所成像的性质是正立的，等大的，位于物体异侧的虚像．
5．漫反射
漫反射，是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象．当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，表面会把光线向着四面八方反射，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”或“漫射”．这种反射的光称为漫射光．漫反射的每条光线均遵循反射定律．平行光束经漫反射后不再是平行光束．由漫反射形成的物体亮度，一般视光源强度和反射面性质而定．
1．图中现象中属于光的反射的是（ ）
A．水中倒影B．铅笔“折断”
C．鸽子的影子D．日食形成
2．月亮不是光源，那它发出的光是从哪里来的呢？以下是“月亮发光”光路图分析，正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．如图所示的光现象中，可用光的反射原理解释的是（ ）
A．墙上手影“孔雀”B．水中“折笔”
C．湖面“月影”D．树荫下“光斑”
4．如图是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲中应选用光滑的硬纸板
B．图甲中∠EOM是入射角
C．图乙中反射光不存在
D．图丙、甲中现象说明光路是可逆的
5．一束激光以入射角i＝45°照射液面，其反射光在固定的水平光屏上形成光斑B，如图所示，如果反射光的光斑位置在光屏上向右移动了2cm，则可判断液面可能（ ）
A．上升了1cmB．上升了3cmC．下降了2cmD．下降了1cm
6．一条光线射到平面镜上，如果入射光的方向保持不变，转动平面镜的镜面，使入射角增大10°，则反射光线跟入射光线恰成直角，镜面转动前的入射角是（ ）
A．10°B．35°C．45°D．55°
7．如图所示，光线ab入射到平面镜S1上，作出经平面镜S1、S2反射后的光线。
8．如图，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角。
9．小徐发现舞蹈教室两垂直的墙面上都装着大面的镜子，她拿着激光笔对着其中一面镜子照射（AB），经反射能把光线按原方向平行返回。
（1）作出所有反射光线的光路图；
（2）证明经过两次反射后的反射光线会逆向平行射回。
10．小华在学习了光的反射后，在家进行实验，晚上，他在桌面上铺一张白纸，把一块小平面镜平放在白纸上，让手电筒的光正对平面镜和白纸照射，从侧面看去，你猜想：他会看到的现象及原因分析正确的是（ ）
A．镜子比较亮，因为它发生了镜面反射
B．镜子比较亮，因为它发生了漫反射
C．白纸比较亮，因为它发生了镜面反射
D．白纸比较亮，因为它发生了漫反射
第二课时 平面镜
1．认识光的反射规律，了解法线、入射光线、反射光线，反射角、入射角等的含义。
2．了解镜面反射和漫反射，理解反射现象中光路的可逆性。
3．能够运用光的反射定律进行有关作图。
1．平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案
（1）平面镜成像原理：光的反射
太阳或者灯的光照射到人的身上，被反射到镜面上（这里是漫反射，不属于平面镜成像）．平面镜又将光反射到人的眼睛里，因此我们看到了自己在平面镜中的虚像．（这才是平面镜对光的反射，是镜面反射）．
由于平面镜后并不存在光源（S）的对应点（S′），进入眼光的光并非来自对应点（S′），所以把（S′）称为虚像．
（2）平面镜成像的特点是：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等；简记为：正立、等大、对称、虚像．
（3）（方案）实验操作要求
1．提出问题
平面镜成像有什么特点？
2．猜想与假设：
平面镜成的像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离，像与物的大小可能．
3．设计实验和进行实验：
（1）检查器材．
（2）在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置．
（3）把点燃的蜡烛放在玻璃板前．
（4）移动未点燃的蜡烛，在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合．
（5）观察两根蜡烛的位置并记录．
（6）找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系．
（7）整理器材、摆放整齐．
4．记录和结论
2．平面镜成像的相关作图
作图的方法：（1）画光线：利用反射规律，根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目．
（2）作物体的像：根据平面镜成像的规律
（3）确定反射面或平面镜：利用光的反射规律和光线关系确定反射面，以及平面镜成像的图例中，确定平面镜的位置．
（4）确定光源或物体位置：平面镜成像的原理是光的反射，可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置．
作图时要注意：a、发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点
b、发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面
c、平面镜后面的所有线都是用虚线画
d、法线用虚线一般标垂直
e、光线别忘加箭头．
3．平面镜的应用
平面镜的应用
1．利用平面镜成像（穿衣镜）
2．改变光路（海底潜望镜）
3．扩大视野空间（商店装饰）
平面镜在生活中有广泛的应用，例如：家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜；潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜．
1．下列说法正确的是（ ）
A．物体离平面镜越远，所成的像越小
B．物体在平面镜中所成的是等大的实像
C．下雨天的晚上，驾驶员更容易受对面车辆灯光的影响
D．在“探究平面镜成像特点”的实验中，最好在较亮的环境中进行
2．如图甲所示，蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′，现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置，则蜡烛a在平面镜中成像情况是（ ）
A．不能成像
B．能成像，像还在原来位置
C．能成像，像上移距离与平面镜下移距离相同
D．能成像，像下移距离与平面镜下移距离相同
3．平面镜竖立在光滑的桌面上，一个小球从距平面镜2m 处，以0.2m/s的速度垂直向镜面滚去，经过3s，小球与它在镜中所成的像之间的距离是（ ）
A．1.2mB．1.4mC．2.8mD．3.4m
4．小丽站在竖直放置的平面镜前，镜中有她的像。当她向着远离平面镜的方向移动1.5m时，她在平面镜中的像（ ）
A．比原来小；到平面镜的距离增加1.5m
B．大小不变；到小丽的距离变为3m
C．大小不变；到平面镜的距离减小1.5m
D．大小不变；到小丽的距离增加3m
5．洛塘河水面平静，某处两岸河堤高出水面1m，河堤上一棵树高4m，这棵树在河水中的像高 4 m．1.5米高的小明站在树边的河堤上，他的头顶与他在水中像的头顶相距 5 m．小明沿某段笔直的河堤以1m/s的速度往前走，此时他相对于他在水中的像的速度为 0 m/s。
6．如图是小科进行“平面镜成像特点”探究时的示意图：
（1）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，这样做的目的是为了确定 像与物的大小关系 ，这种实验方法叫 等效替代法 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）；
（2）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小 不变 （选填“变大”“不变”或“变小”）；
（3）实验时因为玻璃板有一定厚度，当物距是指蜡烛A和玻璃前表面距离时，那么测量像距时要以 蜡烛B和玻璃前表面距离 为准；
（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上 不能 （选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像。
7．画出物体AB的像。
8. 如图，在平面镜前有一个点光源S，它发出的某一条光线经平面镜反射后恰好通过P点，根据平面镜成像规律画出此过程的光路图。
9. 用平面镜成像的对称性画出图中发光点S在平面镜中所成的像S’并用阴影表示出在镜前看到像S’的范围。
第三课时 光的折射
1．了解光的折射现象与发生折射时，光路的可逆性。
2．理解光的折射定律与学会有关作图。
3．能够运用光的折射定律解释日常生活中的现象。
1．光的折射规律的应用
折射定律是几何光学的基本定律之一。是在光的折射过程中，确定折射光线与入射光线之间关系的定律。光从一种介质斜射入另一种介质中时，传播方向一般发生变化，这种现象叫做光的折射。
光的折射规律：
（1）光从空气斜射入水或其它透明介质中时：
①折射光线与入射光线、法线在同一个 平面上；
②折射光线和入射光线分居法线两侧；
③折射角小于入射角；
④入射角增大时，折射角也随着增大；
⑤当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。2）光从水或其它透明介质斜射入空气中，折射角大于入射角。
用光的折射现象解释生活中的现象，光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
例如：鱼儿在清澈的水里面游动，可以看得很清楚。然而，沿着你看见鱼的方向去叉它，却叉不到。有经验的渔民都知道，只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。
从上面看水，玻璃等透明介质中的物体，会感到物体的位置比实际位置高一些。这是光的折射现象引起的。
3．作光的折射光路图
（1）利用光的折射规律：
①光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角；
②光从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线偏折，折射角大于入射角；
③光垂直界面射入时，传播方向不改变；此时入射角等于折射角等于0。
④光的折射现象例子：海市蜃楼、筷子向上折断了、池水变“浅”了、放大镜、望远镜、显微镜、照相机、投影仪、近视眼镜、老花镜、斜插在水中的筷子在水中部分看起来向上弯；看见落到地平线下的太阳；叉鱼的时候瞄准鱼的下方。
1．如图，一束光在空气和玻璃两种介质的界面上发生了反射和折射，请判断： 是入射光线，折射角为 ，玻璃在 （选填“CD面的左方”、“CD面的右方”、“AB面的上方”或“AB面的下方”）。
2．如图所示，一束光在空气和玻璃两种介质分界面上同时发生反射和折射，其中 是折射光线，反射角等于 。
3．同学意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象。同学查阅资料并在老师的指导下展开探究实验，实验数据记录如下：
（1）该同学不断增大入射角的的目的是 。
（2）根据题意和表格数据分析要发生全反射现象需要的条件是 。（至少写出两点）
（3）根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因是 。
4．如图所示，筷子斜插入盛有水的碗中，我们看到筷子在水中的部分发生向上弯折的情况。筷子产生偏折的主要原理是（ ）
A．光的反射B．光的折射C．平面镜成像D．光的漫反射
5．如图所示，一容器内盛有水，容器的下方有一阀门k，一束与水平方向成40°角的入射光由空气射入水中，在容器底部形成光斑。打开阀门让水从小孔慢慢流出，在水流出的过程中，观察到的光斑的移动方向（ ）
A．向左移动B．向右移动C．不移动D．无法判断
6．某校新建成一个喷水池，在池底的中央安装一只射灯。池内无水时，射灯发出的一束光照在池壁上，在S点形成一个亮斑，如图所示。往池内注水，水面升至a位置时，站在池旁的人看到亮斑的位置在P点；如果水面升至b位置时，人看到亮斑的位置在Q点，则（ ）
A．P点在S点的上方，Q点在S点的上方
B．P点在S点的下方，Q点在S点的上方
C．P点在S点的上方，Q点在S点的下方
D．P点在S点的下方，Q点在S点的下方
7．科学老师把海波溶于水，倒在长方形玻璃缸内。两天后，玻璃缸内液体密度呈上疏下密的不均匀分布（如图所示）。一位同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线斜向上射入缸中，请问缸中的光路图表示正确的是（ ）
A．B．
C．D．
8．光从空气射向水面的过程中，下列光路正确的是（ ）
A．B．
C．D．
9．如图所示，笔在水中发生了“折断”，以下四幅光路图中，能正确说明产生这一现象的原因的是（ ）
A．B．
C．D．
10．图中，光从空气斜射入玻璃的光路图正确的是（ ）
A．B．
C．D．
11．如图所示，一束光线从水中射向空气中，下列有关折射的光路正确的是（ ）
A．B．C．D．
入射角α
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角β
0°
15.2°
30.9°
48.6°
81°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
84%
84%
100%
100%