光的反射定律及应用.doc

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=3×108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3×108米/秒，光在水中的速度约为真空的3/4 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=9.46×1012km 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）。 【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=108000×500m/1s=5.4×107m/s，而光速为C=3×108m/s，所以v 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=3×108m/s×（365×24×3600）s=9.46× 已知：s1=160万亿km,s2=9.46×1015m 求： 解：t=s1/s2=160万亿/9.46×1015 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？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