第2节光的反射
整体设计
光的反射是本教材中第一个比较完整的探究实验,对学生的物理学习是一个很重要的开端,既要引导学生学习如何开展探究实验,又要让学生体验物理探究的乐趣,与九年义务教育物理教材相比,课程标准降低了教学要求,由原来的“光的反射定律”改为“光的反射规律”,只要求学生知道“在反射现象中,反射角等于入射角”,而对“反射光线与入射光线、法线在同一平面”及“反射光线与入射光线分居在法线两侧”都不作要求,但是在探究的过程中必然会有学生发现这些规律,同样可以归纳到“收获”之中,既培养了学生的分析归纳能力,也让他们感受到观察在物理实验中的重要性,为今后的学习打下良好的基础。
在本节内容中我们要让同学们了解光的反射现象,通过实验探究光的反射定律,知道与光的反射有关的几个专用术语,并指出光发生反射时光路是可逆的,进而认识光的两种反射:镜面反射和漫反射,同时说明我们能从不同方向看到物体正是由于漫反射的原因,最后进行光学应用的拓展。本节学习的重点是理解光的反射定律,难点是如何正确确定入射角、反射角并能通过实验总结出反射规律。
1.在教学中精选出符合学生的理解能力的例子,做到能与前面的知识点联系上并且能够从相互比较中得出要学的知识点。
2.实验要准确,在实验的每一步骤中要能让同学们都看得懂,要看清入射光线、反射光线各自所在位置,对于角度的测量要准确,这对于学生的理解及其推导有很大的帮助。关于光的反射定律的描述用词要准确,要理清入射光与反射光、入射角与反射角的因果关系。
3.通过实验来理解光路是可逆的。
4.通过实验理解镜面反射和漫反射。
5.让同学们自己查资料理解人们对于光学的应用,拓宽同学们的知识面。
三维目标
知识与技能
1.知道什么是光的反射现象。
2.理解光的反射定律,能应用反射定律解决一些简单的问题。
3.知道镜面反射和漫反射,并能用来解释一些简单现象。
过程与方法
1.通过观察分析实验,总结得出光的反射定律,培养同学们观察、分析、概括的能力。
2.通过对光的反射定律的分析,培养学生的逻辑思维能力。
3.通过光的反射现象的解释,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
4.通过对光路图的应用,逐渐培养学生空间想象能力和抽象思维能力。
情感、态度与价值观
1.通过生动有趣的光学现象调动学生学习兴趣,培养学生积极向上的情感。
2.密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
教学重点新_课_标第_一_网
正确确定入射角、反射角;理解光的反射定律。
教学难点
引导学生通过实验探究光的反射定律。
课时安排
1课时
课前准备
画有角度的可折叠的白色硬纸板、一面镜子、两个光源、一张白纸、大头针(或牙签)、铅笔、直尺。
教学过程
导入新课
故事导入
(阿基米德智退罗马军队)2000多年前的一个晴朗的日子里,罗马帝国入侵叙拉古城,当侵略者的船队靠近叙拉古城准备登陆时,阿基米德领导拿着镜子的妇女来攻击敌人,从镜子反射的太阳光直向敌船投射过去,照得敌人睁不开眼,烤得如热锅上的蚂蚁,没过多久,帆船的篷布起了火,这一把从天而降的大火很快地蔓延开来,就这样,阿基米德带领妇女,用镜子击退了罗马人的进攻。有人说,这是战争史上第一次使用光学武器。
今天我们来研究有关光的反射的知识。
问题引入
问题:太阳、电灯、蜡烛等物体发出的光会射到我们的眼睛里,我们就能看见这些物体了,许多不会发光的物体为什么也能被我们看见呢?
说明:因为光的反射。
板书:二、光的反射
光→人眼(光的接收器)
直接发光的物体→光源
间接发光的物体→本身不发光的物体
备注:光在任何物体的表面都会发生反射。按照课本的排列是先实验后讲概念,根据学生的思维能力,这是不妥的。
情景导入
“有个姑娘十八岁,身体长在花瓶内,无手无脚一尺八,能说能唱可回答,这真是大千世界无奇不有,古怪莫测不可思议。”虽然众人对“花瓶姑娘”的真实性将信将疑,但是无人窥破其中的奥妙。
东北大学的王教授听记者说起这件事时,笑了笑说:“这不过是光的反射原理。”王教授给记者做了个实验,先找来了两块正方形玻璃镜子,将两块镜子拼成直角,光面向外,竖在桌子上。然后把一个一尺来高的花瓶放在两块镜子的相交处,让一个女同学站在镜子后面,身体刚好被镜子挡住,下巴放到花瓶口上。再用布幔把四周包围成一个半圆,并把镜子的边缘遮挡住。记者这时看过去,又一个“花瓶姑娘”出现了!王教授告诉记者,如果再利用好灯光,一点儿破绽也看不出来。
学好本部分知识后,你对“花瓶姑娘”的骗术会有更清楚的认识。
活动引入
教师准备两面平面镜,使其成90°角放置,镜前放一闹钟,让学生观察镜中的像有什么特点。
问题:为什么镜中的像不再是左右相反了呢?本节课将研究其中的奥秘。
游戏导入
让学生回忆生活中照镜子的常识,有没有注意到镜中的像与人的区别,然后做游戏。
游戏规则:参加游戏的两人,一人当物,一人当镜中的像,取某一位置为镜子,两人各自站好位置,然后,“物”开始做一些简单的动作,其他人观察像的变化是否符合平面镜成像的规律……
说明:本小游戏,旨在活跃课堂气氛,激起学生思维,巩固学习成果。在游戏中,学生可以在“模拟”中学到的知识,很是有趣,而且也易于学生汲取知识。在游戏中,应该先选中一个“物”,再让其他学生去班中寻找“像”,要选身高、体态等相近的,这是最佳游戏者……游戏中,经常会出现“像”错误的动作,引发观众会心的笑,让学生在游戏中体会“等距”“等大”是一种很有效的方法。
推进新课
一、光的反射定律
1.认识光的反射现象
演示实验:教师实验镜面反射平行光,引导学生根据日常生活经验,试着自己总结光的反射定义,接着教师完善定义。
问题:大家能不能试着找找我们身边的光的反射例子呢?
结论:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
2.光的反射定律
向同学们展示实验器材:平面镜、带刻度的白纸板、激光笔。
先介绍与光的反射有关的几个术语:
法线:过入射点并垂直于镜面的直线。
入射角(i):入射光线与法线的夹角。
反射角(r):反射光线与法线的夹角。
猜测:入射光线与反射光线及其法线有什么样的关系?入射角与反射角有什么样的关系?
实验过程:
实验序号入射角i反射角r
1
2
3
1.先将白纸板垂直放于镜面上。
2.用激光笔从一侧发射光线到镜面,观察反射光线的走向,记下入射光线与反射光线的位置所在,并让同学们记下此时的入射角与反射角并填入表格。
提问:若入射光线向法线靠拢,即入射角减小时,反射光线会有什么变化,即反射角有什么变化?
实验证实并记下变化后的角度。
点评:反射光线也会靠拢法线,即反射角也会减小。
提问:当入射光线与法线重合时,即入射角为零,反射光线会有什么变化,即反射角有什么变化?
实验证实并记下角度。
结论:反射光线与法线也重合,即反射角也为零。
提问:当入射光线逐步偏离法线位置时,即入射角增大时,反射光线如何变,即反射角如何变化?
实验证实并记下变化后的角度。
结论:反射光线逐步偏离法线,即反射角也会增大。
活动:我们沿着法线来转动纸板,看看有什么发现?
根据实验结果得出光的反射定律:光反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居在法线两侧,反射角等于入射角。
简便记忆方法:三线共面、法线居中、两角相等。
注意:在引导学生进行归纳时,要注意它们的因果关系。
1关于光的反射定律的叙述,下列说法正确的是()。
A.入射光线和反射光线分居法线两侧,且入射角等于反射角
B.入射光线位于反射光线和法线决定的平面内,且入射角等于反射角
C.反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,且反射角等于入射角
D.入射角等于反射角
解析:此题在于理解光的反射定律内容,反射定律阐述了“三线、两角”的关系即法线、入射光线、反射光线,反射角与入射角的关系,而A、B、D选项都是颠倒了因果,所以不正确;有了入射光线才有反射现象,反射光线随入射光线变化而变化,反射角也随入射角变化而变化,故选C。
答案:C
2如图甲所示,光线AO以20°的入射角射到平面镜MP上,现将平面镜左边向上、右边向下顺时针转动5°后(图乙),反射光线与入射光线之间的夹角为()。
甲乙
A.25°B.50°C.15°D.30°
解析:本题为对光的反射定律的应用。本题关键为法线总与反射面相互垂直,入射光线相对于水平面而言是不动的,让平面镜左边朝上、右边朝下顺时针转动5°,法线自然也跟着转动5°,入射角也增大到25°,而反射角等于入射角。所以反射角也增大到25°,而反射光与入射光线的夹角等于反射角与入射角之和,所以它们的夹角为50°。
答案:B
巩固应用
1)光线垂直射到镜面上,入射角和反射角各等于多少?
2)入射光线与界面夹角60°,入射角和反射角各多大?入射光线与反射光线的夹角为多大?
3)反射光线跟入射光线垂直,入射角和反射角各多大?
答案:1.0°0°
2.30°30°60°
3.45°45°
二、光路的可逆性
演示:如图所示,A点发出的光经O点反射后到达B点,在B点再放一光源,使其发出的光射向镜面某点如C点,调整光线BC的方向,使其与BO重合,发现其反射光线与OA重合,从而说明光反射时光路是可逆的。
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③随着入射角的变化,折射角如何变化?
④当入射光线垂直于水面入射时,折射光线的方向如何?
让学生带着问题观察演示实验。
【演示四】:
利用光的折射仪演示:
①光线斜射入水中;
②让入射角先发生变化;
③光线垂直射水中
教师引导学生观察实验,并思考规律,得出结论。
①折射光线、入射光线和法线在同一平面上(三线共面);
②折射光线与入射光线分居法线两侧;
③(光线从空气斜射水中)折射角小于入射角,折射光线向法线偏折。
④光线垂直射入水面时,传播方向不改变。
[教师补充]:如果光从空气进入玻璃、水晶等透明物质时,折射情况与上述相同。
【演示五】:
①电脑课件模拟演示光的折射中入射角和折射角的关系。
改变入射角度,在电脑上直观显示及折射角度随入射角度的变化关系。
复习:光在反射中光路可逆。
教师指出:光在折射中光路也可逆。
〖提问〗:如果光线从水中到空气中,那折射角是否小于入射角?
继续演示:
②光线从水中斜射进入空气中
〖结论〗:
①光从水中斜射入空气中,折射角大于入射角,折射光线偏离法线。
②在光的折射现象中光路可逆。
让学生动笔画出光折射的光路图,并总结光的折射规律。
3、用光的折射解释现象
〖现象一〗:插入水中的筷子为什么会弯折?[学生讨论,代表回答]〔利用电脑课件解释〕
〖现象二〗:原来碗底的硬币看不见,倒入水后却能看到硬币?[学生讨论,代表回答]
〔利用电脑课件解释〕
〔问〕:我们看到河水的深度(视深)跟河水的实际深度那个大?[利用电脑课件解释河底变浅的原因]
〔讲述故事〕:在清澈见底的池塘,常有小孩下水戏耍而溺死,有的老人说,这是水中有鬼迷惑小孩。请同学们用今天所学的知识来分析小孩溺水可能的原因。[学生分组讨论,请代表发言]
[提问]:若从水中看岸边的物体位置是变高了还是变低了?
4、反馈练习、巩固提高:
(1)下图那个能正确表示光从空气射向水中。()
(2)请画出光经过三角形玻璃柱的折射光路图。
5、复习小结:
利用电脑多媒体小结
6、布置作业
(1)课本p72阅读材料《海市蜃楼》
(2)学习指导与训练p31
(3)小实验:观察压在厚玻璃板下的图像文字有何变化?并用折射规律加以解释。
【板书设计】
第一节光的折射
1、折射现象:
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。
2、折射角:折射光线与法线的夹角。
3、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。
4、光的折射中光路可逆。
5、人从空气看到水中的物体是看到物体的虚像。
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第二节光的反射
目标:
1.知识和技能
(1)了解光在一些物体表面可以发生反射。
(2)认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。
(3)理解反射现象中光路的可逆性。?
(4)了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
2.过程和方法?
(1)通过实验,观察光的反射现象。
(2)体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。?
(3)经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得比较全面探究活动的体验。
(4)通过观察,理解镜面反射和漫反射的主要差异。
3.情感、态度、价值观?
(1)在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
(2)密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。?
(3)鼓励学生积极参与探究活动。?
教学设计思想:
本节是一节集物理现象、物理概念、物理规律于一身的课。其中光的反射规律是本节的核心,也是实施“探究式”教学的有效阵地。在授课中,教师引导学生利用“发现并提出问题—做出猜想和假设—制定计划与设计实验—解通过观察和实验等途径来收集证据——得出结论——交流与合作——提出新问题”的探究式教学过程,自己“发现”并总结出光的反射规律。
教学过程设计:
一、课题引入
师:光源发出的光是怎样传播的?
生:光在同一种均匀物质中是直线传播的。
师:光在传播过程中若遇到另一种物质时情况又会怎样呢?
生猜想:反射回来。
[实验探究]把玩具激光笔打开,让光斜射到平面镜上。
师:刚才的演示实验同学们观察到了什么现象?
生:光被平面镜反射到了天花板上,它改变了光的传播方向,天花板上出现一红色小光斑。
[实验探究]打开玩具激光笔,让光束垂直射到水面上,并在水槽和激光笔上方放一张白纸。
师:这次同学们又观察了什么现象?
生:一束光射到平静的水面上时,有一部分光射入了水中,有一部分光被反射了回来,因为上方的白纸上呈现了一红色光斑。
[实验探究]用一幻灯机将幻灯片的图像投射到粗糙的屏幕上。
师:同学们为什么能从墙上看到图像?
生:屏幕将幻灯机投射出来的光,反射到我们的眼睛中。
师:以上实验说明,光射到物体表面时,总有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。
师:请同学们思考一下,我本身是不发光的,你们为什么能从不同方向看到我?电影、幻灯的幕布为什么总是用粗糙的白布来制作?为什么平面镜成的是虚像,且与物体的大小相等呢?
[设置疑问,激励思维。](学生思考,议论)(教师不作定论)
师:这些问题都跟光的反射有关,学习和研究了光的反射规律,这些问题也就迎刃而解了。
[板书课题]光的反射
二、新课教学
师:从上面的实验中,你是否可以总结一下,什么现象叫做光的反射?
生:光射到物体表面上时,有一部分光会被物体反射回来,这种现象叫光的反射。
师:请同学们来举一些生活中的一些现象,这些现象是属于光的反射现象。
生:水中的倒影,潜望镜,凹面镜,凸面镜。
师:以上的实验,我们都可以用光路图来表示。
(板书画图,并讲解)
反射面:MM’入射点:入射光线与反射面的交点
法线:过入射点和镜面垂直的直线
入射角:入射光线与法线的夹角
反射角:反射光线与法线的夹角。
[演示实验]将激光笔发出的光束射到平面镜上,让学生装观察入射光束、反射光束、镜面三者间的位置关系。
生:入射光束和反射光束在镜面的同一侧,反射光束,入射光束在法线的两侧。
师:猜想一下,入射光束向法线靠拢时,反射光束会有什么变化?
生:反射光束也会向法线靠拢。
师:对不对呢?实验探究。
[演示实验]将激光笔发出的光束向法线靠拢,学生通过观察现象,来证明猜想的正确性。
师:根据上面实验的现象,我有这样一个问题,你准备怎样来回答:当入射光束逐步偏离法线位置时,反射光束与法线的夹角如何变化?
生:变大。
(演示实验,证明其正确)
师:猜想一下,在光的反射中,会不会入射光束和反射光束重合?
生:会。
师:谁来上讲台,演示一下。
(学生上讲台演示,存在重合)
师:入射光束与反射光束重合是在什么情况下?
生通过观察:入射光束与反射面垂直时。
师:这时入射角等于多少度?
生:(1)0°(2)90°
(教师强调入射角的定义,明确当入射光束垂直于反射面时,即与法线重合无夹角,故i=0°,此时反射角r=0°)
师:在刚刚的实验中,当入射角增大时,反射角怎样变化?
生:也变大。
师:(提出猜想),即么光反射时,反射角与入射角会有什么关系呢?
生:猜想:可能会相等吧。
师:如何来证实我们的猜想是否正确呢?
生:做实验来探究。
师:如何实验,请同学们讨论一下实验方案后,再阅读课本P39实验与记录。
[演示实验]
器材:教学激光演示仪
步骤:(1)在激光仪的分度盘上,读出入射角和反射角的大小。
(2)改变入射光线的方向,观测几组入射角和反射角,并将有关数据填入教材上的表格中。
师:根据实验情况,表格中的数据说明了什么?
生:反射角的大小等于入射角。光路是可逆的。
师:同学们总结的很好,这就是光反射时所遵循的规律。
(板书)在反射现象中,反射角等于入射角;光路是可逆的。
(指导学生看课本“漫反射”内容)
师:光不仅射到平面镜上会反射,射到所有的物体上都会反射。如光射到平静的水面、玻璃面、光滑的金属面上都会反射;光射到墙壁、衣服上都会反射。反射时都遵循我们总结的反射规律,所不同的是反射情况不一样。这种粗糙表面上的反射叫漫反射。
师布置课后实验:试一试在家里,晚上关灯,将一小平面镜平放在一张白纸上,用手电筒的光
正对着镜面照射,从侧面看去哪个显得亮?
(让猜想一下,教师不作定论,明天课前交流。)
三、请你来总结
1、请同学们回忆一下,今天你看到的实验。
2、今天你学到了什么?
3、今天你证实了多少个猜想是正确的,多少个猜想是错误的。
四、巩固新课
1、请一位学生讲述反射规律的内容
2、请同学们看着挂图,分别指出,入射角、反射角、入射线、反射线、法线。
五、布置作业
教学说明:
本节课光的反射规律可让学生通过“发现并提出问题—做出猜想和假设—制定计划与设计实验—解通过观察和实验等途径来收集证据——得出结论——交流与合作——提出新问题”科学探究式方法得出。
文章来源:http://m.jab88.com/j/26475.html
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