光的反射
【教学目标】
能描述光的反射现象;
通过实验探究,得到光的反射定律;
理解光的反射定律,并能运用反射定律进行基本作图。
【教学重点】
通过实验探究得到光的反射定律,并理解光的反射定律。
【教学难点】
如何通过实验判定反射光线跟入射光线和法线在同一平面内。
【教学过程】
新课引入
师:同学们,在这节课开始之前,老师问大家一个问题,三国演义中,刘备,关羽,张飞谁的物理最好?
生:(思考)
师:答案是张飞,我们有视频为证,请看大屏幕。
生:观看回光阵
师:同学们,视频中张飞是应用什么原理来击退曹军的呢?
生:光的反射。
师:今天我们就一起探究《光的反射》
新课进行
1.引入光的反射基本物理概念
师:张飞如何将光正好反射到敌军的眼中的呢?我们一起来模拟射击。先在纸上画一个平面镜,物理上用这个符号表示平面镜,将实物平面镜放置在所画位置,把标志物放在纸上任意位置,哪位同学上来将激光笔发出的光通过平面镜照射到物体上?
生:上黑板操作。教师拍摄投屏。
师:操作的非常准确,大家掌声鼓励。提问:同学们,你现在看到光这种传播方式是什么?
生:光的反射,追问:什么是光的反射?
师:我们发现当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。
师:既然出现了这么美丽的光路,我们一起在纸上把光路描绘下来。一束光指向平面镜,这条光线叫做入射光线,入射光线与镜面的交点叫做入射点。还有另一束光从入射点返回到空气中,这条叫做反射光线。通过调整激光笔即入射光线的角度,就可以使反射光线指向各个地方。下面老师把标志物移到左端,不改变入射点位置,请将反射光线再次对准标志物。
生:上台操作
师:大家一起看一下,在他的实验中,光从哪边入射了?(交换师生位置)我们重复一下这位同学的实验。不改变入射点的位置,把激光笔从左边移到右边,请问,你发现在哪个位置入射光线反射光线在何处左右互换了?
生:在中间
师:我们观察一下这个位置,从数学角度看,这条线有什么特点?
生:过入射点与镜面垂直。所以我们过入射点作镜面的垂线,(教师画图)这叫做法线。
师:将平面镜选择90度,呈竖直方向摆放,找到法线位置。
生:找法线,师:真聪明!法线与镜面始终垂直
师:现在线与线之间形成了很多角,我们把这个角叫做入射角,所以什么是入射角?
生:入射光线与法线的夹角
师:什么是反射角?
生:反射光线与法线的夹角叫做反射角。
师:这一点、两角,三线在光反射时有什么特点呢?(停顿)你有何猜想?
生:两个角度是相等的,三条线在一个平面……
师:下面我们一起探究光的反射定律。
2.探究光的反射定律
师:实验器材:小镜片、激光笔、实验纸。将小镜片竖起来摆放在实验纸平面镜的固定位置,利用激光笔选择不同角度入射,读出入射角与反射角,由于纸上没有标注角度,所以自行标注,请同学们进行实验并完成学案上的表格,同时观察三条线的位置关系。下面开始你的探究实验。注意不要把激光笔对准眼睛,注意安全!
生:学生实验,教师指导并拍照
实验次数 入射角 反射角
1 0° _______
2 _______ _______
3 _______ _______
4 _______ _______
……
师:同学们的实验进行的很精彩,老师采集了大家实验时的一些数据,我们看看能得出什么结论。
生:入射角等于反射角。
师:我们再来看一下大家0°角的摆放方式,全班大致分为两个门派。平行派,垂直派!看完两幅图,你有什么想点评的或者说明的吗?
生:应该垂直摆,这个时候入射光线与法线正好重合,夹角是0°。另一个夹角是90度
师:大家听明白了吗?那平行派的同学,你觉得在今后找入射角反射角的过程中,需要注意什么问题?
生:要注意是跟法线的夹角。
师:回答的很好。我们继续往下面探究
师:请问在实验过程中,反射光线与入射光线在法线的同一侧还是分居两侧?
生:入射光线、反射光线在法线两侧。即两线分居
师:这是光的反射的第二条定律。
师:下面老师又要考考大家的眼力了。纸上所画的线与竖直边的夹角是45度,反面也是45度,将前后两个面展开,使两个面变成成90度。我们用针来模拟这两根线的位置关系。过入射点与镜面垂直的法线,入射光线,反射光线,移开纸板。两角相等吗?生:相等。两线分居吗?生:分居。会出现这样的反射现象吗?
生:不会。
师:你联想到了什么。
生:入射光线、法线、反射光线在一个平面。
师:我们眼见为实,我们将光沿线方向射向平面镜,折叠的纸张上没有光,回到一个平面,纸片上出现光,这说明?
生:入射光线、法线、反射光线在一个平面
师:即三线共面。这三条就是光的反射定律。
3漫反射与镜面反射
师:刚才我们都是用平面镜反射光,除了平面镜还有哪些物体能反光?
生:举例(可能的共同特点:光滑)
师:看图片,月球本身不发光但反射太阳光,而月球表面是坑坑洼洼,凹凸不平的。没有光我们只能两眼抹黑,有了光,我们可以看到很多物体,例如楼房,行人、桌子等本身不发光的物体,因为这些物体也在不断的反射光,所以不仅仅是光滑的镜面,粗糙的墙壁,桌面,楼房等都在反射光。
师:所以将激光笔照射到镜面上和桌面上都有光被反射,但是,观察,有何不同的地方?
生:一个有光斑,一个没有光斑但是依旧有反射。
师:证明光入射到不同物体表面现象不同,这是为什么呢?我们一起实验探究
师:器材,镜面纸,四人一小组合作,用两个激光笔,第一次将镜面纸拉直,将两个激光笔组成平行光源,通过镜面纸反射,观察反射光有什么特点,第二次将镜面纸变的凹凸不平,再反射一下,观察实验有何不同?
师:一起看一下大家的实验过程
生:第一次还是平行光,第二次光向各个方向。
师:实验发现,平行光照到光滑物体表面反射光依然平行,这种反射叫做镜面反射。平行光照到粗糙物体表面,反射光朝向各个方向,这就是漫反射。生活中有很多镜面反射与漫反射的例子,你知道有哪些吗?
生:黑板反光,晚上照镜子,擦皮鞋,迎着月光背着月光……
师:只要善于观察,就会发现生活中的很多现象都与物理有关,祝大家物理学习步步高升,这节课就到这里,下课!