沪粤版初中物理八年级上册3.2 探究光的反射定律 教案

探究光的反射定律
一、认识教材
1． 本节教材的地位、特点、作用：光的反射现象在日常生活和自然界中普遍存在，学习光的反射定律具有重要的实际意义。从本章的知识体系来看，光的反射定律既是全章的重点，又具有承上启下的作用：上一节研究了光在同一种均匀介质中的传播，本节进一步研究光在两种介质的界面上发生反射的现象和规律，这些知识是学习下一节平面镜和球面镜的基础，研究方法和技能又能迁移到“探究光的折射规律上去”。
2．教学目标：根据新课标要求，我拟定的本节课教学三维目标如下：
知识与技能目标：
（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。知道在反射现象中，光路是可逆的。
（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：
（4）经历实验探究光的反射定律的过程，重点培养学生发现问题和设计实验的能力。
（5）观察日常生活中光的反射现象，通过社会调查或查阅资料了解光的反射在实际中的应用。
情感态度和价值观：
（6）光的反射定律简洁、对称、和谐，从中领略到物理学中的美。
（7）通过学习光的反射的应用和光污染，认识科学及其相关技术对于社会发展及人类生活的影响，乐于用所学的光学知识解决实际生活中所遇到的问题。
3．教学重点:光的反射定律是几何光学中最重要的基本定律之一，是分析有关光的反射问题的主要依据，该规律的探究过程有利于培养学生的探究能力和探索精神，所以光的反射定律及其探究过程是本节教学的重点，也是本章教学的重点。
4．教学难点：漫反射和镜面反射的光路，难以真实、直观的显现出来，让学生观察比较，学生不容易理解。另外，在利用镜面反射和漫反射解释实际问题时，学生很容易产生错误认识，例如认为镜面反射看起来一定比漫反射亮等。因此，镜面反射和漫反射是本节教学的难点。
二、教学过程
教学设计：
［师］在漆黑的夜晚，我们看不到屋子里的桌子、电视，怎样才能看到呢？
［生］打开灯就能看到屋子里的东西.
［师］为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢？
［生］不知道其中的原因.
［师］所有的物体表面都反射光，我们能看到不发光的物体，就是因为它们反射的光射入了眼睛.本节我们学习光的反射.
新课教学：
（一）光的反射定律
［演示实验1］
在桌面上放一盆水，用强光的手电筒照射到水面上.
实验现象：可以看到墙壁上有明亮的光斑.
师生共同活动得：一般情况下，光射到物体表面都能发生反射（板书）
［师］光的反射有什么规律？在讲光的反射规律时，让我们先弄清几个光反射中的名词.
［演示实验2］让氦氖激光器发出的一束光线射在平面镜上，引导学生观察一点、两角、三线.
教师在黑板上画出反射图，并逐一讲解.
［探究］光反射时的规律
1.提出问题
光在反射时遵循什么规律？
也就是说，反射光线沿什么方向射出？
2.设计实验和进行实验
我们用演示实验和学生实验研究光的反射，其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面，用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径.
（1）按图甲所示，先使E、F成为同一平面，使入射光线沿纸板射向镜面上的O点，让学生观察从镜面反射的光线的方向.
（2）改变入射光线的方向，让学生观察反射光线的方向怎样改变.
（3）按图乙那样，把纸片F向前折或向后折，让学生观察能看到反射光线吗？
（4）反射角和入射角的关系让学生两人一组做实验研究，可采取如丙图所示的实验装置.
①将一张16 K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，在白纸中间画出直线ON作为法线；在ON的一侧画几条角度不同的直线OA、OA1、OA2.
②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿OA、OA1、OA2射向镜面，观察反射光线.
③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔B、B1、B2.用刻度尺画出直线分别将OB、OB1、OB2连接起来.
④再用量角器量出反射角（r）和入射角（i）的大小，并记录大小进行比较.
角i 角r
第一次
第二次
第三次
⑤使光线分别沿OB、OB1、OB2射向镜面，观察每条反射光线的方向.
3.分析和论证
(1)上述步骤1和2可看到E和F在一个平面内时有反射光线，且反射光线随着入射光线的改变而改变.
(2)按步骤3把纸片F向前折或向后折，学生将观察不到反射光线.
(3)从步骤4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)从步骤4的⑤可看出反射时光路是可逆的.
师生共同分析总结出光的反射定律
①反射光线与入射光线、法线在同一平面内.
②反射光线和入射光线分居法线的两侧.
③反射角等于入射角.
说明：（1）光的反射定律可概括为十二个字三线共面，两线分居，两角相等.
（2）反射定律的第三条反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角，因为先有入射，后有反射；入射在前，反射在后；入射是因，反射是果.
（3）在反射时，光路是可逆的.
上述过程中，学生动眼观察、动手实验、动脑分析，有利于引发学习兴趣，加强对知识的理解.
［例1］画出下列入射光线的反射光线
［例2］已知反射光线与入射光线成90°夹角，请画出镜面的位置.
二、镜面反射和漫反射
光射到任何物体的表面都能发生反射.不同的表面对光的反射是不一样的.
［演示实验3］让氦氖激光的平行光射入平面镜.
［现象］看到经平面镜反射后的光线仍是平行的.而且在反射光线的方向上的光是很强的.其他方向无反射光.
［师］这种光滑镜面的反射叫镜面反射.如图3-15所示.
［演示实验4］让氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
［现象］入射光线是平行的，但经毛玻璃反射后的光线不是平行的，而是射向各个方向.
［师］我们把这种反射叫漫反射.如图3-16所示.漫反射能使我们从各个方向看到物体.
说明：(1)物体表面光滑时产生镜面反射；物体表面粗糙时，发生漫反射.
(2)漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律.
讲完漫反射和镜面反射后，为了加深理解，可以提出以下问题，引导学生讨论：
黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了？为了保护同学的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议.
解答：（1）这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射.黑板上“反光”部分发生镜面反射，粉笔字上发生漫反射，这两部分反射光同时射入眼睛时，由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强，对眼睛的刺激强烈，所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚.
（2）为了保护同学的眼睛，改变这种现状的建议是：改变同学的座位位置，或改变黑板的角度.用不反光材料.
三、光反射的应用：
激光器、人造卫星遥感、光纤
作业：P54　自我评价与作业　1、2、3、4、5、6
丙
乙
甲
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