《光的反射》教案
教学目标
1、了解生活中常见的光的反射现象。
2、通过实验探究,认识光的反射定律。
3、理解反射现象中的光路的可逆性。
4、学会用光的反射解释有关现象,并运用知识解决实际问题。
教学重、难点
重点:用探究法研究光的反射定律
难点:1.理解反射现象中反射光线、入射光线和法线在同一个平面;
2.理解漫反射的原理,与镜面反射的区别。
教学过程
一、新课导入
复习
师:同学们,我们现在开始上课!我们来复习一下上节课所学习的内容,上节课我们学习了《光的传播》,知道光在均匀介质中是沿着(什么)传播的
生:直线
创设情境,引入课题
师:好!同学们都知道了光是沿直线传播的,那老师用一束光直线射到黑板上,光又是怎样传播的呢?
生:沿着墙壁直线传播;遇到墙壁反向射回来;沿四面八方散开;……
师:同学们有很多不同的观点,到底谁对谁错的,我们不能马上做出定论,现在我有一支激光笔,让我们用实验来验证!(老师演示实验:用激光笔射入黑板,让学生观察激光的实际传播方向)同学们观察到了什么?
生:在教室墙上有个光点
师:我们看到教室墙上有个光点,上节课我们已经学习了光是沿直线传播的,但在这个实验中我们可以看到:当光遇到了黑板,光的传播方向发生了改变,不再沿原来的方向传播了,为什么会出现这样的现象呢?这其中又有怎样的奥妙呢,通过本节课的学习,我们就可以对此做出一定的解释,下面我们一起来学习《光的反射》。
板书:二 光的反射
二、新课教学
1.光的反射
师:漆黑的夜晚,伸手不见五指,突然一道闪电划过,眼前事物尽收眼底。“不见五指”是因没有光射入眼睛,“闪电”时,为什么能看见本不发光的物体呢?
生:因为物体能反光!
师:哦!因为在物体的表面能反射闪电的光进入我们的眼睛,所以我们看到了本不发光的物体。其实,光的反射现象在我们的生活中随处可见,我们能看到黑板上的字、看到桌子、看到同学、看到马路上行驶的汽车都是由于发生了光的反射。光遇到许多物体的表面都会发生反射。(板书:(一)光的反射)
师:现在我这里有一块平面镜,让一束光射向平面镜,平面镜会将这束光反射出去,大家讨论一下,发射光将会沿什么方向射出?说出你们的猜想,并把猜想在黑板上一一画出。
(为了便于说明,标出1、2、3…… )
师:同学们的观点不一,接下来我们就来观察一下光照射到镜面后,光是沿哪个方向传播?(演示:激光照射到镜面,白纸竖直立在在背后承接住光)同学们观察到了什么?(引导学生观察一点、两角、三线)
生:光沿另一个方向传播
师:好!下面请一位同学上来画一下光的路径
(学生自告奋勇上去黑板画出光的反射图)
师:同学们看一下,这位同学画的光路图对不对呢?我们首先来明确光的折射图中的几个名词。(在原图上标出入射光线、反射光线、入射角、反射角、法线、界面)
2.探究光的反射规律
师:入射光线、反射光线、入射角、反射角他们之间到底有怎么的关系?我们来探究一下,在桌面上老师已经准备了一些器材(平面镜、量角器、激光笔、白纸),你们利用这些器材探究一下入射角与反射角之间到底有什么关系,改变入射的角度,再进行测量,并完成课本的表格,给你们十五分钟时间完成实验1。好,现在开始探究。
(教师巡逻,进行引导)
师:完成实验1的同学继续进行实验2的探究,把纸板沿法线着向前或向后折,还能看到发射光线吗?
师:看到很多同学都完成了实验,我们请几位同学来分享一下他们的实验设计和发现。
生1:我们通过改变入射的角度,并测量了入射角和反射角,发现入射角和反射角基本相等;
师:很好!还有其他同学有不同的发现吗?
生2:我们发现反射光线都是在法线的另一侧;
师:好!还有其他不同的发现吗?
生3:我们发现把纸板沿法线向后折的时候看不到反射光线了!
师:哦,这位同学看到了把纸板沿法线向后折的时候看不到折射光线了,其他同学是否也观察到了这个现象呢?
生:有;没有;没做这个实验,不知道;……
师:很多同学都没有发现这个现象,那老师再来演示一下这个实验,你们注意观察纸板后折前后有什么变化!(演示实验)同学们观察到了什么?
生:发射光线不见了
师:折射光线不见了,那是不是光没有发生反射呢?
生:不是,有反射。
师:都说不是,那为什么看不到光线呢?
生1:因为反射光线没有沿着纸板后折,所以我们看不到!
师:那反射光线在哪呢?
生:还是在原来的地方
师:我们再把纸板恢复到原来的地方,看一下能不能看到反射光线?
生:看到了
师:哦,现在有能看到了反射光线,我们可以看到入射光线、反射光线和法线都在这个纸板上,也就是这三者在同一个平面内的。
师:通过实验我们发现光的发射遵循着一定的规律,我们现在来总结一下:(板书)
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。
3.光路的可逆性
师:根据“逆向思考法”,若让入射光线逆着反射光线的方向入射。同学们猜想一下,反射光可能沿什么方向射出呢
生:可能沿入射光线的方向射出
师:我们的猜想对不对呢 怎么办
生:还需要通过实验来验证。
(提示学生:因为你已经在白塑料板上画出了入射光、反射光的传播路径,所以让光沿反射光的路径入射就行,看反射光是否沿原入射光的方向射出即可。)
师:实验结果证明我们的猜想是正确的,可见,反射时光路是可逆的。
板书2:反射时光路是可逆的。
师:生活中有许多现象说明光路是可逆的。
演示1:老师拿一平面镜并通过平面镜看到了一个同学的眼睛,这个同学能不能通过平面镜看到老师的眼睛呢 让同桌同学之间验证一下。
【充分利用身边的器材进行验证,课堂气氛活跃,学生记忆深刻。】
镜面反射和漫反射
师:我们学习了发射,知道了我们看到黑板上的字是因为光的反射,那同学们,老师在黑板上的字你们是否都能看见呢?
生1:有的地方看得见,有的地方看不见,只看见亮亮的一片
师:其实,在黑板上发生了两种发射,一种是漫反射,另外一种就是镜面反射。平行入射平行反射,这种反射叫镜面反射。板书:镜面反射图
解释:镜面反射, 反射光比较集中,迎着反射光的方向看,刺眼、看不清
师:平行入射不平行反射,这种反射叫漫反射。漫反射能使我们从各个方向看到物体。
板书:漫反射图
解释:漫反射中反射光射向了各个方向,迎着反射光的方向看能看清,我们能看清本身不发光的黑板、桌子就是因为发生了漫反射。
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。
师: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。
生:太刺眼了,应该把黑板做得粗糙一些。
师:(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。
讨论问题:生活中哪些现象是镜面反射 哪些是漫反射 看哪组同学举例多 (教师对学生举的例子适当点评)
例子:1.雨后的夜晚, 一个人背对着月光走在泥泞的小路上,他看到前面发亮处是水洼还是暗处 为什么 若他迎着月亮走呢
师:课后习题:晚上,在桌上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看去,白纸被照亮,而平面镜却比较暗。想想看,并解释为什么。
(说明:这个小实验让学生回家认真做一下,以对镜面反射和漫反射有一个比较深刻的理解。)
本题的答案为:因为镜面很光滑,垂直入射到镜面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光极少,从侧面看去,基本没有光线射入眼中,所以平面镜看起来比较暗。而白纸表面粗糙,入射到白纸上的光发生漫反射后,反射光线射到各个方向,所以从侧面看到白纸比较亮。
4.应用
师:光的反射在生活中有很多应用,同学们根据生活经验和观察,能举出一些有关光的反射的应用吗?
生:……
师:医生用的额镜、潜望镜、万花筒、汽车上的后视镜、家中的穿衣镜、太阳灶、灯罩、教室的墙壁涂成白色等,变色玻璃!变色玻璃运用了太阳光的反射原理,使室内看外面很清楚,使室外看里面看不清楚!
5.知识小结
通过本节课的学习我们主要学习了以下几个问题:
1.光射到任何物体的表面都能发生反射现象。
2.光的反射定律。
3.光在反射时光路是可逆的。
4.物体对光的反射分镜面反射和漫反射。
5.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体。
6.知识巩固,完成作业
课后练习1、3
板书设计
二 光的反射
(一)光的反射
(二)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。
(三)在反射时光路是可逆的。
(四)镜面反射和漫反射
1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
2.解释现象:黑板“发光”时看不清字。
应用
小结
作业
课后练习1、3