沪科版八年级物理上册教案第四章第一节光的反射（表格式）

第一节 光的反射
设计说明 本节主要内容有：光源、光线、光的直线传播、光的传播速度、光的反射、镜面反射和漫反射。 光的直线传播是光传播的基本规律，是研究光的反射和光的折射现象的必备知识。学生在日常生活和小学科学课中已经知道光沿直线传播的结论，但认识很浅显，建议教师设计一系列的实验，引导学生得出光的直线传播的规律。在教学过程中要结合实验和日常生活中的应用，用光的直线传播解释影子、日食和月食等生活中和自然界中的重要现象。使学生对光的直线传播有更全面、更深刻的认识，激发学生学习光学知识的兴趣。 光的反射规律是学习平面镜成像特点的基础，光的反射规律在实际中应用广泛，并且光的反射规律是通过实验探究得出的，是学生在物理课中碰到的第一个探究角度关系的实验，也是培养学生良好的学习习惯、实验方法的契机。教师可设计一些有趣的小实验，例如，用激光笔配合平面镜使用，增强实验的可视性，以激发学生的兴趣和好奇心。 教学目标 【知识与技能】 1．知道光在同一种均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影子的形成等现象。 2．知道光在不同介质中传播速度不同，记住真空中的光速。 3．知道什么是光的反射现象。知道在反射现象中，光路是可逆的。 4．理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题。 5．知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单的现象。 【过程与方法】 1．经历探究光的直线传播规律和光的反射定律的实验过程，重点培养学生发现问题和设计实验的能力。 2．学会用“光线”描述光的传播路径和方向，学习用作图法分析影子的成因等光学现象。 3．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】 1．通过学习光的直线传播和光的反射，意识到物理知识与我们身边的自然现象、生活现象和社会实际密切相联，从而激发认识“光”、研究“光”的兴趣。 2．通过学习镜面反射和漫反射，了解光的反射在实际中的应用，让学生乐于用所学的光学知识解决实际生活中所遇到的问题。 重点难点 教学重点 利用光的直线传播解释影子、日食、月食等生活中和自然界的重要现象和光的反射定律及其探究过程是本节教学的重点。 教学难点 如何让学生建立“光线”这一模型，并运用“光线”分析影子的成因等现象以及镜面反射和漫反射是本节教学的难点。 教学方法 实验探究法、讲解讨论法、启发诱导、活动体验。 教具、学具 计算机多媒体教学系统、教学课件、激光电筒、蚊香、火柴、烧瓶、玻璃砖、水、牛奶、平面镜、可折转的光屏、量角器、铁架台等。 授课时数 2课时 第1课时 光的传播 教学过程 导入新课 利用PPT展示如图所示的图片，教师讲述：光给我们带来了一个变幻莫测、奥秘无穷的世界。那么光是如何传播的，又是如何向人们展示着世界的斑斓色彩呢？ 讲授新课 一、光源 1．自主学习： 阅读课本第53页和第54页“光的神奇”和“光的传播”的内容，并回答下列问题：光是从哪里来的？什么是光源？ 2．师生总结： 光是由某些能发光的物体产生的。我们把那些正在发光的物体称为光源，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等。 二、光的传播 （一）探究光的直线传播 1．提出问题： 从光源发出的光是怎样传播的 2．猜想与假设： 展示太阳透过树丛的光束和广场上空的光束图片，引导学生进行猜想。 猜想一：光可能是沿直线传播的。 猜想二：光可能是沿曲线传播的。 猜想三：光传播路线可能是折线。 3．设计并进行实验： （1）光在空气中怎样传播 【实验器材】烧瓶、激光手电筒、打火机或火柴、蚊香。 【进行实验】点燃一支蚊香，然后把蚊香点燃的一端伸到烧瓶中收集烟雾，用激光手电筒在烟雾中射出一束光，观察光传播的路径。 【实验现象】发现光在空气中传播的路径是条直线。 【实验结论】光在气体中沿直线传播。 （2）光在液体中怎样传播 【实验器材】水、烧杯、激光手电筒、装有牛奶的滴瓶。 【进行实验】把矿泉水瓶中的水倒入烧杯中（水量约为烧杯容量的二分之一），然后在烧杯中加入3～4滴牛奶并震荡烧杯让牛奶分布均匀，用激光手电筒在水中射出一束光，观察光传播的路径。 【实验现象】发现光在液体中传播的路径是条直线。 【实验结论】光在液体中沿直线传播。 （3）光在透明固体中怎样传播 【实验器材】透明玻璃砖、激光手电筒。 【进行实验】将透明玻璃砖放在纸面上，用激光手电筒透过玻璃砖向纸面照射，观察光传播的路径。 【实验现象】发现光在玻璃砖中传播的路径是条直线。 【实验结论】光在透明固体中沿直线传播。 4．教师总结： 实验证明：光在空气、水、玻璃等透明介质中都是沿直线传播。 5．实验：光在不均匀的介质中的传播 【进行实验】将水槽装满自来水。把冰糖均匀地铺在水槽底部。不要搅动它。等到大部分的冰糖都融化了，再用激光手电筒从侧面水平射入。 【实验结论】光在不均匀的液体中传播时发生弯折。 6．图片展示（1）：光经过不均匀大气后的传播方向发生了变化。 图片展示（2）：太阳光线在不均匀的大气中传播时方向发生改变。 7.教师总结：光在同一介质中沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线也会发生弯曲!结论：光在同种均匀介质中沿直线传播。 （二）光线 1．提出问题：我们如何表示光的传播路径和方向 2．师生总结： （1）在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，将这条带箭头的直线称为光线。 （2）物理模型法：光线实际上并不存在，光实际存在，光线是光的“物理模型”。光线只能表示光的传播路径和方向，不能表示光的颜色和浓度。 （三）光的直线传播的应用 （1）你会表演手影游戏吗？请参照下列图片勇敢的试一试。评比一下，哪位同学表演的手影最生动、逼真。 点拨：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面便产生影。 （2）同学们站队时，怎样才能让队伍整齐？ 点拨：站队看齐——前面一个人刚好挡住后面所有的人，队伍就直了。 （3）小孔成像 点拨：由于光是沿直线传播的，光屏上成的是蜡烛的倒立可大可小的像。 （4）日食、月食的形成 点拨：日食和月食的形成原因：光沿传直线播。 （5）射击瞄准时，要求“三点一线”，即枪上标尺的缺口、枪上的准星和瞄准点要在一条直线上。 点拨：射击瞄准时，要求“三点一线”是因为光沿直线传播的。 三、光速 1．自主学习： 阅读教材第54页最后一段内容，并回答问题： （1）光在真空或空气中的传播速度是多少？光在水中或玻璃中的传播速度分别是多少？ （2）雷声和闪电同时发生，为何总是先看到闪电后听到雷声？ 2．师生总结： （1）光在真空或空气中的传播速度是c＝3×108m/s；光在水中的传播速度约为真空中的，光在玻璃中的传播速度约为真空中的。 （2）光在空气中的传播速度比声音快很多。 课堂小结 当堂达标 1．以下每组给出的物体全部都是光源的是（ ） A．耀眼的幕墙玻璃、正在燃烧的火柴、萤火虫 B．镜子、煤油灯火焰、发出彩色光芒的钻石 C．篝火、水母、夜空中的月亮 D．发光的灯泡、点燃的蜡烛、太阳 答案：D 2．车棚顶部有一个三角形的小孔，在车棚底部形成一个光斑，这个光斑是（ ） A．三角形的，是太阳的影子 B．圆形的，是太阳的实像 C．三角形的，是太阳的实像 D．圆形的，是太阳的影子 答案：B 3．下列说法中，正确的是（ ） A．星星一定是光源 B．光在真空中的传播速度为340 m/s C．影子的形成是由于光的直线传播 D．光在不同介质中传播速度是一样的 答案：C 4．下列现象中不是由于光沿直线传播造成的是（ ） A．先见闪电，后闻雷声 B．坐井观天，所见甚小 C．一叶障目，不见泰山 D．日下立杆，其影立现 答案：A 5．若把正在收看的电视机放在真空玻璃罩内，我们会发现（ ） A．图像和声音一样正常 B．图像和声音同时消失 C．可以听到声音，但看不到图像 D．可以看到图像但听不到声音 答案：D 6．皮影戏是我国的民间艺术，演员只要在屏幕和灯光之间抖动拴在道具“小兔”身上的细线，屏幕上就能出现生动活泼的小兔形象，并且与道具“小兔”动作完全一致，可谓形影不离。这其中涉及的光学知识是_______________________。 答案：光在同种均匀介质中沿直线传播 7．小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）；②在点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在海波溶液里不能沿直线传播 D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 答案：D 板书设计 第一节 光的反射 第1课时 光的传播 一、光源 自身正在发光的物体叫做光源，例如太阳、发光的灯泡、点燃的蜡烛等。 二、光的传播 1．光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 2．光线：在物理学中，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，将这条带箭头的直线称为光线。 3．现象及应用：手影、站队看齐、小孔成像、日食月食的形成、射击瞄准。 三、光速 光在真空或空气中的传播速度：＝3×108m/s。 第2课时 光的反射 教学过程 导入新课 播放PPT课件中视频，并提出问题：由视频我们可以看到，张飞带领士兵将盾牌翻转后，致使曹军人仰马翻。同学们想知道其中的原因吗？让我们一起来学习光的反射。 讲授新课 一、光的反射现象 1．自主学习： 阅读教材第55页第1、2、3段的内容，并回答问题： （1）什么叫做光的反射？ （2）光的反射中的有关物理名称。 如图所示，入射光线是_________，反射光线是_________，入射光线在镜子上的投射点O称为_______，过入射点与镜面垂直的直线叫做_______，入射角是_________，反射角是_________。 2．师生总结： （1）当光射到物体表面时，被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射。 （2）如图所示，入射光线是AO，反射光线是OB，入射光线在镜子上的投射点O称为入射点，过入射点O与镜面垂直的直线ON叫做法线，入射角是∠AON，反射角是∠BON。 二、探究光的反射规律 1．提出问题： 在光的反射现象中，反射光线与入射光线和法线之间的位置关系是怎样的？反射角和入射角有什么关系？ 2．猜想与假设： 请同学们根据图中所示入射光线的方向，讨论猜想一下反射光线将沿什么方向射出？并把它画出来。 3．设计实验： （1）如何体现三线的位置关系？ 答：可用可折转的白屏等来显示。 （2）如何测量两角的大小？ 答：可在白屏上画好角度，然后用量角器进行测量。 （3）实验中应该注意什么问题？ 答：实验要进行多次，从而总结普遍规律。 4．实验方案： 按照如图装配好实验器材 （1）让入射光线沿光屏投射到平面镜上，观察反射光线的方向。 （2）将有反射光线的半个光屏向后折转一个角度，观察光屏上还有反射光吗？为什么？ （3）研究反射光线、法线、入射光线之间的相互关系。 （4）研究反射角和入射角的大小关系。 5．实验结论：在反射现象中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。 6．教师点拨： （1）学习光的反射定律，要运用“模型法”进行研究。建立光的反射光路图，知道入射光线、反射光线、入射角、反射角和法线的含义，进而总结出光的反射定律。 （2）在研究反射角与入射角的关系时，要多做几次实验，多改变几次入射角，避免结果的偶然性；在描述反射角与入射角的关系时，应明白反射角是由入射角决定的，所以应说“反射角等于入射角”，而不能说成“入射角等于反射角”。 （3）光垂直入射界面，反射光线与入射光线重合，反射角和入射角都是0°，而不是90°。 （4）在反射现象中，光路是可逆的。 跟踪训练 已知图中入射光线，请画出反射光线。 三、光的反射规律的应用 （1）改变光路 （2）潜望镜及其原理 （3）角反射器原理 四、两种反射类型 1．自主学习 阅读课本第56页内容，完成下列填空： （1）平行光投射到光滑的物体表面上，反射光束仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射。 （2）平行光照射在粗糙的物体表面上，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。 2．小组讨论 晚上，在桌面上放一张白纸，在纸上放一面小平面镜，用手电筒垂直照向镜面，分别从正上方和侧面观察纸片和小镜面的亮度，发现有什么不同？为什么出现这种现象？ 答：从侧面看去：镜面暗，纸片亮；从正上方看去：镜面亮，纸片暗。因为从侧面看去时，平面镜的反射光没有进入人眼，纸片由于漫反射有少量的光进入人眼，所以镜暗纸亮；从正上方看去时，平面镜的反射光进入人眼，而纸片由于漫反射仍然只有少量的光进入人眼，所以镜亮纸暗。 3．教师点拨 （1）镜面反射遵守光的反射定律，漫反射也遵守光的反射定律。 （2）发生镜面反射进入人眼的反射光不一定比发生漫反射进入人眼的反射光多。如果人眼刚好处在镜面反射的反射光的路径上，则有较多的光进入人眼，如果人眼没有处在镜面反射的反射光的路径上，则没有光进入人眼。而发生漫反射时，不管人眼处在什么位置，总有少量的光进入人眼。 跟踪训练 （1）打过油的皮鞋用软布反复擦，越擦越亮，这是因为（ B ） A．反复擦可以增加漫反射的效果 B．反复擦可以使皮革更光滑，加强镜面反射的效果 C．鞋油的颜色比皮革好，可以增加镜面反射的效果 D．以上说法均不对 （2）你在上课时，经常会有这种情况，由于黑板或投影屏幕“反光”，很难看清黑板或屏幕上的字。你能解释反光的原因吗？ 答：黑板反光是因为黑板表面比较光滑，光在黑板表面发生了镜面反射，某一方向上黑板反射的光比粉笔字反射的光线强，使这一方向上的人无法看清黑板上的字。 （3）中国古人在实际生活中总结出许多有用的经验。雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地面上的积水，人们发现了这样的规律：迎着月光走，地上发亮的是水；背着月光走，地上发暗的是水。请你依据所学光的反射知识进行解释。 答：迎着月光走，地上的水面对月光发生镜面反射，反射光强，地面对月光发生漫反射，反射光弱，所以地上发亮的是水；背着月光走，人看不到水面发生镜面反射的月光，而能看到地面发生漫反射的月光，所以地上发暗的是水。 课堂小结 当堂达标 1．反射光线与平面镜成角时，则入射角是（ ） A．90° B．40° C．50° D．80° 答案：C 2．关于光的反射，下列说法正确的是（ ） A．当入射光线与平面镜成20°角时，反射角也是20° B．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线 C．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5° D．镜面反射遵守反射定律，漫反射不遵守反射定律 答案：B 3．如图所示是晚上汽车在干燥的沥青路面和潮湿的沥青路面上行驶时大灯部分光路简图，在晚上开车时（　　） 　　　 A．潮湿的路面更容易发生光的漫反射 B．对面无车时，驾驶员看潮湿的路面更暗 C．只有干燥的路面发生光的反射 D．照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律 答案：B 4．光学实验课上，小叶用激光灯对着光滑的大理石地面照射，无意中发现对面粗糙的墙壁上会出现一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是（ ） A．地面吸收了所有的光 B．墙壁对光发生漫反射 C．地面对光发生漫反射 D．墙壁对光发生镜面反射 答案：B 5．如图所示，太阳光跟地面成40°角，将平面镜怎样放置才能使太阳光照亮竖直的井底？画图说明。 答案：（1）入射光线与水平线成40°角，反射光线竖直射向井底，所以入射光线与反射光线之间的夹角∠=130°。 （2）做∠的角平分线，即为法线，过点做的垂线，即为平面镜所在的位置。 （3）由于∠=130°，所以∠=65垂直于，所以∠=25°，所以平面镜与水平线的夹角∠∠+∠=40°+25°=65°放置才能使太阳光照亮竖直的井底。 板书设计 第2课时 光的反射 一、光的反射现象 二、探究光的反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面内； 反射光线与入射光线分居法线两侧； 反射角等于入射角。 强调：1．光在反射时，光路是可逆的。 2．入射角为0°时，反射角也为0°。 三、光的两种反射类型 镜面反射和漫反射，它们都遵守光的反射定律。