北师大版八年级物理上册《光的反射》教案
文档属性
| 名称 | 北师大版八年级物理上册《光的反射》教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 77.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 北师大版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-22 22:48:56 | ||
图片预览
文档简介
二、光的反射
一、教学目标
1． 通过实验，观察光的反射现象，知道人之所以能看到不发光的物体的原因，体验和 感悟我们是如何看见不发光的物体的。
2．通过实验探究认识光的反射规律，了解法线、入射角和反射角的含义，在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
3．通过实验理解反射现象中光路的可逆性。
4．通过身边的事例和实验现象，能区分什么是镜面反射，什么是漫反射。
二、教学重点及难点
1．重点：光的反射现象和光的反射定律；光在反射过程中的可逆性；镜面反射和漫反射。
2．难点：光的反射定律的应用和对光的漫反射和镜面反射的理解。
三、教学用具
手电筒、平面镜、激光笔、水盆、金属片、磁吸式光学演示仪、毛玻璃等。
四、相关资源
【教学实验】探究光的反射规律.mp4、【教学实验】镜面反射和漫反射.mp4、【知识解析】认识光的反射定律.mp4、【知识解析】潜望镜的原理.mp4。
五、教学过程
【课堂引入】播放【情境素材】光的反射 新课引入.mp4
这种景象是什么原因呢？今天我们来学习有关光的反射的知识。
（一）光的反射定律
【演示实验1】
在桌面上放置平面镜、水盆、金属片，用手电筒的强光分别照射到它们表面上。
实验现象：可以看到墙壁上有明亮的光斑。
活动结论：
光射到这些物体表面都能发生反射。
教师：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的反射中的名词。
【演示实验2】
用磁吸式光学演示仪，让激光笔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，并在ppt上展示反射图。
入射点（O）：入射光线与镜面上的接触点。
入射光线：射到反射面的光线（AO）。
反射光线：入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线（OB）。
法线（ON）：通过入射点且垂直于镜面的直线，它是一条辅助线，用虚线表示。
入射角（i）：入射光线与法线的夹角。
反射角（γ）：反射光线与法线的夹角。
【探究】光反射时的规律
1．提出问题
光射向介质表面时将发生反射，光在反射时会遵循什么规律呢？
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。
先让学生分组进行试验，一组只探究一个问题，然后交流，不足之处教师补充。
【演示实验3】
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。（演示共面）
甲 乙 丙
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？
3．反射角和入射角的关系，可采取如丙图所示的实验装置。
①将一张16K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让从激光笔射出的光分别沿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（γ）和入射角（i）的大小，并记录大小进行比较。
角i 角γ
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。
4．分析和论证
（1）E和F在一个平面内时有反射光线。
（2）把纸片F向前折或向后折，学生将观察不到反射光线。
（3）反射角等于入射角。
（4）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，两线异侧，两角相等。
（2）反射定律的第三条反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角，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（板书）
解：①过入射点画出与反射面的垂直线ON即法线。如图乙所示。
根据光的反射定律，反射角等于入射角画出反射光线（如图丙所示）。
【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。（板书）
【分析】反射线的法线，既是反射面的垂线，又是反射光线和入射光线的角平分线，掌握法线的这种双重作用，作图就容易了。
（1）根据已知条件作图甲。
（2）画出反射光线入射光线的角平分线，即法线ON（如乙所示）。
（3）根据法线与反射面成垂直，画出镜面，如图丙所示。
如果让光逆着反射光的方向，射到镜面，反光逆着原来的入射光方向射出。这说明在光的反射现象中，光路可逆。
（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4】让一束平行光射入平面镜，看到墙上有明亮的光斑。让一束平行光射向毛玻璃片上，墙上没有明亮的光斑。
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。
（四）反射在生活中的应用
玻璃幕墙反光，当强烈的太阳光照射城市里的玻璃幕墙、大理石装饰时，就会发生镜面反射，造成光污染。日常生活中也有利用光的反射，如光纤利用光的反射传输信息、激光测距、潜望镜。（建议播放：【知识解析】潜望镜的原理.mp4）
我们见到的绝大部分反射面都会发生漫反射，由于漫反射我们能从不同角度看到物体。黑板上的字，坐在教室不同位置同学都能看到，这是什么反射？当黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了？又是什么原因？
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。
所以教室内的黑板用的是毛玻璃、电影屏幕用粗布，都是为了使光在其表面发生漫反射，使各个方向的人都能看清楚字迹和影像。
随堂练习
1．通常将光的反射分为两类：一类是______另一类是______。坐在教室里的每个同学都能看到黑板上的字，是因为光线在黑板上发生了_______反射，这时每条光线都遵循_________定律_。
【答案】镜面反射；漫反射；漫；光的反射
【分析】反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑的反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
【解析】人们通常把光的反射分为：镜面反射和漫反射两类。
（1）由于黑板字是粗糙的，反射光线向各个方向，所以在教室各个位置的同学都能接收到反射光线，这是漫反射。
（2）黑板由于使用时间较长，摩擦导致变得光滑，在某个特殊角度能够把窗外入射的光平行反射到某个角度同学的眼睛里，这是镜面反射。
2．下列说法中不正确的是（ ）
A．镜面反射遵从光的反射定律
B．漫反射不遵从反射定律
C．平行光束经平面镜反射后，仍然是平行光束
D．入射的平行光束经漫反射后，不再是平行光束
【答案】B
【分析】从镜面反射、漫反射的联系和区别，根据定义进行解答即可。
【解析】一束平行光射到光滑物体表面时，反射光束仍然是平行的，这种反射就叫做镜面反射；一束平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵从光的反射定律。综上所述，选项A、C、D正确，选项B错误。
故选B。
3．关于光的反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射光线与镜面夹角为20°时，反射角也是20°
B．入射光线靠近法线时，反射光线远离法线
C．入射角增大5°时，反射光线和入射光线的夹角也要增大5°
D．法线一定与反射面垂直
【答案】D
【分析】根据光的反射定律分析：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。
【解析】A选项错误，当入射光线与镜面夹角为20°时，入射角和反射角为70°；B选项错误，入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线；C选项错误，入射角增大5°时，反射光线和入射光线的夹角要增大10°；D选项正确，法线是与镜面垂直的直线。
故选D。
六、本课小结
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。
七、板书设计
二、光的反射
（一）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。
在反射时光路是可逆的。
（二）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。
一、教学目标
1． 通过实验，观察光的反射现象，知道人之所以能看到不发光的物体的原因，体验和 感悟我们是如何看见不发光的物体的。
2．通过实验探究认识光的反射规律，了解法线、入射角和反射角的含义，在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
3．通过实验理解反射现象中光路的可逆性。
4．通过身边的事例和实验现象，能区分什么是镜面反射，什么是漫反射。
二、教学重点及难点
1．重点：光的反射现象和光的反射定律；光在反射过程中的可逆性；镜面反射和漫反射。
2．难点：光的反射定律的应用和对光的漫反射和镜面反射的理解。
三、教学用具
手电筒、平面镜、激光笔、水盆、金属片、磁吸式光学演示仪、毛玻璃等。
四、相关资源
【教学实验】探究光的反射规律.mp4、【教学实验】镜面反射和漫反射.mp4、【知识解析】认识光的反射定律.mp4、【知识解析】潜望镜的原理.mp4。
五、教学过程
【课堂引入】播放【情境素材】光的反射 新课引入.mp4
这种景象是什么原因呢？今天我们来学习有关光的反射的知识。
（一）光的反射定律
【演示实验1】
在桌面上放置平面镜、水盆、金属片，用手电筒的强光分别照射到它们表面上。
实验现象：可以看到墙壁上有明亮的光斑。
活动结论：
光射到这些物体表面都能发生反射。
教师：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的反射中的名词。
【演示实验2】
用磁吸式光学演示仪，让激光笔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，并在ppt上展示反射图。
入射点（O）：入射光线与镜面上的接触点。
入射光线：射到反射面的光线（AO）。
反射光线：入射光线射到反射面上后，被反射面反射后的光线（OB）。
法线（ON）：通过入射点且垂直于镜面的直线，它是一条辅助线，用虚线表示。
入射角（i）：入射光线与法线的夹角。
反射角（γ）：反射光线与法线的夹角。
【探究】光反射时的规律
1．提出问题
光射向介质表面时将发生反射，光在反射时会遵循什么规律呢？
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。
先让学生分组进行试验，一组只探究一个问题，然后交流，不足之处教师补充。
【演示实验3】
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。（演示共面）
甲 乙 丙
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？
3．反射角和入射角的关系，可采取如丙图所示的实验装置。
①将一张16K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让从激光笔射出的光分别沿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（γ）和入射角（i）的大小，并记录大小进行比较。
角i 角γ
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。
4．分析和论证
（1）E和F在一个平面内时有反射光线。
（2）把纸片F向前折或向后折，学生将观察不到反射光线。
（3）反射角等于入射角。
（4）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，两线异侧，两角相等。
（2）反射定律的第三条反射角等于入射角，不能说成入射角等于反射角，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（板书）
解：①过入射点画出与反射面的垂直线ON即法线。如图乙所示。
根据光的反射定律，反射角等于入射角画出反射光线（如图丙所示）。
【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。（板书）
【分析】反射线的法线，既是反射面的垂线，又是反射光线和入射光线的角平分线，掌握法线的这种双重作用，作图就容易了。
（1）根据已知条件作图甲。
（2）画出反射光线入射光线的角平分线，即法线ON（如乙所示）。
（3）根据法线与反射面成垂直，画出镜面，如图丙所示。
如果让光逆着反射光的方向，射到镜面，反光逆着原来的入射光方向射出。这说明在光的反射现象中，光路可逆。
（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4】让一束平行光射入平面镜，看到墙上有明亮的光斑。让一束平行光射向毛玻璃片上，墙上没有明亮的光斑。
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。
（四）反射在生活中的应用
玻璃幕墙反光，当强烈的太阳光照射城市里的玻璃幕墙、大理石装饰时，就会发生镜面反射，造成光污染。日常生活中也有利用光的反射，如光纤利用光的反射传输信息、激光测距、潜望镜。（建议播放：【知识解析】潜望镜的原理.mp4）
我们见到的绝大部分反射面都会发生漫反射，由于漫反射我们能从不同角度看到物体。黑板上的字，坐在教室不同位置同学都能看到，这是什么反射？当黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了？又是什么原因？
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。
所以教室内的黑板用的是毛玻璃、电影屏幕用粗布，都是为了使光在其表面发生漫反射，使各个方向的人都能看清楚字迹和影像。
随堂练习
1．通常将光的反射分为两类：一类是______另一类是______。坐在教室里的每个同学都能看到黑板上的字，是因为光线在黑板上发生了_______反射，这时每条光线都遵循_________定律_。
【答案】镜面反射；漫反射；漫；光的反射
【分析】反射分镜面反射和漫反射，平行光线入射到平而光滑的反射面上，反射光线还是平行射出，这种反射是镜面反射；平行光线入射到粗糙的反射面上，反射光线射向四面八方，这种反射是漫反射。镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
【解析】人们通常把光的反射分为：镜面反射和漫反射两类。
（1）由于黑板字是粗糙的，反射光线向各个方向，所以在教室各个位置的同学都能接收到反射光线，这是漫反射。
（2）黑板由于使用时间较长，摩擦导致变得光滑，在某个特殊角度能够把窗外入射的光平行反射到某个角度同学的眼睛里，这是镜面反射。
2．下列说法中不正确的是（ ）
A．镜面反射遵从光的反射定律
B．漫反射不遵从反射定律
C．平行光束经平面镜反射后，仍然是平行光束
D．入射的平行光束经漫反射后，不再是平行光束
【答案】B
【分析】从镜面反射、漫反射的联系和区别，根据定义进行解答即可。
【解析】一束平行光射到光滑物体表面时，反射光束仍然是平行的，这种反射就叫做镜面反射；一束平行光射到粗糙的物体表面时，反射光不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵从光的反射定律。综上所述，选项A、C、D正确，选项B错误。
故选B。
3．关于光的反射，下列说法正确的是（ ）
A．当入射光线与镜面夹角为20°时，反射角也是20°
B．入射光线靠近法线时，反射光线远离法线
C．入射角增大5°时，反射光线和入射光线的夹角也要增大5°
D．法线一定与反射面垂直
【答案】D
【分析】根据光的反射定律分析：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。
【解析】A选项错误，当入射光线与镜面夹角为20°时，入射角和反射角为70°；B选项错误，入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线；C选项错误，入射角增大5°时，反射光线和入射光线的夹角要增大10°；D选项正确，法线是与镜面垂直的直线。
故选D。
六、本课小结
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。
七、板书设计
二、光的反射
（一）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。
在反射时光路是可逆的。
（二）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。