教科版物理八年级上册 4.2.光的反射定律 教案

2.光的反射定律
素养目标
1.了解光的反射现象，知道法线、入射角、反射角.
2.理解光的反射定律，并会用光的反射定律来解释一些有关的简单的生活现象，知道反射现象中光路是可逆的。
3.知道镜面反射和漫反射.
【重点难点】
重点:探究“光的反射定律”的过程以及光的反射在生活中的应用.
难点:对光的镜面反射和漫反射的理解.
【教学方法】
通过模型演示向学生展示清晰、直观的光的反射现象,引导学生带着问题去观察思考、探究归纳总结出光的反射定律.充分利用学生的好奇、好胜心理,在课堂上进行游戏,激发学生的学习兴趣.
【教具】
激光手电,平面镜、自制光源、实验报告一份、自制反射仪。
【新课导入】
导入1:多媒体图片导入
【图片导入】多媒体展示光的反射情况.
教师导入语:这些图片说明光在传播过程中碰到物体,会在物体表面发生反射,返回到原来的介质中,光在反射时有规律吗 这节课我们一起学习光的反射定律.
导入2:游戏导入
(1)同学们,你能把阳光引到教室的后墙上吗
(2)捉小鱼.
每组同学都准备一个小玻璃杯,杯底放一块小平面镜,往玻璃杯中倒一些水,水面上漂几粒葵花子,请同学们把激光射向小平面镜,用反射出来的光照到葵花子就算捉到小鱼,比一比,看看哪个组先捉到这几条小鱼.
【课堂探究】
一、设置疑问,提出问题
如果老师转动一下入射光线的方向,反射光线的方向会变吗 反射光线和入射光线是不是有什么关系呢 光在反射时有没有什么特点和可遵循的规律呢 怎样才能更好地描述呢 你能通过光反射的路径把它们找出来吗
实验探究内容:光的反射定律
(1)探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面;
(2)探究反射光线、入射光线与法线的位置;
(3)探究反射角与入射角的大小关系;
(4)其他.
二、合作探究,解决问题
1.感知光的反射现象
(1)我们为什么能看到这些物体
(2)我们为什么能看到本身不发光的物体呢
(3)实验感知光的反射现象
(提醒学生注意安全:不要用激光笔照射人的眼睛)
实验表明:光射到物体表面时,总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,任何物体表面都可以反射光.
2.探究光的反射定律
(1)根据画出的光路图,向学生介绍与光的反射有关的几个术语:
入射点:光线射到镜面上的点.
法线:过入射点,垂直于镜面的直线.
入射角:入射光线与法线的夹角.
反射角:反射光线与法线的夹角.
(2)实验探究光的反射定律.
【提出问题】
光在反射时遵循什么定律
【作出猜想】
(1)反射光线、入射光线、法线　　　　(在/不在)同一平面内;
(2)反射光线和入射光线位于法线的　　　　(一侧/两侧);
(3)光在反射时,反射角的大小　　　　(等于/不等于)入射角.
(设计意图:因为光的反射和光的直线传播不同,不易猜想,有了这些提示,可以直奔主题.)
【设计并进行实验】
(1)实验器材:
【拓展】【实验改进】——光的反射定律探究实验
课本上的实验器材是一张可以折叠的硬纸板,学生在实际操作时不容易使硬纸板垂直于平面镜,且不太容易观察反射光线的径迹,因此,我们可以进行如下改进:
在烧瓶中装一半水,用细线吊一个小石块作成法线,法线与水平面的交点是反射点,用小纸条标示出烧瓶上的点与反射点的连线和水平面所成的度数,然后探究光的反射定律.
(2)教师演示实验:验证猜想①和②
让入射光线沿着光屏入射,观察光屏上得到的反射光线,再将有反射光线的半个光屏向后转动,观察光屏上是否还有反射光线
(设计意图:本节课内容多、时间紧,再加上此实验有些难度,所以改成教师演示实验,便于学生观察和分析)
(3)学生分组实验:验证猜想③
将半圆形的量角器作为光屏,垂直置于平面镜上,改变入射光线的方向(做3次),观察反射光线的方向怎样改变.
【收集数据】
入射角i 反射角r
第一次
第二次
第三次
【分析论证】
综合以上实验,得出光的反射定律.
3.光路是可逆的
【播放视频】:光路的可逆性
【评估与交流】
1.如果让光逆着反射光线的方向射到镜面,会怎么样呢
心得一:当光线的传播方向反向时,它的传播路径不变,说明光路是可逆的.
如果你在一块平面镜中看到了另一位同学的眼睛,你的同学也一定会从这块平面镜中看到你的眼睛,因为光路是可逆的.
2.你还有哪些发现
(1)反射角随入射角怎样改变
心得二:入射角增大,反射角随之增大;入射角减小,反射角随之减小;
(2)垂直入射时,反射光线和反射角如何
心得三:垂直入射时,反射光线、入射光线和法线重合,入射角和反射角都为零.
(设计意图:养成学生发现问题、解决问题的能力)
【巩固练习,学以致用】
1.按要求作图(必须用尺作图)在图中画出反射光线OB的入射光线,并标出入射角大小.
2.如图所示,一束光射到两个相互垂直的平面镜上,请画出经两个平面镜反射的光路图.
强调:铅笔作图,直尺画线,光线是实线且带箭头,角度标对.
(设计意图:既让学生练习了作图,又进一步使学生对反射定律的认识得到提升)
镜面反射和漫反射
【抛砖引玉】
方法1:教室内有阳光射入的情况下
让一束太阳光斜射到平面镜上,调整镜面的方向,会在墙上产生一个明亮的光斑,迎着反射光的方向看,很刺眼;用一张白纸代替镜面,从各个方向都看不到刺眼的亮光,同时墙上也没有明亮的光斑.
提出问题:这是为什么
方法2:从反射面入手分析
在纸板上垂直插入几根针如图(甲)所示,引导学生想象当入射光平行射到各入射点时,反射光线的方向有什么特点 随后将纸板随意弯折,如图(乙)所示,这时学生会看到法线不再平行.
【实验探究】
用光具盘演示或播放视频:镜面反射与漫反射实验
镜面反射:平行光线射到光滑表面上时,反射光线也是平行的.
特点:反射面平整光滑,当光平行入射时,会被平行反射,在这个方向的反射光很强,只能从这一个方向看见物体.
镜面反射:黑板反光、灯下看书反光、平静的水面、皮鞋擦油等
2.漫反射:平行光线射到凹凸不平的表面上,反射光线射向各个方向.
特点:反射面粗糙,凸凹不平;当光平行入射时,反射光射向四面八方,使我们能从各个方向看见物体.
漫反射:各个方向都能看清黑板上的字、电影屏幕等.
说明:镜面反射和漫反射虽然是两种不同的反射现象,但它们的共同特点都遵循光的反射定律.
【回归生活】
1.举出生活中哪些现象是镜面反射 哪些现象是漫反射
2.到底该挑亮的地方走还是暗的地方走 (雨后天晴的夜晚)
(设计意图:让学生从生活中走进物理,探索物理知识的奥秘,再从知识的殿堂中回归生活)
反射分类 镜面反射 漫反射
相同点 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律
不同点 ①反射面不同 平整光滑 粗糙不平
②反射光方向不同 特定方向有反射光束,其他方位则没有 各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向
③人的感觉不同 迎着反射光看很刺眼,常说反光;其他方位看不见,或不明显 各个方向都能看清
实例 ①黑板反光②平面镜成像、玻璃板成像③平静的水面 ①各个方向都能看清黑板上的字②电影屏幕用布而不用玻璃③一般非光滑物体
光的反射应用
小组讨论:
展开想象,在我们的生活中,假如没有了光的反射,我们的生活将会怎样
(设计意图:学生讨论,再一次发散学生的思维,把学生的思维从课堂引向社会,让学生发现生活中光反射的重要性及光污染现象,便于学生理解和应用——“生活是最深刻的实验”,体现新课标的“情感、态度、价值观”)
2.光的反射定律
一、光的反射现象
二、光的反射定律
1.反射光线、入射光线和法线在同一平面(三线共面).
2.反射光线和入射光线分居在法线两侧(两线分居两侧).
3.反射角等于入射角(两角相等).
4.在反射现象中光路是可逆的.
三、镜面反射和漫反射
1.镜面反射:光滑镜面的反射叫镜面反射.
2.漫反射:平行光射到凹凸不平的平面上,反射光向着不同方向的反射叫漫反射.
3.镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律.
1.教室内用来放映投影片的银幕,表面是白色且粗糙的,其目的是(　C　)
A.不反射光 B.能折射光 C.发生漫反射 D.发生镜面反射
2.一个雨后的晚上,天刚放晴,地面虽干,但仍留有不少水潭,为了不致踩在水潭里,下面四个判断方法正确的是(　B　)
(1)迎着月光走时,地面上发亮处是水潭
(2)迎着月光走时,地面上暗处是水潭
(3)背着月光走时,地面上发亮处是水潭
(4)背着月光走时,地面上暗处是水潭
A.(1)(3) B.(1)(4) C.(2)(3) D.(2)(4)
3.在暗室的桌面上铺一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上,让手电筒正对平面镜照射,如图所示,从侧面看去(　B　)
A.镜子比较亮,它发生了镜面反射
B.镜子比较暗,它发生了镜面反射
C.白纸比较亮,它发生了镜面反射
D.白纸比较暗,它发生了漫反射
4.入射光线与镜面夹角为40°时,反射角为　50°　,反射光线与入射光线夹角为60°时,入射角为　30°　.
5.如图所示,一束光沿AO方向斜射到平面镜上,画出入射光线的反射光线,并标出反射角大小.
答案:如图所示
6.太阳光线与水平面成30°角,若要用镜子将太阳光线反射到竖直的深井里,镜面应与水平方向成多大角度 请在图中画出其光路图.并标出镜面与水平方向的角度.
答案:如图所示
【备课资源】
工作服上反光条和公路交通标志的反光原理及应用
反光条的主要原理是利用玻璃微珠回归反射原理，将照射在反光材料上的远距离光线以一定的强度按光线原路反射回光源处。在夜间、雨雪天气、无路灯、视线不清、疲劳等识别能力差的情况下，能增强行动物体在各种视线不良环境中的能见度，产品用于生产高可视性警示服，专用职业安全防护产品；制作装饰性反光制品， 并广泛用于普通服装、鞋帽、箱包和企业工作服 ( http: / / zj. / category-191.html" \t "https: / / www.douban.com / note / 521474107 / _blank )上。在夜间，反光布能将光线按原路反射回去，增强产品能见度，引起人们视觉上的注意。虽然其在产品上只占小面积,使用量远不如普通纺织面料，但它能使产品的夜间能见距离增大，大大提高了使用它的人的安全系数。