【名师备课】人教版八上物理4.2《光的反射》教学设计

《光的反射》教学设计
江苏丰县初级中学　刘庆贺
一、教学目标
（一）知识与技能
1．了解光在一些物体表面可以发生反射。认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义。
2．理解反射现象中光路的可逆性，了解什么是镜面反射，什么是漫反射。
（二）过程与方法
1．通过实验，观察光的反射现象，体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。
2．通过探究“光反射时的规律”，用实验的 ( http: / / www.21cnjy.com )方法获得反射光线、入射光线和法线位置的关系，测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角，总结探究的结论，获得比较全面的探究活动体验，培养学生观察能力、信息收集和处理能力以及分析概括能力。
（三）情感态度和价值观
在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科 ( http: / / www.21cnjy.com )学素养，鼓励学生积极参与探究活动，密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识，并养成实事求是的科学态度。
二、教学重难点
初中光学内容主要有光的直线传播、光的反射、 ( http: / / www.21cnjy.com )折射现象，光的反射是日常生活中常见的现象，并有广泛的应用。本节是在学习了光的直线传播的基础上进行的，是学习平面镜成像的前提条件，因此，本节课内容在光学中处于基础地位。对于光的反射，学生已有一定的生活经验，本节内容的难点是从实验现象中总结出反射规律，以及应用光的反射规律来解释、解决一些实际问题，作光路图的能力要求是比较高的。光的反射规律是光学中的重要规律，是理解平面镜、球面镜作用的基础，也是本章的重点知识。
教学重点：用科学探究的方法得出光的反射规律。
教学难点：用光的反射解释一些简单现象。
三、教学策略
本节是一节集物理现象、物理 ( http: / / www.21cnjy.com )概念、物理规律于一身的课。其中光的反射规律是本节的核心，也是实施“探究式”教学的有效阵地。在授课中，教师引导学生利用“发现并提出问题──做出猜想和假设──制定计划与设计实验──通过观察和实验等途径来收集证据──得出结论──交流与合作──提出新问题”的探究式教学过程，自己“发现”并总结出光的反射规律。本节的主要物理知识蕴含于探究活动之中，学生探究能力的提高、研究方法的习得也与探究过程密不可分。因此，本节取得良好教学效果的关键是指导、帮助学生观察到清晰的实验现象，高质量地完成有关探究活动。
四、教学资源准备
多媒体课件、画有角度的可折叠的白色硬纸板、一面镜子、两个光源、一张白纸、大头针（或牙签）、铅笔、直尺。
五、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课（5分钟） 实验引入：老师用激光笔或者手电筒射出的光在墙 ( http: / / www.21cnjy.com )上打出一个亮点，利用空气清新剂喷出的气雾清晰地显示激光或者手电筒传播的路径，用来验证光的直线传播的规律。在墙上挂一块平面镜。激光笔射出的光或手电筒的光斜射到平面镜上，在气雾背景显示下，会看到一去一回两条光路。让学生描述观察到的现象。同时指出：我们能看见太阳、电灯，是由于它们能发光，光线进入了我们的眼睛。我们能看见人、教室、书本这些本身不发光的物体是因为他（它）们能反射太阳、电灯等光源发出的光，这些被反射的光进入了我们的眼睛。本节我们就研究光的反射及其规律。 学生观察、聆听。 从学生熟悉的实例入手，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。
新课教学（30分钟） 一、光的反射定律用激光笔发出一束光线射在平 ( http: / / www.21cnjy.com )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，如图1，熟悉与光的反射有关的几个术语。图1入射点（O）：入射光线与镜面上的接触点；入射光线：射向平面镜的光线；反射光线：射出平面镜的光线；法线（ON）：通过入射点且垂直于镜 ( http: / / www.21cnjy.com )面的直线；（提示：法线是为了研究问题方便而引入的辅助线，本身并不存在，所以法线用虚线表示，一定要与光线的画法区分开。）入射角（i）：入射光线与法线的夹角；反射角（r）：反射光线与法线的夹角。紧接着对光的反射规律进入探究阶段。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学生分组实验研究光的反射，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2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，观察从镜面反射的光线的方向；图2甲（2）改变入射光线的方向，观察反射光线的方向怎样改变；（3）按图2乙那样，把纸片F向前折或向后折，F上还能看到反射光线吗？图2乙（4）探究反射角和入射角的关系可采取如图2丙所示的实验装置。图2丙①将一张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，并记录角的大小进行比较。实验次序入射角i反射角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。4．得出结论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，法线居中，两角相等。（2）反射定律的反射角等于入射角，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。5．交流与评估（1）若入射光线向法线靠拢，即入射角减小时，反射光线会有什么变化，即反射角有什么变化？（2）当入射光线与法线重合时，即入射角为零，反射光线会有什么变化，即反射角有什么变化？（3）老师拿一块平面镜，通过平面镜看到了一位学生的眼睛，这位同学一定能通过平面镜看到老师的眼睛。老师这样判断有什么依据？同座位的两个学生可以通过平面镜验证一下。 学生观察并和老师一道画图，熟悉与光的反射有关的几个术语。 学生按照科学探究的过程探究光的反射规律。 反射光线也会靠拢法线，即反射角也会减小。 反射光线与法线也重合，即反射角也为零。 依据的是光路的可逆性。 为探究光的反射规律做好铺垫。 进一步熟悉科学探究的步骤和方法，掌握光的反射规律。 多选择几个入射角是为了避免偶然性，发现普遍规律。 进行这个实验可以让学生加深理解反射时光路的可逆性。让学生体会反射定律的应用。
二、镜面反射和漫反射一张清晰的动画投影在盖住平面镜的白布上，正当学生欣赏时忽然拉开白布露出镜子，一下子动画不见了？为什么白布可以呈现出米老鼠而平面镜不可以呢？请大家摸摸自己的衣服和镜面 ( http: / / www.21cnjy.com )有什么不同？光线入射到光滑的表面和粗糙的表面到底有什么不同呢？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。让氦氖激光发出的平行光射 ( http: / / www.21cnjy.com )入平面镜。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。指出这种光滑镜面的反射叫镜面反射。让氖氦激光发出的平行光射到毛玻璃上。看到入射光线是平行的，但经毛玻璃反射后的光线不是平行的，而是射向各个方向。指出我们把这种反射叫漫反射。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规律。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。引导学生回答：（1）这是因为光射到黑板 ( http: / / www.21cnjy.com )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。 学生观赏并思考。 学生讨论并回答。 创设情景，引入镜面反射和漫反射。 利用物理知识解释并解决实际生活中的问题，体现从物理到社会的教学理念。
课堂小结（5分钟） 通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。 梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。
《光的反射》同步试题
江苏丰县初级中学　董慧玲
一、选择题
1．（2014年徐州中考题）平静的湖面映出岸边的景物。在这个现象中“平静的湖面”相当于（　　）
A．凸透镜　　B．凹透镜　　C．平面镜　　D．凹面镜
答案：C
解析：平静的水面如同平面镜，岸上的景物通过平静的水面成像在水面上，因平面镜成正立等大的虚像，它是景物所成的等大的虚像。
2．（2014年黑龙江中考题）生活中常见到各种光现象，其中属于光的反射现象的是（　　）
A．透过树丛的光 B．海市蜃楼 C．手影 D．水中倒影
图1
答案：D
解析：透过树丛的光是由于光沿直线传播形 ( http: / / www.21cnjy.com )成的，不符合题意；海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的，不符合题意；手影是由于光沿直线传播形成的，不符合题意；水中的“倒影”，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，符合题意。
3．（2014年丽水中考题）晚上，小科在教室里通过窗玻璃看到自己的像，而且室内灯光越亮像就越清晰，下列对该像描述正确的是（　　）
A．所成的像是实像
B．室外越亮像就越清晰
C．像的形成原因是光的反射
D．人越靠近窗玻璃像就越大
答案：C
解析：小明在窗玻璃上看到另一个“自己”，是平面镜成像形成的，属于光的反射现象；室内灯光越亮，反射的光线越强，像也就越清晰。
4．（2014年厦门中考题）如图是丰子恺的一幅漫画，画中配诗“临水种桃知有意，一株当作两株看”。其中呈现的光学现象是（　　）
图2
A．光的直线传播　　B．光的反射　　C．光的折射　　D．光的色散
答案：B
解析：诗句“临水种桃知有意，一株当作两株看”中的“一株当作两株看”是桃树在水中成像，是平面镜成像，属于光的反射现象。
5．（2014年大连中考题）下列现象中，可以用光的反射定律解释的是（　　）
A．阳光下人在地面上的影子
B．看到岸边树木在水中的倒影
C．泳池里的水看起来变浅
D．露珠下的叶脉看起来变大
答案：B
解析：阳光下人在地面上的影子，可以 ( http: / / www.21cnjy.com )用光的直线传播规律解释，故A不符合题意；看到岸边树木在水中的倒影，是岸边的树在水面成的像，是由光的反射形成的，故B符合题意；泳池里的水看起来变浅，是由于池底反射的光由水斜射入空气，发生折射，折射光线进入人眼的结果，是光的折射现象，故C不符合题意；露珠下的叶脉看起来变大，是凸透镜成像，凸透镜成像属于光的折射，故D不符合题意。
6．（2014年宜宾中考题）把微小放大以 ( http: / / www.21cnjy.com )利于观察，这是物理学中一种重要的方法。如图3是一种显示微小形变的装置。A为激光笔，B、C是平面镜，P为台面，未放重物时，激光束反射在屏上的光斑为点D，当把重物M放在台面P上时，台面将发生微小形变，以下说法正确的是（　　）
图3
A．平面镜B上的入射角变小，光斑向D点的左侧移动
B．平面镜B上的入射角变小，光斑向D点的右侧移动
C．平面镜B上的入射角变大，光斑向D点的右侧移动
D．平面镜B上的入射角变大，光斑向D点的左侧移动
答案：C
解析：镜子B上放重物M后，镜子受到弹 ( http: / / www.21cnjy.com )力作用而向下凹，平面镜B上的入射角变大，根据镜面反射的特点知反射的光线偏向右方，即光斑向D点的右侧移动。
7．（2014年临沂中考题）关于光的反射，下列说法正确的是（　　）
A．入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°
B．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
D．镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律
答案：C
解析：当入射光线与反射面的夹角为15° ( http: / / www.21cnjy.com )时，则入射角为90°-15°=75°，所以反射角也为75°，所以A说法错误；入射角增大5°时，反射角也增大5°，所以反射光线与入射光线的夹角也增大10°，所以B说法错误；入射光线靠近法线时，入射角减小，所以反射角也减小，反射光线靠近法线，所以C说法正确；镜面反射和漫反射的每条光线都要遵循光的反射定律，所以D说法错误。
8．有一台光电控制液面高度的仪 ( http: / / www.21cnjy.com )器，它通过光束射在液面上的反射光线打到电光屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面的高度，然后通过装置调节液面的高度。如图4所示的光路图，电光屏上的光点由S1移到S2时，表示液面的高度（　　）了。
图4
A．上升 B．下降 C．不变 D．不确定
答案：B
图5
解析：由于入射光线是固定的，且光在水面 ( http: / / www.21cnjy.com )上发生的是镜面反射，当水面发生变化时，故反射光线的方向与原来的反射光线是平行的，如图5所示，由图可见，当反射到光电屏接收平面上的光点从S1点移向S2点，表明被监视的液面是下降的。
9．使用环保型墙面漆粉刷教室墙壁，不仅可以 ( http: / / www.21cnjy.com )降低教室内的空气污染，由于墙面上留有很多小颗粒形成的凹凸不平，还有利于保护视力。这主要是利用了光的（　　）
A．漫反射 B．镜面反射 C．折射 D．直线传播
答案：A
解析：粉刷墙壁时选择了环保墙 ( http: / / www.21cnjy.com )漆，这样表面将会出现很多小的凹凸不平，当光照在墙上时，在凹凸不平的地方发生漫反射，光向四处传播开来，减弱了光的强度，对人们的眼睛能够起到保护作用。
10．如图6所示，入射光线与平面镜成40°角，则（　　）
图6
A．入射角是40°
B．反射光线与镜面夹角是50°
C．反射光线与入射光线的夹角是100°
D．入射角增大5°，反射角增大10°
答案：C
解析：因为入射光线与镜面的夹角为40° ( http: / / www.21cnjy.com )，所以入射角为90°-40°=50°，故AB错误；又因为反射角等于入射角，所以入射光线与反射光线的夹角为2×50°=100°，故C正确；因为反射角等于入射角，因此入射角增大5°时，反射角也增大5°；故D错误。
11．皮鞋擦过鞋油后，还要用鞋刷或软布反复擦几下，越擦越亮，这是由于（　　）
A．反复擦可增加漫反射效果
B．反复擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑，增加表面光滑程度，增加镜面反射效果
C．鞋油反光性能比皮革好，反复擦可使鞋油均匀分布，增加漫反射效果
D．鞋油的颜色比皮革鲜艳，可增加镜面反射效果
答案：B
解析：因为皮鞋的表面不光滑，光射向鞋面 ( http: / / www.21cnjy.com )后发生漫反射，这样皮鞋就失去了光泽；涂上鞋油后，鞋油的微小颗粒能填充到鞋的毛孔中，用布仔细擦拭，使鞋油涂抹的更均匀鞋面就变得十分光滑，光射向鞋面后会发生镜面反射，皮鞋看起来就更光亮更好看了。
12．雨后晴朗的夜晚为了不踩到地面的积水，下列判断中正确的是（　　）
A．迎着月光走，地上发亮处是水；背着月光走，地上暗处是水
B．迎着月光走，地上暗处是水；背着月光走，地上发亮处是水
C．无论迎着月光走还是背着月光走，地上发亮处都应是水
D．无论迎着月光走还是背着月光走，地上暗处都应是水
答案：A
解析：平静的水面，能发生镜面反射，地面凹 ( http: / / www.21cnjy.com )凸不平，地面发生漫反射。如图7（上），迎着月光走，月光经水面发生镜面反射，进入人的眼睛反射光线多，人感觉水面亮；地面发生漫反射，有很少的光线进入人的眼睛，人感觉地面黑。如图7（下），背着月光走，月光经水面发生镜面反射，没有反射光线进入人的眼睛，人感觉水面暗；地面发生漫反射，有少量的光线反射进入人的眼睛，人感觉地面亮。
图7
二、填空和作图题
13．黑板用久了会产生“反光”现象，字看不清 ( http: / / www.21cnjy.com )楚，这是因为黑板发生 （选填“镜面”或“漫”）反射，出来的光线比粉笔字发生 出来的光线 （填“强”或“弱”）
答案：镜面 漫反射 强
解析：黑板用久了会产生“反光”现象，是因为黑板发生镜面反射出来的光线比粉笔字发生漫反射出来的光线强，所以会感到“反光”。
14．经过整治，位于市中心的河水水清 ( http: / / www.21cnjy.com )可鉴，“水清可鉴”是由于光可以在水面发生 （选填“镜面”或“漫”）反射，能形成物体的 （选填“实像”或“虚像”）。平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了 的结果。夜间行车时，总感觉到路旁的护栏处有“路灯”，这路灯 （选填“是光源”或“不是光源”）这由于 造成。
答案：镜面 虚像 反射 不是光源 光的反射
解析：（1）平静的湖水相当于平面镜，湖 ( http: / / www.21cnjy.com )水“水清可鉴”是由于光可以在水面发生镜面反射，能形成物体的虚像。（2）平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了反射的结果。（3）夜间行车时，总感觉到路旁的护栏处有“路灯”，这“路灯”本身不发光，所以不是光源，这是由于光的反射造成的。
15．如图8所示，电工师傅要从发电房A处拉导线到河岸边安装一盏路灯O后，再到仓库B处，路灯O点应选在河岸的哪点处用的导线最短？
图8
答案：作出点A关于水面的对称点A′，连接 ( http: / / www.21cnjy.com )A′B交于河岸一点O，点O即为安装路灯的位置。如图9，因为两点之间线段最短，所以A′O+BO最短，即河岸上的点O为路灯的位置。
图9
解析：根据平面镜成像的特点以及反射光线反向延长过像点，作出河岸上的点O，根据两点之间线段最短，可以确定AO+BO最短，O点即为路灯的位置。
16．如图10所示，太阳光线与水平 ( http: / / www.21cnjy.com )面成30°角，要利用太阳光垂直照亮井底，应把平面镜放在跟水平面成 度角的位置，在图中画出平面镜的位置。
图10 图11
答案：60 如图11
解析：先过入射点作出反射光线，然后作 ( http: / / www.21cnjy.com )入射光线和反射光线的角平分线，即法线，再过入射点作垂直于法线的镜面，最后根据角之间的关系求出镜面与水平面的夹角。因入射光线与水平面成30°，而反射光线是竖直向下的，所以入射光线与反射光线的夹角为30°+90°=120°，则反射角为60°，因法线可将入射光线与反射光线的夹角平分，可确定其位置，然后作法线的垂直线就可确定平面镜的位置了，如图所示，平面镜与入射光线的夹角为90°-60°=30°，所以镜面与水平面的夹角为30°+30°=60°，镜面与水平面成60°的角。
三、实验题
17．有两位小朋友在草坪上拿平面镜做反射太阳光的游戏，请你在下列答案中选出合乎题意的答案，并将其代码填入相应的空中。
答案 代码 答案 代码
会 A 强光 D
不会 B 镜面反射 E
平面镜 C 漫反射 F
（1）玩得高兴时，不小心将小平面镜反射的阳光照到了另一位小朋友的脸上，此时发生的反射现象属于 ；
（2）被反射光照到脸的小朋友将看见 ，但看不见 ；
（3）站在旁边的其他人，看到被反射光照到的脸特别亮，这说明反射光在他脸上发生了 ；
（4）如果此时旁边的其他小朋友朝拿镜子 ( http: / / www.21cnjy.com )的小朋友看去，将 看见强烈的反射光， 看见小平面镜框，这是由于阳光在镜框上发生 的缘故。
答案：（1）E；（2）D、C；（3）F；（4）B、A、F。
解析：镜面反射后的光线射向同 ( http: / / www.21cnjy.com )一方向，正好处在这一方向上时，获得的光线很强，来自其他方向上的光线就看不到了。漫反射时反射光线射向各个方向，所以能从各个不同方向看到本身不发光的物体。（1）因为平面镜发生的是镜面反射，所以所有的反射光都照到了另一位小朋友的脸上，此时发生的反射现象是镜面反射。（2）此时被反射光照到脸的小朋友将看见很强烈的光线，看不见平面镜的镜框。（3）站在旁边的其他人是从侧面看，会有反射光线进入人眼，看到被反射光照到的脸特别亮，这说明反射光在他脸上发生了漫反射。（4）如果此时旁边的其他小朋友朝拿镜子的小朋友看去，由于阳光在镜框上发生漫反射，其他小朋友将不会看见强烈的反射光，会看见小平面镜框。
18．利用如图12装置进行“探究光的反射规律”实验：
图12
（1）将一束光贴着纸板A沿 ( http: / / www.21cnjy.com )EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时在纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究 。
（2）将入射光线EO向法线靠近时，看到反射光线OF （填“靠近”或“远离”）法线。
（3）将纸板A、B置于同一平面后，若将一束 ( http: / / www.21cnjy.com )光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时， 。
（4）光屏在实验中的作用是：① ；② 。
（5）实验时光屏应如何放置？ 。
答案：（1）反射光线、入射光线和法线是否在同 ( http: / / www.21cnjy.com )一平面内；（2）靠近；（3）光路是可逆的；（4）①显示光的传播路径；②探究入射光线、反射光线、法线是否共面；（5）光屏与镜面垂直。
解析：（1）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点 ( http: / / www.21cnjy.com )，若将纸板B向前或向后折，此时在纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究反射光线、法线、入射光线是否在同一平面内。（2）根据反射定律的内容可得，反射角等于入射角，若入射光线靠近法线，则入射角减小，反射角也随之减小，故反射光线将靠近法线。（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，这说明在反射现象中光路是可逆的。（4）①我们看不见光的传播路径，就无法对光线进行研究，在研究光的反射规律时，安装一个光屏后，能够间接的在光屏上看到光的传播途径；②将光屏的左半部分向前后翻折，就不会看到反射光线，只有当整个光屏为一平面时，才能够看到反射光线，说明入射光线、反射光线、法线共面。（5）要使入射光线与反射光线能呈现在光屏上，光屏应与镜面垂直。