第4节、光的反射
核心素养
1.通过观察分析实验,总结得出光的反射定律,培养学生观察、分析、概括的能力。
2.通过对光路图的应用,逐渐培养学生的空间想象能力和抽象思维能力。
教学设想
本课是在学习光的直线传播的基础上进行的。本节课主要讲授光的反射规律:入射角和反射角相等,在反射现象中光路是可逆的。最后把反射分成两类:镜面反射和漫反射。
“光的反射”是光沿直线传播的引申,是本章的重点内容,通过这节课学习,可进一步巩固平镜成像,同时也为学习光的折射奠定了基础,它与日常生活、生产、军事、航天技术均有着密切的关系,通过学习可培养学生的观察能力、实验能力和应用能力。
对于刚学习物理的初二学生来说,应该让他们从直观形象的感性认识出发去主动获取物理知识,这样才能激发他们学习物理的兴趣,培养他们自主学习的能力。因此,这节课用引导学,主要是运用学生分组实验和演示实验,通过教师的引导启发和学生观察、实验、分析、讨论、归纳来完成本节课教学任务,并运用多媒体课件辅助教学。这便能有效地利用各种教学手段,充分调动学生的积极性,以期望达到良好的教学效果。
教学目标
物理观念
1.了解光的反射现象。
2.了解什是镜面反射和漫反射,以及它们在生活中的应用。
科学思维
1.在反射的过程中,光路是可逆的。
2.了解平面镜成像的原理,能在生活、生产中辨别光的反射的具体运用。
科学探究
通过实验探究,初步理解光的反射定律。
科学态度与责任
通过生动有趣的光学现象调动学生的学习兴趣,培养学生积极向上的情感。
教学重难点及突破
重点
探究光的反射定律。
难点
光的反射定律的探究中“三线共面”的探究;用反射定律解释平面镜成虚像的原理。
教学突破
通过教师引导学生分组实验,增加学生的学习经验和生活体验.讨论分析、归纳总结出光的反射规律,通过阅读和作图,用反射定律解释平面镜成虚像的原理,了解虚像的一些特点,为后续学习凸透镜所成的实像或虚像的解释做准备。
教学准备
教师准备
1.玩具激光笔一支、平面镜一块、附有量角器的白色硬纸板(可以对折)一块、角反射器一个。
2.人眼是怎样观察到平面镜所成虚像的和角反射器原理。
3.搜集图片:生活中的镜面反射和漫反射现象、巨型反射式望远镜图片和原理图片。
学生准备
1.课前预习:什么是光的反射现象 可分为哪几类反射 每类反射各有哪些特点 光的反射规律有哪些 了解光的反射现象的有关名词,初步领会依据光的反射规律按要求作图像。
2.玩具激光笔一支平面镜一块、附有量角器的白色硬纸板(可以对折)一块。
3.手工制作:潜望镜。
教学过程
一、新课导入
学生展示手工制作:潜望镜
提问:你能猜测一下,用潜望镜观察物体时,光线是怎样传播的吗
学生思考后回答。视频播放:潜望镜的光路传播。
演示:平面镜将太阳光照在室内的墙上。
提问:你观察到了什么 (墙上有一明亮的光斑)
讲述:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫作光的反射。
观察实验,回答观察到的现象。
引入:为什么我们能看见本身不发光的物体 为什么平面镜能成像 今天我们一起来探究光的反射规律。
点评:教师从学生进行手工制作入手,激发学生学习的兴趣,使探究活动逐层深入,遵循学生的认知特点,通过潜望镜的光路传播的视频播放,让学生初步了解光的反射,进一步引入课题。
二、探究光的反射规律
演示:把一白色硬纸板竖直放置在平面镜上,让一束光紧贴硬纸板射向平面镜的O 点,引导学生进行观察。
讲解:与光的反射有关的几个术语。
(1)O点:人射点。
(2)入射光线:射向镜面的光线
(3)反射光线:射出镜面的光线。
(4)法线:垂直于镜面的一条虚线。
(5)入射角:入射光线与法线的夹角,用α表示。
(6)反射角:反射光线与法线的夹角,用β表示
学生观察领悟。
根据你观察到的现象进行合理的猜想.尝试回答下列问题。
(1)什么情况下入射光线与反射光线重合
(2)当从入射光线与反射光线重合的位置偏转一定角度时,反射光线的方向怎样变化 它们可能有什么关系
(3)当斜射时,入射光线与反射光线是否在同一平面内
(4)入光线与反射光线的位置有什么特点
过渡:为了能在实验中获得相关的数据和信息,关键是要在实验装置中显示出入射光线与反射光线,并能方便地改变和测量入射角和反射角。
探究活动一:重复上述实验,测出入射角和反射角的大小。
提问:根据结,你有何发现
学生回答;入射角和反射角大小相等。
探究活动二:改变入射光线的方向,观测几组入射角,并将有关数据填入下表.
次数 入射角 反射角
1 α β
2
3
学生根据观测的数据,填写教材第53页的表格,总结反射角与入射角的大小关系。
归纳:反射角等于入射角。
探究活动三:移动人射光线的方向,使之与反射光线重合,同时也与法线重合。
观察现象,讨论:此现象是否遵循一定的规律
归纳:当入射光线垂直射向镜面时,反射光线、入射光线与法线重合,反射角=入射角=0°.
深究活动四:入射光线逐步偏离重合位置,观察反射光线的变化情况。
仔细观察,反射光线是如何移动的 由此你能发现什么规律
归纳:当人射光线远离法线,反射光线也远离法线;入射角增大,反射角也增大。
探究活动五:寻求反射光线、入射光线和法线的位置关系。
仔细观察,反光线是如何移动的 由此你发现了什么规律
归纳:反射光线和入射光线分居在法线两侧,且反射光线入射光线和法线在同一平面内。
总结光的反射定律:在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光分居在法线两侧;反射角等于入射角。
简言之:“三线共面”“两线分居”“两角相等”。
探究活动七:沿着反射光线射向镜面。
提问:反射光线将沿着什么方向射出 这说明了什么
演示归纳:光反射时,光路是可逆的。
点评:让学生带着问题进行实验探究,以小台阶、低起点的方式进行,继而再根据上述探究活动,讨论总结光的反射定律,有利于培养学生实验的良好习惯。
三、应用:根据反射定律画光路图
练习:根据图片分别画出反射光线、入射光线和镜面的位置。(幻灯片展示练习图像,师示范,学生模仿)
1.应用光的反射定律画光路图并讨论画法。
反馈展示:将学生的光路图用展台展示,师生共同纠错,并总结出作图的方法和技巧。
2.探究平面镜成像原理。
讲述:其实我们生活中有很多光的反射现象,我们所知的平面镜成像就是光的反射现象,
提问:
(1)为什么我们只能在镜前观察到物体在镜中的像
人眼判断物体的位置是根据光的直线传播来决定的。
(2)入看到物体是因为物体的光射入了人眼,人看见物体在镜中的像时也一定有光射入人眼,那么成像的光是从哪来的
(3)面镜中像的形成是否与光的反射定律有关呢
(4)你能否用今天所学的知识来解释平面镜成像的原理
思考并阅读:教材第54页“读一读”。了解人眼是怎样观察到平面镜所成像的。
归纳:平面镜的虚像是由射人人眼中的反射光线的反向延长线所形成的。
巩固练习:作出光源S在镜中的虚像。
反馈展示:将学生的光路图用展台展示,师生共同纠错,并总结作虚像的方法和技巧。
点评:主要是通过教师示范、学生模仿进行规范化作图,养成正确作图的好习惯。
四、镜面反射与漫反射
演示:让太阳光斜射在平面镜上,在墙上出现了一个明亮的光斑;而用白纸替换平面镜,则不会产生光斑。
观察实验现象,思考:为什么会出现这样的情况
讲解:镜面反射与漫反射的区别和特征。
镜面反射:一束平行光射到平面镜上,反射光仍是平行的,这种反射叫镜面反射。
漫反射:一束平行光射到粗糙的物体表面上,反射光射向各个方向,这种反射叫漫反射。
随堂:在暗室里,将一小平面镜放在一张白纸上。用手电筒正对着镜面照射,从侧面看去,哪个显得更亮 为什么
点评:师生共同归纳小结,并能解释简单的生活现象
五、光的反射现象的应用
阅读“生活 物理 社会”。
师:角反射器的反射原理。
讲述:两个平面镜互相垂直组合在一起,就是一个角反射角器。
原理:光线从任何方向射向角反射器时,它能使光线沿与原光线相反的方向射回去。
应用:自行车的尾灯,当汽车的车灯照射到它上面时,它能将光按原路反射回去,以便引起司机的注意。
介绍:巨型反射式望远镜,幻灯片展示望远镜图片及其原理图片。
点评:学以致用,体现物理离不开生活。
六、交流与小结
今天你学到了什么 学生交流并小结。
七、作业布置
复习教材知识,完成教材第56~57页实践与练习第1、2、3、4题。
板书设计
第4节、光的反射
1.光的反乐现象:光射到物体表面时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫作光的反射。
(1)0点:入射点。
(2)入射光线:射向镜面的光线。
(3)反射光线:射出镜面的光线。
(4)法线:垂直于镜面的一条虚线。
(5)入射角:入射光线与法线的夹角,用α表示。
(6)反射角:反射光线与法线的夹角,用β表示。
2.光的反射定律:
3.画法:(1)画法线;(2)画入射或反射光线(两角相等)。
4.在反射的过程中,光路是可逆的。
5.平面镜成像原理:反射光线的反向延长线形成虚像。
6.反射分类:镜面反射和漫反射。
教学探讨与反思
本节的教学应以光的反射定律为核心,贯穿始终。学生若无激光笔,可用手电筒作为光源;可请学生每二人准备一只手电筒,用厚牛皮纸挡住灯泡前的玻璃,牛皮纸用刀片划出1毫米宽的窄缝。
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