(共48张PPT)
4.2 光的反射
第四章 光现象
北师大版2024版物理八年级上册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
4.2 光的反射教案 - 教学过程
一、情境导入(5 分钟)
播放一段阳光照射镜面后反射到墙面形成光斑的视频,或者用手电筒现场照射平面镜,将光斑反射到教室天花板上,提问:“为什么墙面或天花板上会出现光斑?光在遇到镜面后发生了什么变化?” 接着展示波光粼粼的水面、照镜子等生活中光反射现象的图片,引导学生思考现象背后的原理,由此引出 “光的反射” 课题,激发学生探究兴趣。
二、概念讲解(8 分钟)
借助多媒体课件展示光的反射示意图,详细讲解入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角的概念。随后,引导学生观察教室中的黑板、窗户玻璃等物体表面,举例说明光在这些表面都可能发生反射,让学生理解反射现象的普遍性。同时,抛出问题引导学生思考不同物体表面反射光的特点差异,为后续学习镜面反射和漫反射做好铺垫。
三、实验探究(20 分钟)
(一)提出问题
向学生提问:“光在反射时遵循怎样的规律?反射光线、入射光线和法线之间有什么关系?入射角和反射角之间又存在什么关系?” 引发学生思考与讨论。
(二)设计实验
介绍实验器材:平面镜、激光笔、可折叠的白色硬纸板(用于显示光路,且可沿法线方向折叠探究三线共面关系)、量角器。详细讲解实验步骤:先将平面镜水平放置在桌面,白色硬纸板垂直立于平面镜上;用激光笔使一束光紧贴硬纸板射向平面镜上的 O 点,观察并记录光线位置,测量入射角和反射角;多次改变入射光线方向,重复操作记录多组数据;将硬纸板右半部分沿法线向后折转,观察反射光线是否存在。
(三)进行实验
学生分组开展实验,教师巡视指导,提醒安全使用激光笔,避免直射人眼,同时引导学生规范操作、准确测量记录数据。
(四)分析数据
实验结束后,各小组汇总数据进行分析讨论。教师引导学生对比入射角和反射角大小,总结反射光线、入射光线和法线的位置关系。
(五)得出结论
组织学生分享实验结果,共同总结光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。教师着重强调反射角随入射角的变化规律。
四、实例分析(12 分钟)
(一)镜面反射
展示镜面反射的图片和动画,如光滑镜子表面反射光线的情形,引导学生分析平行光入射和反射后的光线特点。提出问题让学生思考特定角度看镜子刺眼,其他角度看不到反射光的原因,并讲解潜望镜利用镜面反射改变光路的应用原理。
(二)漫反射
展示漫反射的图片和视频,如粗糙黑板表面反射光线的画面,让学生观察光线特点。组织学生讨论能从不同方向看到本身不发光物体(如黑板上的字)的原因,分析漫反射原理和作用。最后对比镜面反射和漫反射,强调二者都遵循光的反射定律,区别在于反射面粗糙程度导致反射光线分布不同。
五、课堂巩固(10 分钟)
出示判断题和选择题,如 “光发生反射时,反射角一定等于入射角。( )”“一束光垂直射向平面镜,反射角是( )A. 0° B. 45° C. 90° D. 180°”,让学生独立思考作答,随后请学生阐述解题思路,教师点评讲解,纠正错误认识。
展示雨后彩虹(涉及光的反射和折射)、汽车后视镜等生活中光反射现象的图片,要求学生运用所学知识进行解释,培养学生解决实际问题的能力。
六、课堂小结(5 分钟)
请学生回顾本节课内容,从光的反射基本概念、反射定律、镜面反射和漫反射等方面进行总结,教师补充完善,梳理知识框架,强化重点。
强调光的反射定律在光学知识体系中的重要性,鼓励学生在生活中多观察光反射现象,探索更多光学知识。
此教学过程融合多种教学方法,注重学生参与。若你对环节设置、时间分配等有新想法,欢迎随时和我说。
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课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
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小结梳理
学习目录
1
复习引入
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新知讲解
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典例讲解
课程导入
漫步在池塘边时,我们经常能看到波光粼粼的水面,以及游弋的鸭子在水中的倒影。水面上为什么会泛起粼粼的波光 鸭子在水中的倒影又是怎样形成的呢
情景导入
我们为什么能够看见发光的物体?
因为从物体发出的光进入我们的眼睛。
情景导入
我们为什么能够看见不发光的物体?
不发光的物体表面反射光进入到我们的眼睛里。
新课探究
1.定义:光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光被反射回原介质中,这种现象叫光的反射。
一、光的反射
反射面
2.与反射有关的基本概念
入射点 O
入射光线
反射光线
法线 N
入射角
反射角
i
r
假想过入射点有条垂直于反射面的直线ON,称作法线
法线为虚线,并不是真实存在的
入射点 O
入射光线
反射光线
i
r
反射面
法线 N
入射角
反射角
光反射时遵循什么规律,即反射光与入射光有什么关系呢?
3.探究光的反射定律
学生实验
【实验装置】
水平放置的小镜子
显示光传播路径的屏
它由两个大小相同的扇形面E、F连接而成。
E与镜子M固定一起,
F可绕接缝ON转动。
① 探究反射光线、入射光线和法线的关系。
3.探究光的反射定律
学生实验
让一细光束沿平面E射到镜面O点,在平面E上可看到入射光线AO。
入射点
法线
前后转动F,当F处在什么位置的时候,可以在它上面看到反射光线OB?
当平面E和F在同一平面时,能观察到反射光线,且反射光线和入射光线分居法线两侧。
① 探究反射光线、入射光线和法线的关系。
3.探究光的反射定律
学生实验
反射光线的方向随着入射光线方向的改变而改变。
当改变入射光线AO的方向时,反射光线OB的方向是否改变?
② 探究反射角和入射角的关系。
3.探究光的反射定律
学生实验
每次反射角与入射角各有什么关系?
入射角 i
反射角 r
用量角器量入射角和反射角,把测量结果记录在表中。
当改变入射角时,反射角是否发生改变?
实验序号 1 2 3 …
入射角i
反射角r
② 探究反射角和入射角的关系。
3.探究光的反射定律
学生实验
3.探究光的反射定律
学生实验
由上述实验,我们可以得到结论:
①光在发生反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内;
②反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
③反射角等于入射角。
这就是光的反射定律。
三线共面,两线中分,两角相等
实验总结:
1.纸板应如何放置?与镜面是什么关系?为什么?
2.纸板在实验中起什么作用?
3.纸板向后弯折的目的?
4.实验应该在什么环境下操作?
5.验证光路的可逆性,实验中是如何操作的?
6.多次改变入射角并测量反射角的目的:
应垂直平面镜放置,否则看不到光线
显示光的传播路径
验证三线共面
为了使现象明显,应在较暗环境中进行实验
让一束光沿着原来反射光线的方向入射,看它们是否会重合
使结论具有普遍性
4.光路的可逆性
O
A
B
E
F
在光的反射中,光路是可逆的。
是一种路径的可逆性,但光线不可逆。
5.利用光的反射定律作图
① 已知入射光线作反射光线。
找到入射点
作法线
作反射光线
反射角=入射角
60°
5.利用光的反射定律作图
② 已知反射光线作入射光线。
找到入射点
作法线
作入射光线
反射角=入射角
45°
5.利用光的反射定律作图
③ 已知入射光线和反射光线确定平面镜的位置。
作出入射光线和反射光线夹角的平分线(即法线)
作垂直于法线的一条直线
(该直线即为平面镜)
二、镜面反射和漫反射
1. 镜面反射:一束平行光射向光滑的平面,反射光也是平行的。
2. 漫反射:平行光射到粗糙的表面上,反射光杂乱
无章地射向各个方向。
镜面反射、漫反射都遵从光的反射定律。
拓展阅读
角反射器
角反射器:三面镜子两两相互垂直地对接在一起。
光无论从什么角度射到它上面,其反射光总与入射光平行。
角反射器的应用
自行车尾灯
安装在月球上的角反射器
道路旁的角反射器
知识点1 光的反射定律
1. 小明使用如图甲所示实验装置探究光的反射定律,其中M
是一面水平放置的平面镜,半圆形的屏ENF由两个大小相
同的扇形面E、F连接而成,E、F与镜面垂直,F可绕接
缝ON转动。
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(1)如图乙所示,若以ON(法线)为轴,将F向后转动,发现
在F上不能看到反射光;在E上改变入射光AO的入射角
度,在F上仍不能看到反射光。这说明
在同一平面内。
反射光线、入
射光线和法线
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①根据实验数据记录表可知,小明探究问题的自变量
是 ;
②根据实验数据记录表,可以得出的结论是
入射角
入射角/° 10 20 30 45 60 75
反射角/° 10 20 30 45 60 75
(2)如表是小明制作的实验数据记录表:
在光的反射现象中,反射角等于入射角
。
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(3)在图甲所示的情景中,若使一束光贴着F沿BO射向O
点,可看到反射光沿OA方向射出,这说明在光的反射
现象中, 。
光路可逆
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2. [2023·上海]如图所示,根据给出的反射光线OB画出入射
光线AO,并标出入射角的大小。
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3. [2023·吉林]请在图中画出反射光线,并标出反射角的
大小。
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知识点2 镜面反射和漫反射
4. [2023·淮安一模]如图所示,教室黑板长时间使用后,会出
现“反光”现象,其原因是( C )
A. 黑板变得粗糙,发生镜面反射
B. 黑板变得粗糙,发生漫反射
C. 黑板变得光滑,发生镜面反射
D. 黑板变得光滑,发生漫反射
C
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5. [古诗词]正如宋代苏轼所写“但愿人长久,千里共婵
娟”,中秋夜晚,如果天气晴朗,华夏各地都可以欣赏美
丽的月亮,共度佳节,这是因为月亮发生了 反射,
这种反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射
定律。
漫
遵循
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6. [2023·福建改编]下列光现象与图中廊桥倒影形成的原理相
同的是( A )
A. 镜花水月
B. 小孔成像
C. 一叶障目
D. 立竿见影
A
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7. [2024·重庆期中]如图所示是在晚上时,汽车分别在干燥的
沥青路面和有积水的沥青路面上行驶时,汽车大灯所发出
的光的路径,则在晚上开车时( )
A. 有积水的路面更容易发生光的漫反射
B. 图甲是灯光照在有积水的沥青路面的情景
C. 对面无车时,驾驶员看有积水的路面更暗
D. 照射到干燥路面上的光不遵循光的反射定律
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【点拨】
有积水的路面比较光滑,光射到有积水的沥青路面上发
生镜面反射,反射光线平行射出,故图乙是灯光照在有积水
的沥青路面的情景,此时很少的反射光线进入驾驶员眼睛,
所以,对面无车时,驾驶员看有积水的路面更暗,AB错
误,C正确;光射到干燥的沥青路面时发生漫反射,漫反射
遵循光的反射定律,D错误。
【答案】C
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8. [2023·绵阳]如图甲所示,塔式太阳能电站把地面上多个平
面镜反射的太阳光会聚到塔顶,从而利用太阳能发电。如
图乙所示,某塔式太阳能电站的一块平面镜在塔的东边,
下午某时刻,从西向东的太阳光以与水平方向成70°角射
向这块平面镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射角
的度数是 ,平面镜与水平方向的夹角的度数
是 。
20°
40°
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【点拨】
根据题意可知,太阳光与水平方向成70°角射向平面
镜,反射光线与水平方向成30°角,则反射光线与入射光线
之间的夹角为70°-30°=40°,由于反射角等于入射角,
所以入射角为20°,反射角也为20°;反射光线与平面镜之
间的夹角为90°-20°=70°,所以平面镜与水平方向的夹
角为70°-30°=40°。
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9. [2024·长沙期末]有一光电控制液面高度的仪器,通过光束
在液面上的反射光打到光电屏(将光信号转化为电信号进
行处理)上来显示液面高度。如图所示,与液面夹角为
60°的光束经液面反射后在光电屏上形成光点S1,反射角
是 ;一段时间后,光点由S1移到S2时,则该液
面 (选填“上升”或“下降”)了。
30°
下降
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10. 瑞瑞的乒乓球掉到沙发下,没有手电筒,瑞瑞借助
平面镜反射灯光找到了乒乓球。图中已标示了反射光
线与入射光线,请在图中适当位置画出平面镜并标出
反射角度数。
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11. [2023·淄博]在“探究光的反射定律”实验中,小明选用
了平面镜、硬纸板、激光笔和铅笔进行实验。硬纸板垂
直立在平面镜上,纸板由E、F两部分组成,可绕与平面
镜垂直的接缝ON转动,如图所示。
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(1)实验中还需要的器材是 。硬纸板在实验中
除了显示光路,还可以探究反射光线、入射光线和法
线 。
【点拨】
为了“探究光的反射定律”,需要测量反射角、
入射角的大小,故需要用到量角器;硬纸板在实验中
除了显示光路,还可以通过向后转动来探究反射光
线、入射光线和法线是否在同一平面内。
量角器
是否在同一平面内
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(2)多次改变入射角大小进行实验,然后得出结论。多次
实验的目的是 。
【点拨】
多次改变入射角大小进行实验,是为了使结论具
有普遍性。
使结论具有普遍性
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(3)光在E纸板上沿AO方向入射,其反射光在F纸板上沿
OB方向射出。AO与镜面的夹角为40°时,其对应的
反射角大小为 ;让光沿BO方向入射,发现反
射光沿OA方向射出,说明在反射现象中,
。
50°
光路是可
逆的
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小结
课程讲授
光的反射
光从一种介质射到另一种介质表面后又返回原来介质中的现象
三线共面
光的反射定律
两角相等
两线分居
光的反射
在光的反射现象中,光路是可逆的
1. 在下图中,MN为镜面,根据所给出的入射光线或反射光线,画出相应的反射光线或入射光线。
习题练习
45°
30°
习题练习
75°
2. 阳光与水平面成60°角射向地面,用平面镜使阳光竖直射入井底,在图中画出平面镜的位置,并标明反射角的度数。
谢谢观看!