第一节 探究:光的反射定律
第2课时 探究:光的反射定律
学习目标 1.了解光的反射定律;能辨识各种光现象;了解镜面反射和漫反射。(物理观念) 2.能完成“探究光的反射定律”的实验,能根据实验证据得出结论;会根据实验目的设计实验步骤,能根据收集的证据推导出结论。(科学探究) 3. 通过多种光现象的观察与回顾,能体会光现象及光的反射对人类生活和社会发展的影响,激发自己学习物理的兴趣。(科学态度与责任)
重点难点 重点:探究光的反射定律
难点:光的反射定律的应用
导学过程 自主学习1 1.光的反射现象 观察动画演示或老师实物展示后,阅读P62第2段,然后复述什么是光的反射。 回答: 当光射到物体表面时,被物体表面反射的现象 。 2.实验:探究光的反射定律 学生通读课本P62-64“实验:探究光的反射定律”部分 1.设计实验方案: (1)将激光笔、平面镜、可折叠光屏按课本P63图3-7装配好。打开激光笔,调节笔和光屏位置,使光的传播路径显示在光屏上。如下图: 尝试上台描述并表示出入射点、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。 (2)分小组讨论老师提出问题:光屏上的光路稍纵即逝,如何确定并记录光的传播路径? 我的回答: 可用彩笔在路径上点点,实验完毕后利用该点和入射点,两点连线确定 。 ③根据前面对课本的阅读,请确定需要测量那些物理量?如何设计记录数据表格? 参考结果: 试验 次数光线相对于法线位置角的大小入射光线反射光线入射角反射角123
合作探究1 1.先小组讨论,再小组之间交流合作,再听老师点拨: 我的回答:①②便于在光屏上呈现光路;③光线仍然存在,但不会呈现在已经转动不在同一平面的光屏上;④减小偶然性,得出普遍性的结论。 2.进行实验: (1)先尝试上台利用老师的仪器操作,并随时解释操作要点。 (2)然后分小组利用光学实验盒中的器材进行实验探究。 参考: 3.根据观察实验操作和分析实验数据,总结实验结论: 光反射时,反射光线和入射光线与法线在 同一平面 内;反射光线和入射光线分别位于 法线 两侧; 反射角 等于入射角。 4.实验反思交流: 小组内交流合作,并尝试用手中器材去探究。 (1)如果已知入射光的方向,能否确定反射光的方向?光可能沿入射方向反射回去吗? 我的回答:能;可能,如下图: (2)如果让光逆着反射光的方向射向入射点,会观察到什么现象? 我的回答: 反射光线逆着原来的入射光线反射出,即光在反射时光路可逆 。 5.应用: 完成图中的反射光线并标出反射角的度数。 老师或同学解析:先过入射点作出与镜面垂直的法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线,反射光线与法线的夹角即为反射角,如下图所示:
随堂练习1 (1)下列成语所反映的情景,属于反射现象的是( B ) A.坐井观天 B.镜花水月 C.凿壁借光 D.形影相随 (2)小芳做“探究光反射时规律”的实验时,作图记录实验现象,但没有标出光传播的方向,如图所示,ON是法线。下列判断正确的是( D ) A.AO一定是入射光线 B.AO一定是反射光线 C.入射角是30° D.反射角是60° (3)一束光线与水平面成30°角斜射到水面上,发生反射,请在图中画出反射光线和标出反射角的度数。 答案: (4)在“探究光的反射规律”实验中,王敏选用了平面镜、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。 (1)实验中还需要的器材是 量角器 。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 在同一平面内 ; (2)实验时多次改变入射角的大小进行实验,然后得出结论。多次实验的目的是寻找普遍规律 ; (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42°时,其对应的反射角大小为 48 ;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 光路可逆 ;
自主学习2 镜面反射与漫反射 1.观看镜面反射和漫反射的动画模拟视频; 2.看课本P64-65“镜面反射和漫反射”部分,讨论回答下列问题: (1)复述什么是镜面反射和漫反射; 我的回答: 平行光射到光滑物体表面,其反射光仍然是平行的,这种反射叫镜面反射;平行光经粗糙物体表面反射后,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫漫反射 。 (2)交流讨论回答:镜面反射和漫反射遵循光的反射定律吗?物体进行镜面反射还是漫反射跟什么因素有关? 我的回答: 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律;跟物体的表面是光滑还是粗糙有关 。 (3)你能举例说明镜面反射和漫反射的应用吗? 举例:镜面反光……;不同角度都能看到物体……
随堂练习2 (1)晚上,在桌面上铺一张白纸,把一小块平面镜平放在纸上,如图所示,则从侧面看去( C ) A.白纸比较暗,它发生了漫反射 B.白纸比较亮,它发生了镜面反射 C.镜子比较暗,它发生了镜面反射 D.镜子比较亮,它发生了镜面反射 (2)如图是某年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),试卷上的条形码通过__光的反射__(填“光的直线传播”或“光的反射”)使光进入扫描器,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。坐在不同位置的考生都能看见黑板上书写的考试要求,是因为光发生了__漫反射__。 (3)阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等装饰反射光线,明晃白亮、眩眼夺目,这就是“光污染”。“光污染”是因为光线发生了__镜面反射_(选填“镜面反射”或“漫反射”)。
自我评价 1.下面关于反射现象的描述,正确的是( A ) A.反射角等于入射角 B.反射角是指反射光线与反射面的夹角 C.反射光线与入射光线并不在同一平面内 D.反射光线、入射光线没有重合的可能 2.考试期间,对于同学们“看卷”所画的光路图,正确的是( B ) A.B.C. D. 3.下列现象中,属于光的反射现象的是( B ) A.利用激光给隧道准直 B.看到不发光的物体 C.自然界的“日食”和“月食”现象 D.立竿见影 4.如题图所示是探究光的反射定律的实验装置,下列操作正确的是( B ) A.实验时应选用光滑的硬纸板 B.纸板ENF应竖直立在平面镜上 C.记录入射角时应量取∠AOM D.沿ON向后转动纸板F可验证“光路可逆” 5.(2024·河南驻马店一模)如图是某年中考试卷答题卡中用来识别考生信息的条形码(样码),试卷上的条形码通过 光的反射 (填“光的直线传播”或“光的反射”)使光进入扫描器,再通过电脑解码就可以获取考生相关信息。坐在不同位置的考生都能看见黑板上书写的考试要求,是因为: 发生漫反射 。 6.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 漫 反射,这种反射 遵守 (选填“遵守”或“不遵守”)光的反射定律。 7.(2024·安徽合肥模拟)将平面镜置于水平桌面,将带有度数的光屏垂直于平面镜放置,让入射光沿左半屏射到O点。如图所示。请你画出入射光经平面镜反射后在右半屏的传播轨迹并标出反射角。 【答案】 8.(2024·吉林长春模拟)为了探究光反射时的规律,小致把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕翻折的纸板竖直地立在平面镜上,纸板上的直线垂直于镜面.他将一束光贴着纸板沿方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。 (1)如图甲所示,反射角的大小为 50o ; (2)纸板的主要作用是 显示光路 ; (3)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光 B ; A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折 B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以为轴旋转 C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以为轴向后倾倒 (4)为了验证光路可逆,在甲图中应进行的操作是: 光线沿着方向入射 。
我的收获第一节 探究:光的反射定律
第1课时 光的直线传播
学习目标 1.知道光在同种均匀介质中沿直线传播,知道光在真空中的传播速度。(物理观念) 2.经历建立光线模型的过程,体会建模法在物理中的应用和作用。(科学思维) 3.通过各种光现象的介绍,能够认识光现象与生活和自然密切相关,激发起学习物理的兴趣,初步形成学以致用的观念。(科学态度与责任)
重点难点 重点:光沿直线传播现象及条件
难点:利用光沿直线传播解释生活中的现象
导学过程 自主学习1 光源 1.讨论:光从哪里来?比如太阳光,晚上的路灯…… 回答: 一些物体发出的 2. 正在发光 的物体称为光源。 3.讨论回答:月亮是不是光源?蜡烛是不是光源?正在播放节目的电视机屏幕呢?正在放电影画面的电影幕布呢?为什么? 回答: 月亮不是;蜡烛点燃时是,未点燃时不是;电视机屏幕是;电影幕布不是 探究点二 光的直线传播 1.光沿直线传播 看课本P60图3-2、图3-3及以下图片。 根据观察和我们的经验,我猜想光是沿 直线 传播的。 2.实验验证: (1)观察老师拿出激光笔,打开,看不到传播路径;观看上边图中为什么能看到路径? 回答: 有烟雾 老师点燃镁条产生烟雾,观察光的传播路径是 直线 。 (2)老师拿出盛有水的水槽,用激光笔照射,观察不到传播路径。 如何观察到光的传播路径? 我的方案: 滴上几滴牛奶 滴上几滴牛奶后,观察光在水中沿 直线 传播。 (3)光射在透明玻璃中,观察不到传播路径。如何观察到光的传播路径? 回答:让光贴着粗糙的面,显示出光路 让同学上台演示,观察后得出结论:光在玻璃中沿 直线 传播。 (4)结论:光在空气、水、玻璃等透明、均匀的物质(介质)中沿直线 传播。
合作探究1 1.光线:带以下问题阅读P61第2段内容。 (1)为了便于描述光的传播,物理学中用一条带 箭头 的直线表示光的 传播路径 和方向,则这根带箭头的直线称为光线。这是我们为光建立的物理模型。 (2)体验老师展示光线模型建立过程及对应关系: (
直线表示
传播路径
箭头表示
传播方向
) (
路径
) (
方向
) (
一束光向右上方传播
) (3)平行光:光线互相平行的光称为平行光;太阳光可近似认为是平行光。尝试画出平行光的光路图。 2.拓展:观看动画模拟“小孔成像”后,小组交流讨论并回答: (1)小孔成像的原理是 光沿直线传播 ; (2)分析小孔成像的性质,从正立还是倒立、像与物体的大小关系、像真实存在还是不真实存在三方面分析。 回答:倒立的、可大可小可等大的、真实存在的像。
自主学习2 光的传播速度 在老师指导下带问题阅读P61最后两段和P62前两段,回答有关问题: 光在真空中速度最大,约为 3×108m/s ,用c表示;光在空气中的速度略小于但非常接近c;光在水中的传播速度约为 ,在玻璃中的传播速度约为。
随堂练习 (1)下列关于光源的说法中,正确的是( D ) A.能被眼睛看到的物体都是光源 B.天空中的星星都是光源 C.发光的电灯不是光源 D.点燃的蜡烛是光源 (2)打雷时,我们总是先看到闪电,后听到雷声,这是由于( B ) A.光在空气中传播不需要时间 B.在空气中传播时,光速比声速大 C.打雷时,总是先发生闪电后发生打雷 D.闪电和打雷发生的地点离人的距离不同 (3)某地区出现了日食现象。王老师在模拟日食、月食成因的实验中,画了下面图示。如果在大连观察到日食,月球应该是位于__B__(选填“A”“B”或“C”)处。夏天中午,小明骑着自行车到达一栋房子,为了防止自行车晒得太烫,小明应该把自行车停放在房子的__北_(选填“东”“南”“西”或“北”)方。 (4)立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一,立竿的影子由于光的__直线传播__而形成。太阳到地球的距离大约是1.5×1011m,太阳发出的光要经过__500__s才能到达地球。(光速c=3×108m/s) (5)(选做)按要求完成下列作图。如图所示,物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像,请作出成像的光路图。 答案:
自我评价 1.下列物体属于光源的是( A ) A.正在发光的日光灯 B.夜空中明亮的月亮 C.放电影时看到的银幕 D.闪闪发光的钻石 2.(2024·广西贵港模拟)打雷时,我们总是先看到闪电,后听到雷声,这是由于( B ) A.光在空气中传播不需要时间 B.在空气中传播时,光速比声速大 C.打雷时,总是先发生闪电后发生打雷 D.闪电和打雷发生的地点离人的距离不同 3.(2024·广东阳江一模)古人所说的“天狗食月”其实是月食现象,过程如图所示,月食形成的原因是( C ) A.光的折射 B.光的反射 C.光的直线传播 D.光的色散 4.关于光的传播,下列说法正确的是( D ) A.光只在空气中才沿直线传播 B.光在任何情况下都沿直线传播 C.光在玻璃中一定不沿直线传播 D.光在均匀介质中沿直线传播 5.光在 同种均匀 介质中沿直线传播,激光从地面发射向月球,被月球表面反射回地球,总共用了2.6s,则月球到地球的距离为 m。 6.(2024·福建宁德一模)立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一,立竿的影子由于光的 直线传播 而形成。太阳到地球的距离大约是,太阳发出的光要经过 500 s才能到达地球。(光速) 7.明月当空,小婷在阳台上看到一簇绚丽的烟花在空中绽放,2s后她听到烟花绽放的爆炸声。(声速取340m/s) (1)明月和烟花,属于光源的是 烟花 ; (2)估算烟花绽放处到小婷的距离 680m 。 8.(选做题)在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的前方: (1)实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是 倒立 (选填“正立”或“倒立“)的像,此成像的原理是 光的直线传播 ; (2)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(1)中保持相同,再观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状 不会 (选填“会”或“不会”)改变。
我的收获