光的反射定律 教案 (8)

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名称 光的反射定律 教案 (8)
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资源类型 教案
版本资源 沪教版
科目 物理
更新时间 2016-10-27 22:18:13

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文档简介

光的反射定律 教案
1教学目标
1.知识与技能 (1) 知道光的反射现象; (2) 理解光的反射定律; (3) 知道镜面反射和漫反射。 2.过程与方法 (1) 通过对光的反射定律的猜测和验证,感受探究过程的科学方法; (2) 通过阅读、思考、交流、表达,感受科学学习的过程。 3.情感、态度与价值观 (1) 通过课本知识与生活实际的联系,体验知识的实用价值和趣味性; (2) 通过小组讨论交流,学会表达自己的思维,提高与人沟通能力,增强合作交流的意识。
2学情分析
本章《光》由两大部分组成:光的反射与折射。光的反射定律是本章第一部分的一个核心内容,它是光学最基本的规律之一,也是平面镜成像特点的基础。因学生在初一科学课时已经初步学习过光的反射定律,对于定律的描述是比较熟悉的,故本节课是将教学重点放在掌握光的反射定律,难点放在利用既有器材,规范设计实验验证自己对“角角关系”的猜测,小组讨论延伸到班级范围的交流。
3重点难点
重点:光的反射定律 难点:验证“角角关系”猜想的实验设计、应用光的反射定律解释生活实例
4教学过程
教学活动
活动1【导入】图片新闻展示,复习光的基础知识
师:今天我们开始新一章节的学习——《光学》。首先映入我们眼帘的是(展示泰姬陵的照片)这张照片?这是哪里?
生:印度的泰姬陵
师:泰姬陵位于印度北部。建筑学上讲究对称性,以对称为美。泰姬陵前方有一条河,从这个角度看上去,泰姬陵不仅是左右对称的,还是...
生:上下对称的。
师:在光影的效果下,更添建筑的美感。(展示桂林山水的照片)这是桂林山水的照片,可以分辨出,照片的上半部分是天空、云层到山脉,而下半部分正好倒过来,山脉、云层、天空(学生一起回答)。这样也能感受上下对称的美感,所以光的反射,也能增添景致的美感。但是光的反射总是好的么?让我们一起看下这张图片(展示光污染照片)。在马路上走路,发现阳光很刺眼,这是什么现象呢?请同学阅读展示划红线的新闻。
XX学生:《规范》拟规定,景观照明中严禁使用强力探照灯、大功率泛光灯,并对住宅、公寓、医院病房等建筑的干扰光做出严格规定。
师:好,谢谢!这段话告诉我们,当受到光的干扰时可以打电话报警。这就是我们俗称的“光...”
生:一起回答“光污染”。
师:那么光的反射可以带来有利的地方,也会有弊端,若要利用好光的反射,就要从光的基础知识开始学习。下面我们一起复习一下科学课中学过的一些光的基础知识。(板书:一、光的基础知识)
师:刚才在阅读新闻时,xx在某几个词上停顿住了——强力探照灯、大功率泛光灯,灯可以称之为光...
生:光源!
师:很好!对光源的定义在书上的30页。自身能够发光的物体称为光源。XXX同学,你觉得这个定义中哪些词是比较关键的?
XXX学生:自身
师:自身,很好,这里强调的是发光的主动性。请坐。我们能看见光,正是因为光线进入到我们的眼睛中。那么有一个疑问:我们能看到的物体,就是光源么?来,XXX同学,你的想法是?
XXX学生:不是。
师:不是,恩,为什么不是?
XXX同学:因为生活中看到的大部分东西都不是自己发光的。
师:因为刚才我们强调了“自身”两个字是吧,很好。
XXX同学:因为我们看到的大部分东西都是反射光到我们眼睛中,而不是自己发光。
师:很好很好,请坐。因为来自物体的光不一定是自己发出的,还可能是发射光源射来的光。比如说这张桌子自己不会发光,但是它可以反射阳光、电灯光到我们眼睛里。好,这就是我们复习的第一个内容,光源,大家对之前的知识还是有点印象的。说到光源,地球上99%的能量都来自于...?
生:太阳!
师:很好,那么太阳光通过那么长一段宇宙的距离来到地球,光速其实是非常快的,光速到底能达到多少?谁能回答?
XXX同学:3×108
师:单位呢
XXX同学:3×108米/秒
师:在这个速度前面加个标注——必须是在真空中!把书上这个概念“真空”2个字圈出来。宇宙中没有空气,处于真空状态,光速能达到这个值。但是在现实中达得到么?
生:达不到。
师:所以在其他介质中,光速小于真空中光速。这是复习的第二个知识。第三个——光的传播途径。刚刚我们在说,光从哪里传到哪里,当中肯定是有一条传播途径。(展示放映机、树林光线照片)这是一个老式的放映机,观察一下发出的光,第二幅是幽暗的森林中,从上方倾斜下一束阳光。从这两张图片可以看到,光是沿...?
生:直线传播的!
师:很好,光是沿直线传播的,之前学过,光是在什么情况下沿直线传播的?大家有点忘记了,看下书。
生:翻书后回答,同种均匀介质。
师:只要是同种均匀介质,不管是固体、液体还是气体,在物理学中为了方便表示,我们一条带箭头的直线来形象地表示光的传播路径和方向——这样的直线叫做光线。(展示一条光线)给大家看一条非常简单的光线,它的传播路径是什么?
生:不知道如何回答。
师:路径!直线还是曲线?
生:直线。
师:怎么样的直线?倾斜的还是水平的?
生:水平的。
师:那么方向呢?箭头在右侧。从左到右,(生跟着师一起回答)方向就是水平向右的。这样的表述比较完整。
活动2【活动】光的反射与光的反射定律
师:换而言之,如果光遇到不同种均匀介质时,就不保证沿直线传播了,方向会发生偏折。今天我们学习光的反射就是其中一种情况。为什么说一种情况呢?我们看光的反射的概念,就能知道了。书上找到这个概念。(板书:二、光的反射)找到了么?
生:站起来朗读概念,光从一种介质传播到另一种介质的界面,有一部分光线改变传播方向返回原来的介质,这种现象叫做光的反射。
师:这段话里哪些词比较重要?
生:改变传播方向
师:这就是刚才说到的偏折,对么
生:对,还有,返回原来介质
师:这说明光的反射始终是在一种介质内的,光碰到两种介质的交界面时,发生了反射。好,请坐。还有关键词“有一部分”,今天我们只讨论这一部分光线,另一部分发生了什么情况?好,有些同学已经在说“折射”了,预习过,我们学好反射后,再以此为基础学折射。光的反射遵循哪些规律呢?科学课上学过的。XXX同学!
XXX同学:反射角等于入射角,还有入射光线、反射光线在同一平面内,其他想不起来了。
师:很好,请坐,有其他同学能回忆起其他的规律么?XXX同学
XXX同学:反射角等于入射角
师:和刚才同学有点重复了,没关系,请坐。XXX同学
XXX同学:三线同一平面
师:这和第一个同学讲的也是一回事,没关系,请坐。大家对科学课的知识有点印象,但讲不完整。接下来,我们一起探寻一下光的反射定律。(板书:三、光的反射定律)刚才大家在回答中,讲到一些角、线、面,我们先一起把这些名词确定一下,避免大家对名词没有达到共识。我帮大家整理了一下,①界面②入射点O③法线ON④入射光线AO⑤反射光线OB⑥入射角α⑦反射角β。大家试着把左边这些名词和右边的图一一对应起来。谁愿意上来讲一下?
XXX同学:上台对着图一一对应,师在旁及时更正,并请同学上台更正。
师:刚才我们说到的线、面、角,光的反射定律其实就是描述这些线面角之间的关系。下面我先做两个实验,你们告诉我,我在验证什么关系?
这里有个比较古老的仪器,下面有平面镜,有点像大家的量角器。请XXX同学上来帮助拿住光的反射仪。用激光笔从右侧入射,左边看到反射光线了么?
生:各个座位的学生都看到了。
师:随后我把折扇机关小门打开。还是用激光笔从右侧入射,请辅助同学看下小门这个面上有没有反射光线啊?
生:经过指导,观察正确后说没有。
师:小门合上,上面有反射光线,打开后门上没有,那么我刚才在验证刚才大家的哪个说法呢?
生:光在同一均匀介质中沿直线传播。
师:小门打开前,和面板在同一平面,打开后,不在同一平面,所以验证的是?
生:三线共面。
师:好,请辅助同学回座位。入射光线、反射光线、法线在同一平面内,一旦小门打开,不在同一平面,就看不到光线了。(用ppt演示一遍刚才的实验,板书:①三线共面)接下来我再做一个比较简单的实验,激光笔从光的反射仪从左侧入射,反射光线在法线右侧,激光笔从光的反射仪从右侧入射,反射光线在法线左侧,激光笔交换了方向,反射光线也交换了方向,我在验证哪件事情?
生:入射光线、反射光线位于法线两侧。
师:这条规律刚才大家没有提到。(用ppt演示一遍刚才的实验,板书:②两线异侧)好,刚才我们验证了线与面、线与线的关系,还剩刚才大家提到的角度的关系,这件事情我们还没验证,刚才的实验室我在操作的,接下去就交给你们了。分为3个小组,讨论一下,如果要验证角与角关系,需要哪些器材?如何操作?(分组,发放实验报告)
生:分组讨论
师:发放完毕,大家按照报告纸上要求,讨论好上台给你们话筒交流。...教室里各小组查看...每组一个同学执笔...好,大家回到自己座位。上来的同学按照实验报告上的4方面,交流讨论结果。哪一组愿意交流?
XXX同学:实验目的:验证反射角等于入射角。
师:你们需要哪些实验器材?
生:激光笔、量角器
师:你们的量角器是比较小的,我这里给大家准备了比较大的量角器(展示自制大量角器),继续
生:镜子,够了
师:够了的话,其他组有没有需要不同的实验器材
下面某一组:手电筒
师:手电筒和激光笔到底哪个更好,我们后面再来说明哦。接下来实验步骤。
生:把镜子置于水平面上,然后把镜子固定在量角器底部,夹角90°
师:按照学生说法进行演示。你说的就是垂直。
生:然后把激光笔靠在左侧60°,观察反射光线与0°线(就是法线)的夹角
师:刻度值就是显示光线与0°线的夹角,也就是入射角和反射角,对吧
生:然后记录数据
师:记录数据就是在报告上写入射角等于多少,反射角等于多少么?
生:恩
师:没了么?
生:大致没了。
师:好,其他组有没有补充,你们觉得这样一次60°够么?一直在和大家讲的一个问题是,实验过程中,一组数据能够得到普遍的结论么?
生:不能
师:我相信刚刚另外2组有考虑到,不太好意思说是吧。起码几组?
生:3组或3组以上
师:比如说60°,随后尝试一下50°、40°,说不定0°也能尝试一下。那还是刚才3组,你们快速试试看,刚才设计的实验步骤。每一组一名同学上来拿器材,其他同学可以调整位子了。互相帮助,分工完成...大家可以尝试一下0°、90°入射。
生:分组实验
师:刚才做的过程中,大家的实验器材和步骤都差不多,但刚才有同学提到了一个手电筒的问题,为什么用激光笔比较好呢?
生:因为手电筒发出的光很散
师:手电筒的光线很发散,而激光笔的光集中性比较好,比较容易观察到入射光线、反射光线的方向。好,刚才你们的想法被你们的实验验证了么?
生:验证了
师:(用ppt演示一遍刚才的实验,板书:③两角相等)到底谁等于谁呢?
生:反射角等于入射角
师:数学上A=B,B也=A,为什么不能反过来说入射角等于反射角呢?...因为物理上还要讲究一个因果关系、先后顺序,先有入射角,再有反射角,这样子的话,就不能反过来说。大家要记住,是反射角等于入射角。大家一起朗读一遍光的三条反射定律。
生:反射光线、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的两侧
反射角等于入射角
师:这3条要牢记,下面有个问题,需要大家结合这3条去解决。如果让光逆着原来反射光线方向入射到界面上,我们将看到什么现象?这句话有点拗口,我们一起结合图示来看。AO入射,OB射出,另一束光BO入射,我们将发现反射光线在哪里?
生:AO/OA
师:我听到两种说法,有人AO,有人OA,到底是哪个?
生:一起回答OA
师:好,因为光是从O传向A的。那我们怎么用刚才的定律去解释呢?(与学生一起边讲边回答边演示)首先,这三条线在同一平面内,当入射光线移到法线右侧,反射光线移到左侧。Α原来是入射角,β原来是反射角,那么当β变成入射角了,反射角也就是α,这两个角大小相等的。如果让光逆着原来反射光线方向入射到界面上,我们将看到光线是原路返回的。这条书上没有写清楚,大家记住:光路是可逆的。例如,A同学看得到B同学,B同学也一定看得到A同学。A同学看不到B同学,B同学也一定看不到A同学。
活动3【活动】镜面反射与漫反射
师:刚才学了光的反射,我们可以将光的反射分为两大类,哪两类?上课前我问了同学,回答说快反射、慢反射,以快慢区分。对不对呢?
刚才我们看到的镜子是一块光滑的平面,如果有一束平行光入射,反射出来的光呢?
生:也是平行光
师:为什么呢?因为平行光入射,入射角相等,反射角也一定相等。那么生活中光滑的表面比较少,大部分是比较粗糙的表面。大家现在看到一块非常粗糙的岩石,同样有一束平行光入射,反射出来的光线还平行么?
生:不平行
师:如果不平行,那还遵循光的反射定律么?看下书30页下方2张图。
(下课铃声)
师:是否遵循光的反射定律,大家回答阅读30页下方的文字,下节课我们继续学习光的反射如何分类,具体定义如何,光的反射作图有什么要求。今天作业是分层P27 1-8 12、13选做。