第 四 章 多彩的光
第一节 光的反射
第1课时 光的直线传播
教
材
解
读
光的直线传播是几何光学的基础，学习光的反射定律、折射规律都要用到光的直线传播的知识。同时利用光的直线传播，又能解释影子、日食、月食、小孔成像等生活和自然界的重要现象，本节的学习是光的反射、折射现象的基础。
本节课知识看起来简单，但是学生理解起来有难度。由于学生认识的全部都是光沿直线传播的例子，对于“条件”学生认识有难度，需要通过实验让学生认识。
教
学
目
标
知识与技能
1.了解光源，知道光源有自然光源和人造光源。
2.理解光在同种均匀介质中沿直线传播及其应用。
3.知道光在不同介质中的传播速度不同，记住光在真空中的速度c＝3×108 m/s。
过程与方法
1.通过观察、思考、上网查阅资料等，了解光对人类生活的意义。
2.经历探究光在空气和水中沿直线传播规律的过程，重点培养学生设计实验(主要是显示光路)的能力。
3.学会用“光线”描述光的传播路径和方向，并用作图法分析影子的成因等光学现象。
情感、态度
与价值观
1.通过观察和探究的学习过程，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过探究物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。
重
难
点
处
理
重点：光的直线传播。利用实验证明光在气体、液体、固体中沿直线传播，也可以简单演示光斜射入水或玻璃中传播方向发生改变的情况，以说明光在均匀介质中沿直线传播。
难点：解释简单的光现象。利用实验与作图的方法完成“手影”的形成、“小孔成像”的形成，利用多媒体或挂图解释“日食”“月食”的形成。
教学
建议
首先从“光的神奇”入手，将学生带进绚丽多彩的光世界中，学生通过观察身边的现象，意识到人类生活离不开光，从而激发认识光、研究光的兴趣，然后按照人们认知事物的一般规律，顺理成章。从物理知识体系出发，由光源讲起，介绍光从光源发出后如何传播、传播速度是多少。
学点1 光源
阅读教材P53“光的传播”第一段，完成下列问题。
问 题：(1)__正在发光的物体__叫光源。
(2)生活中的光源有：__太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等__。(列举三个)
(3)月亮__不是__(选填“是”或“不是”)光源。
学点2 光的传播路径
问题1：观察图4－1－2，影子游戏，透过树叶的阳光等，似乎都给我们__光沿直线传播__的启示。
图4－1－2
问题2：利用激光电筒、玻璃水槽、玻璃砖、水、牛奶、墨水、蚊香、火柴等器材。观察光在不同介质中的传播路径。
(1)为了让光路清晰，你准备选择哪些器材。
探究光在空气中的传播路径：__激光电筒、玻璃水槽、蚊香、火柴__。
探究光在水中的传播路径：__激光电筒、玻璃水槽、水、牛奶__。
探究光在玻璃砖中的传播路径：__激光电筒、玻璃砖__。
图4－1－3
(2)利用激光电筒演示，观察光在空气、水和玻璃中的传播路径，可得：
①光在空气中的传播路径是__直线__。
②光在水中的传播路径是__直线__。
③光在玻璃中的传播路径是__直线__。
(3)实验总结：光在同种均匀物质中是沿__直线__传播的。
问题3：光线
①为了形象地描述光的传播路径和方向，物理学中引入了__光线__。
②画出下列光路图。
A．一条光线 B．平行光 C．点光源
[答案] 如图所示
图4－1－4
问题4：请举出生活中光沿直线传播的应用实例：__影子的形成__、__射击时的“三点一线”__、__激光准直__等。
学点3 光的传播速度
阅读教材P54，完成下列问题。
问 题：光在真空中的传播速度约为__3×108_m/s__，光在水中的传播速度约是真空中的____，光在玻璃中的传播速度约是真空中的____。
第2课时 光的反射
教
材
解
读
光的反射现象在生活和自然界中普遍存在，学习光的反射定律具有重要的实际意义。从本章的知识体系来看，光的反射定律具有承上启下的作用：上一节研究了光在同一种均匀介质中的传播，本节进一步研究光在两种介质的表面上发生反射的现象和规律，这些知识是学习平面镜和球面镜的基础，研究方法和技能又能迁移到“探究光的折射规律”上去。
教
学
目
标
知识与技能
1.知道什么是光的反射现象。
2.理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题。知道在反射现象中光路是可逆的。
3.知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单的现象。
过程与方法
1.经历实验探究光的反射定律的过程，重点培养学生发现问题和设计实验的能力。
2.观察日常生活中光的反射现象，通过社会调查或查阅资料了解光的反射在实际生活中的应用。
情感、态度
与价值观
1.通过探究实验，培养学生严谨的科学态度和与人合作的良好品质。
2.通过学习光反射的应用和光污染，认识科学及其相关技术对于社会发展及人类生活的影响，乐于用所学的光学知识解决实际生活中所遇到的问题。
重
点
难
点
重点：光的反射定律及其探究过程是本节教学的重点。
难点：镜面反射和漫反射是本节教学的难点。
教学
建议
本课时主要内容有：认识光的反射现象，探究光的反射定律，认识镜面反射和漫反射。
光的反射定律是通过实验总结出来的光学规律，所以教学时要为学生创造更多亲自动手实验的机会。建议本节课在实验室里上，让学生通过活动，在实验中观察、体验，发现问题，展开探究，得出规律。
实
验
改
进
课题：研究光的反射规律。
材料：“10 cm×10 cm”左右的硬纸板(或三合板)两块，“5 cm×5 cm”左右的小块平面镜一块，激光笔一支。
制作：(为了便于说明，教学时可用多媒体动画播放制作过程)用宽胶带将两硬纸板背面拼合粘住，使之可以成折叠状，其中缝即为“法线”。根据小镜片的厚度，在折叠板的下沿中间开一个凹口，使小镜片平放在桌面上时，折叠板恰好能直立在镜片上，并且使右半部分可以向后转动。该实验最好用激光笔作为光源，为使反射效果更明显，可对激光笔稍加改造。
学点1 光的反射
阅读教材P55，完成下列问题。
问题1：光的反射：__当光射到物体表面时，被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射__。
问题2：根据图4－1－22，写出光的反射中的有关物理名称。入射光线是__AO__；反射光线是__OB__；入射光线在镜子上的投射点O称为__入射点__；过入射点O与镜面垂直的直线ON叫做__法线__；__∠AON__叫做入射角；__∠NOB__叫做反射角。
图4－1－22
学点2 探究光的反射定律
提出问题： 如图4－1－23所示，一条光线射到平面镜上，其反射光线遵循什么规律呢？
图4－1－23
实验器材：__激光灯、平面镜、可折转的光屏、蚊香、火柴等__。
制订计划与设计实验
(1)怎样把看不见的入射光线和反射光线显示出来？
[答案] 让光在折转的光屏上显示出来或在光屏边上点燃蚊香显示光路。
(2)实验中为什么要用可折转的光屏？
[答案] 可折转的光屏是为了探究反射光线和入射光线是否在同一平面内。
(3)如何比较反射角与入射角的大小关系？研究二者的大小关系时，测量一组数据还是测量多次数据好？
[答案] 用量角器测量出两角的大小并进行比较，多次测量可以得到普遍性的结论。
进行实验与收集证据
实验
次数
入、反、法三线是否在同一个平面内
入射光线位于法线(“左”“右”)侧
反射光线位于法线(“左”“右”)侧
入射角α
反射角β
1
2
3
分析与论证
(1)由第2列可知__入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内__。
(2)比较第3、4两列可知__反射光线和入射光线分别位于法线两侧__。
(3)比较第5、6两列可知__反射角等于入射角__。
(4)不断改变入射光线的方向和角度可以发现：__反射角随入射角的增大而增大__。
(5)用激光电筒沿原反射光线入射，__反射光线将沿原入射光线射出__。
实验结论
光在反射时，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__两侧；反射角__等于__入射角。光线在反射时具有__可逆__性。
学点3 镜面反射和漫反射
问题1：分别用激光灯照射放在课桌上的平面镜和白纸，观察天花板上的光斑。从一侧观察，白纸比平面镜__亮__(选填“亮”或“暗”)。
该实验说明平面镜和白纸都能__反射__光。
问题2：一束平行光投射到光滑的物体表面，其反射光仍然是__平行__的，这种反射叫__镜面反射__。一般物体表面往往都比较粗糙，平行光经反射后，反射光不再平行，而是射向__各个方向__，这种反射叫漫反射。图4－1－24甲、乙分别是__镜面反射__和__漫反射__的光路。
图4－1－24
问题3：镜面反射__遵循__光的反射定律，漫反射__遵循__光的反射定律。(均选填“遵循”或“不遵循”)
问题4：镜面反射的实例：__黑板反光__；漫反射的实例：__电影银幕__。
