教科版八年级上册 物理 教案 4.2光的反射定律

光的反射规律
一、教材分析：
（一）本节在教材中的地位与作用
　　1、教学内容：探究光的反射定律
　　2、本知识点在初中物理知识体系中的作用、地位
　　光的反射定律是光学中的重要定律。它是学习了光的直线传播的延伸，又是后面理解平面镜、球面镜的基础，平面镜成像的基础，同时也是学习光的折射定律的基础。在光学中起到了承上启下的作用。本知识点也是引导学生自主设计实验，培养学生探究能力的基础。
（二）课标对本节的要求
1、了解光的反射现象。
　　2、认识光的反射规律，了解法线、入射角和反射角的含义。
（三）教学三维目标
1、认识光的反射现象。
2、通过对大量的光的反射现象进行观察和实验，得出光在反射时遵循的一般性规律（重点），从中体会入射光、反射光、法线、入射角和反射角的含义。
3、能识别光的反射现象。
4、在探究“光的反射定律”过程中形成实事求是的科学态度。
教学重点：光的反射定律
　　教学难点：探究光的反射定律的过程
二、学情分析：
（学生已有知识）
已掌握呈现光路的方法；初步具有观察和分析现象的能力；会利用添加辅助线的数学方法，帮助分析物理问题。
（对学生本节知识点及习题中问题的评估）
对于光的反射知识，学生易错的点有：入射角、反射角是与镜面的夹角，还是与法线的夹角；在作图时不易区分光线与法线。这是因为学生不明白的地方是为什么要规定两光与法线的夹角为入射角，反射角。为什么要定义法线。
三、教法与学法
教???
法：实验法、讲解法、讨论法、演示法、练习法等
　
学???
法：探究式、合作式、讨论式等
四、教学设计思路：
在“探究光的反射规律”这节中，教材的内容安排如下：
(
观察光的
反射现象
给出法线、
两角概念
实验探究光
的反射规律
)
教材中是直接给出法线、反射角和入射角的概念的。在实际教学中这样的教学设计会让学生对法线的认识不够深刻，学生总是有疑问“为什么要规定一条看不见摸不着的法线？为什么规定入射光线、反射光线与法线的夹角为入射角、反射角，而入射光线、反射光线与镜面的夹角不是更加具体吗？”。要解答学生心中这些疑问，就必须重视概念形成的过程，让学生认识到新概念提出必要性思维过程。同时，教材这样的安排并不遵循学生的认识过程。对于学生来说，当观察到光的反射现象后，探究光的反射规律时最先想到的是反射光线、入射光线与镜面的夹角的大小关系，而不是教师填鸭式的给出入射角、反射角定义，然后强加于“探究”反射角和入射角的关系。
精心组织后的教学内容：
(
观察光的
反射现象，初步建构实体模型
实验探究，科学推理发现法线、两角
优化实验装置，科学论证两角相等，三线共面
)
调整后的教学内容，能体现出重视概念形成和规律得出的逻辑思维过程，也能体现出模型建构、科学推理、科学论证等科学思维的培养过程。
五、教学资源
激光笔、平面镜、自制光的反射立体演示仪、多媒体资源
六、教学过程
【创设生活情境，引发认知需求】
（教师行为）：播放“光头强”的动画视频，引出本节课题。
师：（教师激光笔在黑板上演示）
生：学生观察演示
【基本概念】
1.（光反射概念引出）在上节课中我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的，现在射到镜面后被镜面反射回来，这种现象就是光的反射现象。（ppt中给出光反射的概念）
2.（入射光线、反射光线和镜面的概念给出）其中射入镜面的光叫入射光线AO，这个是镜面，入射的点叫入射点O，反射出去的光叫反射光线OB
（教师配合肢体动作指出黑板上显示的入射光线、反射光线、镜面等。）
【光反射模型】
学生动手操作，制作模型，初步认识光反射的情形
生：学生动手制作
师：老师展示
提问：那么，光反射时有什么样的规律呢？也就是反射光线、入射光线具体是怎样的位置关系呢？
【猜想与假设】
同学们可以通过观察老师演示的实验和你们手中的模型大胆的猜想一下。
（教师行为）：引导学生猜想：1.反射光线、入射光线共面，并且与镜面垂直.
2.入射光线、反射光线与镜面的夹角相等
3.两光线是轴对称图形
【实验演示】认证猜想1
（教师演示，先转一圈再用板展示）入射光线与反射光线是共面的吗？这个面与镜面是垂直吗？（ppt照片）老师在板的后面放了一个三角板，（学生观看）这就说明反射光线与入手光线所在的平面与镜面是垂直的。一次实验还不行，我们的改变一下入射光线的位置在看看（学生观察）结论是一样的。
【实验设计，进行实验】认证猜想2、3
那同学们自己用手中的器材试一试
学生实验探究两角关系的过程：
实验设计：对任意的1束光反射想象进行拓画，（这里没有要求入射点一定相同）并针对所要研究的角进行量角比较，得出结论。
实验提醒：
拓画光路时，先画出镜面位置，再利用两点一线的方法确定入射光，反射光的位置。
实验要求：
1、为了得到普遍性结论，至少对三组光路进行研究，呈现光路并拓画，注意光路区分
2、确定你要研究的两角，量出的角度标于图中，并比较大小，得出结论。
学生动手操作时，请2组同学在黑板上完成。黑板上实验的小组要求如下：
入射光都用红色粉笔作图，反射光用蓝粉笔作图。
一组为任意三条都从左边入射，一组为任意三条都从右边入射
三组光反射现象的入射点共点
（学生实验）10分钟左右
师：同学们，你们有什么发现？（展示黑板上的同学结果）
生：入射光线、反射光线与镜面的夹角相等。
（针对多组同学得出的结论都是两角近似相等进行数据评估）
提问：对比黑板上这六组光的反射现象，结合自己所画光路图，大家能否有新的发现？
生：入射光线和反射光线是关于某轴对称
师：我们怎么知道它们是关于某个轴对称呢？怎样找到对称轴？
（学生操作）：引导学生对折，让入射光线、反射光线重合找到对称轴，然后将这条折痕用笔画出来
师：大家找到对称轴了吗？看看这个轴线跟镜面有什么的位置关系？
（学生操作）：学生用量角器量出对称轴与镜面垂直。
【交流谈论，得出结论】
师：是不是垂直关系呀？我们也就认证了第3个猜想了。但是，请同学们看，入射光线与镜面的夹角，在这里是有两个的，跟这边一个是锐角，这边这个是钝角，可见我们刚才说的反射光线、入射光线与镜面的夹角相等，这句话就没那么确切了，这里这个夹角指的是那个角呢？
所以在物理学中我们把这条垂直于镜面的这个对称轴叫做法线，而入射光线与法线的夹角为入射角，反射光线与法线的夹角为反射角，这两个角他们就是唯一的，那这两个角的关系怎样呢？（相等）我们已经知道下面两个角相等，这条轴线，也就是法线是与镜面垂直的，下面两个角相等，上面的两个角也相等。大家通过对折就发现了，其实这条发现就是这个大角的角平分线。
那么通过刚才的实验和操作，大家回顾一下刚才找过的光在反射时要遵循哪些规律呢？
（学生动作）：引导学生回答：入射角等于反射角
这里提醒大家，只能写成反射角等于入射角，不能写成入射角等于反射角。（教师演示实验：入射光线连续变化）是反射角随着入射角改变而改变的，叫像平时我们说某某同学很像他爸爸，不能说成他爸爸像他，这里有一个因果关系在里面。
师：除了角的关系，我们还发现别的规律吗？
生：共面（教师引导得到完整的）
除了反射光线、入射光线，还有法线共面，法线就是在他们的对称轴，刚才就在这个平面上的，所以说。。。
生：反射光线、入射光线位于法线的两侧
（教师引导，其实两角相等，两线位于两侧就是说明反射光线、入射光线关于法线对称。）
【训练巩固】
师：现在我在这张白纸上已经画好了入射光线和镜面的位置了，请大家根据刚才总结的光反射定律画出反射光线的位置。
生：学生训练作图
师：（纠正作图）1.先做法线（虚线）；2.根据反射角等于入射角确定反射光线的位置
好，请大家拿出你们的镜子和激光笔，认证一下你们画的对不对。
【光路是可逆的】
师：我们刚才实验室会出现这样的情况，但光线从左边入射，反射光线在右边，如果光线从右边入射，反射光线在左边，这里除了能说明反射光线、入射光线位于法线两侧外，还有没有别的规律呢？
教师演示：（两激光笔）
【课堂小结】
对本节知识点进行回顾，引导学生说出光的反射规律