第五章 光现象第2节 光的反射【知识与技能】1.了解光的反射现象.2.了解反射定律,知道法线、反射光线、入射光线、反射角和入射角的含义.3.了解镜面反射和漫反射及其应用.【过程与方法】经历“探究光的反射定律”的活动,从而获得比较全面的对探究活动的体验.【情感、态度与价值观】1.在探究活动中培养科学态度,提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识.2.培养参与科学探究的兴趣,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理.【重点】探究光的反射定律【难点】用反射定律解释平面镜成像的原理【教学过程】知识点一 光的反射定律1.课前准备.(1)学生课前准备:激光笔、一小块平面镜、一块可以对折的半圆形硬纸板(用量角器的直边与纸板底边对齐,以对折形成的折痕为中心线,在线的两侧分别用量角器标注相应的角度数值).(2)教学器材准备:激光演示仪、平面镜、空气清新剂.2.复习提问.光的传播规律,学生回答:光在同种均匀介质中沿直线传播.3.实验引入.(1)老师用激光笔发出的光在墙上打出一个亮点,利用空气清新剂喷出的气雾清晰地显示激光传播的路径,用来验证光沿直线传播的规律.(2)在墙上挂一块平面镜,激光笔发出的光斜射到平面镜上,在气雾背景显示下,会看到一去一回两条光线.(3)让学生观察并描述现象.学生回答:光从空气照到平面镜上,再被镜子反射回来.引出本节研究内容:“光的反射”.
4.介绍名称.用激光演示仪演示光的反射现象,让学生看到反射现象中的光线.介绍入射光线、入射点、反射光线、法线、入射角、反射角的相应位置.学生观察,记忆各部分名称及所处位置.5.提出问题.“光射向任何物体表面都会发生反射现象.关于光的反射,你想知道什么?”学生回答感兴趣的问题:反射光和入射光有什么规律?反射光线沿什么方向射出?反射角与入射角有无关系?……6.探究光的反射定律.“本节课,我们就根据同学们感兴趣的问题,来探究光反射时应遵循的规律,逐一找到答案.”请同学们根据图中所示入射光线的方向,讨论猜想一下反射光线将沿什么方向射出?学生猜想可能有以下三种情况:到底哪种猜想对呢?显然,科学仅靠猜想是不够的,需要通过实验去检验.7.实验方案.做实验之前,首先要设计实验方案,需要什么器材?如何去做?请同学们利用桌面上的器材:激光笔、平面镜、可对折的半圆形纸板,讨论设计实验方案.8.学生做实验,找反射光线的位置.老师巡视,与学生交流讨论.(实验过程中,学生会出现各种问题,老师要引导学生探究,让学生们通过互助交流解决问题,不要老师直接纠正.例如:有的学生直接用激光照在镜子上,根本就看不见光线.老师找已经看到光线的学生,让他说说如何做的.又如:有的学生在纸板上看到了入射光线,但看不到反射光线.老师找已经看到反射光线的学生,让他说说如何做的.)8.实验结果.提问:由实验现象,得到的反射光线将沿哪个方向射出?学生回答:反射光线沿1方向射出,沿2、3方向射出的猜想是错误的;光可以沿着表面平整的纸板面传播,并且清晰地看到了一束光;纸板要与平面镜垂直,并且保证纸板可对折的两部分必须在同一个平面内,才能同时看到入射光线和反射光线.9.进一步探究光的反射定律.请同学们探究反射角与入射角的大小关系,并设计实验数据表格,记录你们的结果.学生填表,记录实验结果.老师巡视,与学生交流讨论.
10.总结.请学生汇报实验结果,并尝试总结概括光的反射定律.不完整的部分,学生相互交流补充.老师板书光的反射定律内容:反射光线、入射光线和法线在同一平面内.反射光线与入射光线分居在法线的两侧.反射角等于入射角.11.巩固加深.请学生根据实验现象及结果,用图形表示出光的反射定律.(提示:法线是为了研究问题方便而引入的辅助线,本身并不存在,所以法线用虚线表示,一定要与光线的画法区分开.)知识点二 镜面反射和漫反射1.探究镜面反射和漫反射实验.(1)拿一块平面镜将太阳光反射到一位学生的眼上,问其感觉如何?(此位学生说:很刺眼.)刺眼说明光很强,反射光方向集中问其他学生有没有这种刺眼的感觉?(其他学生回答:没有刺眼的感觉.)没有则说明光没有大量地直接反射到他们的眼睛里.(2)拿一块面积、形状与平面镜相同的硬纸板,再做相同的实验.再次提问那个学生,问此时有何感觉?(此位学生回答:不刺眼,能看清.)再次问其他学生能不能看清?(其他学生回答:能看清.)能看清说明有光射入他们的眼里,但不大量.2.提问.同样的太阳光,为什么经不同的物体表面反射,反射光的情况有所不同呢?学生讨论交流,初步结论:反射光的情况与反射面的性质有关.3.引导.根据反射面的不同性质,光的反射分为两种类型:镜面反射和漫反射.利用激光演示仪演示“镜面反射”(学生观察),其特点:反射面平整光滑;当光平行入射时,会被平行反射.利用激光演示仪演示“漫反射”(学生观察),其特点:反射面粗糙,凸凹不平;当光平行入射时,反射光射向四面八方.4.点明.镜面反射,反射光比较集中,迎着反射光的方向看很刺眼;漫反射反射光射向了各个方向,迎着反射光的方向看能看清.我们能看清本身不发光的物体,就是因为发生了漫反射.请学生举例,生活中哪些现象是镜面反射?哪些是漫反射?学生举例回答可发生镜面反射:平面镜(2)玻璃(3)平静的水面……可发生漫反射:(1)黑板(2)银幕(3)一般物体……5.总结.镜面反射和漫反射虽然是两种不同的反射现象,但它们都遵守光的反射定律.法线始终与反射面垂直.6.请学生总结镜面反射和漫反射的特点和异同之处.
(1)相同点.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.(2)不同点.镜面反射平整光滑;特定方向有反射光束,其他方位则没有;迎着反射光看很刺眼,常说反光;其他方位看不见,或不明显.漫反射粗糙不平;各个方向都有反射光,没有光线集中的反射方向;各个方向都能看清.7.探究光路可逆性.根据“逆向思维法”,若让入射光线逆着反射光线的方向入射,那么此时反射光线将沿什么方向射出呢?生活中有许多现象说明光路是可逆的.老师拿一块平面镜,通过平面镜看到了一位学生的眼睛,问:这位学生能不能通过平面镜看到老师的眼睛呢?让同座位的两个学生验证一下能不能看到?(学生回答:可以看到.)8.结合阅读材料了解角反射器.【跟进训练】1.、关于光的反射,下列说法错误的是( D) A.当入射光线与反射面的夹角为20°时,反射角是70° B.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线 C.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角增大10°D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律2.雨后晴朗的夜晚,为了不啃到地面上的积水,下面判断中正确的是(B)A.迎着月光走,地上的暗处是水,背着月光走,地上亮处是水B.迎着月光走,地上发亮处是水,背着月光走,暗处是水C.迎着月光走或背着月光走,都应是地上发亮处是水D.迎着月光走或背着月光走,都应是地上暗处是水3.如果你在一平面镜中看到了另一个同学的眼睛,那么无论这个平面镜多么小,该同学也一定会通过这平面镜看到你的眼睛,这是因为 ( C ) A. 光的漫反射 B. 光的镜面反射 C. 反射现象中光路可逆 D. 彼此处在眼睛的明视距离位置 【课堂小结】1.反射光线、入射光线和法线在同一平面内.反射光线与入射光线分居在法线的两侧.反射角等于入射角.2.法线是为了研究问题方便而引入的辅助线,本身并不存在,法线用虚线表示.
3.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律.镜面反射平整光滑,特定方向有反射光束;漫反射粗糙不平,各个方向都有反射光.4.在光的反射现象中,光路是可逆的.【练习设计】完成本课对应训练.教学视频见课件.