探究光的反射定律

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 八年級(jí) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
課題:光的傳播與光的反射執(zhí)教人
目標(biāo)知識(shí)與技能了解光在一些物體表面可以發(fā)生反射.
認(rèn)識(shí)光反射的規(guī)律,了解法線、入射角和反射角的含義.
理解反射現(xiàn)象中光路的可逆性.]
了解什么是鏡面反射,什么是漫反射.[
過(guò)程與方法體驗(yàn)和感悟我們是如何看不見不發(fā)光的物體的.
經(jīng)歷探究“光反射時(shí)的規(guī)律”,用實(shí)驗(yàn)的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系,測(cè)量反射光線與法線、入射光線與法線的夾角,總結(jié)探究的結(jié)論,獲得比較全面探究活動(dòng)的體驗(yàn).
情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的愉悅,樂(lè)于參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng).
在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度.
密切聯(lián)系實(shí)際,提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí).
鼓勵(lì)學(xué)生積極參與探究活動(dòng).
教材分析●重點(diǎn)
用探究法研究光的反射定律
●教學(xué)難點(diǎn)
. 用光的反射解釋一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象.
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)過(guò)程
復(fù)習(xí)或?qū)дn創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,引入新課
[師]在生活中有很多奇妙的現(xiàn)象:如打雷時(shí),雷聲和閃電在同時(shí)同地發(fā)生,但為什么我們總是先看到閃電后聽到雷聲?人的影子為什么早晚長(zhǎng)中午短呢?在開鑿大山隧道時(shí),工程師們用什么辦法才能使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)呢?神話中傳說(shuō)王母娘娘拆散了牛郎和織女的幸福家庭,他們化作天上的兩顆星,只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過(guò)銀河相會(huì)一次,他們能否每年相會(huì)一次呢?大家想知道上述問(wèn)題的答案嗎?
學(xué)生異口同聲地回答:想.
教師緊接著進(jìn)入新課教學(xué).
標(biāo)題教學(xué)設(shè)計(jì)
探究光的反射定律[師]在漆黑的夜晚,我們看不到屋子里的桌子、電視,怎樣才能看到呢?
[生]打開燈就能看到屋子里的東西.
[師]為什么打開燈就能看見屋子里的東西呢?
[生]不知道其中的原因.
[師]所有的物體表面都反射光,我們能看到不發(fā)光的物體,就是因?yàn)樗鼈兎瓷涞墓馍淙肓搜劬?本節(jié)我們學(xué)習(xí)光的反射.
二、新課教學(xué)
(一)光的反射定律
[演示實(shí)驗(yàn)1]
在桌面上放一盆水,用強(qiáng)光的手電筒照射到水面上.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到墻壁上有明亮的光斑.
師生共同活動(dòng)得:光射到任何物體表面都能發(fā)生反射(板書)
[師]光的反射有什么規(guī)律?在講光的反射規(guī)律時(shí),讓我們先弄清幾個(gè)光反射中的名詞.
[演示實(shí)驗(yàn)2]讓氦氖激光器發(fā)出的一束光線射在平面鏡上,引導(dǎo)學(xué)生觀察一點(diǎn)、兩角、三線.
教師在黑板上畫出反射圖.

入射點(diǎn):(O)入射光線與鏡面上的接觸點(diǎn).
入射光線(AO)
反射光線(OB)
法線(ON):通過(guò)入射點(diǎn)且垂直于鏡面的直線.
入射角(i):入射光線與法線的夾角.
反射角(r):反射光線與法線的夾角.
緊接著對(duì)光的反射規(guī)律進(jìn)入探究階段.
[探究]光反射時(shí)的規(guī)律
1.提出問(wèn)題
光在反射時(shí)遵循什么規(guī)律?
也就是說(shuō),反射光線沿什么方向射出?
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
我們用演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究光的反射,其中選擇對(duì)光反射能力強(qiáng)的平面鏡做反射面,用白色硬紙板和白紙顯示光束傳播的路徑.
(1)按圖甲所示,先使E、F成為同一平面,使入射光線沿紙板射向鏡面上的O點(diǎn),讓學(xué)生觀察從鏡面反射的光線的方向.

(2)改變?nèi)肷涔饩的方向,讓學(xué)生觀察反射光線的方向怎樣改變.
(3)按圖乙那樣,把紙片F(xiàn)向前折或向后折,讓學(xué)生觀察能看到反射光線嗎?
4.反射角和入射角的關(guān)系讓學(xué)生兩人一組做實(shí)驗(yàn)研究,可采取如丙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
①將一張16 K的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上,在白紙中間畫出直線ON作為法線;在ON的一側(cè)畫幾條角度不同的直線OA、OA1、OA2.
②讓從手電筒前面紙縫中射出的光分別沿OA、OA1、OA2射向鏡面,觀察反射光線.
③分別在每條反射光線的位置上用大頭針扎一個(gè)孔B、B1、B2.用刻度尺畫出直線分別將OB、OB1、OB2連接起來(lái).
④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并記錄大小進(jìn)行比較.
角i角r
第一次
第二次
第三次
⑤使光線分別沿OB、OB1、OB2射向鏡面,觀察每條反射光線的方向.
3.分析和論證
(1)上述步驟1和2可看到E和F在一個(gè)平面內(nèi)時(shí)有反射光線,且反射光線隨著入射光線的改變而改變.
(2)按步驟3把紙片F(xiàn)向前折或向后折,學(xué)生將觀察不到反射光線.
(3)從步驟4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)從步驟4的⑤可看出反射時(shí)光路是可逆的.
師生共同分析總結(jié)出光的反射定律
①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè).
③反射角等于入射角.
說(shuō)明:(1)光的反射定律可概括為十二個(gè)字三線共面,兩線分居,兩角相等.
(2)反射定律的第三條反射角等于入射角,不能說(shuō)入射角等于反射角,因?yàn)橄扔腥肷,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是?
(3)在反射時(shí),光路是可逆的.
上述過(guò)程中,學(xué)生動(dòng)眼觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)腦分析,有利于引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解.
[出示投影片]
[例1]畫出下列入射光線的反射光線

解:①過(guò)入射點(diǎn)畫出與反射面的垂直線ON即法線.如圖乙所示.
②根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線(如圖丙所示)
[例2]已知反射光線與入射光線成90°夾角,請(qǐng)畫出鏡面的位置.
[分析]反射線的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了.
(1)根據(jù)已知條件作圖甲.

(2)畫出反射光線入射光線的角平分線,即法線ON(如乙所示).
(3)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示.
(二)鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對(duì)光的反射是不一樣的.
[演示實(shí)驗(yàn)3]讓氦氖激光的平行光射入平面鏡.
[現(xiàn)象]看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無(wú)反射光.
[師]這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射.如圖甲所示.
[演示實(shí)驗(yàn)4]讓氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[現(xiàn)象]入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個(gè)方向.[師]我們把這種反射叫漫反射.如圖乙所示.漫反射能使我們從各個(gè)方向看到物體.

說(shuō)明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說(shuō)明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來(lái)比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.

探究光的反射定律
(2)改變?nèi)肷涔饩的方向,讓學(xué)生觀察反射光線的方向怎樣改變.
(3)按圖乙那樣,把紙片F(xiàn)向前折或向后折,讓學(xué)生觀察能看到反射光線嗎?
4.反射角和入射角的關(guān)系讓學(xué)生兩人一組做實(shí)驗(yàn)研究,可采取如丙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
①將一張16 K的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上,在白紙中間畫出直線ON作為法線;在ON的一側(cè)畫幾條角度不同的直線OA、OA1、OA2.
②讓從手電筒前面紙縫中射出的光分別沿OA、OA1、OA2射向鏡面,觀察反射光線.
③分別在每條反射光線的位置上用大頭針扎一個(gè)孔B、B1、B2.用刻度尺畫出直線分別將OB、OB1、OB2連接起來(lái).
④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并記錄大小進(jìn)行比較.
角i角r
第一次
第二次
第三次
⑤使光線分別沿OB、OB1、OB2射向鏡面,觀察每條反射光線的方向.
3.分析和論證
(1)上述步驟1和2可看到E和F在一個(gè)平面內(nèi)時(shí)有反射光線,且反射光線隨著入射光線的改變而改變.
(2)按步驟3把紙片F(xiàn)向前折或向后折,學(xué)生將觀察不到反射光線.
(3)從步驟4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)從步驟4的⑤可看出反射時(shí)光路是可逆的.
師生共同分析總結(jié)出光的反射定律
①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè).
③反射角等于入射角.
說(shuō)明:(1)光的反射定律可概括為十二個(gè)字三線共面,兩線分居,兩角相等.
(2)反射定律的第三條反射角等于入射角,不能說(shuō)入射角等于反射角,因?yàn)橄扔腥肷,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是?
(3)在反射時(shí),光路是可逆的.
上述過(guò)程中,學(xué)生動(dòng)眼觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)腦分析,有利于引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解.
[出示投影片]
[例1]畫出下列入射光線的反射光線

解:①過(guò)入射點(diǎn)畫出與反射面的垂直線ON即法線.如圖乙所示.
②根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線(如圖丙所示)
[例2]已知反射光線與入射光線成90°夾角,請(qǐng)畫出鏡面的位置.
[分析]反射線的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了.
(1)根據(jù)已知條件作圖甲.

(2)畫出反射光線入射光線的角平分線,即法線ON(如乙所示).
(3)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示.
(二)鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對(duì)光的反射是不一樣的.
[演示實(shí)驗(yàn)3]讓氦氖激光的平行光射入平面鏡.
[現(xiàn)象]看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無(wú)反射光.
[師]這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射.如圖甲所示.
[演示實(shí)驗(yàn)4]讓氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[現(xiàn)象]入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個(gè)方向.[師]我們把這種反射叫漫反射.如圖乙所示.漫反射能使我們從各個(gè)方向看到物體.

說(shuō)明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說(shuō)明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來(lái)比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.

探究光的反射定律
對(duì)知識(shí)的理解.
[出示投影片]
[例1]畫出下列入射光線的反射光線

解:①過(guò)入射點(diǎn)畫出與反射面的垂直線ON即法線.如圖乙所示.
②根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線(如圖丙所示)
[例2]已知反射光線與入射光線成90°夾角,請(qǐng)畫出鏡面的位置.
[分析]反射線的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了.
(1)根據(jù)已知條件作圖甲.

(2)畫出反射光線入射光線的角平分線,即法線ON(如乙所示).
(3)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示.
(二)鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對(duì)光的反射是不一樣的.
[演示實(shí)驗(yàn)3]讓氦氖激光的平行光射入平面鏡.
[現(xiàn)象]看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無(wú)反射光.
[師]這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射.如圖甲所示.
[演示實(shí)驗(yàn)4]讓氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[現(xiàn)象]入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個(gè)方向.[師]我們把這種反射叫漫反射.如圖乙所示.漫反射能使我們從各個(gè)方向看到物體.

說(shuō)明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說(shuō)明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來(lái)比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.

探究光的反射定律

說(shuō)明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說(shuō)明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來(lái)比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.

光的反射的應(yīng)用激光器、人造衛(wèi)星遙感、光纖
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射現(xiàn)象.
2.光的反射定律.
3.光在反射時(shí)光路是可逆的.
4.物體對(duì)光的反射分鏡面反射和漫反射.
5.漫反射使我們能夠在不同方向看到本身不發(fā)光的物體.

小結(jié)1.復(fù)習(xí)本節(jié)課本.
2.P41動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理①②③④.
3.預(yù)習(xí)“平面鏡成像”一節(jié).

作業(yè)(一)光沿直線傳播及其應(yīng)用.解光在真空和空氣中的傳播速度c=3×108 m/s.
(二)光的反射

(三)光的反射定律
1.反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
2.反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè).
3.反射角等于入射角.
在反射時(shí)光路是可逆的.
(四)鏡面反射和漫反射
1.鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
2.解釋現(xiàn)象:
黑板“發(fā)光”時(shí)看不清字.

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://portlandfoamroofing.com/chuer/75883.html

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