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第三章　光的世界
3.1　探究：光的反射定律
第1課時　光的直線傳播
1．物理觀念：
(1)了解什么是光源；
(2)知道光在同一種透明、均勻介質中是沿直線傳播的及其應用。
2．科學思維：
讓學生經歷“觀察－猜想－實驗－歸納”的學習過程，探究光的直線傳播特點。
3．科學探究：
通過觀察分析，讓學生初步學會從生活和自然現象中發現與光傳播有關的問題，并培養學生用恰當的語言表達問題的能力。
4．科學態度與責任：
通過對多種光現象的觀察與分析，認識到光現象與生活密切相連，激發學生學習物理的興趣，從中體驗學習的成就感。
重點：探究光沿直線傳播；
難點：用光的直線傳播解釋簡單的光現象。
趣味導入
課件展示一些自然界和生活中的光現象圖片，讓學生欣賞，從而導入第三章《光的世界》學習。
任務一　光源
思考：光是從哪里來的？什么是光源？
光是由某些能發光的物體產生的。我們把那些正在發光的物體稱為光源，如太陽、發光的電燈、點燃的蠟燭等。
光源分自然光源和人造光源
自然光源：自然界存在的光源。如太陽、螢火蟲、發光的魚等。
人造光源：人們制造的光源。如日光燈、節能燈、點燃的蠟燭等。
思考：月亮是光源嗎？
月亮本身不發光，不是光源，它是靠反射太陽光讓自已變得明亮。
任務二　光的傳播
提出問題：從光源發出的光如何傳播？
演示1：用激光燈沿著黑紙片照射，觀察光在空氣中的傳播。
演示2：用激光燈射到燒杯中的水中，觀察光在水中的傳播。
演示3：用激光燈射到玻璃中，觀察光在玻璃中的傳播。
1．光在同種透明均勻介質中沿直線傳播。
教師強調：光在同種介質中沿直線傳播是有條件的，介質要均勻，才能沿直線傳播，如果介質不均勻，光線也會發生彎曲。
2．光線
光在同種透明均勻介質中沿直線傳播，為了便于描述光的傳播路徑，在物理學中用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，并將這條帶箭頭的直線稱為光線。
3．光沿直線傳播現象及應用：
(1)影子的形成：影子是如何形成的？
光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光不能到達的區域便產生影子。影子的形成說明了光的直線傳播。例舉：手影、皮影戲。
(2)日食和月食也可以用光的直線傳播來解釋。(多媒體展示日食和月食)
(3)激光準直：工程師們就利用能沿直線傳播很遠的激光束，引導挖掘機沿直線前進。
(4)排隊看直。
(5)射擊瞄準：射擊打靶時，運動員必須將標尺缺口、準星尖和瞄準點“三點一線”。其原理是光沿直線傳播。
(6)小孔成像：課件展示小孔成像的圖片，得出小孔成像也證明了光的直線傳播。你知道嗎，樹蔭下的圓光斑是怎樣形成的？
這些圓形光斑是陽光通過樹葉間的縫隙產生的小孔成像現象，是太陽的像。
特點：成倒立的實像，像的形狀與物體的形狀相同，與小孔的形狀無關。像的大小跟物體到小孔的距離和光屏到小孔的距離有關。
任務三　光速
思考：閃電在前還是雷聲領先？
打雷時，雷聲和閃電是同時發生的，但是我們總是看到閃電，后聽到雷聲，這說明光的傳播速度比聲的傳播速度快得多。
1．光的傳播不需要介質，即光可以在真空中傳播。
2．真空中的光速是宇宙間最快的速度，在物理學中用字母c表示，真空或空氣中的光速取為c＝3.0×108m/s。
3．光的傳播速度與介質的種類有關，v空氣>v水>v玻璃。
課堂小結：通過這節課的學習，我們知道了光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，知道了光沿直線傳播的應用：影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等，還進一步探究了光的傳播速度。
第一節　探究：光的反射定律
第1課時　光的直線傳播
光的傳播
(1)光源
(2)光的直線傳播應用及解釋現象
(3)光線
(4)光速
探究活動的實驗器材簡單、操作簡便，能激發學生興趣、引起學生思考，并且通過探究活動學生能獲得一定的成就感。這對學生以后對物理學科的學習興趣、學習熱情都將起到積極的作用。
第2課時　探究光的反射定律
1．物理觀念：
(1)了解光在一些物體表面可以發生反射；
(2)理解反射現象中光路的可逆性；
(3)了解什么是鏡面反射，什么是漫反射。
2．科學思維：
(1)體驗和感悟我們是如何看不見不發光的物體的；
(2)通過觀察，理解鏡面反射和漫反射的主要差異。
3．科學探究：
經歷探究“光反射時的規律”，用實驗的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關系，測量反射光線與法線、入射光線與法線的夾角，總結探究的結論，獲得比較全面探究活動的體驗。
4．科學態度與責任：
(1)在探究“光反射時的規律”中培養學生的科學態度；
(2)密切聯系實際，提高科學技術應用于日常生活和社會的意識。
重點：光的反射定律及其應用。
難點：通過實驗探究光的反射定律。
趣味導入
播放生活中的光反射現象視頻，如鏡子反射、水面反射等。提問：“你們知道這些現象背后的科學原理是什么嗎？”
提問：在什么樣的情況下，我們可以看到物體？在什么樣的情況下，我們不能看到物體？
【教師引導學生總結】教師歸納總結得出結論：不發光的物體，是由反射形成光路，光進入人的眼睛，使我們能夠看到物體。
【教師活動】教師用激光筆演示：光照在平面鏡上反射的現象。
【師生活動】教師聯系“引入”部分的內容，具體講授“反光”能夠讓我們看到物體的原理。
提問：在反射的過程中，光的反射現象又有什么樣的特點呢？
任務一　探究光的反射定律
【教師活動】教師拿出激光筆，演示光線照射在平面鏡上的反射現象，并讓光線沿著垂直于平面鏡的白色紙板進行入射，讓同學們能夠更好地觀察反射現象。
基本概念：“一點兩角三線”。
入射光線：投射到物體表面的光線。
反射光線：從物體表面返回的光線。
入射點(O)：入射光線在物體表面上的投射點。
法線(ON)：過入射點，與物體表面垂直的直線。
入射角(i)：入射光線與法線之間的夾角。
反射角(r)：反射光線與法線之間的夾角。
注意：法線是為了研究問題方便而加入的輔助線，本身不存在，因此畫圖時一定要畫成虛線。
提出問題：反射角與入射角的大小有什么關系？反射光線與入射光線、法線的位置有什么關系？
讓激光筆射出的入射光沿著光屏左側射到鏡面的O點。觀察入射角分別為30°、45°、60°、0°時的反射角。
探究1：反射光線、入射光線位置關系如何？
用激光筆從一側發射光線到鏡面，觀察反射光線的走向，在紙板上記下入射光線與反射光線的位置所在，并記下此時的入射角與反射角填入實驗表格。
實驗次數 入射角 反射角
1 30°
2 45°
3 60°
4 0°
　　探究2：反射角和入射角大小關系如何？
分析與論證：
(1)實驗時，使用可以沿ON翻折的兩塊紙板的目的。
(2)讓光貼著光屏(紙板)入射到平面鏡上的目的。
(3)在紙板上看到反射光線后，將紙板向后折，此時在紙板上能否看到反射光線，這種現象說明什么。
【教師總結】反射光線、入射光線與法線在同一平面內。反射光線和入射光線分別位于法線兩側。兩角相等：反射角等于入射角。
根據光的反射規律畫出反射光線：
(1)首先找到入射點，過入射點做反射面的垂線為法線，法線要畫成虛線。
(2)找出入射角，并量出入射角的大小。
(3)過入射點和法線做一角，使反射角與入射角相等。
(4)在反射方向上標上箭頭表示方向。
探究3：使入射光線逆著原反射光線的方向射到平面鏡上，此時反射光線怎樣？
在光的反射中光路是可逆的。
任務二　鏡面反射和漫反射
【教師活動】教師播放視頻、打開圖文，讓學生觀察生活中的兩種反射現象、應用，即：鏡面反射和漫反射。
【學生活動】學生分組討論，并派代表進行發言，分享觀點。
【教師活動】教師作出鏡面反射和漫反射的反射原理圖，并讓小組代表上臺完成原理圖當中的反射光路圖。教師點撥，并根據原理圖作細致的講授，具體的展示出鏡面反射和漫反射的異同點。
鏡面反射和漫反射的區別與聯系：
鏡面反射 漫反射
相同點 每一條光線反射時，都遵循光的反射定律
不同點
反射面 平整、光滑 粗糙、凹凸不平
光路圖
反射光的方向 某一方向上有反射光束，其他方位沒有 各個方向都有反射光，反射光不集中
人的感覺 迎著反射光看很耀眼，其他方位看不見，或不明顯 各個方向都能看清物體
　　課堂小結：通過這節課的學習，我們知道了光反射的規律，了解了鏡面反射和漫反射的區別和聯系。
第二課時　探究光的反射定律
1．光的反射
2．光的反射定律：反射光線、入射光線與法線在同一平面內。反射光線和入射光線分別位于法線兩側。兩角相等：反射角等于入射角。
3．鏡面反射與漫反射
本節課采用實驗的方式讓學生動手通過實驗總結出反射規律，實驗中能發現學生出現的問題，比如角度測量有的學生測出反射角和入射角是互余的，這就是將其中一個角讀成了與鏡面的夾角。根據之前孩子們的課堂反饋，將課后作業換了一種形式，以實驗方式探討兩種特殊情況。

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