資源簡介

第2節　光的反射
【2022年版課標要求】
探究并了解光的反射定律。
【教學重難點】
重點:理解光的反射規律的內容
難點:探究光的反射規律的實驗
【教法與學法】
教法:利用實驗幫助學生體驗知識的形成過程以及加深對知識的理解掌握。
學法:觀察實驗,總結思考,練習應用
【課前準備】
平面鏡、激光筆、附有量角器的白色硬紙板
【教學過程】
一、新課導入
我國古籍《淮南萬畢術》中記載的現象:“取大鏡高懸,置水盆于其下,則見四鄰……”墻內的人能看到墻外的人的活動,他是利用了什么光學知識
二、探究新知
(一)光的反射
教師活動:聯系生活,提出問題:
我們為什么可以看見發光的物體 學生回答——物體有光線射入我們的眼睛。例如:蠟燭、日光燈、電視等。
許多物體本身并不發光,我們為什么也可以看的見 學生討論、回答——是因為這些物體反射的光進入我們的眼睛。
教師總結,提出問題:我們生活中到處都存在光的反射現象,不同表面,光的反射情況不同,光的反射有沒有規律呢
教師演示:利用平面鏡將太陽光照在室內的墻上。
學生:觀察現象。(墻上有一明亮的光斑)
教師說明:光射到物體表面時,有一部分光會被物體表面反射回來,這種現象叫作光的反射。　展示圖片:讓學生加深對反射現象的印象。
(二)光的反射定律
1.認識反射現象的物理術語
教師演示:把一白色硬紙板豎直放置在平面鏡上,讓一束光緊貼硬紙板射向平面鏡的O點。學生觀察現象,教師要求學生,利用畫圖的方法描述看到的現象。
教師活動:展示圖片,說明與光的反射有關的幾個物理術語。
入射點(O):光線射到鏡面上的點。
法線(ON):通過入射點,垂直于鏡面的直線(用虛線表示)。
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。
AO——入射光線,OB——反射光線,ON——法線(虛線),O——入射(反射)點;
i——入射角,r——反射角。
2.探究光的反射定律
教師活動:研究光的反射規律,我們必須明確實驗探究的問題:(PPT展示)
(1)探究反射光線、入射光線和法線的位置關系。
(2)探究反射光線和入射光線的位置關系。
(3)探究反射角與入射角的大小關系。
實驗中,我們應該注意的問題:(PPT展示)
(1)激光筆射出光線的方向有什么要求
(2)玻璃板如何放置 白色紙板如何放置
(3)如何記錄光的傳播徑跡
(4)如何探究反射光線、入射光線和法線的位置關系
(5)如何準確得出反射角與入射角的大小關系
(6)如何操作,才能得出普遍規律,避免偶然性
學生活動:思考、討論實驗中注意的問題,明確如何操作才能規范地進行探究實驗,使實驗過程更加嚴謹、科學。在問題明確后,學生進行實驗。
實驗裝置如圖所示:
探究活動一:觀察反射光線、入射光線和法線的位置關系 ,探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內。具體操作方法:以法線ON為軸線,將白色硬紙板的F面繞法線ON緩慢旋轉。(參考圖片進行操作)
學生實驗后歸納總結:反射光線和入射光線分居在法線兩側, 反射光線、入射光線和法線在同一平面內。
探究活動二:反射角和入射角的大小關系
重復上述實驗,在紙板上用描點法(取光線上一點和O點連線)畫出反射光線和入射光線,改變入射光線的方向,重復前面操作,描出三條入射光線和對應的反射光線,測出反射角和對應入射角的大小,進行比較,獲得規律。(實驗數據可以記錄在表格中。附:表格)
探究實驗記錄表:
實驗次數 入射角 反射角
1
2
3
學生活動:根據數據記錄,分析得出結論:反射角=入射角。
探究活動三:提醒學生改變入射光線的方向,使之沿著法線射向平面鏡,觀察現象。
學生歸納:當入射光線垂直射向鏡面時,反射光線與入射光線重合,反射角=入射角=0。
教師說明:垂直入射,原路返回。
探究活動四:讓學生調整入射光線使之逐步偏離重合位置,觀察反射光線的變化情況。
學生歸納:當入射光線遠離法線,反射光線也遠離法線;入射角增大,反射角也增大。
教師說明:規范說法—— 反射角隨入射角的增大而增大。
總結光的反射定律:(“三線共面”“兩線異側”“兩角相等”)
探究活動五:讓學生把入射光線沿原反射光線的位置射到鏡面(參考教材插圖做法)。觀察反射光線的位置。
學生討論得出:在反射現象中,光路可逆。
概括總結光的反射定律:利用PPT展示定律的內容。
1.反射光線、入射光線和法線的位置關系——三線共面
2.反射光線和入射光線的關系——兩線異側
3.反射角和入射角的大小關系——兩角相等
4.直射時(入射角=0)的規律——直射不變
5.反射現象中光路可逆性——光路可逆
(三)鏡面反射與漫反射
教師活動:利用PPT展示問題
(1)什么情況下,發生鏡面反射 什么情況下,發生漫反射
(2)發生鏡面反射和發生漫反射時,人眼的感覺有什么不同
(3)鏡面反射遵循光的反射定律嗎 漫反射遵循光的反射定律嗎
(4)我們能夠從各個方向看到物體,是因為物體發生了什么反射
(5)光污染是怎么回事
學生活動:自學教材,回答并解析問題。
教師活動:利用PPT分析學生困惑的問題:鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。(附:圖片)
利用科普資料,讓學生深入認識光污染(附:PPT展示)
1879年10月22日,愛迪生發明了第一盞真正有廣泛實用價值的電燈。他或許沒有想到,電燈讓地球迎來了電光時代,卻也因此帶來了新的環境災難——光污染。
“光害來襲,從天文災難到生態危機”
上世紀30年代,愛迪生發明電燈還不到60周年,天文學家就提出了“光污染”概念。他們指出,所謂光污染,就是“城市室外照明使天空發亮造成對天文觀測的負面影響”。隨著時間的推移,光污染早已演變成規模浩大的天文災難。
澳大利亞《宇宙》雜志曾報道,一份調查報告顯示,全球70%的人口生活在光污染中,20%(美國67%、歐洲50%)的世界人口,在夜間已經無法用肉眼看到銀河美景。該報告的作者稱:“人類正在失去美麗的夜空,而正是人工照明導致星空消逝。”在沒有光污染的晴朗夜空,肉眼可以看到的星星可達7 000顆,但在城市輝光的影響下,通常只能看到不足30顆。
每當夜幕降臨,蟄伏在群山中的天文臺便緩緩開啟圓頂的天窗,睜開窺測宇宙的“地球之眼”,仔細地搜集、尋找縷縷星光。回顧望遠鏡400年來的歷史,自19世紀末電燈開始普及后,便出現了星光與燈光的博弈。一方面是望遠鏡口徑的增大和分辨率的提高,對暗夜環境的要求越來越高;另一方面,城市的規模迅速擴大,光污染對望遠鏡的威脅越來越大。面對白晝化的日益擴展和緊逼,天文學家發出了無奈的感嘆:何處才能安放“地球的眼睛”
【課堂小結】
教師:通過今天的學習你學到了什么,有什么成功的經驗和收獲
學生總結:
1.利用實驗探究光反射時的規律。
2.光的反射定律的內容。
3.在光的反射現象中,光路是可逆的。
4.鏡面反射和漫反射。
【板書設計】
第2節　光的反射
一、光的反射:返回原來介質
二、光的反射定律:
三、光的反射分類:
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