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1、第二節(jié) 光的反射
教案示例
教學(xué)目標
一、知識與技能
1.了解光在一些物體表面可以發(fā)生反射。
2.認識光反射的規(guī)律,了解法線、入射角和反射角的含義。
3.理解反射現(xiàn)象中光路的可逆性。
4.了解什么是鏡面反射,什么是漫反射。
二、過程與方法
1.通過實驗,觀察光的反射現(xiàn)象。
2.體驗和感悟我們是如何看不見不發(fā)光的物體的。
3.經(jīng)歷探究“光反射時的規(guī)律”,用實驗的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系,測量反射光線與法線、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的體驗。
4.通過觀察,理解鏡面反射和漫反射的
2、主要差異。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.在探究“光反射時的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。
2.密切聯(lián)系實際,提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。
3.鼓勵學(xué)生積極參與探究活動。
教學(xué)重點:用探究法研究光的反射定律。
教學(xué)難點:用光的反射解釋一些簡單現(xiàn)象。
教學(xué)準備:氦氖激光器、刻度尺、手電筒、水、盆、光的反射演示裝置圖、平面鏡、玻璃片、投影片、手電筒(玻璃上有1~ 2 mm縫隙的黑紙)、白紙、小平面鏡、大頭針、量角器、鋼筆、圖釘、刻度尺、透明膠條。
教學(xué)過程
一、引入新課
我們都知道光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,你能舉例說明
3、嗎?小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都說明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。光在真空中的傳播速度是3× 108 m/s。我們?yōu)槭裁茨芸匆娙展鉄?、燭焰?日光燈,蠟燭是光源,我們能看見光源是因為光源發(fā)出光射入我們的眼睛。
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?打開燈就能看到屋子里的東西。為什么打開燈就能看見屋子里的東西呢?所有的物體表面都反射光,我們能看到不發(fā)光的物體,就是因為它們反射的光射入了眼睛。本節(jié)我們學(xué)習(xí)有關(guān)光的反射的知識。
二、新課教學(xué)
(一)光的反射定律
演示實驗1:在桌面上放一盆水,用強光的手電筒照射到水面上。
實驗現(xiàn)象:可
4、以看到墻壁上有明亮的光斑,光射到任何物體表面都能發(fā)生反射。光的反射有什么規(guī)律?在講光的反射規(guī)律時,讓我們先弄清幾個光反射中的名詞。
演示實驗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、兩角、三線。教師在黑板上畫出反射圖。
入射點:(O)入射光線與鏡面上的接觸點。入射光線(AO)反射光線(OB)法線(ON):通過入射點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。
探究:光反射時的規(guī)律
1.提出問題光在反射時遵循什么規(guī)律?也就是說,反射光線沿什么方向射出?
2.設(shè)計實驗和進行實驗
5、
我們用演示實驗和學(xué)生實驗研究光的反射,其中選擇對光反射能力強的平面鏡做反射面,用白色硬紙板和白紙顯示光束傳播的路徑。
?。?)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,讓學(xué)生觀察從鏡面反射的光線的方向。
甲 乙 丙
(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。
?。?)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?
3.反射角和入射角的關(guān)系讓學(xué)生兩人一組做實驗研究,可采取如丙圖所示的實驗裝置。
?、賹⒁粡?6 K的白紙用圖釘或透明膠條
6、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。
?、谧審氖蛛娡睬懊婕埧p中射出的光分別沿OA、OA1、OA2射向鏡面,觀察反射光線。
?、鄯謩e在每條反射光線的位置上用大頭針扎一個孔B、B1、B2。用刻度尺畫出直線分別將OB、OB1、OB2連接起來。
?、茉儆昧拷瞧髁砍龇瓷浣牵╮)和入射角(i)的大小,并記錄大小進行比較。
?、菔构饩€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在一個平面內(nèi)時有反射光線,且反射光線隨著入射光線的改變而改變。
7、 (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可看出反射時光路是可逆的。
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)。
?、鄯瓷浣堑扔谌肷浣恰?
說明:(1)光的反射定律可概括為十二個字三線共面,兩線分居,兩角相等。
?。?)反射定律的第三條反射角等于入射角,不能說入射角等于反射角,因為先有入射,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是果。
?。?)在反射時,光路是可逆的。
上述過程中,學(xué)生動眼觀察、
8、動手實驗、動腦分析,有利于引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強對知識的理解。
1.畫出下列入射光線的反射光線:教師板演如何畫已知光線的入射光線或者反射光線。
2.已知反射光線與入射光線成90°夾角,請畫出鏡面的位置。
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)。
?。?)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示。
?。ǘ╃R面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射。不同的表面對光的反射是不一樣的
9、。
演示實驗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的。其他方向無反射光。這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射。如圖甲所示。
演示實驗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,而是射向各個方向。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方向看到物體。
說明:
(1)物體表面光滑時產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時,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,可以提出以下問題
10、,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護同學(xué)的眼睛,請你根據(jù)所學(xué)的知識提出改變這種狀況的建議。
解答:(1)這是因為光射到黑板和粉筆字上都要發(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射入眼睛時,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強,對眼睛的刺激強烈,所以黑板“反光”時粉筆字反而變得看不清楚。
?。?)為了保護同學(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,讓手電筒的光正對著平面鏡照射,從側(cè)面看去
11、,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗。想想看,并解釋為什么。
說明:這個小實驗讓學(xué)生回家認真做一下,以對鏡面反射和漫反射有一個比較深刻的理解。
本題的答案為:因為鏡面很光滑,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,反射光線射到各個方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮。
三、知識小結(jié)
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題:
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.光在反射時光路是可逆的。
4.物體對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。
四、板書設(shè)計
(一)光的反射
?。ǘ┕獾姆瓷涠?
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。
?。ㄈ┰诜瓷鋾r光路是可逆的。
?。ㄋ模╃R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”時看不清字。