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1、第二節(jié) 光的反射
教案示例
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.了解光在一些物體表面可以發(fā)生反射。
2.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。
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(guò)程與方法
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn),觀察光的反射現(xiàn)象。
2.體驗(yàn)和感悟我們是如何看不見(jiàn)不發(fā)光的物體的。
3.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)。
4.通過(guò)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(jià)值觀
1.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。
2.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)。
3.鼓勵(lì)學(xué)生積極參與探究活動(dòng)。
教學(xué)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: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(guò)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(shuō)明
3、嗎?小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都說(shuō)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?jiàn)日光燈、燭焰?日光燈,蠟燭是光源,我們能看見(jiàn)光源是因?yàn)楣庠窗l(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(kāi)燈就能看到屋子里的東西。為什么打開(kāi)燈就能看見(jiàn)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?yàn)樗鼈兎瓷涞墓馍淙肓搜劬?。本?jié)我們學(xué)習(xí)有關(guān)光的反射的知識(shí)。
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
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(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(huà)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。
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)
5、
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。
甲 乙 丙
?。?)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?
3.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。
?、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(huà)出直線ON作為法線;在ON的一側(cè)畫(huà)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(gè)孔B、B1、B2。用刻度尺畫(huà)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。
?、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(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。
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(shí)光路是可逆的。
光的反射定律:
?、俜瓷涔饩€與入射光線、法線在同一平面內(nèi)。
?、诜瓷涔饩€和入射光線分居法線的兩側(cè)。
?、鄯瓷浣堑扔谌肷浣?。
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,反射是果?
?。?)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、
8、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。
1.畫(huà)出下列入射光線的反射光線:教師板演如何畫(huà)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(qǐng)畫(huà)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(huà)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(huà)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
9、。
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。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。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
10、,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。
?。?)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
11、,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(méi)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。
三、知識(shí)小結(jié)
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。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)
(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(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。