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第二章光现象

第二节光的反射

【教学器材】

演示实验器材：激光演示仪，蚊香，带盖的玻璃盒。

学生实验器材：平面镜，纸板盒，蒙黑纸的手电筒，直尺，量角器，笔。

【教学目标】：

1.知识和技能。

(1)了解光在一些物体表面可以发生反射。

(2)认识光的反射规律，了解法线、入射角、反射角的含义。

(3)理解反射现象中光路的可逆性。

(4)了解什么是镜面反射，什么是漫反射。

2.过程和方法。

(1)通过实验，观察光的反射现象。

(2)体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。

(3)经历探究"光反射时的规律"，用实验的方法获得反射光线、入射光线与法线的位置，测出反射角与入射角，总结探究的结论，获得比较全面的探究活动的体验。

(4)通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。

3.情感、态度与价值观。

(1)在探究"光反射时的规律"过程中培养学生的科学态度。

(2)密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。

(3)鼓励学生积极参与探究活动。

教学过程

一、引入课题

太阳、电灯、蜡烛等物体发出的光会射到我们的眼睛里，我们就能看见这些物体了，许多不会发光的物体为什么也能被我们看见呢?

由于自然常识课的学习和学生自身的经验，学生很快答出：因为光的反射。

(板书)二、光的反射

(副板)光→人眼(光的接收器)

直接发光的物体→光源

间接发光的物体→本身不发光的物体

备注：光在任何物体的表面都会发生反射。按照课本的排列是先实验后讲概念，根据学生的思维能力，这是不妥的。

二、新课教学

1.光的反射现象。光射到物体表面时传播方向发生改变的现象。

2.几个基本概念(一点二角三线)。a.入射光线AOb.入射点O：入射光线与反射面的交点。c.反射光线OB。d.法线：过O点作反射面的垂线ON。e.入射角∠i：入射光线与法线的夹角。f.反射角∠r：入射光线与法线的夹角。提问：引入入射角∠i及反射角∠r的意义是什么呢?

学生讨论：甲认为，数学题常用"东偏南20°"来表示方向，所以入射角∠i及反射角∠r是表示光线传播方向的;乙认为，甲的观点是正确的，因为地理上也是用角度来表示方向的。

3.探究光反射时的规律。

提出问题：

光在反射时遵循什么规律?也就是说，反射光线沿什么方向射出?(即反射角与入射角之间有什么关系呢?)

设计实验和进行实验：

(1)如图所示，把一个平面镜放在桌上，再把一张纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。

(2)一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。

(3)改变光束的入射方向，重做一次。

(4)取下纸板，用量角器测量ON两侧的角i和r。

4.讨论。

(1)怎样使纸板能稳定地竖直在平面镜上?

学生在讨论中提出多种方案，如在纸板后做一个支架，用纸盒的一个侧面，用泡沫包装盒，等等。

(2)怎样得到"一束光"?

有人首先提出用太阳光，但马上有人反对，认为太阳光不是"一束光"，又有学生想到前一节刚做的小孔照相机，其外筒可以利用，透过外筒上的小孔，能得到"一束光"。可是，如果阴天怎么办?用手电筒。集中大家的讨论结果，认为用一张开有小孔的黑纸蒙着手电筒，就能得到"一束光"了。还有学生提出用激光笔，当然效果更好。

(3)怎样画出光的径迹?

问题提出后，立即有学生想到，把光对着O点入射，分别沿着入射光和反射光线点点，用直尺连接OA与OB即是入射光线和反射光线了。

(4)根据讨论写实验报告。

[实验目的]光反射时的规律。

[实验器材]平面镜，纸板盒，蒙黑纸的手电筒，直尺，量角器，笔。

[实验步骤]①在纸板上作一条与底边垂直的虚线ON，放在平面镜上。

②将一束光射向O点，记录入射光和反射光的径迹。

③用量角器测量ON两侧的角i和r。

备注：学生没有关于物理实验的经验，如果只看课本中的内容，是很难完成实验的，所以必须引导学生对实验器材、实验步骤进行讨论，以培养学生设计实验、进行实验的能力。

5.分析和论证。提问：关于光的反射，你发现了什么?生答：反射角r与入射角i很接近;反射光线与入射光线在法线的两侧;反射角r与入射角i应该相等;从实验记录中找不出什么规律。为何会找不出规律呢?请观察演示实验。

演示实验一：在玻璃盒中点燃蚊香，使里面充满烟雾，比较手电筒的光线与激光光线射入其中的效果。

演示实验二：用激光演示仪演示光的反射。

在演示实验的启发下，找出实验失败的原因：

①光的路径记录不够细心;

②角度的测量不准确;③光束不够细。如何改进呢?①改用激光笔作光源;②在纸板上先细心地画好角度。通过改进再进行实验，得出：光反射时，反射角r等于入射角i;反射光线与入射光线在法线的两侧;反射光线、入射光线及法线在同一平面上。

6.光路的可逆性。

小实验：用一块板挡在两个学生之间，使彼此小能看到对方，怎样才能彼此看见呢?由于学生有此经验，用一块镜子就能解决，作图说明光路的可逆性，学生很容易接受。

7.镜面反射与漫反射。

小实验：用手电或太阳光照在镜面上反射，照到学生的脸上，他们会感到刺眼;而照在白纸上时，光线则比较柔和。什么原因?

①光照到镜面上发生了反射，而照在白纸上时，没有发生反射。(马上遭到了以学习小组为单位，准备实验器材，在讨论分析的基础上进行实验，体验实验的过程。此实验上节课做过但是观察的角度不同，可获得不同的启发。光线是为了研究光的传播路经而作的直线，其实它并不存在，这是物理研究中常用的一种方法。其他同学的反对)

②光照在白纸上时，发生了漫反射。

提问：漫反射遵守光的反射规律吗?

生答：遵守。

三、板书设计

1.光的反射现象。

光射到物体表面传播方向发生改变的现象。

2.几个基本概念(一点二角三线)。

①光线OA。

②入射点O：入射光线与反射面的交点。

③光线OB。

④法线：过O点作反射面的垂线ON。

⑤入射角∠i：入射光线与法线的夹角。

③反射用∠r：入射光线与法线的夹角。

3.光的反射规律。

光反射时，反射角r等于入射角i;反射光线与入射光线在法线的两则;反射光线、入射光线及法线在同一平面上。

4.光路的可逆性。

5.镜面反射与漫反射。

四、练习及作业

1.已知镜面及入射光线，要求画出反射光线。

2.已知镜面及反射光线，要求画出入射光线。

3.已知反射光线及入射光线，要求画出镜面。

4.完成课本第41页"动手动脑学物理"中各题。

五、课堂教学小结与延展

小结：如果只按照课本的要求去进行教学，是无法完成教学任务的，因为我们的学生缺乏动手实践的意识，更缺乏动手实践的能力。如前一节课，请学生课后完成一只小孔照相机的制作，许多人无法做好一只圆筒。所以，在学科学习的初始阶段，应以养成良好的本学科的学习习惯为主，使学生在逐步体验成功的喜悦中培养兴趣，学会观察，学会提问，学生设计简单的实验去验证自己的猜想，学会吸取别人的成功改善自己，学会合作交流，等等。这些能力的养成，比学会一些知识、技能更重要，所以引导学生分析问题，分析实验，开始可能缓慢些，但必须夯实这一过程，为以后的教学打好基础。尤其是思维基础较差的班级，更需要教师的耐心，因为这里是他们学习的转折点，低的起点，小的台阶，更易获得成功的体验，在乐学中培养学好物理的信心。

延展：在本节的教学过程中，"光线"一词常出现，会有学生提出：光线是一条线吗?对于这点，可以因势利导地向学生介绍，在物理探究过程中，有许多研究方法，在我们今后的学习中会不断遇到。"光线"并不真正存在，是人们为了研究光的传播路径而做的带箭头的直线。这样讲清有助于学生物理思维的培养，在生活中学习物理，同样学生也会有意识地把物理知识运用于生活实际。