第四章 光现象第2节 光的反射设计说明本节是在上一节的基础上继续研究光的传播特点，研究的是光在传播的过程中遇到分界面时一般不再沿直线传播，而会发生反射。而反射时遵循的反射定律在实际中应用广泛，也是学习下一节平面镜成像的基础。光的反射规律的实验探究，除了要观察现象之外，还要探究两角之间的具体大小关系，对学生的要求较高。建议在做好教材中让学生作光路图和探究光反射时的规律的同时，发动学生利用身边的小物品自己动手设计小实验，以激发学生的学习兴趣。镜面反射和漫反射可先实际感受镜面反射和漫反射的特点，再让学生利用光的反射定律作光路图，总结两种反射的不同特点。光路可逆的知识点可以让学生在完成光的反射规律的探究之后，自行验证。教师在教学中应注意介绍光的反射定律在生活中的应用，让学生在生活中获得知识。例如，电视遥控器不一定对着电视接收口才能调台；利用光的反射将光引入室内照明（可配合图片或视频）等。教学目标1.通过多媒体展示、生活实例、小实验等认识光的反射现象。2.通过实验探究认识光的反射规律，了解法线、入射角、反射角的含义。3.通过实验、学生小游戏了解光路的可逆性。4.通过身边的事例和实验现象，能区别镜面反射和漫反射。教学重点难点1.重点：正确确定入射角、反射角，理解光的反射规律。2.难点：设计与组织关于“光反射时的规律”这一问题的探究活动。教具1.学生用：激光笔一支、平面镜一块、可折叠的硬纸板一块、量角器、铅笔。2.教师用：激光笔一支、平面镜一块、多媒体。教学过程回顾思考1.光在________介质中是沿直线传播的。能说明光沿直线传播的现象有________、________、________等。2.为了形象地表示光的传播情况，通常用一条________的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫光线。3.光在不同介质中的传播速度是________的，在________中的传播速度最大，约为________m/s。导入新课1.多媒体导入通过展示生活中常见的画面，引导学生思考并提出问题，引入新课。画面1：闪闪发光的钻戒。画面2：波光粼粼的水面。画面3：耀眼的玻璃幕墙。教师：光芒四射的钻戒，会发光吗？把它放入黑暗的屋子，还能看到它吗？耀眼的水面和“发光的玻璃幕墙”是它们里面有个“小太阳”吗？引导学生从会不会发光、里面有没有“小太阳”方面进行回答。教师：不会发光，我们为什么会感觉到它们是如此耀眼？引导学生从“它们如此耀眼”的原因方面回答。教师：关于光的反射，有没有一定的规律？生活中又有哪些重要的应用？这是我们今天要探讨的问题。2.小游戏导入做游戏：找一名同学到讲台前利用讲桌上的仪器将老师藏在讲桌后面的礼物展示给大家看。学生：选出平面镜并利用平面镜能成像的特点，使同学们看到了礼物。教师问：你为什么选择平面镜？（平面镜能反射光）教师给予表扬，并把礼物送给他。3.实验导入把玩具激光笔打开，让光照射到平面镜上。教师：观察刚才的演示实验，同学们观察到了什么现象？学生：光被平面镜反射到了天花板上，它改变了光的传播方向，天花板上出现了一红色小光斑。教师：关于光的反射，有没有规律呢？在生活中有哪些应用呢？这就是我们本节要探讨的问题。由此导入新课并板书课题。进行新课探究点一反射现象提出问题：同学们，现在你们能够看到教室里发光的日光灯和身边的同学吗？如果能看到，是什么原因？学生：能看到，因为有光从物体射入我们的眼睛。教师：由日光灯和身边的同学射入我们眼睛的光的来源有什么不同呢？交流思考：日光灯的光是自己发出的，身边同学本身不发光，是反射的日光灯或太阳的光。概括归纳得出能看见不发光的物体是因为光在它们的表面发生了反射。阅读教材第73页第一段可知：光遇到许多物体的表面都会发生反射。我们能够看到这些不发光的物体是因为它们反射的光进入我们的眼睛。列举生活中光反射例子。探究点二探究光的反射规律1.几个基本概念学生实验：请利用桌子上的器材（一张白纸、一小块平面镜、激光小手电、铅笔）将光传播的路径显示出来。大屏幕展示：反射光线、入射光线、反射角、入射角、法线的画面，介绍相关概念。如图所示：入射光线AO：射向反射面的光线。反射光线OB：从反射面射出的光线。法线ON：过入射点垂直于反射面的直线。入射角i：入射光线与法线间的夹角。反射角r：反射光线与法线间的夹角。以上几个概念，可以在学生画下光的反射路径的基础之上，通过让学生给几条线和角起名的方法进行教学，学生说的不够全面准确的情况下教师再进行补充说明。特别注意指出的是反射角和入射角的概念是光线与法线的夹角，而不是光线与镜面的夹角。2.探究光的反射规律（1）提出问题演示实验：用喷壶喷出水雾，将激光笔发出的光束射到平面镜上，让学生观察入射光束、反射光束、镜面三者的位置关系，可多改变几次入射光束方向，让学生观察。教师：根据观察到的现象你认为，光向外反射时遵循什么规律？或者说光沿什么方向射出？（2）猜想与假设教师：根据观察到的现象，你认为光的反射有什么规律？（留给学生思考和表达的时间）教师整理学生的猜想并分类板书，大致应有以下几种：反射角和入射角的大小关系。反射光线和入射光线的位置关系。反射光线和入射光线、法线的方位关系。教师：有什么办法可以得出正确的结论呢？（3）制订计划与设计实验留有足够的时间让学生思考、讨论、归纳之后说出自己的办法。（学生说的不恰当由教师补充）探究一：反射角和入射角的关系。方案：改变入射角的大小，记下对应的反射角的大小，比较每一组入射角和反射角的大小。探究二：三线的位置关系方案：每次改变入射光线的位置，观察反射光线的位置变化并看反射光线、法线、入射光线的位置关系。探究三：三线是否共面方案：利用可以前后偏折的纸板，先让纸板在同一个平面内，再将入射光线射到反射面上，观察纸板上是否有反射光线；然后将纸板上有反射光线的一侧向后或者是向前偏折，观察纸板上是否有反射光线。（4）进行实验并收集证据（先开放性分组实验，并将实验结果填入探究报告的表格中，然后小组间交流实验结果）要多做几次实验，才有说服力。（5）进行分析与论证引导学生用自己的语言说出实验结论（小组之间相互补充）。归纳总结：光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。可以用自己的语言形象地概括为“三线共面、两角相等、法线居中”，来描述这“三线”“两角”之间的关系。点拨：在叙述反射定律时，向学生指出：反射角等于入射角，而不是入射角等于反射角，入射角是“因”，反射角是“果”，反射角随入射角的变化而变化，要明确其中的因果关系。（6）交流与评估：反思实验过程，你有没有新的发现？（若是学生不能发现光路可逆，则进行下面的实验）教师：将入射光线沿反射光线的反方向射入，观察反射光线的位置。你有什么发现？同桌间通过平面镜看对方的眼睛。总结出光路是可逆的。（用大屏幕展示出来）例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）甲 乙例1（2019广东中考）如图所示，在“探究光的反射规律”实验中，小明将硬纸板竖直地立在平面镜上，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON向后转动，如图甲所示，入射角等于________（选填“30”或“60”）；若增大入射角，则反射角________。若将右侧纸板向后转动，如图乙所示，在右侧纸板上________（选填“能”或“不能”）观察到反射光。解析：由入射角的定义知，入射角是指入射光线与法线之间的夹角，所以由题图甲知，入射角等于30；又由光的反射定律知，反射角等于入射角，且反射角随入射角增大而增大，所以若增大入射角，则反射角也随之增大；根据光的反射定律，反射光线、入射光线和法线共面，所以若将右侧纸板向后转动，则由于右侧纸板不再与左侧纸板共面，所以在右侧纸板上不能观察到反射光。答案：30增大不能探究点三镜面反射和漫反射1.学生体验两种反射（1）让手电筒发出的光斜射到平面镜上观察反射光的方向和特点。（2）让这束光斜射到毛玻璃上观察反射光的方向和特点。学生叙述自己的感受：平面镜反射后的光束集中，在一定的方向上，射入眼睛明亮刺眼；毛玻璃反射的光没有明显的方向，感觉不到明亮刺眼。2.用光的反射定律解释两种反射利用大屏幕展示作出图1和图2的反射光路图。（为镜面反射和漫反射的教学埋下伏笔）图1 图2学生画图之后教师展示。（针对作图情况做出适当的评价）教师：如果我们将前三个镜面、后三个镜面分别连接成一个镜面，请观察它们各有什么特点？（停顿给学生留有思考和回答的时间）3.分析归纳引导学生分析自己感受到的两种反射的不同特点和画出的两个光路图，将图1中的三个镜面连接起来就是一光滑的平面镜，平行光线会被平行射出，如图所示；将图2中的三个镜面连接起来，是表面不再光滑平整的反射面，光线不向同一方向反射，进一步拓展，光线向四面八方射出，如图所示。由此得出镜面反射和漫反射的概念。镜面反射：一束光平行照射到镜面上后，会被平行地反射。漫反射：凹凸不平的表面会把平行的入射光向着四面八方反射。两种反射都遵循光的反射定律。4.列举生活中常见的现象有哪些？镜面反射：水面倒影、镜中花等。漫反射：看到粉笔字、银幕上的电影等。例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）例2一天下午，小明向远处的一座大楼望去，他看到一个现象：有的窗户明亮刺眼，而有的却是黑洞洞的。他问妈妈这是怎么回事，妈妈告诉他，那座大楼有的窗户是开着的，有的是关着的，小明很快就明白了其中的道理。请你解释出现上述现象的原因。解析：根据镜面反射的特点，平行光射入后会被平行地反射出去，太阳光照在关着的窗户上，在玻璃的表面发生镜面反射，小明恰好处于反射光线的方向上，有很强的光进入眼睛，因此看起来明亮刺眼；如果窗户开着，太阳光就射到屋内，没有发生镜面发射，很少有光反射出来进入小明的眼睛，因此看起来黑洞洞的。答案：见解析点拨：牢固掌握镜面反射和漫反射的特点，镜面反射的关键是反射光束集中，射入人眼时人感到明亮耀眼；漫反射则是反射光线向四面八方反射，在任何角度都能看到。课堂小结当堂达标（见导学案“当堂达标”）参考答案1.B2.B3.A 4.C5.B6.（1）显示光的传播路径（2）量角器7.镜面光滑8.竖直45不能布置作业教材第76页“动手动脑学物理”第1至5题。板书设计一、光的反射现象光射到物体表面传播方向发生改变的现象。二、光的反射定律1.几个基本概念（一点、二角、三线）如图所示，（1）入射光线AO；（2）入射点O；（3）反射光线OB；（4）法线ON；（5）入射角i；（6）反射角r。2.内容：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。三、光路的可逆性反射现象中光路可逆。四、镜面反射与漫反射镜面反射：反射面光滑平坦，平行入射的光线平行射出。漫反射：反射面凹凸不平，平行入射的光线向各个方向射出。教学反思_____ _ _______