1、132 探究光的反射规律教材解读从本章的知识体系来看,光的反射定律既是全章的重点,又具有承上启下的作用:上一节研究了光在同一种均匀介质中的传播情况,本节进一步研究光在两种介质的界面上发生反射的现象和规律,这些知识是学习下一节平面镜和球面镜知识的基础,同时也为后面“探究光的折射规律”做了方法和技能上的准备。本节教材的编写思路是:首先通过“活动 1”中的小实验,让学生感性认识光的反射现象,并从“敲击桌面、光斑颤动”的现象中发现问题“反射光线、入射光线、反射面(镜面)之间有什么关系”,激发学生探究的兴趣。然后进一步通过“活动 2”,探究光的反射规律;得出反射定律后,再学习镜面反射和漫反射,关注与光的
2、反射有关的生活和社会问题。知识与技能1.了解光在一些物体表面可以发生反射。2.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义。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。过程与方法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“探究光的反射规律”这一实验过程,用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系,测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角,总结探究的结论,获得全面的探究体验。4.通过观察,理解镜面反射和漫反射的差异。教学目标情感、态度与价值观1.在“探究光的反射规律”的过程中培养学生的科学态度。2.密切联系实际,提高
3、将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。(续表)重难点处理重点:光的反射定律的探究过程及内容。根据实验探究的步骤对光的反射进行探究,发现其存在的规律,并由学生提出相应的认识难点,教师进行演示或指导。难点:对镜面反射及漫反射的理解。该知识点比较抽象,是在理论知识的基础上认识生活中的现象,因此需要根据反射光线的特点及反射面的特点进行辨别区分,适当进行总结,并进行训练。实验改进课题:探究光的反射规律。器材:小平面镜、激光灯、画上刻度的画板(表面粗糙,便于显示光路)。改进方法:画板:画板表面粗糙,使入射光线与反射光线的路径能够更清晰地显示出来,实验现象更加清楚。割开画板:
4、把割开的线作为法线,割开后便于纸板前后转动,验证反射光线与入射光线是否在同一平面内。在画板上画出刻度:画刻度时不必像量角器上的刻度2一样细致,只需要画出几个刻度即可,省去了用笔画线、用量角器量角度等繁琐步骤。教学建议光的反射定律是通过实验总结出来的光学规律,所以教学时要为学生创造更多亲自动手实验的机会。建议本节课在实验室里教学,让学生经历“活动 1”和“活动 2”的探究过程,在实验中发现问题,展开探究,得出规律。教学方法 实验探究、交流讨论、阅读。学点 1 光的反射现象观察:如图 321 所示,让激光笔或手电筒的一束光斜射到镜面上,光的传播方向_发生改变_;当轻轻敲击桌面时,被反射的光线的传播
5、路径也会_发生改变_。图 321总结:光在两种介质分界面上改变_传播方向_又返回_原来介质_中的现象,叫做光的反射。问题 1:光反射时,光束的路径可用如图 322 所示的作图方法来表示。图 322其中 AO 叫做_入射光线_, OB 叫做_反射光线_,从入射点 O 引出的一条_垂直_于平面镜的直线 ON 叫做_法线_,入射光线 AO 跟法线 ON 的夹角 叫做_入射角_,反射光线 OB 跟法线 ON 的夹角 叫做_反射角_。问题 2:我们为什么能看见不发光的物体?答:因为物体的表面都能_反射光_。学点 2 光的反射规律实验 1:探究光的反射规律实验准备:如图 323 所示,在平面镜 M 的上方
6、竖直放置一块附有量角器的白色光屏,是为了显示光的_传播路径_,并测出_入射角_和_反射角_;白色光屏是由可以绕 ON折转的 E, F 两块板组成的,是为了验证_入射光线_和_反射光线_是否在同一平面内。图 323实验过程:(1)探究反射光线和入射光线的关系:保持 E 光屏和入射光线不动,转动 F3光屏,观察反射光线,将结果记录在下表中。F 光屏 与 E 光屏在同一平面 内 向后折 向前折反射光线能否显示 _能_ _不能_ _不能_(2)探究反射角与入射角的关系:观察并测量入射角分别为 30,45,60时的反射角,并记录在下表中。入射角 30 45 60反射角 _30_ _45_ _60_实验中
7、改变入射角度,做三次实验,是为了使得出的规律具有普遍性。实验结论:光反射时,反射光线、入射光线和法线三者在_同一_平面内,反射光线和入射光线分别位于_法线_两侧,反射角_等于_入射角。这就是光的反射定律。交流讨论:当入射角减小时,反射角也_减小_;当入射角为 0时,反射角也为_0_。实验 2:探究光路的可逆性提出问题:当光线沿着原反射光线入射时,此时反射光线怎样?探究过程:如图 324 所示,使一激光灯射向平面镜,观察反射光线。然后用另一激光灯沿原反射光线入射。图 324实验现象:反射光线沿原_入射_光线射出。实验结论:在光的反射中,光路是_可逆_的。学点 3 镜面反射与漫反射问题 1:让平行
8、光分别射向平滑的表面和粗糙的表面,会出现如图 325 所示的现象。图 325平滑的表面能将平行的入射光线都沿某一相同方向反射出去,其反射光线也是_平行_的,这种反射叫做_镜面_反射;粗糙不平的表面将平行入射的光线向_各个_方向反射,这种反射叫做_漫_反射。问题 2:如图 326 所示,用手电筒照向墙壁上的镜子(提示:本实验在晚上做效果会更好),为什么有的同学感觉墙壁很亮,有的同学又感觉镜子很亮呢?4图 326答:用手电筒照射平面镜,平面镜发生_镜面_反射,在反射的光路上有很强的光进入人眼,其他地方几乎没有光线进入人眼;墙壁发生漫反射,反射光线射向_四面八方_,各个方向均有光线进入人眼。所以处在
9、反射光路上的人感觉平面镜是亮的,墙壁是暗的,不在镜面反射光路上的人感觉墙壁是亮的,平面镜是暗的。问题 3:为什么要用粗糙的白布制造电影的银幕?答:粗糙的白布可以使投射到上面的光发生_漫反射_,以保证在影院任何位置都可以观赏到逼真的画面。如果银幕太过平整,就会发生_镜面反射_,导致银幕上看上去有些地方总是很亮,而有些地方总是很暗。学点 4 光反射的应用阅读教材 P54“光反射的应用”部分内容,回答下面的问题:问题:红宝石激光器的红宝石两端被磨成一对平行的_平面_镜,使很强的激光经多次_反射_,形成激光束;人造卫星利用光的_反射_,在遥远的太空探测地面的河流和森林,估计农作物的产量;光纤是利用光的反射传输信息。但光的_反射_有时也会影响人们的生活,如城市的_玻璃幕墙_反射的强烈阳光,常会影响居民的生活,使司机驾驶汽车时受到干扰。