光的反射教案

    “光的反射”教学设计     江苏省无锡市社桥中学 胡志英      
    这是本教材中第一个比较完整的探究实验,对学生的物理学习是一个很重要的开端,既要引导学生学习如何开展探究实验,又要让学生体验物理探究的乐趣,与九年义务教育物理教材相比,课程标准降低了教学要求,由原来的“光的反射定律”改为“光的反射规律”,只要求学生知道“在反射现象中,反射角等于入射角”,而对“反射光线与入射光线、法线在同一平面”及“反射光线与入射光线分居在法线两侧”都不作要求,但是在探究的过程中必然会有学生发现这些规律,同样可以归纳到“收获”之中,既培养了学生的分析归纳能力,也让他们感受到观察在物理实验中的重要性,为今后的学习打下良好的基础。
    【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。

《光的反射教案》