4.2 光的反射定律 教案 2023-2024学年教科版初中物理八年级上册

4.2 光的反射定律 【学习目标】 1.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义; 2.理解反射现象中光路的可逆性; 3.了解什么是镜面反射,什么是漫反射。 【教学重难点】 重点:通过实验探究光的反射定律。 难点:应用光的反射定律以及镜面反射和漫反射的知识解释一些简单的现象。 【教学方法】 实验探究法、合作交流法、讨论法 【教学过程】 一、新课导入: 视频播放由于光的反射所显示出来的漂亮景象,如:水中的倒影、电影银幕上的画面、黑板反光…… 我们为什么还能看到人、玩具娃娃、小狗、照相机等这些本身不发光的物体?这些现象是由于什么原因形成的呢?引入光的反射。 二、新课讲授: 光的反射现象 教师引导学生思考: 1.我们能看到太阳、烟花、蜡烛等物体是因为这些物体自身能够发光。 2.我们也能看到人、玩具娃娃、小狗、照相机等这些本身不发光的物体,是因为光射到这些物体表面时会发生反射,有光射入我们的眼睛。 3.实验感知光的反射现象 把激光笔打开,让光斜射到镜面上,观察光的传播方向(为了看清光的传播径迹,可以喷些空气清新剂,并提醒学生注意安全,不要用激光笔照射人的眼睛),并试着画出光的传播径迹。 师生共同总结光的反射的定义: 光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。 任何物体表面都可以反射光。 (二)光的反射定律 1.光的反射的几个术语 根据画出的光路图,向学生介绍与光的反射有关的几个术语:一点、两角、三线。 入射点:光线射到镜面上的点。 法线:过入射点并垂直于镜面的直线。 入射角(i):入射光线与法线的夹角。 反射角(r):反射光线与法线的夹角。 2.实验探究光的反射定律 (1)提出问题 光在反射时遵循什么规律? (2)猜想与假设 a.反射光线、入射光线、法线_(选填“在”或“不在”)同一平面内。 b.反射光线和入射光线位于法线的_(选填“一侧”或“两侧”)。 c.光在反射时,反射角的大小_(选填“等于”或“不等于”)入射角。 学生根据提示做出猜想。 (3)设计并进行实验 教师演示:验证猜想a和b 让入射光线沿着光屏入射,观察光屏上得到的反射光线,再将有反射光线的半个光屏向后转动,观察光屏是否还有反射光线。 学生认真观察现象,得出结论:①反射光线、入射光线和法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分别位于法线的两侧。 (4)学生分组实验:验证猜想c 将半圆形的硬纸板放在量角器后作为光屏,垂直置于平面镜上,改变入射光线的方向(做3次),观察反射光线怎样改变,将入射角与反射角填入表格。 实验序号 入射角i 反射角r 1 2 3 学生分析讨论,得出结论:反射角的大小等于入射角。 教师强调:不能说成入射角等于反射角,因果关系不能颠倒。 (5)分析论证 师生共同综合以上实验,得出光的反射定律: a.反射光线、入射光线和法线在同一平面(三线共面)。 b.反射光线和入射光线分别位于法线两侧(两线分居)。 c.反射角等于入射角(两角相等)。 (6)评估与交流 a.让光逆着反射光线的方向从B点射到镜面O点,发现其反射光线与OA重合,说明光反射时光路是可逆的。 如果你在一块平面镜中,看到了另一位同学的眼睛,你的同学也一定会从这块平面镜中看到你的眼睛,因为光路是可逆的。 b.若入射光线向法线靠拢,即入射角减小时,反射光线也会靠拢法线,即反射角也会减小。当入射光线逐步偏离法线位置时,即入射角增大时,反射光线逐步偏离法线,即反射角也会增大。 c.当入射光线与法线重合时,即入射角为零,反射光线与法线也重合,即反射角也为零。 3.作光的反射光路图 画出图中的法线和反射光线。 教师讲解:首先过入射点O作垂直于镜面的法线,然后根据反射角等于入射角,在法线左侧画出反射光线,如图所示。 教师点拨:铅笔作图直尺画线,光线是实线且带箭头,角度标对。法线是虚线,且法线要垂直于镜面。 (三)镜面反射和漫反射 让一束太阳光斜射到平面镜上,调整镜面的方向,会在墙上产生一个明亮的光斑,迎着反射光的方向看很刺眼;用一张白纸代替镜面,从各个方向都看不到刺眼的亮光,同时墙上也没有明亮的光斑。 教师播放视频:镜面反射和漫反射现象 1.镜面反射 特点:反射面平整光滑;当光平行入射时,会被平行反射,在这个方向的反射光很强,只能从这一个方向看见物体。 请学生举出生活中哪些现象是镜面反射:黑板反光、灯下看书反光、平静的水面、皮鞋擦油等。 2.漫反射 特点:反射面粗糙,凹凸不平;当光平行入射时,反射光射向四面八方,使我们能从各个方向看见物体。 请学生举出生活中哪些现象是漫反射:各个方向都能看清黑板上的字、电影屏幕等。 教师说明:镜面反射和漫反射虽然是两种不同的反射现象,但它们都遵循光的反射定律。 3.通过类比法理解镜面反射与漫反射 反射分类 镜面反射 漫反射 相同点 镜