4.2 光的反射 2024-2025学年人教版物理八年级上册

2 光的反射 学情分析 学生在学习本节课前已经有了光沿直线传播的知识基础，在实际生活中也有了一定的感性认识，知道了一些光的反射定律的应用，比如在水面上可以看到岸上树的倒影、照镜子等，这些都与光的反射相关，但同时学生也有诸如“人远离镜子时，感觉镜中人像的大小在变化”等错误的前概念。学生对光的反射定律的具体内容和其在生活中的应用还不是特别清楚。对光的反射定律的探究涉及空间几何知识，这是学生知识中的空白部分。学生的形象思维比较好，但抽象思维比较弱。 教学建议 本节课的内容在本章中具有承上启下的作用。光的反射定律是光的传播的基本规律之一，光的反射定律在实际中应用广泛，并且在教材中是通过实验探究得出的，是学生在物理课学习中碰到的第一个探究角度关系的实验，也是培养学生良好的学习习惯、实验方法的契机。在本节课的教学中，建议教师适当引导学生自主进行实验探究，让学生逐渐习惯用实验探究的方法寻找生活中的规律。对光的反射定律，不仅要求学生知道并记忆其具体内容，还要求学生会用它解决实际问题，同时让学生关注得出结果所用的研究方法。要引导学生初步学习用数学方法分析实验现象，并在分析实验现象的基础上逐步解释现象的物理学本质。 教学目标 物理观念 1．知道光的反射现象，并能指出反射现象中的入射点、入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角等。 2．理解光的反射定律，知道在光的反射现象中，光路是可逆的。 3．知道镜面反射和漫反射，能区分镜面反射和漫反射现象。 科学思维 1．通过应用光的反射定律解释生活中的现象，区分镜面反射和漫反射现象，培养学生的论证意识和能力。 2．通过用作图法解释简单的光的反射问题，培养学生建模和推理的能力。 科学探究 1．在探究光的反射定律的过程中，通过观察反射光线随入射光线的变化情况，学会关注物理条件的改变与物理现象变化之间的联系，形成初步的观察能力。 2．通过光的反射定律的实验探究，获得比较全面的探究体验，并提升分析、概括及逻辑推理的能力。 科学态度与责任 1．通过了解光的反射定律在生活中的应用，培养密切联系实际、将科学技术应用于日常生活和社会的意识。 2．通过光的反射定律的实验探究，养成热爱科学、积极向上的情感。 重点难点 重点 1．光的反射定律。 2．镜面反射和漫反射。 难点 1．理解光的反射定律。 2．区分镜面反射和漫反射。 课时划分 本节建议1～2课时。 教学设计 自教学准备 教师准备：制作多媒体课件，准备光的反射定律演示装置、小镜子、激光笔、硬纸板、塑料饮料瓶等。 学生准备：预习本节课的内容。 预习清单 1．光遇到桌面、水面及其他许多物体的表面时都会发生 。我们能看见不发光的物体，就是因为 。 2．经过大量实验，人们归纳出如下规律：在反射现象中， 和 在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于 ；反射角 入射角。 3．如果让光逆着反射光的方向射到镜面，那么它被反射后就会 。这表明，在反射现象中， 4．镜面很平整、光滑，一束平行光照到镜面上后，会被平行地反射回去，这种反射叫作 。 5．凹凸不平的表面会把一束平行光向着 反射，这种反射叫作 。 答案 1．反射 物体反射的光进入了我们的眼睛 2．反射光线 入射光线 法线 法线两侧 等于 3．逆着原来的入射光的方向射出 光路是可逆的 4．镜面反射 5．四面八方 漫反射 课程导入 教师组织学生进行“追逐光斑”的活动： （1）教师请坐在窗边的学生手持小镜子将窗外的阳光反射到天花板上（如图甲所示）。教师提问：为什么在天花板上可以看到光斑？ 学生回答：光被反射到天花板上了。 甲 乙 （2）教师用激光笔作为光源，摆好镜子的位置，请学生预测光斑会出现在哪个区域。 学生提出猜想并达成一定共识后，教师用激光笔照射小镜子，验证学生的猜想（如图乙所示）。 教师引导：为什么大家认为光斑会出现在这个区域？你们觉得光发生反射时有什么规律吗？本节课我们就来研究这个问题。 肖 新课教学 任务一：光的反射定律 1．光的反射的定义 师生共同在“追逐光斑”活动的基础上归纳出光的反射的定义：光遇到物体的表面时，一部分光会改变原来的方向，返回到原来的物质中传播的现象，叫作光的反射。光遇到物体的表面都会发生反射，从而使我们能看到本身不发光的物体。 2．实验探究光的反射定律 教师提问：怎样直观呈现反射光路？ 学生回顾前面学过的内容，指出多种呈现光路的方法。 教师归纳肯定学生提出的方法，并通过自制器材演示其中两种呈现方法（如图甲、乙所示）。 甲 乙 丙 教师根据实验现象画图（如图丙所示）并介绍反射面、入射光线、反射光线等概念。 入射点（O）：入射光线与镜面的接触点。 入射光线（AO）：射向反射面的光线。 反射光线（OB）：从反射面射回的光线。 法线（ON）：通过入射点且垂直于镜面的直线。法线是为了研究问题的方便而加入的辅助线，本身不存在，因此画图时一定要画成虚线。 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。 教师提问：光在发生反射时遵循什么规律？ 学生根据实验现象进行猜想。 教师将学生的猜测进行梳理，整理出下面的探究问题： （1）反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？ （2）反射角与入射角的大小关系是怎样的？ 【探究实验1】探究反射光线和入射光线是否在同一平面内。 实验操作：将反射光线所在一侧的纸板向后翻折（如图丁、戊、已所示），观察现象。 丁 戊 己 实验结论：反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 【探究实验2】探究反射角与入射角的大小关系。 实验操作：多次改变入射光线的位置（如图庚、辛所示），记录反射角和入射角的大小（数据记录表格如下表所示）。 入射角／° 反射角／° 实验结论：反射角等于入射角。 师生共同归纳得出光的反射定律：在反射现象中，反射光线、人射光线和法线在同一平面内；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。 3．作光的反射光路图 教师提问：已知入射光线，如何画出反射光线呢？ 学生思考并进行猜想。 教师在学生猜想的基础上讲解作图步骤（如图壬所示）： 壬 （1）先在反射面上标出入射点O。 （2）过入射点O画出反射面的垂线ON，即法线。 （3）根据光的反射定律，通过反射角等于入射角画出反射光线。 学生根据作图步骤进行练习。 任务二：光路的可逆性 教师展示一幅图片（如图甲所示）并提问：为什么小聪能看到墙后面的小猫？学生思考后猜想：可能是因为光路可逆。 甲 乙 教师进行演示实验（如图乙所示），进一步验证同学们的猜想。 学生归纳总结：在反射现象中，光路是可逆的。 任务三：镜面反射和漫反射 教师提问：太阳光斜射在平面镜上，会在墙上产生一个明亮的光斑，射到白纸上则不会产生光斑，这是为什么？ 学生思考，教师可适当引导学生从反射面上找原因。 学生进行猜想：可能是因为平面镜表面平滑，白纸表面粗糙。 教师通过画光路图（如图甲所示）和演示实验（如图乙所示）介绍镜面反射的定义：一束平行光照射到镜面上后，会被平行地反射。这种反射叫作镜面反射。 甲 乙 学生仿照镜面反射，通过画图（如图丙所示）和演示实验（如图丁所示）归纳总结漫反射的定义：凹凸不平的表面会把一束平行光向着四面八方反射，这种反射叫作漫反射。 丙 丁 教师追问：这两种反射的相同点是什么？ 学生思考后回答：镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。 教师引导：生活中哪些现象是镜面反射？哪些现象是漫反射？ 学生举出一些生活中镜面反射、漫反射的实例。 教师提问：大家都有这样的生活经验，皮鞋不擦不亮，将皮鞋擦上油，用刷子或细布反复打磨后才会亮光光的。请大家思考一下，这是为什么呢？ 学生：擦拭前，因为皮鞋的表面不光滑、有灰尘，光射向鞋面后发生漫反射。擦拭后，鞋油的微小颗粒能填充到鞋面的毛孔中，用布仔细擦拭，使鞋油涂抹得更均匀，鞋面就变得十分光滑。光射向鞋面后发生镜面反射，皮鞋看起来就更加光亮好看了。 学科网（北京）股份有限公司 $$