4.2 光的反射定律 教学设计 2025-2026学年 教科版八年级上册物理

4.2 光的反射定律 教学设计 教学目标 1.知识与技能 （1）了解光的反射现象，知道法线、入射角和反射角的含义。 （2）理解光反射的定律。认识反射现象中光路的可逆性。 （3）知道什么是镜面反射，什么是漫反射。 2.过程与方法： （1）经历探究“光反射时的规律”，获得比较全面的探究活动的体验。 （2）通过“小制作”和“我的设计”，学习控制光束方向。 （3）通过对比观察，了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）鼓励学生积极开发小发明、小制作活动，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的应用。 （3）通过“走向社会——太空镜”提高学生将科学技术应用于生活和社会的意识。 教学重点 用探究法研究光的反射定律. 教学难点 应用反射定律控制光束方向，镜面反射与漫反射的成因。 教学方法 探究法、实验法、讲练法、归纳法. 教学用具 演示用：氦氖激光器、刻度尺、手电筒、水、盆、光的反射演示装置图、平面镜、玻璃片、投影片. 学生用：手电筒（玻璃上有1～2 mm缝隙的黑纸）、白纸、小平面镜、大头针、量角器、钢笔、图钉、刻度尺、透明胶条. 教学过程 一、复习提问，引入新课 ［师］举例说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的. ［生］小孔成像、影子的形成、日食和月食的形成都说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 ［师］光在真空中的传播速度是多少？ ［生］光在真空中的传播速度是3×108 m/s. ［师］我们为什么能看见日光灯、烛焰？ ［生］日光灯，蜡烛是光源，我们能看见光源是因为光源发出光射入我们的眼睛。 ［师］在漆黑的夜晚，我们看不到屋子里的桌子、电视，怎样才能看到呢？ ［生］打开灯就能看到屋子里的东西。 ［师］为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢？ ［生］不知道其中的原因。 ［师］所有的物体表面都反射光，我们能看到不发光的物体，就是因为它们反射的光射入了眼睛。本节我们学习光的反射。 二、合作探究 （一）探究：光的反射规律 1.课题的引入 应该让学生认识到人类主要通过眼睛来获得信息，我们能够看见物体，是因为物体表面都能反射光，由此说明探究光的反射规律的意义。 2.光的反射定律的教学 在“光的反射规律”的探究中，用理想化的光线来代替光束，由此得到入射光线和反射光线的概念。所以，要求学生能结合教科书中图4-2-2，回忆实验过程，了解有关光学名词，着重说明什么是法线，什么是入射角和反射角。引导学生根据前面的实验结果总结出反射规律。新课程标准不要求学生掌握严密的光的反射定律，在学生的探究活动中，应引导学生获得反射角和入射角的角度关系的信息，至于入射光线与反射光线分居法线两侧以及它们跟法线在同一平面上，教学中不要求学生探究，而是作为实验条件，只在定律中叙述。我们认为，这种扩展，不会增加学习负担，不但有利于学生加深理解光的反射规律，还可以培养学生严谨的科学态度。 演示实验1 在桌面上放一盆水，用强光的手电筒照射到水面上. 实验现象：可以看到墙壁上有明亮的光斑。 师生共同活动得：光射到任何物体表面都能发生反射（板书） ［师］光的反射有什么规律？在讲光的反射规律时，让我们先弄清几个光反射中的名词. 演示实验2 让氦氖激光器发出的一束光线射在平面镜上，引导学生观察一点、两角、三线. 教师在黑板上画出反射图。 入射点：（O）入射光线与镜面上的接触点。 入射光线（AO） 反射光线（OB） 法线（ON）：通过入射点且垂直于镜面的直线。 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。 紧接着对光的反射规律进入探究阶段。 探究：光反射时的规律 （1）按图甲所示，先使E、F成为同一平面，使入射光线沿纸板射向镜面上的O点，让学生观察从镜面反射的光线的方向. ( 丙 ) ( 乙 ) ( 甲 ) （2）改变入射光线的方向，让学生观察反射光线的方向怎样改变。 （3）按图乙那样，把纸片F向前折或向后折，让学生观察能看到反射光线吗？ （4）反射角和入射角的关系让学生两人一组做实验研究，可采取如丙图所示的实验装置。 ①将一张16 K的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，在白纸中间画出直线ON作为法线；在ON的一侧画几条角度不同的直线OA、OA1、OA2。 ②让从手电筒前面纸缝中射出的光分别沿OA、OA1、OA2射向镜面，观察反射光线. ③分别在每条反射光线的位置上用大头针扎一个孔B、B1、B2.用刻度尺画出直线分别将OB、OB1、OB2连接起来. ④再用量角器量出反射角（r）和入射角（i）的大小，并记录大小进行比较. 角i 角r 第一次 第二次 第三次 ⑤使光线分别沿OB、OB1、OB2射向镜面，观察每条反射光线的方向. 分析和论证 (1)上述步骤1和2可看到E和F在一个平面内时有反射光线，且反射光线随着入射光线的改变而改变. (2)按步骤3把纸片F向前折或向后折，学生将观察不到反射光线. (3)从步骤4的①-④可看出反射角等于入射角。 (4)从步骤4的⑤可看出反射时光路是可逆的。 师生共同分析总结出光的反射定律 ①反射光线与入射光线、法线在同一平面内。 ②反射光线和入射光线分居法线的两侧。 ③反射角等于入射角。 说明： （1）光的反射定律可概括为十二个字三线共面，两线分居，两角相等。 （2）反射定律的第三条反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角，因为先有入射，后有反射；入射在前，反射在后；入射是因，反射是果。 （3）在反射时，光路是可逆的。 上述过程中，学生动眼观察、动手实验、动脑分析，有利于引发学习兴趣，加强对知识的理解。 对光反射规律的探究活动，要做好探究计划，使学生养成良好的学习习惯。引导学生进行实验的设计和构思，明确每个探究步骤的主要活动内容，了解实验装置：光源、平面镜、一块记录光路的白硬纸板，知道各部分的作用。本探究的结果比较容易获得，探究过程比较好把握。教师应该关注学生在整个过程中的参与水平和科学态度方面的表现，对探究活动中认真积极的学生给予鼓励。 反射规律探究结束后，可让学生做一些应用反射定律控制光束方向的练习，为平面镜成像的学习做一些准备。在教科书图4-2-3的小制作中，为什么要求两块平面镜要保持平行，并与水平方向成45°？可以引导学生用光的反射定律来证明。在设计“将光偏转180°的装置”中，可以让学生思考设计还有什么缺陷，怎样改进。如果课上时间较紧，这些小制作和设计也可作为课后作业，让学生课下完成。 （二）关于光路可逆性的教学 教科书图4-2-6中小猫和小聪的漫画表现了光反射时光路的可逆性，最好由学生做一下有关的实验，例如，利用白硬纸板记录下的光路，让光束沿着反射光线方向射到反射镜上，观察经过反射后的光路是否沿着原本的入射光线方向，让学生通过讨论了解光路的可逆性。光路可逆性的应用十分广泛，老师可以结合生活让学生多分析一些实例。 注意，激光笔发出的激光不能射向眼睛，否则会对眼睛造成损伤。 （三）镜面反射和漫反射的教学 利用教科书中图4-2-7的平行光射到平面镜和白纸上产生的不同效果提出问题，让学生思考，引发学生的学习兴趣。这个实验体现了对比观察的方法，老师应注意挖掘这种实验方法的教育价值。如果有太阳光射入教室，也可以演示太阳光斜射在平面镜上，会在墙上产生一个明亮的光斑；用白纸反射则不会产生光斑。由此向学生提出问题：这是为什么？引发学生的思考。 反射定律是以理想化的光线为研究对象，每一条光线在发生反射时，无论是镜面反射，还是漫反射，都遵守反射定律。当反射面是一个光滑平整的镜面时，平行光束里各条光线的入射角都相等，根据反射定律，反射角也相等，所以，反射光束仍然是平行光束，这种反射是镜面反射，如图4-2-19。在图4-2-11中平行光束照射到凹凸不平的反射面时，这反射面可以看成是由许多小的平面组成，据此，可引导学生解释漫反射的原因。最后，也可向学生提出一个常见的问题：黑板“反光”是怎么回事？ 镜面反射和漫反射的成因较抽象，可以让学生通过动手来实现理解上的突破。教科书中图4-2-10用纸条模拟镜面反射，使学生体会平面镜对平行光束的作用。为了加深对漫反射作用的理解，也可参照（二）进行实验演示，引导学生想像当入射光线平行射到平面镜各入射点时，反射光线将平行射出。当入射光线平行射到漫反射镜面时，反射光线不再平行。由此强调，漫反射是使我们能够从各个方向看到物体的原因。 光射到任何物体的表面都能发生反射。不同的表面对光的反射是不一样的. ［演示实验3］让氦氖激光的平行光射入平面镜。 ［现象］看到经平面镜反射后的光线仍是平行的。而且在反射光线的方向上的光是很强的.其他方向无反射光。 ［师］这种光滑镜面的反射叫镜面反射。如图甲所示。 ［演示实验4］让氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上。 ［现象］入射光线是平行的，但经毛玻璃反射后的光线不是平行的，而是射向各个方向.［师］我们把这种反射叫漫反射.如图乙所示.漫反射能使我们从各个方向看到物体. 说明： (1)物体表面光滑时产生镜面反射；物体表面粗糙时，发生漫反射。 (2)漫反射和镜面反射都遵守光的反射定律.讲完漫反射和镜面反射后，为了加深理解，可以提出以下问题，引导学生讨论： 黑板“反光”时为什么粉笔字反而变得看不清楚了？为了保护同学的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议. 解答：（1）这是因为光射到黑板和粉笔字上都要发生光的反射。黑板上“反光”部分发生镜面反射，粉笔字上发生漫反射，这两部分反射光同时射入眼睛时，由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光强，对眼睛的刺激强烈，所以黑板“反光”时粉笔字反而变得看不清楚。 （2）为了保护同学的眼睛，改变这种现状的建议是：改变同学的座位位置，或改变黑板的角度。用不反光材料。 （四）达标练习 ［出示投影片］ ［例1］画出下列入射光线的反射光线 解:①过入射点画出与反射面的垂直线ON即法线，如图乙所示。 ②根据光的反射定律，反射角等于入射角画出反射光线（如图丙所示）。 ［例2］已知反射光线与入射光线成90°夹角，请画出镜面的位置。 ［分析］法线，既是反射面的垂线，又是反射光线和入射光线的角平分线，掌握法线的这种双重作用，作图就容易了. (1)根据已知条件作图甲。 (2)画出反射光线入射光线的角平分线，即法线ON（如乙所示）。 （3）根据法线与反射面成垂直，画出镜面，如图丙所示。 三、板书设计 ( 光的反射定律 反射定律：三线共面，反射角=入射角 漫反射：粗糙表面。看见不发光物体是～ 光射到任何物体表面都能发生 光的反射 。 反射角：反射光射 与 法线 的夹角。 法线：过入射点与垂直镜面的直线。 光路可逆 。 ) ( ① 一点：点O为入射点（又为反射点） ② 一辅助线：法线NN ′ （与界面MM ′ 垂直） ③ 两光线：入射光线： 反射光线： ④ 两角：入射角 反射角 大小相等 ) 达标练习 1. 小明用如图所示的实验装置，探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，应进行的操作是( ) A．沿ON向后转动板A B．沿ON向后转动板B C．改变入射光线与ON的夹角 D．改变反射光线与ON的夹角 2.小明用如图所示的实验装置，探究反射角与入射角是否相等，应进行的操作是( ) A．沿ON向后转动板A B．沿ON向后转动板B C．改变入射光线与ON的夹角 D．改变反射光线与ON的夹角 3. 下列成语与光的反射现象有关的是（ ） A．立竿见影 B．镜花水月 C．坐井观天 D．海市蜃楼 4. 在如图所示的四个实验例中，是光的反射现象的是（　　） A．玉带桥在水中的“倒影” B．日晷面上呈现晷针的影子 C．筷子在水中“折断” D．手影游戏 5. 生活处处有物理，下列生活现象所涉及 光学知识，说法正确的是（　　） A. 夜晚人在路灯下形成的影子，是光的折射形成的 B. 清澈的池水看起来变浅了，是由光的反射引起的 C. 雨后的彩虹，是光的直线传播现象 D. 在教室各个方向都能看到课桌上的书，是由于光照到书上发生了漫反射 参考答案：1.B；2.C；3.B；4.B；5.D。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$