2 光的反射定律（表格式教学设计）物理教科版2024八年级上册

2 光的反射定律（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 2 光的反射定律 教学 目标 物理观念 1.知道光来自光源。 1.了解光的反射现象，知道人能看见不发光的物体的原因。 2.理解光的反射定律。知道法线、入射角和反射角的含义。认识反射现象中光路的可逆性。 3.知道镜面反射和漫反射 科学思维 在观察光的反射现象中建构反射模型，能运用光的反射定律分 析简单的反射问题，并获得结论。能用镜面反射和漫反射的特点对自然现象和生 活中的实际问题进行分析和解释。 科学探究 经历“探究光的反射定律”过程，知道科学探究中收集证据包括观察现象和记录数据，进而通过分析论证得出结论，认识到收集证据的重要性。 科学态度 与责任 1.在“探究光的反射定律”过程中，培养学生严谨、实事求是的科学态度。 2.鼓励学生积极开展小发明、小制作活动，认识光的反射在科学技术、生产和生活中的应用。 教学 重难点 一、教学重点 1.研究光的反射定律，包括位置关系、大小关系。（重点） 2.能区分镜面反射和漫反射，并会解释生活中的物理现象。（重点） 二、教学难点 1.理解光的反射定律，反射角等于入射角，灵活运用解决问题。（难点） 2.理解光的反射现象中光路的可逆性，并能正确解释光学现象。（难点） 教学过程 教师活动 学生活动 教学引入 教师：播放视频：甘肃省熔盐塔式光热发电站。引入课题。当太阳升起时，镜子自动调整角度，将太阳光反射集中，吸热到塔的顶部。将集热塔内5800吨的熔盐加热到560℃。要是有鸟从此处经过，瞬间被反射的高温烧成灰烬。 提问：这些定日镜为什么将太阳光准确地锁定到塔顶呢？ 激发学生学习兴趣，带着疑问进入新课环节。学生仔细观察。 学习新课 一、知识铺垫 1.（展示图片）我们为什么能看到这些物体？ 我们能看见太阳、发光的水母、烛焰，是因为它们发出的光射入我们的眼 2.（展示图片）我们为什么也能看到本身不发光的物体呢？ 我们能看到本身不发光的物体，是因为它们反射的光射入了我们的眼睛。 3.引入光的反射概念 展示一个手电筒和一个平面镜，用手电筒照射平面镜，让学生观察光线的传播路径发生了改变。提问学生：“当光遇到平面镜时，光线不再沿原来的方向传播，而是改变了方向，这是一种什么现象呢？”从而引出光的反射概念，即光射到物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回去，这种现象叫做光的反射。 4.认识生活中光的反射现象 ⑴塔的镜面反射 ⑵路灯的倒影 ⑶反光镜 ⑷自行车尾灯 ⑸光污染 ⑹镜子发生的反射 例1如图所示，小明和小红看到掉在地上的课本，对其原因解释正确的是（　　）    A． 课本发出的光射入小红的眼睛 B．阳光在课本处镜面反射，进入小红眼睛 C．小明眼睛发出光，照射在课本上 D．阳光在课本处漫反射，进入小明眼睛 【答案】D 【详解】物理教材本身不会发光，故不是光源，不会发出光线，故A错误；小明的眼睛不是光源，不会发光，故C错误；教材的表面凹凸不平，光照在上面发生漫反射，反射光线是向着四面八方的，所以小明和小红从不同的位置都能看到它，故B错误，D正确。故选D。 以学生熟悉的场景进入学习，增加可接受性 以具体可见的数据，为学生提供具体支撑，降低学习难度 帮助学生准确界定光源概念。 新课讲授 二、光的反射定律 观察光的反射，光的反射存在于三维空间之中。 添加辅助线，建立法线的概念，并给出入射角、反射角的定义 基本概念：“一点两角三线 ”。 入射光线：射向反射面的光线。 反射光线：经反射面反射后远离反射面的光线。 入射点（O）：光线射到反射面上的点。 法线（ON）：经过入射点，垂直于反射面的直线。 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。 问题一：光反射时遵循什么规律？反射光沿什么方向射出？反射光线、入射光线和法线之间有怎样的位置关系？反射角和入射角的大小有什么关系？ 活动 1：观察入射光线、反射光线。 （1）让带有激光笔的透明容器围绕平面镜转动（保持光线的入射点不变）。 进行实验与收集证据： 实验结论：反射光线和入射光线分别位于法线两侧。反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 活动2：探究反射角和入射角的关系。 用光的反射实验器探究反射角和入射角的关系。 用激光笔从一侧发射光线到镜面，观察反射光线的走向，记下入射光线与反射光线的位置所在，并让同学们记下此时的入射角与反射角并填入表格。 提问：若入射光线向法线靠拢，即入射角减小时，反射光线会有什么变化，即反射角有什么变化？ 实验证实并记下变化后的角度。 点评：反射光线也会靠拢法线，即反射角也会减小。 提问：当入射光线与法线重合时，即入射角为零，反射光线会有什么变化，即反射角有什么变化？ 实验证实并记下角度。 结论：反射光线与法线也重合，即反射角也为零。 提问：当入射光线逐步偏离法线位置时，即入射角增大时，反射光线如何变，即反射角如何变化？ 实验证实并记下变化后的角度。 结论：反射光线逐步偏离法线，即反射角也会增大。 活动：我们沿着法线来转动纸板，看看有什么发现？ 根据实验结果得出光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。 结论：反射角等于入射角。 分析论证，获得光的反射定律： 在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律（reflection）。 光的反射定律简记：三线共面；法线居中；两角相等。 教师强调反射角和入射角的因果关系。 例2一束光在空气中斜射到平面镜上，如果入射角逐渐增大，则反射角将（　　） A．逐渐减小，且总大于入射角 B．逐渐增大，且总大于入射角 C．逐渐增大，且总等于入射角 D．逐渐减小，且总小于入射角 【答案】C 【详解】根据光的反射定律，反射角等于入射角，当一束光在空气中斜射到平面镜上，如果入射角逐渐增大，反射角跟着逐渐增大，且总等于入射角。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 例3在图中根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角的度数。    【答案】见解析   【详解】由图可知，入射光线与镜面的夹角为30°，则入射角等于90°-30°=60°，过入射点作出垂直于镜面的法线，根据反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，在法线右侧画出反射光线OB，并标明反射角的度数，如下图所示：    学生观察： ①圆筒转动时，入射光线位置改变，反射光线也跟着改变。 ②从一定角度观察，发现反射光线和入射光线会重合，说明反射光线和入射 光线在同一平面内。 ③结合三角板的位置可知，反射光线和入射光线所在的面与平面镜垂直。 将光的反射定律的实验探究逐步、逐点地 发现问题并攻克问题，也培养了学生认真观察、积极思考 、适时发现问题以及自 主设计并完成实验探究的能力。 新课讲授 三、光路可逆 活动3：光路的可逆性 展示图片。提出问题：关于小聪和小猫的“对话 ”，其中有什么道理？ 演示实验，获得结论 实验结论：光的反射现象中，光路是可逆的。 分析小聪和小猫都能看见彼此的原因，如图所示。 （引出新问题）在光的反射现象中，如果光线垂直入射，情况又会怎样？ 师生共同讨论得出答案：当光线垂直入射时，入射光线将被垂直反射回去， 这时反射光线、入射光线、法线重合（简称“三线合一 ”），反射角等于入射角 都等于 0。 例4如图所示，被隔板隔开的两个人偶不能直接“看到”对方，但人偶A可以从平面镜中“看到”人偶B的眼睛，则人偶B通过平面镜（    ） A．可能看见人偶A的眼睛 B．一定不能看见人偶A的眼睛 C．一定能看见人偶A的眼睛 D．无法确定，与所处位置有关 【答案】C 【详解】在光的反射中，光路是可逆的。人偶A通过平面镜能看到人偶B的眼睛，那么人偶B也一定可以通过平面镜看到人偶A的眼睛，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 新课讲授 四、镜面反射和漫反射 阳光射到镜子上，迎着反射光线的方向可以看到刺眼的光，而在其他方向却看不到反射光。如果阳光照在白纸上，则无论在那个方向看，都能看到纸被照了，但不会刺眼。这是为什么? 原来，镜面很光滑，一束平行光照射到镜面上后，都会平行地反射。这种反射叫做镜面反射 (mirror reflection) 。而看上去很平的白纸，如果在显微镜下观察，可以看出实际是凹凸不平的。凹凸不平的表面，会把平行的入射光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射(diffuse reflection) 。 粗糙表面微观模型，模拟漫反射，证明漫反射也遵循光的反射定律 生活中的镜面反射和漫反射。 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。 光的反射在生活中的应用 通过有趣的 、有用的事例为载体，利用所学知识解释现象 ，学 以致用，拓展知识面 ，真正将所学知识应用到生活中。 强调每一条光线都遵循光的反射定律，加深学生对两种反射类型 的理解 ，加强利用两种反射类型的知识解释生活中相关物理现象的能力。 课 堂 练 习 1、为弘扬中华传统文化，某市举办了全市中学生汉字听写大赛。下列词语中涉及的物理现象和对它的解释不相符的是（　　） A．坐井观天——光的直线传播 B．皮影戏——光的反射 C．小孔成像——光的直线传播 D．光污染——光的反射 【答案】B 【详解】坐井观天是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，在井底向上看，只能看见井口大的一片天。故A不符合题意；皮影戏是利用道具的影子来演戏，影子是由光的直线传播形成的。故B符合题意；小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像。故C不符合题意；建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等表面光滑，这些作为反射面的时候，都属于镜面反射。太阳光射到上面，入射光线被反射，然后从同一方向射出，光线很强，照在物体上会给人们的生活工作造成很大的不便，称为光污染。所以光污染是由于光的反射造成的。故D不符合题意。故选B。 2．关于光的反射，下列说法正确的是（　　） A．入射光靠近法线时，反射光也靠近法线 B．反射光线与入射光线不在同一平面内 C．当入射光与反射面的夹角为10°时，反射角也为10° D．入射角增大5°时，反射光与入射光的夹角也增大5° 【答案】A 【详解】A．入射光靠近法线时，入射角减小，则反射角也减小，所以，反射光也靠近法线，故A正确； B．反射光线与入射光线、法线在同一平面内，故B错误； C．当入射光与反射面的夹角为10°时，入射角为90°-10°=80°，反射角也为80°，故C错误； D．入射角增大5°时，则反射角也增大5°，反射光与入射光的夹角增大10°，故D错误。 故选A。 3．如图所示的是小明用作图方法记录下的“光的反射”实验现象，图中没有标出光传播的方向（ON是法线）。以下判断正确的是（　　） A．入射光线一定是AO B．反射光线一定是OB C．入射角为35° D．反射角为55° 【答案】D 【详解】AB．因为在光的反射现象中光路是可逆的，若AO是入射光线，则OB是反射光线，若BO是入射光线，则OA是反射光线，故AB错误； CD．ON是法线，可知 入射光线与法线的夹角叫入射角，无论哪种情况，入射角都为55°；根据光的反射定律可知，反射角等于入射角，故反射角为55°，故C错误，D正确。 故选D。 4．妈妈准备了一顶黄色帽子，叮嘱小亮过马路的时候戴上，人们从各个方向都能醒目的看到小亮的帽子，这是因为光发生了 （选填“漫反射”或“镜面反射”），这个现象 （选填“遵循”或“不遵循”）光的反射定律。 【答案】 漫反射 遵循 【详解】人们从各个方向都能醒目的看到小亮的帽子，这是因为小亮的帽子的表面是粗糙的，光照到帽子表面发生了漫反射，反射光线射向各个方向的缘故。光的反射定律是光的反射现象遵循的规律，漫反射同样遵循光的反射定律。 5．小强在侦探小说中看到这样的一个情节，目击者在录口供时对警察说道：“在房间里，我正在饭桌前吃饭，通过镜子看到歹徒持枪面对镜子进行偷盗，但是他看不到我，于是我不敢说话，最终逃过一劫”。你认为目击者 （选填“有”或“没有”）撒谎，你判断的依据是 。 【答案】 有 见解析 【详解】[1][2]目击者通过镜子看到歹徒，是歹徒身上反射的光经镜子反射后进入目击者眼中。由于光的反射现象中，光路是可逆的，则目击者身上反射的光也会通过镜子反射进入到歹徒的眼中，因此歹徒也能看到目击者，因此目击者撒谎了。 6．如图所示，一束光线与镜面成30°角射向平面镜。请作出反射光线并标出反射角的度数。 【答案】 【详解】入射光线与平面镜的夹角为30°，所以入射角为 反射角等于入射角，故反射角也为60°，在法线的右侧画出反射光线，如图所示： 7．如甲图是位于青海的全球单机容量最大的熔盐塔式光热电站，每面镜子都能把太阳光反射到塔顶的吸热器上进行发电，请在乙图中画出一束太阳光反射时平面镜的位置。 【答案】 【详解】由光的反射定律可知，反射角等于入射角，先作出入射光线和反射光线的角平分线，即为法线，再过入射点作法线的垂线，即平面镜的位置，如图所示： 8.  在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。    （1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是 ，光线AO的入射角大小是 度； （2）白色硬纸板的表面应尽量粗糙，其目的是使光在纸板上发生 （选填“镜面反射”或“漫反射”），这样我们在各个方向都能看清光的传播路径； （3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上 （选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在 ；（选填“同一平面内”或“不同平面内”） （4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明 。（填选项字母） A．反射角等于入射角        B．在光的反射现象中，光路可逆 【答案】（1）ON 40 （2）漫反射 （3）不能 同一平面内 （4） B 【详解】（1）入射光射在O点，则通过O点与平面镜垂直的直线就是法线，即ON是法线。入射角是入射光线与法线的夹角，入射光线与镜面夹角是50度，则其与法线的夹角（入射角）为90°-50°=40°。 （2）让光线掠过纸板，是为显示光线的路径：光线掠过纸板，有一部分光被纸板反射，反射光进入人眼，人就看见了光线的路径。为了使在各个方向都能看到光路，需要光在纸板上发生漫反射，因此纸板越粗糙越好。 （3）此时我们不能在纸板上看到光路，说明此时光线的位置不在纸板F上。而当两片纸板在同一平面上时，我们可以在两片纸板上看到入射光线与反射光线。这说明：反射光线与入射光线、法线在同一平面上。 （4）此时入射光线逆着原来的反射光线射在镜面上，而反射光线则逆着原来的入射光线射出。这说明在反射现象中，光路是可逆的。故A不符合题意，B符合题意。故选B。 课 堂 小 结 板 书 设 计 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 作业 布置 1.完成课后练习题，巩固光的直线传播的知识。 2.观察身边的一些光现象，并查阅资料尝试自己解释这些光现象。 教学反思 本节课主要证明光的反射现象及反射定律、光路可逆、镜面反射和漫反射，需要教师根据教学内容、学生背景、认知结构状况等，精心设计和选择有效教学的切入点，提高授课的艺术性，引导学生自主学习，激发学生探究新知识的强烈欲望，使学生思维积极活跃起来，从而使教学效果事半功倍。 / 学科网（北京）股份有限公司 $