第二节探究光的反射定律（表格式教学设计）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“探究光的反射定律”，涵盖反射定律及镜面反射、漫反射核心知识点。通过哈密光热发电站情境与模拟实验导入，承接“光的直线传播”，为“平面镜成像”等铺垫，依托实验器材与概念辨析构建学习支架。 以科学探究为主线，用可折转硬纸板实验突破“三线共面”难点，结合光热发电站等真实情境培养物理观念，对比实验助科学思维。提升学生探究能力与联系实际能力，为教师提供清晰实验方案与实例，优化教学效果。

第2节 探究光的反射定律（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第2节 探究光的反射定律 教学 目标 物理观念 1、知道光的反射现象，能识别生活中的光的反射实例。 2、理解光的反射定律，能准确表述反射角与入射角的关系、反射光线与入射光线和法线的位置关系。 3、了解镜面反射和漫反射的特点，知道它们在生活中的应用，能区分生活中的镜面反射和漫反射现象。 科学思维 1、通过对光的反射实验现象的观察和分析，培养抽象概括能力，能从具体的实验现象中归纳出光的反射定律。 2、利用光的反射定律解释生活中的现象，培养逻辑推理能力，能将物理规律与实际问题相结合，进行合理的分析和解释。 3、通过对比镜面反射和漫反射的异同，培养比较、分类的思维方法，能从不同现象中找出共性和差异。 科学探究 1、经历光的反射定律的探究过程，学会设计简单的实验方案； 2、能对实验数据进行分析和处理，通过比较、归纳得出实验结论。 科学态度 与责任 1、通过观察生活中的光的反射现象，激发对物理学科的兴趣，培养乐于探索自然现象和物理规律的精神。 2、在实验探究过程中，培养严谨的科学态度和实事求是的精神，尊重实验数据，不随意修改实验结果。 教材 分析 本节内容是光学的基础核心知识，承接上一节 “光的直线传播”，为后续学习 “平面镜成像”“光的折射” 等内容奠定重要基础。光的反射现象在生活中广泛存在，如镜子成像、水面反光等，通过本节学习，能让学生将生活现象与物理知识紧密联系，体会物理学科的实用性。 学情分析 八年级学生在小学科学课程中，已经对光的传播和反射有了初步的感性认识，知道镜子能成像、光碰到物体能反射等现象。在本章节第一节 “光的直线传播” 学习中，认识了光线等基本概念，这些都为学习本节内容提供了知识铺垫。但部分学生可能会将反射角和入射角的概念混淆，误认为入射角是入射光线与镜面的夹角；在区分镜面反射和漫反射时，可能会错误地认为漫反射不遵循光的反射定律。 教学重点 1、理解光的反射定律，即反射光线、入射光线和法线在同一平面内（三线共面）； 2、区分镜面反射和漫反射，知道它们的形成原因及在生活中的应用。 教学难点 1、光的反射定律的探究过程，尤其是如何引导学生通过实验得出 “三线共面” 的结论。 2、利用光的反射定律解释生活中的相关现象，如黑板反光、雨后路面反光等。 教学 器材 教师器材：激光笔、平面镜、量角器、硬纸板（可绕法线转动）、铁架台； 学生器材：每组一套实验器材（激光笔、平面镜、量角器、硬纸板、直尺）、实验记录表。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1、哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电站是我国新疆首个大型太阳能光热发电站， 当太阳升起的时候，太阳光照射到高塔周围的镜面上，每块镜面都能将太阳光 准确地反射到高塔顶端的吸热器上。那么,镜面要怎样跟随着太阳光的方向而改变角度，才能实现这种精确的控制呢? 2、做一做：用如图所示的装置模拟镜面将阳光反射到塔顶的过程。M是一个放置在旋转支架上的小镜子，铁架台上固定一支激光笔作为光源，射出的激光束照射在镜面上的点为O点，光屏表示塔顶，利用喷雾器产生水雾显示光传播的路径，观察实验现象。 思考左边的问题，并利用设计的实验，观察现象 学习新课 一、光的反射 1．光的反射现象 （1）演示实验 1：将点燃的蚊香放在透明亚克力盒内，让红色激光笔发出一束激光照射到盒内的平面镜上，引导学生观察现象。回顾光线的概念，请学生根据看到的光路把入射光线、反射光线和法线插在泡沫塑料板上。 （2）结合光路介绍入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角等相关概念。引入下一个问题：探究光的反射过程遵循什么规律。 总结：光的反射几个概念 （1）定义：光从空气射向另一种介质时，会有光回空气中，我们把这种现象称为光的反射。 （2）入射点（O）：入射光线射到镜面的点。 （3）入射光线（AO）：射向镜面的光传播的路径和方向。 （4）反射光线（OB）：被镜面反射的光传播的路径和方向。 （5）法线：过入射点O 画一条垂直于镜面的直线ON，这就是我们的基准，即法线。 （6）入射角：入射光线与法线的夹角。 （7）反射角：反射光线与法线的夹角。 1、做一做：根据看到的光路把入射光线、反射光线和法线插在泡沫塑料板上 2、根据光线模型在导学案上画出光路图，并标记出入射光线、反射光线、入射角、反射角。 学习新课 二、探究光的反射定律 （1） 探究反射光线和入射光线、法线的位置关系 当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。 提出问题：反射光线和入射光线、法线交于同一点，这三条线中任意两条都处一个平面内，三条线是否都在一个平面内呢？用什么方法来探究？ 怎样先确定入射光线与法线所在的平面？引导学生查看书本，自行设计实验方案。 分组探究：各小组参考书本和课件提示，根据提供的器材分工合作，探究反射光线是否在入射光线与法线确定的平面内，老师指导。 汇报展示：请一个小组上讲台展示实验过程并汇报实验结论。 （1）实验器材：激光笔、铅笔、量角器、平面镜、可折转的白色粗糙硬纸板等。 （2）设计实验 ①把一块平面镜放在水平桌面上再把一张用来显示光的传播落径的纸板坚直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面 ②实验中应注意使光沿不同角度入射，经过多次测量，分析实验数据，标出反射光与入射光之间的位置关系。 （2） 实验过程 1. 使一束光贴着纸板沿某角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF，多次改变光束入射的角度，观察反射光的方向是否改变，并用量角器测量ON两侧的ㄥi和ㄥr，并记录数据。 2.多次改变入射光线AO、BO、CO的路径，记录对应反射光线的路径OA、OB、OC。 3.法线ON为轴，将白色硬纸板的OF面绕法线ON缓慢转动，观察在白纸板上能不能观察到反射光线？ 4、师生共同总结得出“光的反射定律”的具体内容 总结：光的反射中，反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。 面的关系：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 线的关系：反射光线、入射光线分别在法线的两侧。 角的关系：反射角等于入射角。 板书：光的反射中，反射光线、入射光线与法经在同一平面内；反射光线、入射光线分 别位于法线两侧；反射角等于入射角。 5演示实验3：让绿色激光束沿着红色激光束的反射方向射入，观察绿色激光束的反射方向。 设计意图：由现象到本质，先观察现象，学生感受到实验事实，再引导学生用光的反射定律分析光路可逆的本质。 总结：光的反射现象中，光路是可逆的。 1、思考：在光的反射现象中，反射光线和入射光线、法线的位置关系？ 2、设计实验 根据老师提供的器材，思考怎样显示光的传播路径？怎样改变入射角的大小？以法线为轴，将白色硬纸板的另一面面绕法线缓慢转动，观察在白纸板上能不能观察到反射光线？ 3、总结光的反射定律 演示实验：总结在光的反射现象中，光路是可逆的 学习新课 三、光的反射定律应用 1、做一做：当太阳从位置1运动到位置2时，如何摆放小镜子M才能恰好让太阳光通过反射照射到塔顶A点呢?请运用光的反射定律，在右图中以O为入射点，画出太阳在位置2时照射在定日镜上的入射光线，借助量角器确定此时镜面的位置。 定日镜是指将太阳或其他天体发出的光反射到固定方向的光学装置。光热发电站的定日镜在控制系统的帮助下，每时每刻跟踪着太阳，利用光的反射定律，把阳光反射到高塔的顶端。 2、当代“绿色建筑”大都有自然采光辅助照明系统，主动式集光器是比较常见的一种。它的定日镜能自动调整角度跟踪太阳，极大地提高了采集阳光的效率。采集到的阳光通过反射型导光管(内壁有金属镜面)多次反射，长距离传输到室内。 自然采光辅助照明系统 在导学案上完成左边的光路图（根据入射光线和反射光线确定平面镜的位置） 学习新课四、镜面反射和漫反射 1、 在日常生活中有很多光的反射现象，如看到雄伟壮丽的长城，楼台在水中出现倒影，玻璃幕墙反射阳光。 朝阳下的长城 楼台倒影 玻璃墙幕反射阳光 提问：这三种光的反射现象都一样吗?有什么不同呢?它们都遵循光的反射定律吗? 2、演示1：如图甲所示，让平行光束照射在平滑的反射面上，观察反射光的路径有什么特点。 现象：光线平行射入，平行射出 演示2：如图乙所示，让平行光束照射在不平整的反射面上，观察反射 光的路径有什么特点。 现象：光线平行射入，杂乱无章射出 3、总结：（1）镜面反射：定义：一束平行光射向光滑的平面，反射光也是平行的，这叫做镜面反射。特点：①反射面光滑；②平行光入射时，反射光仍平行；③现象：只在某一方向能看到亮光 说说生活中常见的镜面反射现象（平静的湖面、各种镜面、刺眼的玻璃幕墙、反光的黑板等，都是镜面反射。） （2）漫反射：定义：一般物体的表面往往比较粗糙，凹凸不平，平行光经这样的表面反射后，反射光不再平行，而是杂乱无章地射向各个方向，这种现象叫作漫反射。特点：①反射面凹凸不平地；②平行光入射时，反射光各个方向；③现象：各个方向能看到亮光。 例举常见的漫反射现象：我们能从各个方向看到不发光的物体，是由于光在物体表面发生了漫反射。 同学们能从不同方向看清老师及黑板上的字，就是因为老师、字都发生了漫反射。 1、观察左边图片，思考，这三种光的反射现象都一样吗?它们都遵循光的反射定律吗? 2、 演示镜面反射实验，并观察反射光的路径特点 3、 演示漫反射实验，并观察反射光的路径特点。 4、 例举生活中的镜面反射现象 5、例举生活中的漫反射现象 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 如图所示，为一个人从上往下看的俯视图，CD为竖直挂在墙上的平面镜，位于B处的甲同学通过平面镜看到了位于A处的乙同学，在这一现象中，光线的入射角是（　　） A．∠1 B．∠2 C．∠3 D．∠4 【答案】C 【详解】入射角的定义是入射光线与法线的夹角，需先确定入射光线和法线，再定位夹角。 步骤 1：明确光线传播路径 甲在 B 处看到乙在 A 处，实际是乙发出的光线经平面镜 CD 反射后进入甲的眼睛。 入射光线：从 A 指向平面镜，即 AO（O 为入射点）。 反射光线：从平面镜指向 B，即 OB。 步骤 2：确定法线 平面镜的法线是过入射点 O 且垂直于镜面 CD 的直线，图中需先画出这条虚线（法线）。 步骤 3：判断入射角 根据定义，入射角是入射光线与法线的夹角。 入射光线 AO 与法线的夹角为 ∠3，符合入射角定义。 其他选项排除：∠1 是入射光线与镜面的夹角，∠2 是反射光线与镜面的夹角，∠4 是反射光线与法线的夹角（为反射角），均不符合。 2. 请在图中画出光线经平面镜反射的光路，并标出反射角的大小。 【解析】过入射点O做垂直于水平面的法线，由于入射光线与水平面的夹角为30°，则入射角为60°，根据反射角等于入射角可知反射角也为60°；反射光线和入射光线分居法线两侧，可以做出对应的反射光线，如图所示： 3. 晚上，小明在桌面上铺一张白纸，将一小块平面镜的镜面朝上平放在纸上，用手电筒正对着平面镜照射，如图所示。这时人从侧旁观察到比较亮的是________（选填“白纸”或“平面镜”），这是因为手电筒的光照射到其表面发生了__________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。 【详解】[1][2]当手电筒的光正对着平面镜照射时，在平面镜上会发生镜面反射，反射光线会集中在竖直方向，所以从侧面看到的平面镜是暗的；而纸会发生漫反射，所以在侧面看到的纸是比较亮的。 2. “探究光的反射规律”装置如图所示，白纸板放在水平桌面上，再将一块平面镜竖直放在纸板上。 (1)小涵在纸板上安装一支可自由移动的激光笔，使其发出的光紧贴纸板入射，光在纸板上发生_________（选填“镜面”或“漫”）反射，图中的入射角是_______度。 (2)当_____________时，反射光线与入射光线重合，此时入射光线向右偏转一定角度，反射光线向_________偏转。 (3)小涵多次实验，在纸板上画出入射光线和对应的反射光线后，发现没有量角器，为了得出反射角等于入射角这一结论，小涵的操作是_______________________________。 (1) 【答案】漫；30。【详解】答案： 反射类型：白纸板表面粗糙，光在其表面发生漫反射，这样才能在不同方向看到光线轨迹。 入射角计算：入射角是入射光线与法线的夹角。若图中入射光线与镜面的夹角为 60°（实验装置常见设定），则入射角 = 90° - 60° = 30°。 (2)【答案】入射光线垂直射向镜面（或入射光线沿法线方向入射）；左。 【详解】当入射光线垂直镜面时，入射光线与法线重合，反射光线也沿法线射出，此时两者重合。 偏转方向：入射光线向右偏转，入射角增大，根据 “反射角等于入射角”，反射光线会向左偏转，保持两角相等。 (3)【答案】将纸板沿法线对折，观察入射光线和反射光线是否能完全重合。 【详解】 原理：若反射角等于入射角，入射光线和反射光线关于法线对称。 操作逻辑：对折纸板后，若两光线能重合，说明它们与法线的夹角（反射角和入射角）相等，无需量角器即可验证结论。 板 书 设 计 光的反射 ①在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；（三线共面） ②反射光线和入射光线分居法线的两侧；（分居两侧） ③反射角等于入射角。（大小相等） ④在反射现象中，光路可逆。 光的反射 光的反射定律 镜面反射和漫反射 ①镜面反射：一束平行光射向光滑的平面，反射光也是平行的，这叫做镜面反射 ②漫反射：平行光经过凹凸不平的表面，反射光线不在平行，二是炸乱五张的，这种反射叫做漫反射 课 堂 小 结 教师引导学生回顾本节课的内容，以提问的方式梳理知识： 1、什么是光的反射现象？ 2、光的反射定律的内容是什么？（“三线共面、两线分居、两角相等”） 3、入射角和反射角的定义是什么？它们之间有什么关系？ 4、镜面反射和漫反射的区别是什么？它们是否都遵循光的反射定律？ 1. 学生根据提问进行回答，教师对学生的回答进行补充和完善，形成清晰的知识框架。 1. 教师总结：“本节课我们通过实验探究得出了光的反射定律，认识了镜面反射和漫反射，这些知识能帮助我们解释生活中的很多现象。希望同学们在今后的学习中，能继续保持探究精神，用所学的物理知识解决更多实际问题。” 作 业 1、做一做：课后作业第 4 题。 2、查阅资料，写一篇有关光污染的短文。 教学反思 本节课的基本思路是：先通过创设情景引出课题，由活动感受光的反射现象，得出一条入射光线只有一条反射光线；运用数学知识分析引入法线、入射角和反射角等概念；然后，通过问题引发学生的讨论，并利用实验为学生的合理猜想提供事实依据；接着通过实验收集反射光线、入射光线与镜面夹角的大小关系的证据，并得出光的反射定律；随后，通过演示实验引出镜面反射和漫反射的概念， 对光的反射现象在生活、生产和科技中的应用进行适当的拓展。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $