初中物理人教版八年级上册第2节 光的反射教案设计

这是一份初中物理人教版八年级上册第2节 光的反射教案设计，共10页。教案主要包含了光的反射，光的反射定律，镜面反射和漫反射等内容，欢迎下载使用。
光的反射是本教材中第一个比较完整的探究实验，对学生的物理学习是一个很重要的开端，既要引导学生学习如何开展探究实验，又要让学生体验物理探究的乐趣，与九年义务教育物理教材相比，课程标准降低了教学要求，由原来的“光的反射定律”改为“光的反射规律”，只要求学生知道“在反射现象中，反射角等于入射角”，而对“反射光线与入射光线、法线在同一平面”及“反射光线与入射光线分居在法线两侧”都不作要求，但是在探究的过程中必然会有学生发现这些规律，同样可以归纳到“收获”之中，既培养了学生的分析归纳能力，也让他们感受到观察在物理实验中的重要性，为今后的学习打下良好的基础。
在本节内容中我们要让同学们了解光的反射现象，通过实验探究光的反射定律，知道与光的反射有关的几个专用术语，并指出光发生反射时光路是可逆的，进而认识光的两种反射：镜面反射和漫反射，同时说明我们能从不同方向看到物体正是由于漫反射的原因，最后进行光学应用的拓展。本节学习的重点是理解光的反射定律，难点是如何正确确定入射角、反射角并能通过实验总结出反射规律。
1．在教学中精选出符合学生的理解能力的例子，做到能与前面的知识点联系上并且能够从相互比较中得出要学的知识点。
2．实验要准确，在实验的每一步骤中要能让同学们都看得懂，要看清入射光线、反射光线各自所在位置，对于角度的测量要准确，这对于学生的理解及其推导有很大的帮助。关于光的反射定律的描述用词要准确，要理清入射光与反射光、入射角与反射角的因果关系。
3．通过实验来理解光路是可逆的。
4．通过实验理解镜面反射和漫反射。
5．让同学们自己查资料理解人们对于光学的应用，拓宽同学们的知识面。
三维目标
知识与技能
1．知道什么是光的反射现象。
2．理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题。
3．知道镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单现象。
过程与方法
1．通过观察分析实验，总结得出光的反射定律，培养同学们观察、分析、概括的能力。
2．通过对光的反射定律的分析，培养学生的逻辑思维能力。
3．通过光的反射现象的解释，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
4．通过对光路图的应用，逐渐培养学生空间想象能力和抽象思维能力。
情感、态度与价值观
1．通过生动有趣的光学现象调动学生学习兴趣，培养学生积极向上的情感。
2．密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
教学重点
正确确定入射角、反射角；理解光的反射定律。
教学难点
引导学生通过实验探究光的反射定律。
课时安排
1课时
课前准备
画有角度的可折叠的白色硬纸板、一面镜子、两个光源、一张白纸、大头针(或牙签)、铅笔、直尺。
eq \(\s\up7(),\s\d5(教学过程))
导入新课
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(故事导入))
(阿基米德智退罗马军队)2 000多年前的一个晴朗的日子里，罗马帝国入侵叙拉古城，当侵略者的船队靠近叙拉古城准备登陆时，阿基米德领导拿着镜子的妇女来攻击敌人，从镜子反射的太阳光直向敌船投射过去，照得敌人睁不开眼，烤得如热锅上的蚂蚁，没过多久，帆船的篷布起了火，这一把从天而降的大火很快地蔓延开来，就这样，阿基米德带领妇女，用镜子击退了罗马人的进攻。有人说，这是战争史上第一次使用光学武器。
今天我们来研究有关光的反射的知识。
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(问题引入))
问题：太阳、电灯、蜡烛等物体发出的光会射到我们的眼睛里，我们就能看见这些物体了，许多不会发光的物体为什么也能被我们看见呢？
说明：因为光的反射。
板书：二、光的反射
光→人眼(光的接收器)
直接发光的物体→光源
间接发光的物体→本身不发光的物体
备注：光在任何物体的表面都会发生反射。按照课本的排列是先实验后讲概念，根据学生的思维能力，这是不妥的。
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(情景导入))
“有个姑娘十八岁，身体长在花瓶内，无手无脚一尺八，能说能唱可回答，这真是大千世界无奇不有，古怪莫测不可思议。”虽然众人对“花瓶姑娘”的真实性将信将疑，但是无人窥破其中的奥妙。
东北大学的王教授听记者说起这件事时，笑了笑说：“这不过是光的反射原理。”王教授给记者做了个实验，先找来了两块正方形玻璃镜子，将两块镜子拼成直角，光面向外，竖在桌子上。然后把一个一尺来高的花瓶放在两块镜子的相交处，让一个女同学站在镜子后面，身体刚好被镜子挡住，下巴放到花瓶口上。再用布幔把四周包围成一个半圆，并把镜子的边缘遮挡住。记者这时看过去，又一个“花瓶姑娘”出现了！王教授告诉记者，如果再利用好灯光，一点儿破绽也看不出来。
学好本部分知识后，你对“花瓶姑娘”的骗术会有更清楚的认识。
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(活动引入))
教师准备两面平面镜，使其成90°角放置，镜前放一闹钟，让学生观察镜中的像有什么特点。
问题：为什么镜中的像不再是左右相反了呢？本节课将研究其中的奥秘。
游戏导入
让学生回忆生活中照镜子的常识，有没有注意到镜中的像与人的区别，然后做游戏。
游戏规则：参加游戏的两人，一人当物，一人当镜中的像，取某一位置为镜子，两人各自站好位置，然后，“物”开始做一些简单的动作，其他人观察像的变化是否符合平面镜成像的规律……
说明：本小游戏，旨在活跃课堂气氛，激起学生思维，巩固学习成果。在游戏中，学生可以在“模拟”中学到的知识，很是有趣，而且也易于学生汲取知识。在游戏中，应该先选中一个“物”，再让其他学生去班中寻找“像”，要选身高、体态等相近的，这是最佳游戏者……游戏中，经常会出现“像”错误的动作，引发观众会心的笑，让学生在游戏中体会“等距”“等大”是一种很有效的方法。
推进新课
一、光的反射定律
1．认识光的反射现象
演示实验：教师实验镜面反射平行光，引导学生根据日常生活经验，试着自己总结光的反射定义，接着教师完善定义。
问题：大家能不能试着找找我们身边的光的反射例子呢？
结论：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。
2．光的反射定律
向同学们展示实验器材：平面镜、带刻度的白纸板、激光笔。
先介绍与光的反射有关的几个术语：
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。
猜测：入射光线与反射光线及其法线有什么样的关系？入射角与反射角有什么样的关系？
实验过程：
1．先将白纸板垂直放于镜面上。
2．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。
简便记忆方法：三线共面、法线居中、两角相等。
注意：在引导学生进行归纳时，要注意它们的因果关系。
1 关于光的反射定律的叙述，下列说法正确的是( )。
A．入射光线和反射光线分居法线两侧，且入射角等于反射角
B．入射光线位于反射光线和法线决定的平面内，且入射角等于反射角
C．反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，且反射角等于入射角
D．入射角等于反射角
解析：此题在于理解光的反射定律内容，反射定律阐述了“三线、两角”的关系即法线、入射光线、反射光线，反射角与入射角的关系，而A、B、D选项都是颠倒了因果，所以不正确；有了入射光线才有反射现象，反射光线随入射光线变化而变化，反射角也随入射角变化而变化，故选C。
答案： C
2 如图甲所示，光线AO以20°的入射角射到平面镜MP上，现将平面镜左边向上、右边向下顺时针转动5°后(图乙)，反射光线与入射光线之间的夹角为( )。

甲 乙
A．25° B．50° C．15° D．30°
解析：本题为对光的反射定律的应用。本题关键为法线总与反射面相互垂直，入射光线相对于水平面而言是不动的，让平面镜左边朝上、右边朝下顺时针转动5°，法线自然也跟着转动5°，入射角也增大到25°，而反射角等于入射角。所以反射角也增大到25°，而反射光与入射光线的夹角等于反射角与入射角之和，所以它们的夹角为50°。
答案：B
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(巩固应用))
1)光线垂直射到镜面上，入射角和反射角各等于多少？
2)入射光线与界面夹角60°，入射角和反射角各多大？入射光线与反射光线的夹角为多大？
3)反射光线跟入射光线垂直，入射角和反射角各多大？
答案：1.0° 0°
2．30° 30° 60°
3．45° 45°
二、光路的可逆性
演示：如图所示，A点发出的光经O点反射后到达B点，在B点再放一光源，使其发出的光射向镜面某点如C点，调整光线BC的方向，使其与BO重合，发现其反射光线与OA重合，从而说明光反射时光路是可逆的。
三、镜面反射和漫反射
方法：教室内有阳光射入的情况下可用(若没有阳光时可以用手电筒发射的光代替)。
演示：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耀眼的亮光，同时墙上也没有明亮的光斑。
提出问题：这是为什么？然后再用光路图说明原因。讲解镜面反射和漫反射。
镜面反射：一束平行光射到反射面上，反射光仍是平行的。
漫反射：一束平行光射到反射面上，反射光不是平行的。
提问：我们为什么能看到不发光的物体？
镜面反射,漫反射遵循光的反射定律
3 晚上，在桌上铺一张白纸，把一块小平面镜放在纸上(镜面朝上)，让手电筒的光对着平面镜照射，如图所示，从侧面看去( )。
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射
B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射
D．白纸比较暗，它发生了漫反射
解析：因为平面镜的镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向很少，因此从侧面看去，基本上没有光线射入眼中，镜面看起来很暗，所以B正确；又因为白纸表面比较粗糙，入射到白纸上的光发生了漫反射而不是镜面反射，反射光线能射到各个方向，所以从侧面看白纸比较亮，C、D选项错误。
答案：B
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(巩固应用))
1．黑板反光是什么反射？如何消除这种现象？
2．电影屏幕上的图像是什么反射？
3．在暗室的白墙上挂一面镜子，用手电筒正对着这面镜子和白墙照射，当从旁边看去时会发现什么现象？
点评：1.镜面反射。使黑板表面变得粗糙。
2．漫反射。
3．白墙是亮的，小镜子是暗的。
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(知识拓展))
光反射现象的应用
自行车后的尾灯、巨型反射式望远镜、潜望镜
光反射现象造成的污染
想象学校或家庭所在社区的污染现象：建筑大楼上的玻璃幕墙的反光
eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\c1(同步训练))
1．关于光的反射定律，某同学的叙述如下，其中错误的是( )。
A．反射光线跟入射光线和法线在同一平面上
B．反射光线跟入射光线分居在法线的两侧
C．入射角等于反射角
D．入射角为θ，反射角也为θ
答案：C
2．下列说法中正确的是( )。
A．反射光线和入射光线不可能在同一直线上
B．发生漫反射时就不遵守反射定律了
C．发生反射时光路是可逆的
D．反射光的速度小于入射光的速度
答案：C
3．下列说法中错误的是( )。
A．在光的反射现象中，若入射光线靠近法线，反射光线也靠近法线
B．光线垂直镜面入射时，反射角是90°
C．通过平面镜，甲能看到乙，那么乙也能通过平面镜看到甲
D．镜面反射遵守反射定律，漫反射也遵守反射定律
答案：B
4．若一束平行光垂直射到一平面镜上，这时反射光和入射光的夹角是( )。
A．0° B．90° C．45° D．180°
答案：A
5．若反射光线与入射光线的夹角是80°，则入射光线和镜面的夹角是( )。
A．40° B．50° C．80° D．120°
答案：B
6．入射光线与平面镜的夹角是55°，保持入射光线不动，绕入射点转动面镜，使入射角增大10°，则反射光线跟入射光线的夹角是( )。
A．50° B．70° C．90° D．130°
答案：C
7．在下图中，根据题中给出的条件，画出入射光线、反射光线或平面镜的位置。
答案：
8．太阳光线与水平面成30°角，若要用镜子将太阳光线反射到竖直的深井里，镜面应与水平方向成多大角度？请在下图中画出其光路图。
答案：60° 光路图如下
9．入射光线垂直射到平面镜上时，反射角是________；如果把镜面转动30°角，这时反射光线跟入射光线的夹角是____________。
答案：0° 60°
10．我国有一部古书《淮南万毕术》，书中记有这样一段文字：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻……”这是利用____________原理来观察周围景物，且类似于__________的装置。
答案：平面镜成像 潜望镜
11．光的反射有__________反射和__________反射。两种反射都遵守____________定律。
答案：镜面 漫 光的反射
规律总结：光射到两种介质的交界面时，在界面处被反射回原介质中的现象称为光的反射现象，所有的物体表面都反射光，人们能够看到不发光的物体，就是因为被它们反射的光射入了眼睛。
1．光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。入射光线与法线的夹角叫入射角；反射光线与法线的夹角叫反射角，反射时光路是可逆的。
2．镜面反射和漫反射
物体对光的反射分镜面反射和漫反射两类。漫反射使我们从不同方向都能看到物体，镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
镜面反射与漫反射比较如下：
eq \(\s\up7(),\s\d5(板书设计))
第2节 光的反射
一、光的反射：光射到物体表面上时，有一部分光会被物体表面反射回来
法线：过入射点并且垂直于镜面的直线
入射角：入射光线与法线的夹角
反射角：反射光线与法线的夹角
二、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(三线共面)
反射光线、入射光线分居在法线两侧(法线居中)
反射角等于入射角(两角相等)
光反射时光路是可逆的
三、镜面反射：一束平行光射到平面镜上，反射光仍是平行的
漫反射：一束平行光射到平面镜上，反射光不是平行的
eq \(\s\up7(),\s\d5(活动与探究))
1．如左下图所示，AB为平面镜，MN为水平放置在平面镜上方的遮光板，S为一发光点，请问人眼能在平面镜中看到发光点S吗？若能，请画出眼睛能在平面镜中看到发光点S的范围。

点评：此题初看具有迷惑性，会误认为遮光板挡住了发光点S，人眼不能通过平面镜看到它。实际上根据光的反射定律分别画出发光点S射向平面镜的入射光线，SO和SA及SO′和SB的反射光线，即为眼睛所能看到发光点S的范围，阴影部分为在镜中看到发光点S的可视范围(如右上图)。
2．雨后的夜晚，月亮高挂，我们应如何避免踩到路面上的积水？
提示：当迎着光走的时候，我们沿着较暗的地方行走。这是因为月光从水面反射到眼中，相对较亮。
而在背光的情况下，我们应沿着较亮的地方行走：背着月光行夜路时，光从身后向路面照去，水面发生镜面反射，所以就反射到了前方，进入不了眼睛，因而看上去比较暗；而路面没有积水的地方，发生漫反射，有光照向眼睛，相对就亮了。
eq \(\s\up7(),\s\d5(教学反思))
由于学生刚刚接触物理，所以无论从观察力还是语言的表述能力来看都需要训练和培养。因此课堂教学中尽量采用讨论式教学、让学生动手、动嘴说出来。鼓励大胆猜想、质疑的精神。在课堂语言中尽量采取多鼓励、表扬、肯定、少批评的做法，营造师生和谐共处、共同探究的平等意识和氛围。作为新课标下光的反射一节内容，无论从教材的内容知识点数量和难度要求都大大降低了，而更多地将注意力放在学生的合作探究、讨论、观察和思考能力的培养上。所以让学生动起来，不仅是手动起来，更重要的是思维动起来，而且是一种主动积极的思考，而不是一种被动的思考。尽管教材的本节内容和要求都降低了，但如何让学生充分利用“倒”出来的这部分空间和时间，让学生多发言、多探讨、多动手，真正地去利用自己的聪明才智掌握知识也是这堂课的出发点。
eq \(\s\up7(),\s\d5(备课资料))
1．自制的光的反射实验模型
实验教具的创新自然是教学改革的一个重要部分。
自制的光的反射实验模型装置如图。中间的空心塑料管长约0.4米，直径约1.5厘米(另两根与它尺寸相同)，下用铁丝圈作底座支撑，使之竖直悬起；左右两根安装在长方体木块上，其倾斜角度可通过连接处灵活方便地调节，喷成红色，并可附上箭头以表示光的传播方向；其中一根的上方管口插入一个市面常见的激光棒，可使激光从管中通过射到下面的平面镜上。
演示实验时，从一根管口射出的激光，经下方平面镜反射后，通过调节另一根管，使反射的激光再从中射出，于是，三根管便分别代表了入射光线、法线和反射光线，反射现象可形象化、具体化。
2．用空粉笔盒自制反射演示器演示光的反射定律
本实验可用空粉笔盒作为学生分组实验的器材，具体办法是：先照图(a)那样，剪去粉笔盒的盖子和两个侧面，保留底面和另外两个侧面。再将侧面2沿底线剪开，使它可以绕跟侧面1相邻的棱边转动〔图(b)〕；为了防止棱被撕开，可在里面贴一条医用胶布。再在侧面的外表面以棱为对称轴画上角的标度，可以以5°或10°为一格〔图(c)〕。为了便于操作，可以将侧面1的直角边裁成以O为圆心的圆弧〔图(d)〕。
反射面可用普通平面镜的边角料，截成小长方块，尺寸可大可小，例如3厘米×1厘米。小平面镜的背面可贴上稍皱的香烟铝箔纸，以用来做漫反射实验。平面镜两端用医用胶布包牢，正中留一条不宽的缝(如图)。
光源可用袖珍电筒(如钢笔电筒)。这种电筒多用聚光灯泡，发出的光束较为集中，为了使光线清晰，可用胶布遮挡灯口，使光束成平扁形。实验时，使屏的两个半面在同一平面内，把小平面镜的中缝正对光屏的棱，平放在桌上(如图所示)。此时棱就作为入射点的法线。将小电筒的玻璃面靠近面1的圆弧边，并使小电筒玻璃面上留的狭缝跟圆弧边垂直。在学生自己做这个实验时，按亮电筒，不用暗室也能看到一束入射光和一束反射光。
实验序号
入射角i
反射角r
1
2
3
现象
共同点
不同点
结果
镜面反射
都遵守光的反射定律
镜面光滑
平行光反射后仍然平行
漫反射
反射面凸凹不平
平行光反射后射向不同方向