初中物理第二节 光的反射教案

第二节  光的反射

　　教学目标

　　一、知识与技能

　　1.了解光在一些物体表面可以发生反射。

　　2.认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义。

　　3.理解反射现象中光路的可逆性。

　　4.了解什么是镜面反射，什么是漫反射。

　　二、过程与方法

　　1.通过实验，观察光的反射现象。

　　2.体验和感悟我们是如何看不见不发光的物体的。

　　3.经历探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系，测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角，总结探究的结论，获得比较全面探究活动的体验。

　　4.通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。

　　三、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.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。

　　3.鼓励学生积极参与探究活动。

　　教学重点：用探究法研究光的反射定律。

　　教学难点：用光的反射解释一些简单现象。

　　教学准备：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、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、引入新课

　　我们都知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，你能举例说明吗？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。光在真空中的传播速度是3× 10⁸ m/s。我们为什么能看见日光灯、烛焰？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。

　　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？打开灯就能看到屋子里的东西。为什么打开灯就能看见屋子里的东西呢？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。本节我们学习有关光的反射的知识。

　　二、新课教学

　　（一）光的反射定律

　　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，光射到任何物体表面都能发生反射。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。

　　探究：光反射时的规律

　　1.提出问题光在反射时遵循什么规律？也就是说，反射光线沿什么方向射出？

　　2.设计实验和进行实验

　　我们用演示实验和学生实验研究光的反射，其中选择对光反射能力强的平面镜做反射面，用白色硬纸板和白纸显示光束传播的路径。

　　（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。

　　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　　　丙

　　（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？

　　3.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。

　　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。

　　3.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。

　　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。

　　1.画出下列入射光线的反射光线：教师板演如何画已知光线的入射光线或者反射光线。

　　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：反射线的法线，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。

　　（二）镜面反射和漫反射

　　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。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。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。

　　想想做做：晚上，在桌上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看去，白纸被照亮，而平面镜却比较暗。想想看，并解释为什么。

　　说明：这个小实验让学生回家认真做一下，以对镜面反射和漫反射有一个比较深刻的理解。

　　本题的答案为：因为镜面很光滑，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，射到其他方向的光极少，从侧面看去，基本没有光线射入眼中，所以平面镜看起来比较暗。而白纸表面粗糙，入射到白纸上的光发生漫反射后，反射光线射到各个方向，所以从侧面看到白纸比较亮。

　　三、知识小结

　　通过本节课的学习我们主要学习了以下几个问题：

　　1.光射到任何物体的表面都能发生反射现象。

　　2.光的反射定律。

　　3.光在反射时光路是可逆的。

　　4.物体对光的反射分镜面反射和漫反射。

　　5.漫反射使我们能够在不同方向看到本身不发光的物体。

　　四、板书设计

　　（一）光的反射

　　（二）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。

　　（三）在反射时光路是可逆的。

　　（四）镜面反射和漫反射

　　1.镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。

　　2.解释现象:黑板“发光”时看不清字。