1、光的反射定律教学设计案例 丰城市张巷中学 周日军【教学目标】1知识与技能(1)知道光在一些物体表面可以发生反射;(2)认识光的反射规律,了解法线、入射角、反射角的含义;(3)理解反射现象中光路的可逆性;(4)知道什么是镜面反射,什么是漫反射。2过程与方法(1)通过实验,观察光的反射现象;(2)经历探究“光反射时的规律”,用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线的位置,测出反射角与入射角,总结探究的结论,获得比较全面的探究活动的体验;(3)通过观察,理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)密切联系实际,提高科学技术应用于
2、日常生活和社会的意识;(3)鼓励学生积极参与探究活动。 【教学过程】一、引入课题 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? 由于自然课的学习和学生自身的经验,学生很快答出:因为光的反射。 二、新课教学 1什么是光的反射现象光射到物体表面时传播方向发生改变的现象。 2介绍几个基本概念(一点二角三线)如图:a入射光线AO;b入射点O:入射光线与反射面的交点;c反射光线OB;d法线:过O点作反射面的垂线ON;e入射角i:入射光线与法线的夹角;f反射角r:反射光线与法线的夹角。 3探究光反射时遵循的规律 提出问题: 光在反射时
3、遵循什么规律?也就是说反射光线沿什么方向射出?它与入射光线有什么关系? 设计实验和进行实验: (1)把一平面镜放在桌上,再把一张纸竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON 垂直于镜面。 (2)一束光(可以用激光笔获得)贴着纸板沿某一角度射到O,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。(3)改变光束的入射方向重做两次。 (4)取下纸板,用量角器测量ON 两侧的角i和r, 并将数据填入表格。实验次 入射角i/ 度 反射角r/ 度 1 2 3 (5)将纸沿ON 对折,观察现象。 4讨论 (1)分析讨论:关于光的反射,你发现了什么? 须明确:反射光线、入射光线在法线的两
4、侧;反射角r与入射角i应该相等。(2)怎样使纸板能稳定地竖直在平面镜上? 学生在讨论中提出多种方案,如在纸板后做一个支架,用纸盒的一个侧面,用泡沫包装盒,等等。 (3)怎样得到“一束光”? 有人首先提出用太阳光,但马上有人反对,认为太阳光不是“一束光”,又有学生想到前一节刚做的小孔照相机,其外筒可以利用了,通过外筒上带有小孔的黑纸蒙着手电筒,就得到“一束光”了。还有学生提出用激光笔,当然效果更好。(此情况属教学实录)(4)怎样画出光的迹径? 问题提出后,立即有学生想到,把光对着O点入射,分别沿着入射光线和反射光线描点A和B,用直尺连接OA与OB 即是入射光线和反射光线了。 备注:学生没有关于物
5、理实验的经验,如果只看教科书中的内容,是很难完成实验的,所以必须引导学生对实验器材、实验步骤进行讨论,以培养学生设计实验、进行实验的能力。 (5)光的反射定律的应用用平面镜改变光路的实例很多,如潜望镜、大楼里利用平面镜采光、测距离、自行车的尾灯等等。 5光路的可逆性可以让学生进行一个小实验:用一块板挡在两个学生之间,使彼此能看到对方,怎样才能彼此看见对方呢?由于学生有此经验,用一块镜子就能解决。 学生实验后,把入射光线沿学生画出的反射光线的位置射到镜面,观察反射光的位置,如图。 由此讨论得出光路的可逆性,学生很容易接受。 6镜面反射与漫反射。小实验:用手电或太阳光照在镜面上反射,照到学生的脸上
6、,他们会感到刺眼;而照在白纸上时,光线就比较柔和。教师:这是什么原因?我们来研究这两种情况。平行光入射到光滑的物体表面上时的情况如图所示。这种反射我们把它叫做镜面反射,即平行光照射到镜面后平行射出。 演示:把几根大头针垂直插入硬纸条中表示“法线”,把硬纸条弯折后“法线”不再平行。 提出问题:法线不再平行,平行光入射后射出的光会不会平行射出?通过观察后引导学生得出:平行光照射到凹凸不平的物体表面后向各个方向射出,所以我们能从各个方向看到物体。这就是漫反射。 三、板书设计 1光的反射现象光射到物体表面传播方向发生改变的现象。 2几个基本概念(一点二角三线)3光的反射规律光反射时,反射角r 等于入射
7、角i;反射光线与入射光线在法线的两侧;反射光线、入射光线及法线在同一平面上。 4光路的可逆性5镜面反射与漫反射四、练习及作业 1已知镜面及入射光线,要求画出反射光线。 2已知镜面及反射光线,要求画出入射光线。 3已知反射光线及入射光线,要求画出镜面。 五、课堂教学小结与延展小结:我们的学生缺乏动手实践的意识,更缺乏动手实践的能力。所以,在学科学习的初始阶段应以养成良好的本学科的学习习惯为主,使学生在逐步体验成功的喜悦中培养兴趣,学会观察,学会提问,学生设计简单的实验去验证自己的猜想,学会汲取别人的成功改善自己,学会合作交流,等等。这些能力的养成,比学会一些知识、技能更重要,所以引导学生分析问题,分析实验,开始可能缓慢些,但必须夯实这一过程,为以后的教学打好基础。尤其是思维基础较差的班级,更需要教师的耐心,因为这里是他们学习的转折点,低的起点,小的台阶,更易获得成功的体验,在乐学中培养学好物理的信心。 延展:在本节的教学过程中,“光线”一词常出现,会有学生提出:光线是一条线吗?对于这点,可以因势利导地加强学生物理思维的培养,在生活中学习物理,同样学生也会有意识地把物理知识运用于生活实际。