2020八年级物理上册 探究光的反射定律

2020八年级物理上册 探究光的反射定律

探究光的反射定律 5‎ 探究光的反射定律 5‎ 教学目标 　　【知识与技能】 　　（1）知道什么是光的反射，通过探究得出光的反射定律，知道光的反射现象中光路是可逆的。 　　（2）知道镜面反射和漫反射。 　　【过程与方法】组织学生通过演示光的反射及实验探究、光路可逆性、镜面反射和没反射，让学生认识光的反射现象及规律。 　　【情感、态度与价值观】通过大量生动有趣的实例和实验激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，培养积极向上的思想情感。 　　教学重点难点 　　【重点】理解并掌握光的反射定律。 　　【难点】应用反射定律和镜面反射、漫反射知识解释实际问题及相关现象。 　　课时安排　　1课时 　　教与学互动设计 　　（一）创设情境　导入新课 　　导语一　师：请同学们观察一个实验现象：用激光笔照射放在桌上的平面镜，让同学们寻找光斑。（激活课堂气氛，引出课题） 　　导语二　师：出示自行车的尾灯，让同学们仔细观察内部结构，会发现它是由很多块光滑的塑料板组成，而且每块塑料板都互相垂直。同学们想过这种特殊结构的作用吗？ 　　（二）合作交流　解读探究 　　1．探究光的反射定律 　　【做一做】在桌上放一块平面镜，让激光笔或手电筒的一束光斜射到镜面上。 　　【议一议】出现什么现象？这能说明了什么？ 　　【点拨】当激光笔或手电筒的光束斜射到镜面上时，在天花板上或墙壁上会出现了一个明亮的光斑，这个光斑是光反射的结果。这种现象说明光照射到平面镜上，由平面镜把光反射到墙壁上而留下了光斑，这就是光的反射现象。 　　【小结归纳】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。 　　【点拨】师：光照射到任何物体表面都要发生反射现象。同学们能够看到不发光的物体，就是因为被它们的反射光线进入了我们的眼睛。 　　【做一做】用激光笔或手电筒发出的光射到平面镜上，观察从镜面反射光斑，改变入射的方向或改变镜子的角度，观察光斑的移动情况。 　　【演示】利用多媒体课件：用动画将有关反射的名词逐个显现（如图3—2—l所示）。入射光线：从光源发出的光线（AO）；反射光线：经反射面反射出去的光线（OB）；入射点：光入射的一点（O）；法线：过入射点垂直于入射面的直线（ON）；入射角：入射光线与法线的夹角（∠AON）；反射角：反射光线与法线的夹角（∠BON）。 　　【做一做】利用课桌上的器材，在平面镜M上竖直放置一块附有量角器的白色光屏，它是由可以绕ON折转的EF两块板组成的，如图3—2—2所示： 　　让激光笔的入射光沿着光屏左侧射到镜面上的O点，观察从镜面反射的光线方向。 　　改变入射光线的方向，使入射角分别为30°、45°、60°，观察此时的反射角，并记录在表中。 　　把F半面板向前折或向后折，还能观察到反射光线吗（图乙所示）？ 　　【讨论交流】 　　（1）反射光线、入射光线、法线三者是否在同一平面上？ 　　（2）反射光线与入射光线位于法线的两侧还是同一侧？ 　　（3）反射角与入射角是否相等？当改变入射角时反射角如何变化？ 　　【点拨】师： 　　（1）当入射光线从光屏的左侧入射时，在光屏的右侧观察到从镜面反射出的光线，当入射角减小时，反射角也随之减小，如果入射角减小为零，相当于入射光线垂直入射，此时入射光线、法线、反射光线重合为一条直线，由此说明，反射光线和入射光线分居在法线两侧。 　　（2）如果将F半面板向前折或者向后折则在光屏的右侧看不到反射光线，说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内。 　　（3）当入射角为30°、45°、60°时，则反射角分别是30°、45°、60°，从中可以看出，反射角始终等于入射角。 　　【做一做】拉上室内的窗帘，让教室光线暗些，将一平面镜平放在一张白纸上，用手电筒的光正对着镜面照射，从侧面看去，你发现了什么现象？ 　　【想一想】为什么镜子看起来是黑的，而白纸反而比镜子更亮一些呢？ 　　【点拨】师：一束平行光线射到平面镜上，反射光仍是平行光，如图3—2—3（a）所示，这种反射叫做镜面反射。如果同学们的眼睛不在反射光束的方向上，镜面看上去就是黑的。而一束平行光照射在白纸上，由于纸的表面凹凸不平，反射光就会射向各个方向。如图（b）所示，这种反射叫做漫反射。由于反射光射向各方向，同学们在旁边看仍有反射光进人你们的眼睛，同学们感觉白纸是亮的。 　　【议一议】镜面反射与漫反射有什么区别呢？ 　　（1）镜面反射发生在十分光滑的物体表面，如：平面镜、平静水面、抛光的全玻璃表面等。 　　（2）漫反射发生在粗糙不平的表面。平时我们能看清楚的物体表面都是漫反射。 　　【总结归纳】 　　镜面反射：平行入射的光线，沿同一方向平行反射出去。 　　漫反射：平行入射的光线，反射后射向各个方面。 　　镜面反射与漫反射都遵循光的反射定律。 　　2．光反射的应用 　　光的反射应用很广泛： 　　（1）红宝石激光器的红宝石两端被磨成一对平行平面镜，使很强的激光光多次反射，形成激光束； 　　（2）人造卫星利用光的反射，在遥远的太空感知地面的矿藏和森林，估计农作物的产量； 　　（3）电视机的遥控器有时不对准接收窗口，也能进行调节，这是因为光发生了反射的缘故； 　　（4）如图3—2—4，载有信息的光在某种管中进行多次反射后把信息传到另一位置，这就可以用光来传递信息，根据这一原理，我们制成了胃窥镜，方便给病人检查胃部疾病，制成光缆，方便快捷地传递信息。 　　（三）应用迁移　巩固提高 　　类型之一　光的反射现象 　　下列各成语所反映的情境中，属于光的反射的是（　‎ 5‎ ‎ ） 　　A．一叶障目B．镜花水月C．立竿见影D．凿壁偷光 　　【解析】这是一道综合了语文知识的物理题。一叶障目、立竿见影、凿壁偷光都可以用光的直线传播来解释；镜花水月是由光的反射而产生的现象。 　　【答案】B 　　变式题　白天你在房间里，要想通过拿在手中的小平面镜更清楚地看清自己的脸，是脸面向窗户好，还是平面镜向窗户好？为什么？ 　　【解析】脸面向窗户好。只有人脸处在明亮处．才会将更多的光反射到平面镜上，最终使进入人眼的光更多，看得更清楚。 　　类型之二　光的反射定律 　　在探究光的反射定律中，王凯同学分别做了如图3—2—5甲、乙所示的两次实验，请根据两图所示的实验归纳出两条有关光反射的规律。 　　①； 　　③ 　　【解析】这样的装置同学们并不陌生，在探究光的反射定律的实验中，图甲主要研究反射角与入射角的关系，同时从图中还可以看出反射光线与入射光线分居在法线两侧，对图已主要研究反射光线跟入射光线是否在同一平面上，因此，结合甲、乙两图就可以归纳出反射规律，即“三线共面，两线异侧，两角相等”。 　　【答案】①反射光线与入射光线分居在法线两侧；②反射光线跟入射光线在同一平面上。 　　变式题　一束光线与物体表面成30°角入射，则反射角是（） 　　A．30°B．‎‎60°C 5‎ ‎．120°D．不能确定 　　【解析】根据反射定律，反射角等于入射角，确定入射角即可知反射角，入射角是入射光线与法线之间的夹角。法线与物体表面垂直，当入射光线与物体表面成30°时，入射角为60°，反之反射角也为60°。 　　【答案】B 　　类型之三　镜面反射和漫反射 　　如图3－2－6所示，雨后的夜晚，路上有些积水，甲、乙两同学在较暗的月光下，在路上相向而行。甲同学看到现象是水面比路面亮。那么乙同学看到的现象是怎样的？请你对乙同学看到的现象用学过的物理知识进行解释。 　　【解析】观察图中甲、乙和月亮的位置关系可知，月亮在甲同学前方，在乙同学后方。月光照在路面和水坑中的水面会发生反射。但路面和水面对月光的反射情况不同。路面粗糙，月光照上去产生漫反射；水面平滑，月光照上去发生镜面反射，对于乙同学由于月亮在他的背后，月光照射到水面的反射光向左上方反射，不能进入乙同学眼中，所以乙同学看不到水面的反射光，只能接收到路面的漫反射光。相比较，乙同学看到水面暗、路面亮些。 　　（四）总结反思　拓展升华 　　【总结】 　　（1）光的反射现象； 　　（2）光的反射规律； 　　（3）镜面反射与漫反射。 　　（引导学生自己总结，教师予以点评） 　　【点拨】 　　（1）所有的物体表面都反射光，我们能够看到不发光的物体，就是因为被它们反射的米线射入了眼睛。只要发生反射都将遵循光的反射定律。 　　（2）无论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律。日常生活中大多数物体表面都是粗糙的表面，都发生的是漫反射。 　　【思考】黑板为什么反光，反光后会出现什么后果？怎样才能看清黑板上的字？ 　　【点拨】师：黑板反光是因为黑板用久后，表面十分光滑，当光入射后反射光射向同一方向，发生了镜面反射，反射光较强的缘故；发生镜面反射后坐在教室里的同学有一部分能看清字，另一部分则看不清黑板上的字；将黑板弄粗糙一些，使光入射后发生漫反射。 　　（五）资料链接 　　信息传输的神经——光导纤维 　　光导纤维（简称光纤）一般由两层组成，里面一层称为内芯，外面一层称为包层，其直径只有10μm左右。当光沿一定的角度从光导纤维的一端射入时，光被内外两层全部反射而不会逸出纤维，这样光在纤维的内部多次反射后，沿着锯齿形路线从弯曲纤维的一端传到另一端，这里利用的是一种全反射现象。光导纤维柔软，不怕震，而且当纤维束弯曲时也能传输光信息，目前，光导纤维在通讯、医疗、国防等许多领域都得到广泛的应用。在医学上，人们利用光导纤维制成激光纤维内窥镜。使用时，把探头送到别人的食道、胃或十二指肠中去，光线通过传光纤维照亮这些器官的内壁，再通过传像纤维把内部的情况传到目镜进行观察，从而达到了了解病情的目的。 　　（载《中学物理》） ‎ 5‎