高中光的折射教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18探究光的反射定律。
課題:光的傳播與光的反射執(zhí)教人
教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能了解光在一些物體表面可以發(fā)生反射.
認(rèn)識(shí)光反射的規(guī)律,了解法線、入射角和反射角的含義.
理解反射現(xiàn)象中光路的可逆性.]
了解什么是鏡面反射,什么是漫反射.[
過程與方法體驗(yàn)和感悟我們是如何看不見不發(fā)光的物體的.
經(jīng)歷探究“光反射時(shí)的規(guī)律”,用實(shí)驗(yàn)的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系,測(cè)量反射光線與法線、入射光線與法線的夾角,總結(jié)探究的結(jié)論,獲得比較全面探究活動(dòng)的體驗(yàn).
情感態(tài)度與價(jià)值觀通過探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng),使學(xué)生獲得成功的愉悅,樂于參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng).
在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度.
密切聯(lián)系實(shí)際,提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí).
鼓勵(lì)學(xué)生積極參與探究活動(dòng).
教材分析●教學(xué)重點(diǎn)
用探究法研究光的反射定律
●教學(xué)難點(diǎn)
.用光的反射解釋一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象.
教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)過程
復(fù)習(xí)或?qū)дn創(chuàng)設(shè)問題情境,引入新課
[師]在生活中有很多奇妙的現(xiàn)象:如打雷時(shí),雷聲和閃電在同時(shí)同地發(fā)生,但為什么我們總是先看到閃電后聽到雷聲?人的影子為什么早晚長(zhǎng)中午短呢?在開鑿大山隧道時(shí),工程師們用什么辦法才能使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)呢?神話中傳說王母娘娘拆散了牛郎和織女的幸福家庭,他們化作天上的兩顆星,只能在每年農(nóng)歷七月初七渡過銀河相會(huì)一次,他們能否每年相會(huì)一次呢?大家想知道上述問題的答案嗎?
學(xué)生異口同聲地回答:想.
教師緊接著進(jìn)入新課教學(xué).
標(biāo)題教學(xué)設(shè)計(jì)
探究光的反射定律[師]在漆黑的夜晚,我們看不到屋子里的桌子、電視,怎樣才能看到呢?
[生]打開燈就能看到屋子里的東西.
[師]為什么打開燈就能看見屋子里的東西呢?
[生]不知道其中的原因.
[師]所有的物體表面都反射光,我們能看到不發(fā)光的物體,就是因?yàn)樗鼈兎瓷涞墓馍淙肓搜劬?本節(jié)我們學(xué)習(xí)光的反射.
二、新課教學(xué)
(一)光的反射定律
[演示實(shí)驗(yàn)1]
在桌面上放一盆水,用強(qiáng)光的手電筒照射到水面上.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:可以看到墻壁上有明亮的光斑.
師生共同活動(dòng)得:光射到任何物體表面都能發(fā)生反射(板書)
[師]光的反射有什么規(guī)律?在講光的反射規(guī)律時(shí),讓我們先弄清幾個(gè)光反射中的名詞.
[演示實(shí)驗(yàn)2]讓氦氖激光器發(fā)出的一束光線射在平面鏡上,引導(dǎo)學(xué)生觀察一點(diǎn)、兩角、三線.
教師在黑板上畫出反射圖.
入射點(diǎn):(O)入射光線與鏡面上的接觸點(diǎn).
入射光線(AO)
反射光線(OB)
法線(ON):通過入射點(diǎn)且垂直于鏡面的直線.
入射角(i):入射光線與法線的夾角.
反射角(r):反射光線與法線的夾角.
緊接著對(duì)光的反射規(guī)律進(jìn)入探究階段.
[探究]光反射時(shí)的規(guī)律
1.提出問題
光在反射時(shí)遵循什么規(guī)律?
也就是說,反射光線沿什么方向射出?
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
我們用演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究光的反射,其中選擇對(duì)光反射能力強(qiáng)的平面鏡做反射面,用白色硬紙板和白紙顯示光束傳播的路徑.
(1)按圖甲所示,先使E、F成為同一平面,使入射光線沿紙板射向鏡面上的O點(diǎn),讓學(xué)生觀察從鏡面反射的光線的方向.
(2)改變?nèi)肷涔饩€的方向,讓學(xué)生觀察反射光線的方向怎樣改變.
(3)按圖乙那樣,把紙片F(xiàn)向前折或向后折,讓學(xué)生觀察能看到反射光線嗎?
4.反射角和入射角的關(guān)系讓學(xué)生兩人一組做實(shí)驗(yàn)研究,可采取如丙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
①將一張16K的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上,在白紙中間畫出直線ON作為法線;在ON的一側(cè)畫幾條角度不同的直線OA、OA1、OA2.
②讓從手電筒前面紙縫中射出的光分別沿OA、OA1、OA2射向鏡面,觀察反射光線.
③分別在每條反射光線的位置上用大頭針扎一個(gè)孔B、B1、B2.用刻度尺畫出直線分別將OB、OB1、OB2連接起來.
④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并記錄大小進(jìn)行比較.
角i角r
第一次
第二次
第三次
⑤使光線分別沿OB、OB1、OB2射向鏡面,觀察每條反射光線的方向.
3.分析和論證
(1)上述步驟1和2可看到E和F在一個(gè)平面內(nèi)時(shí)有反射光線,且反射光線隨著入射光線的改變而改變.
(2)按步驟3把紙片F(xiàn)向前折或向后折,學(xué)生將觀察不到反射光線.
(3)從步驟4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)從步驟4的⑤可看出反射時(shí)光路是可逆的.
師生共同分析總結(jié)出光的反射定律
①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè).
③反射角等于入射角.
說明:(1)光的反射定律可概括為十二個(gè)字三線共面,兩線分居,兩角相等.
(2)反射定律的第三條反射角等于入射角,不能說入射角等于反射角,因?yàn)橄扔腥肷洌笥蟹瓷洌蝗肷湓谇?,反射在后;入射是因,反射是?
(3)在反射時(shí),光路是可逆的.
上述過程中,學(xué)生動(dòng)眼觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)腦分析,有利于引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解.
[出示投影片]
[例1]畫出下列入射光線的反射光線
解:①過入射點(diǎn)畫出與反射面的垂直線ON即法線.如圖乙所示.
②根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線(如圖丙所示)
[例2]已知反射光線與入射光線成90°夾角,請(qǐng)畫出鏡面的位置.
[分析]反射線的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了.
(1)根據(jù)已知條件作圖甲.
(2)畫出反射光線入射光線的角平分線,即法線ON(如乙所示).
(3)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示.
(二)鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對(duì)光的反射是不一樣的.
[演示實(shí)驗(yàn)3]讓氦氖激光的平行光射入平面鏡.
[現(xiàn)象]看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無反射光.
[師]這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射.如圖甲所示.
[演示實(shí)驗(yàn)4]讓氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[現(xiàn)象]入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個(gè)方向.[師]我們把這種反射叫漫反射.如圖乙所示.漫反射能使我們從各個(gè)方向看到物體.
說明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.
探究光的反射定律
(2)改變?nèi)肷涔饩€的方向,讓學(xué)生觀察反射光線的方向怎樣改變.
(3)按圖乙那樣,把紙片F(xiàn)向前折或向后折,讓學(xué)生觀察能看到反射光線嗎?
4.反射角和入射角的關(guān)系讓學(xué)生兩人一組做實(shí)驗(yàn)研究,可采取如丙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
①將一張16K的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上,在白紙中間畫出直線ON作為法線;在ON的一側(cè)畫幾條角度不同的直線OA、OA1、OA2.
②讓從手電筒前面紙縫中射出的光分別沿OA、OA1、OA2射向鏡面,觀察反射光線.
③分別在每條反射光線的位置上用大頭針扎一個(gè)孔B、B1、B2.用刻度尺畫出直線分別將OB、OB1、OB2連接起來.
④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并記錄大小進(jìn)行比較.
角i角r
第一次
第二次
第三次
⑤使光線分別沿OB、OB1、OB2射向鏡面,觀察每條反射光線的方向.
3.分析和論證
(1)上述步驟1和2可看到E和F在一個(gè)平面內(nèi)時(shí)有反射光線,且反射光線隨著入射光線的改變而改變.
(2)按步驟3把紙片F(xiàn)向前折或向后折,學(xué)生將觀察不到反射光線.
(3)從步驟4的①-④可看出反射角等于入射角.
(4)從步驟4的⑤可看出反射時(shí)光路是可逆的.
師生共同分析總結(jié)出光的反射定律
①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè).
③反射角等于入射角.
說明:(1)光的反射定律可概括為十二個(gè)字三線共面,兩線分居,兩角相等.
(2)反射定律的第三條反射角等于入射角,不能說入射角等于反射角,因?yàn)橄扔腥肷?,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是?
(3)在反射時(shí),光路是可逆的.
上述過程中,學(xué)生動(dòng)眼觀察、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、動(dòng)腦分析,有利于引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解.
[出示投影片]
[例1]畫出下列入射光線的反射光線
解:①過入射點(diǎn)畫出與反射面的垂直線ON即法線.如圖乙所示.
②根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線(如圖丙所示)
[例2]已知反射光線與入射光線成90°夾角,請(qǐng)畫出鏡面的位置.
[分析]反射線的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了.
(1)根據(jù)已知條件作圖甲.
(2)畫出反射光線入射光線的角平分線,即法線ON(如乙所示).
(3)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示.
(二)鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對(duì)光的反射是不一樣的.
[演示實(shí)驗(yàn)3]讓氦氖激光的平行光射入平面鏡.
[現(xiàn)象]看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無反射光.
[師]這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射.如圖甲所示.
[演示實(shí)驗(yàn)4]讓氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[現(xiàn)象]入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個(gè)方向.[師]我們把這種反射叫漫反射.如圖乙所示.漫反射能使我們從各個(gè)方向看到物體.
說明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.
探究光的反射定律
對(duì)知識(shí)的理解.
[出示投影片]
[例1]畫出下列入射光線的反射光線
解:①過入射點(diǎn)畫出與反射面的垂直線ON即法線.如圖乙所示.
②根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線(如圖丙所示)
[例2]已知反射光線與入射光線成90°夾角,請(qǐng)畫出鏡面的位置.
[分析]反射線的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了.
(1)根據(jù)已知條件作圖甲.
(2)畫出反射光線入射光線的角平分線,即法線ON(如乙所示).
(3)根據(jù)法線與反射面成垂直,畫出鏡面,如圖丙所示.
(二)鏡面反射和漫反射
光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對(duì)光的反射是不一樣的.
[演示實(shí)驗(yàn)3]讓氦氖激光的平行光射入平面鏡.
[現(xiàn)象]看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無反射光.
[師]這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射.如圖甲所示.
[演示實(shí)驗(yàn)4]讓氖氦激光的平行光射入毛玻璃片上.
[現(xiàn)象]入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個(gè)方向.[師]我們把這種反射叫漫反射.如圖乙所示.漫反射能使我們從各個(gè)方向看到物體.JAB88.com
說明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.
探究光的反射定律
說明:
(1)物體表面光滑時(shí)產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時(shí),發(fā)生漫反射.
(2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生討論:
黑板“反光”時(shí)為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)提出改變這種狀況的建議.
解答:(1)這是因?yàn)楣馍涞胶诎搴头酃P字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時(shí)射入眼睛時(shí),由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對(duì)眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時(shí)粉筆字反而變得看不清楚.
(2)為了保護(hù)同學(xué)的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變同學(xué)的座位位置,或改變黑板的角度.用不反光材料.
[想想做做]
晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么.
說明:這個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)比較深刻的理解.
本題的答案為:因?yàn)殓R面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來比較暗.而白紙表面粗糙.入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個(gè)方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮.
光的反射的應(yīng)用激光器、人造衛(wèi)星遙感、光纖
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)我們主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問題:
1.光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射現(xiàn)象.
2.光的反射定律.
3.光在反射時(shí)光路是可逆的.
4.物體對(duì)光的反射分鏡面反射和漫反射.
5.漫反射使我們能夠在不同方向看到本身不發(fā)光的物體.
小結(jié)1.復(fù)習(xí)本節(jié)課本.
2.P41動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理①②③④.
3.預(yù)習(xí)“平面鏡成像”一節(jié).
作業(yè)(一)光沿直線傳播及其應(yīng)用.解光在真空和空氣中的傳播速度c=3×108m/s.
(二)光的反射
(三)光的反射定律
1.反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi).
2.反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè).
3.反射角等于入射角.
在反射時(shí)光路是可逆的.
(四)鏡面反射和漫反射
1.鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律.
2.解釋現(xiàn)象:
黑板“發(fā)光”時(shí)看不清字.
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新人教版八年級(jí)物理上冊(cè)《實(shí)驗(yàn)研究光的反射定律》教案
教案課件是每個(gè)老師工作中上課需要準(zhǔn)備的東西,大家在細(xì)心籌備教案課件中。必須要寫好了教案課件計(jì)劃,新的工作才會(huì)如魚得水!你們知道多少范文適合教案課件?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“新人教版八年級(jí)物理上冊(cè)《實(shí)驗(yàn)研究光的反射定律》教案”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
新人教版八年級(jí)物理上冊(cè)《實(shí)驗(yàn)研究光的反射定律》教案
【目的和要求】
實(shí)驗(yàn)研究光的反射定律。
【儀器和器材】
學(xué)生光源,小平面鏡,量角器,橡皮泥,白紙。
【實(shí)驗(yàn)方法】
一、入射角和反射角的關(guān)系
1.如圖2.2-1所示,將量角器放在白紙上,將長(zhǎng)方形小平面鏡的長(zhǎng)邊放在量角器的直邊上,同半圓的直徑重合,在平面鏡的背面用橡皮泥支撐著,使平面鏡立在量角器上。
2.合上學(xué)生光源開關(guān),讓一束光射到平面鏡上。調(diào)節(jié)光源的位置,使這束光從量角器的上方射向平面鏡,并恰好射到量角器的圓心處。這時(shí)的法線是量角器的90°線。在法線的另一側(cè),可以看到反射光線,入射光線、反射光線和法線在同一平面上。
觀察入射角與反射角是否相等。
3.轉(zhuǎn)動(dòng)光源,讓光線的入射角依次為60°、45°、30°,觀察每一次的反射角的度數(shù),將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入表2.2-l中。
入射角
反射角
60°
45°
30°
根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出光的反射定律。
4.使光束沿量角器90°線射向鏡面。觀察這時(shí)反射光束在哪里?入射角和反射角各等于多少度?
二、轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡對(duì)反射光線方向的影響
1.以量角器的圓心為中心,轉(zhuǎn)動(dòng)平面鏡,但不轉(zhuǎn)動(dòng)量角器和光源。這時(shí)入射角和反射角都在改變,記下鏡面轉(zhuǎn)10°、20°、40°、60°時(shí),反射光線轉(zhuǎn)過的角度以及相應(yīng)的入射角和反射角填入表2.2-2中。
平面鏡轉(zhuǎn)過的角度
反射光線轉(zhuǎn)過的角度
入射角
反射角
60°
20°
40°
60°
2.分析上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并回答:當(dāng)平面鏡轉(zhuǎn)過一定的角度時(shí),反射光線轉(zhuǎn)過的角度是平面鏡轉(zhuǎn)過角度的多少倍?反射角與入射角是否相等?
【注意事項(xiàng)】
當(dāng)反射光線比較弱時(shí),可將平面鏡反射面向前傾斜一些,這時(shí)可以看到較明亮的反射光線。
光的反射
光的反射
【考點(diǎn)聚焦】本部分知識(shí)涉及到的考點(diǎn)有:
1.光的直線傳播
2.光在真空中的傳播速度
3.光的反射定律,會(huì)完成反射光路圖
4.平面鏡成像及其特點(diǎn)
【呈現(xiàn)形式】
常以填空題、選擇題、作圖題、實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn),例如:對(duì)反射定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可以通過實(shí)驗(yàn)題的形式進(jìn)行考查。對(duì)反射現(xiàn)象和反射光路可以通過作圖題進(jìn)行考查。平面鏡的成像的特點(diǎn)可以通過實(shí)驗(yàn)或選擇題的形式進(jìn)行考查。
【知識(shí)結(jié)構(gòu)】
一、光的產(chǎn)生:光源
二、光的直線傳播
1.條件:在均勻介質(zhì)中沿直線傳播
2.現(xiàn)象:(1)小孔成像;(2)影子的形成;(3)日、月食的形成;(4)三點(diǎn)一線。
3.真空中的光速:c=3×108m/s
三、光的反射
1.光的反射定律:反射光線與入射光線和法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居法線兩側(cè);反射角等于入射角。即“三線共面,兩角相等,法線居中?!?br>
2.光的反射類型:(1)鏡面反射;(2)漫反射。
3.平面鏡成像特點(diǎn):(1)平面鏡所成的像為虛像;(2)像和物到鏡面的距離相等(3)
像和物大小相等;(3)像和物的連線跟鏡面垂直。
【方法提示】
1.應(yīng)用光的直線傳播解釋有關(guān)現(xiàn)象
該類問題的解釋掌握三點(diǎn)(1)光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播;(2)光在傳播過程中遇到了什么物體;(3)說明出現(xiàn)什么現(xiàn)象和結(jié)果。例如:影子的形成。由于光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,因而當(dāng)光在傳播中遇到不透明的物體時(shí),正對(duì)準(zhǔn)物體傳播的光就會(huì)被擋住,在物體背光的一側(cè)產(chǎn)生了與物體相似的暗區(qū),這就是影子。
【例題1】不能用光的直線傳播來解釋的物理現(xiàn)象是〔〕
A.“一葉障目,不見泰山”
B.太陽(yáng)光穿過大氣層射向地面過程中發(fā)生彎曲
C.檢查一塊木頭是否直,可閉上一只眼睛,用另一只眼睛沿棱的長(zhǎng)度方向看過去
D.日食、月食的形成
【解析】
因?yàn)殛?yáng)光的直線傳播是有條件的,只有在同一種均勻介質(zhì)中傳播時(shí),光才沿直線傳播,而大氣層并不均勻,靠近地球表面的大氣層密度較大,越往高空越稀薄,因此光的傳播過程中會(huì)發(fā)生彎折,像天上星星會(huì)眨眼;早晨,當(dāng)太陽(yáng)還在地平線以下時(shí),我們就看見了它;夏日的晴天,站在馬路邊看到路上行駛的汽車飄忽不定等現(xiàn)象,都是由于空氣密度在不斷地變化,而引起光的傳播方向不斷變化而造成的,所以選項(xiàng)B不是光的直線傳播現(xiàn)象。此題正確答案是B。
由此題可以看出:(1)人要想看見物體,必須有光線射入人的眼睛,才能引起視覺。(2)月食、日食的形成是光沿直線傳播的重要現(xiàn)象。
2.有關(guān)反射面的轉(zhuǎn)動(dòng)
當(dāng)反射面繞入射點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),注意法線也隨著轉(zhuǎn)動(dòng),且法線轉(zhuǎn)過的角度同界面轉(zhuǎn)過的角度相同,法線始終與界面垂直,弄清該關(guān)系,是解決此類問題的關(guān)鍵。
【例題2】如圖1所示,光線與鏡面成300角投射到鏡面上,反射角與入射角夾角為多大?若把鏡面旋轉(zhuǎn)10,入射光線不變,這時(shí)反射光線與入射光線的夾角又為多大?
【解析】
如圖2所示,先作法線,確定入射角為60,根據(jù)反射定律,反射角等于入射角,則反射光線與入射光線的夾角為二倍的入射角,等于120。
當(dāng)鏡面發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí),由于題目沒有制定旋轉(zhuǎn)方向,因此可能有兩種轉(zhuǎn)動(dòng)方法:順時(shí)針或逆時(shí)針。如圖3所示,若鏡面順時(shí)針轉(zhuǎn)10,則法線也順時(shí)針轉(zhuǎn)10,使入射角增大10,為70;故兩線夾角為140;此時(shí)反射光線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為2×10=20。若鏡面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)10,同理可知入射角將減少10,兩線夾角為100。
由此題看出:在入射光線方向不變時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)鏡面,若鏡面轉(zhuǎn)過θ角,則法線轉(zhuǎn)過θ角,反射光線將變化2θ角,反射光線與入射光線的夾角將增大或減小2θ。
3.判斷平面鏡的成像圖是否正確
(1)觀察各像點(diǎn)是否用虛線連接。因成的是虛像,應(yīng)當(dāng)用虛線表示;
(2)連接對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)與像點(diǎn),觀察它們的連線是否與鏡面垂直,物、像點(diǎn)到鏡面的距離是否相等。
4.依據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作圖問題
(1)類型:①已知物和鏡畫像;②已知像和鏡畫物;③已知物和像畫鏡
(2)注意:物用實(shí)線,像及物像連線用虛線,鏡面要打斜線。
(3)具體作法:①根據(jù)反射定律作圖:從物點(diǎn)任意畫兩條光線射向平面鏡,根據(jù)反射定律作其反射光線,兩條反射光線的反向延長(zhǎng)線的焦點(diǎn),即為虛像點(diǎn)。②根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作圖(對(duì)稱性)
這里重點(diǎn)介紹利用對(duì)稱法作光路圖,就是根據(jù)平面鏡成像的對(duì)稱性完成光路。平面鏡成像的特點(diǎn)是物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,它們的連線垂直于鏡面,它們到鏡面的距離相等;簡(jiǎn)記為:正立、等大、對(duì)稱、虛像。利用對(duì)稱法可以方便地解決四種類型的平面鏡作圖題:(1)確定虛像的位置;(2)確定觀察范圍或光照范圍;(3)確定光路;(4)確定發(fā)光點(diǎn)的位置。在作圖過程中,我們可以發(fā)現(xiàn),對(duì)稱法的核心是平
面鏡的成像規(guī)律,從根本上講是光的反射定律的應(yīng)用。
【例題3】如圖4所示,請(qǐng)畫出這位同學(xué)在平面鏡中看到足球的光路(只畫一條光線即可)
【解析】首先根據(jù)平面鏡成像的對(duì)稱法確定足球的虛像位置??蛇^足球(球心O)向平面鏡鏡作一垂線,使像與物體對(duì)于平面鏡是等距的。由于人眼感覺光好像是從足球的虛像O/上射來的,故連接人眼
P與虛像O/,交平面鏡于一點(diǎn)A,其實(shí)A點(diǎn)即為入射點(diǎn),AP即為反射光線,因此AP要畫成實(shí)線并帶箭頭(而O/A不是實(shí)際光線,要畫成虛線)。最后連接OA即為入射光線。由此看來這位同學(xué)能看見足球是由于從足球上“發(fā)出”的光經(jīng)過平面鏡反射后射入人眼。
此題首先利用對(duì)稱法找到虛線,然后根據(jù)平面鏡成像原理確定了光路。屬于對(duì)稱法解題的第一種和第三種類型。
【對(duì)應(yīng)訓(xùn)練】
1.下列物體中,都是光源的一組是〔〕
A.太陽(yáng)、月亮B.月亮、恒星
C.太陽(yáng)、點(diǎn)燃的蠟燭D.閃光的水晶、開亮的電燈
2.下列現(xiàn)象中不屬于光的直線傳播的是〔〕
A.海市蜃樓B.小孔成像C.手影游戲D.穿過森林的陽(yáng)光
3.一束光線垂直射到平面鏡上,則入射角為,反射光線與平面鏡的夾角為,若平面鏡沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)30度,則反射光線與入射光線夾角為.
4.一豎直水井深10m,月球到地球間的距離是3.8×105m,則月亮在井中的像離水面m.在猴子撈月的故事中,猴子始終撈不到月亮,原來是因?yàn)?
5.人向豎直放置的平面鏡走近的過程中,下列說法中正確的是
A.人在鏡中的像越來越大,人從鏡中觀察到的范圍越來越大
B.人在鏡中的像大小不變,人從鏡中觀察到的范圍越來越小
C.人在鏡中的像越來越大,人從鏡中觀察到的范圍越來越小
D.人在鏡中的像大小不變,人從鏡中觀察到的范圍越來越大
6.如圖1所示,請(qǐng)作出三角形的像
7.如圖2所示中,作出S點(diǎn)發(fā)出的一條入射光,經(jīng)反射面反射后經(jīng)過P點(diǎn)
8.小明從平面鏡里看到鏡子對(duì)面的電子鐘示數(shù)的像如圖3所示,這時(shí)的時(shí)刻應(yīng)該是多少?請(qǐng)簡(jiǎn)述的判斷方法,并請(qǐng)動(dòng)手試一下.
9.檢查視力時(shí)人與視力表的距離應(yīng)為5m?,F(xiàn)在由于屋子太小,前后兩面墻間的距離只有3m.請(qǐng)你想辦法,使得能在這間屋子里進(jìn)行視力檢測(cè).請(qǐng)畫出示意圖,并寫出計(jì)算依據(jù).
【參考答案】
1.C2.A3.0°90°60°4.3.8×1055.D6.略7.略8.10:519.略
2.2光的反射
2.2光的反射
一、教學(xué)目的
1.知道光的反射現(xiàn)象。
2.理解光的反射定律,并用來解決一些簡(jiǎn)單問題。
3.了解物理的研究方法:從實(shí)驗(yàn)中分析現(xiàn)象,歸納總結(jié)規(guī)律。培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、概括能力。
二、教材分析
重點(diǎn):光的反射定律;鏡面反射和漫反射。
難點(diǎn):鏡面反射和漫反射。
三、教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
請(qǐng)舉出應(yīng)用光在同一種物質(zhì)中沿直線傳播的實(shí)例。
二、新課引入
教師:我們能看見太陽(yáng)、電燈,是由于它們能發(fā)光,光線進(jìn)入了我們的眼睛。我們?yōu)槭裁从帜芸匆娙?、教室、書本這些本身不發(fā)光的物體呢?這是因?yàn)樗麄兡芊瓷涮?yáng)、電燈等光源發(fā)出的光,這些被反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。本節(jié)我們就研究光的反射及其規(guī)律。
三、進(jìn)行新課
1.光反射的規(guī)律
教師:光傳到兩種不同物質(zhì)的分界面時(shí)改變傳播方向,又返回原來的物質(zhì)中的現(xiàn)象叫做光的反射。
演示一:用平面鏡反射太陽(yáng)光。
觀察:墻上光斑及其變化。
演示二:用激光器演示光的反射。讓學(xué)生觀察入射光線、反射光線、入射點(diǎn)。并在黑板上畫出圖:
教師向?qū)W生介紹以下名詞:
入射點(diǎn)(O):光線射到鏡面上的點(diǎn)。
法線(ON):通過入射點(diǎn),垂直于鏡面的直線(用虛線表示)。
入射角(i):入射光線與法線的夾角。
反射角(r):反射光線與法線的夾角。
教師:通過演示觀察到光的反射現(xiàn)象。那么光反射時(shí)遵從什么規(guī)律呢?
實(shí)驗(yàn)一:
1.按照課本圖2.2-3,讓從激光器射出的光沿紙板入射到鏡面上的O點(diǎn),觀察反射光的位置。在白紙上畫出法線、入射光線和反射光線的位置。用量角器量出入射角、反射角大小,并記錄下來。
2.不改變?nèi)肷潼c(diǎn)的位置,改變?nèi)肷涔饩€的位置,重復(fù)上面實(shí)驗(yàn)兩次。
3.把紙板的半面向前折或向后折,還能看見反射光線嗎?
引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)得出:
①反射光線與入射光線、法線在同一平面上。
②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè)。
③反射角等于入射角。
板書:光的反射定律:反射光線與入射光線、法線在同一平面上,反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè),反射角等于入射角。
實(shí)驗(yàn)二:
把入射光線沿原反射光線的位置射到鏡面。觀察反射光的位置。
討論得出:光在反射現(xiàn)象中,光路可逆。
講述反射光路圖的畫法:
例:下圖中已知入射光線,請(qǐng)畫出反射光線。
畫法:①過入射點(diǎn)畫法線;②畫反射光線(根據(jù)反射角等于入射角)。
學(xué)生練習(xí):投影儀膠片。
(1)畫出下圖的入射光線。
(2)如圖,畫出反射光線,并回答:入射角多大?入射光線與反射光線的夾角多大?
2.鏡面反射和漫反射
演示三:用鏡子和白紙反射太陽(yáng)光或燈光。
問:為什么鏡子反射的光很強(qiáng),白紙反射的光很弱呢?
我們來研究這兩種情況。
教師:平行光入射到光滑的物體表面上時(shí)的情況如圖:
引導(dǎo)學(xué)生分析得出鏡面反射:每條光線都遵守反射定律。反射光向同一方向射出,在這個(gè)方向的反射光很強(qiáng),而其余方向無反射光。
演示四:把幾根大頭針垂直插入硬紙條中表示“法線”,把硬紙條任意彎折后“法線”不再平行。(圖略)
強(qiáng)調(diào):漫反射也遵守反射定律。
漫反射向各個(gè)方向反射光,所以能使我們從各個(gè)方向看到物體。
教師分析實(shí)例:同學(xué)們看不到黑板反光部分的字,這是因?yàn)楹诎迳系姆垂獠糠职l(fā)生鏡面反射,光線強(qiáng)度比粉筆字漫反射的光線強(qiáng)。怎樣避免這種情況?讓“反光”部分粗糙,這樣就可以發(fā)生漫反射,減弱反光部分來的反射光,同學(xué)們就能從不同方向看清粉筆字反射來的光,也就是能看清楚字了。
四、歸納總結(jié)
1.光線傳播到兩種不同物質(zhì)的分界面時(shí),發(fā)生反射現(xiàn)象。
2.反射光線、入射光線和法線在同一平面上;反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè);反射角等于入射角。
四、課外作業(yè)
指導(dǎo)書24頁(yè)。
五、課后體會(huì)
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