2020八年级物理上册 探究光的反射定律

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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
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