光的反射教案

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一、學(xué)情分析

光的反射學(xué)生有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，在小學(xué)科學(xué)中已經(jīng)有一定的認(rèn)識，本節(jié)內(nèi)容的難點(diǎn)是從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中總結(jié)出反射定律，以及應(yīng)用光的反射定律來解釋、解決一些實(shí)際問題，作光路圖的能力要求是比較高的。反射定律是光學(xué)中的重要定律，是理解平面鏡、球面鏡作用的基礎(chǔ)，也是本章的重點(diǎn)知識。

二、教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能：會描述光的反射現(xiàn)象，能說出反射現(xiàn)象中的各個名稱：反射面、入射光線、入射點(diǎn)、法線、反射光線、入射角、反射角。能說出光的反射定律的內(nèi)容、會區(qū)別漫反射、鏡面反射。確認(rèn)鏡面反射和漫反射都遵從光的反射定律，知道光路是可逆的。

2．過程與方法：通過實(shí)驗(yàn)確信反射光的方向取決于入射光線的方向和反射面的位置。改變?nèi)肷涔獾姆较蚝头瓷涿娴奈恢茫苡霉獾姆瓷涠煞治鼋Y(jié)果。根據(jù)入射光線（或反射光線）和反射面的位置，作出反射光線（或入射光線）。

3．情感、態(tài)度、價(jià)值觀：能用光的反射現(xiàn)象說明自然界的一些光現(xiàn)象。觀察身邊的事物如玻璃幕墻產(chǎn)生的光污染使科學(xué)與實(shí)際相聯(lián)系；介紹我國古代光學(xué)的研究成就，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情和民族自豪感。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

【教具準(zhǔn)備】

1．演示器材：沒改裝的手電筒一只，改裝的手電筒一只，面鏡一面，標(biāo)有刻度呈平圓形的硬紙板，掛圖兩張，教學(xué)用三角板。

2．學(xué)生分組儀器：改裝后的手電筒、平面鏡，用白紙做成的標(biāo)有分度的半圓。

（注：本節(jié)課中的實(shí)驗(yàn)需要在暗室進(jìn)行。）

【引入新課】

1．光的反射現(xiàn)象。

問：同學(xué)們：你們?yōu)槭裁茨芸吹桨l(fā)光的物體？如看到蠟燭的光焰、電燈等。

答：因?yàn)樗鼈儼l(fā)出的光射進(jìn)了我們的眼睛。

問：那么，白天或夜里燈光下能看到不發(fā)光的物體，夜里或暗室里就看不到物體了，這是什么原因呢？

演示：用手電筒讓一束光線射到平面鏡上并反射到天花板。

答：因?yàn)楣饩€射到不發(fā)光的物體表面上時(shí)，物體將光反射到我們的眼睛里了。

小結(jié)：我們之所以能看到那些不發(fā)光的物體，就是因?yàn)檫@些物體能把照在它上面的光反射到我們眼睛里的緣故。這就是今天我們要學(xué)習(xí)的光的反射現(xiàn)象。（板書課題）

【新課教學(xué)】

問題：光在反射時(shí)有無規(guī)律？有什么規(guī)律呢？

1．看一看：

⑴在實(shí)驗(yàn)暗室中，用改裝過的手電筒射出一束光，照在平面鏡上。移動鏡子，看看能竟室內(nèi)的其他物體照亮嗎？

⑵將光照在其他不發(fā)光的物體上時(shí)，我們能看到物體了嗎？

小結(jié)：光從一種均勻物質(zhì)射向另一種均勻物質(zhì)時(shí)，在它們的分界面上會改變光的傳播方向，又返回到原先的物質(zhì)中，這就是光的反射。

教師簡述：光是客觀存在的，光線是指光通過的路線，可以用帶箭頭的直線來表示，箭頭表示光的傳播方向。

2．做一做：

（1）演示：如圖1，把裝置沿ON線剪成甲乙兩半，再用膠帶把剪開處粘在一起，使接縫與鏡面成垂直且位于鏡面中心。將甲固定在鏡面上（用膠帶紙粘），乙轉(zhuǎn)至與甲有一定角度處。打開改裝的手電筒，發(fā)出一束窄光，沿甲面45°處照射在鏡面O點(diǎn)上。觀察反射光線所在的位置。轉(zhuǎn)動紙板乙，直到甲乙兩板在同一平面時(shí)才能在乙板上看到反射光線。（如圖2）

A

O

N

M

背景板

i

圖1

甲

乙

入射光線

反射光線

法線

A

B

O

N

M

背景板

i

r

圖2

甲

乙

（2）教師：由此可見，反射光線和入射光線和ON線在同一平面上。將實(shí)驗(yàn)圖畫在黑板面上。教師在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用邊畫邊講解的萬法，按作圖順序介紹名稱：鏡面M，入射光線AO，入射點(diǎn)O，法線ON，入射角∠AON，反射光線OB，反射角∠BON。在講述法線時(shí)，首先說明法線不是光線，實(shí)際是不存在的，只是為了研究問題方便而假設(shè)的—條線。在實(shí)驗(yàn)中ON就相當(dāng)于法線，因此可進(jìn)一步說明反射光線是在入射光線和法線所確定的平面內(nèi)（板書）。

（3）問：怎樣確定反射光線所在平面中的具體位置呢？這個位置是用反射角來表示的，那么反射角與入射角的關(guān)系如何呢？可通過實(shí)驗(yàn)說明。

（4）學(xué)生閱讀P26[實(shí)驗(yàn)]內(nèi)容，結(jié)合圖1—38按要求組裝實(shí)驗(yàn)器材，教師到學(xué)生中檢查指導(dǎo)。出示小黑板，簡介表格中的意思，提出要求，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。提醒學(xué)生入射光線要沿紙面進(jìn)行；注意記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

入射光線位置

入射角

反射角

反射光線相對于法線的位置

1

在法線右側(cè)30°處

2

在法線右側(cè)45°處

3

在法線右側(cè)60°處

（5）指定一組公布實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師將結(jié)果填寫在小黑板上。

（6）教師引導(dǎo)學(xué)生討論、分析并總結(jié)：

①比較表格中反射光線與入射光線和法線的相對位置，能看出什么規(guī)律？（當(dāng)入射光線在法線右側(cè)入射時(shí)，反射光線就在法線左側(cè)，即得規(guī)律。（板書）

“反射光線與入射光線分居在法線兩側(cè)。”

②比較每次實(shí)驗(yàn)中兩角的關(guān)系，可看出有什么規(guī)律？（入射角是60°時(shí)，反射角也是60°，當(dāng)入射角是30°時(shí)，反射角也是30°，即二角相等。）

問：究竟是入射角等于反射角呢？還是反射角等于入射角？（學(xué)生討論后，教師總結(jié)：由于先有入射角后有反射角，即反射角隨著入射角而變化，所以正確的說法是：（板書）

“反射角等于入射角”。

③教師：綜合所述（看板書）可得出反射定律，其內(nèi)容可分為兩層意思：一、前兩條規(guī)律反映了三條線的關(guān)系；二、反映了兩角的關(guān)系。

④比較表中1、2、3的各項(xiàng)結(jié)果，可說明什么問題？（對照圖形：當(dāng)入射光線恰好沿著原來入射光線的路徑入射時(shí)，則反射光線恰好沿原來反射光線的路徑反射。光的這一性質(zhì)，叫做光路的可逆性。）（板書）：

“注意：1．光路具有可逆性”

⑤問：若沿法線入射到鏡面時(shí)，光線怎樣被反射呢？（學(xué)生先回答，再做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

（板書）“2．若垂直入射到鏡面時(shí)，反射光線將按原路反射回來，反射角等于入射角，且等于0°”。

（7）演示：在暗室中，將鏡子掛在墻上的某一位置，（課前選好）用手電筒正對著鏡子和墻壁照射。問：此時(shí)是鏡子亮還是墻壁亮？（由于學(xué)生所在的位置不同，所以結(jié)論也不相同）。

問：在同一個現(xiàn)象中為什么會得出不同的結(jié)論呢？

要求學(xué)生閱讀P27討論部分內(nèi)容，并找出上述問題的答案。教師板書：

3．光的反射種類：

⑴鏡面反射：入射光線平行，反射光線也平行的反射現(xiàn)象叫鏡面反射。

⑵漫反射：入射光線平行，反射光線不平行的反射現(xiàn)象叫漫反射。

鏡面反射

漫反射

出示鏡面反射和漫反射掛圖。強(qiáng)調(diào)漫反射也遵循光的反射定律。前一問題的解釋：鏡子發(fā)生鏡面反射，墻發(fā)生漫反射，當(dāng)觀察者正好在鏡面所反射光束的范圍內(nèi)時(shí)，就看到鏡面比墻亮，若觀察者不在這一范圍內(nèi)時(shí)，即鏡面所反射的光不能進(jìn)入該人眼里，而墻漫反射的光能射到觀察者眼內(nèi)，就看到墻比鏡子亮。

4．玩一玩：當(dāng)你能從平面鏡里看到別人的眼睛時(shí)，別人也能從平面鏡中看到你的眼睛，兩人一組，試試看。根據(jù)所學(xué)的知識來作出解釋。

（三）小結(jié)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容

A

B

O

N

30°

小結(jié)：本課我們主要講述了哪幾個問題？（看板書）首先介紹了幾個名稱，即：一點(diǎn)，二角三條線并畫出了光的反射的光路圖。第二，通過實(shí)驗(yàn)得出了反射定律。請同學(xué)說其內(nèi)容，最后介紹反射的種類。

四、評價(jià)與反饋

1．圖中表示入射光線是______，反射光線是_______，入射角是_______=______度，反射角是_______=______度。

2．光線的反射定律是闡明______光線方向的，就是：_______跟入射光線和法線在_________上，反射光線和入射光線分居在

______；_______角=________角。

3．完成下列光路圖，并填出反射角i''''

40°

40°

4．太陽光的仰角為40°，用平面鏡反射使它垂直射向墻壁，作出平面鏡的位置。

5．銀幕的白布改用平面鏡行嗎？為什么？

五、拓展資料

水鏡

早在上古時(shí)，人們從生活實(shí)踐中知道俯身平靜的水面就可以看到自己的形象，因而把水面作為鏡子，稱為“水鏡”。

以反射角等于入射角為主要內(nèi)容的反射定律最早是由古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里德（前330-前275）在他的《反射光學(xué)》一書中提到的，但比歐幾里德早一個多世紀(jì)的中國墨家對光的反射已有詳細(xì)的研究。在《墨經(jīng)》中描述了平面鏡成像原理，它指出像的形狀、顏色、遠(yuǎn)近、正倒部全同于物體。同時(shí)還指出物體向鏡面移近時(shí)像也向鏡面移近，物體離遠(yuǎn)，像也離遠(yuǎn).以此進(jìn)一步說明鏡中像物的對稱關(guān)系。這充分說明墨家實(shí)際上已經(jīng)認(rèn)識了光的反射定律.更有意義的是，墨家在分析鏡面成像時(shí)，把物體析為物點(diǎn)，把像析為像點(diǎn).這是一個重要的理論創(chuàng)造，至今仍在沿用。利用平面鏡反射原理，中國古代人們在公元前2世紀(jì)就制成了世界上最早的潛望鏡，西漢初年成書的《淮南萬畢術(shù)》中有這樣的記載：“取大鏡高懸，置水盆于其下，則見四鄰矣”。這個裝置雖然簡單，但意義深遠(yuǎn)，它和現(xiàn)代所用的潛望鏡的原理是一樣的。

嘉興市秀城區(qū)教研室魏林明

第5節(jié)光的折射

一、學(xué)情分析

通過光的折射這節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生認(rèn)識光的折射現(xiàn)象及其初步規(guī)律。通過演示實(shí)驗(yàn)對光的折射規(guī)律作了定性的介紹，只是討論了光由空氣射入水和玻璃中，以及光由水和玻璃射入空氣中的折射情況。介紹了在折射現(xiàn)象中光路是可逆的知識，這個知識在后面學(xué)習(xí)凸透鏡時(shí)要用到，但是只要讓學(xué)生知道就行了，不要要求過高。教材還用折射規(guī)律解釋了池水看起來比實(shí)際的淺等現(xiàn)象，使學(xué)生知道這些現(xiàn)象都是光的折射造成的。

二、教學(xué)目標(biāo)

1．知識與技能：知道什么是光的折射現(xiàn)象及折射光線、折射角；知道光從空氣斜射入水、其他介質(zhì)中及光從水、其他介質(zhì)斜射入空氣中的折射情況；知道折射現(xiàn)象中光路是可逆的。

2．過程與方法：通過實(shí)驗(yàn)歸納出折射光與入射光線的位置關(guān)系。了解在改變?nèi)肷涔獾姆较驎r(shí)折射光將會怎樣改變。培養(yǎng)學(xué)生研討問題的能力，學(xué)習(xí)探索科學(xué)規(guī)律及解決實(shí)際問題的方法。

3．情感、態(tài)度、價(jià)值觀：能用光的折射規(guī)律解釋生活中的一些簡單現(xiàn)象，體驗(yàn)理論聯(lián)系實(shí)際。

（三）教具

碗、適量的水、筷子一根、全反射演示器（或光的折射演示器）。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）通過介紹生活中的有關(guān)現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)情景，反映問題，引入課題：

⑴放在水中的湯勺有何不同?為什么?

⑵給裝有硬幣的燒杯加水，隨著水面的升高，硬幣位置有何變化？為什么？

組織學(xué)生討論、分析，找出原因：光的傳播方向發(fā)生改變，進(jìn)而引入光的折射現(xiàn)象。

（二）新課教學(xué)

光的折射：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。

畫出光的折射光路圖，介紹折射光線，折射角。

1．學(xué)生列舉日常生活中的折射現(xiàn)象，并針對這些現(xiàn)象提問：光在折射過程中有無規(guī)律可遵

循的呢?

①請學(xué)生大膽猜想。

②教師演示實(shí)驗(yàn)；并引導(dǎo)學(xué)生討論幾個小問題：

Ⅰ．折射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系有何特點(diǎn)？

Ⅱ．增大入射角，折射角有何改變呢？

Ⅲ．當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，比較折射角和入射角大小關(guān)系。

教師用“全反射演示器”演示光從空氣斜射入水中的折射現(xiàn)象。演示時(shí)，在入射點(diǎn)處垂直水面插入一細(xì)木棒作法線。學(xué)生看到光在水面處改變方向繼續(xù)在水中傳播。教師講述什么是光的折射現(xiàn)象。在黑板上畫出折射光路圖。接著講述什么是折射光線、折射角。同時(shí)強(qiáng)調(diào)指出：折射角是折射光線與法線的夾角，而不是與界面的夾角。

2．當(dāng)光從水中斜射入空氣時(shí)，比較折射角和入射角大小關(guān)系。

通過以上觀察、分析與研究，探索出光的折射的初步規(guī)律：

Ⅰ．在折射現(xiàn)象中折射光線、入射光線和法線在同一平面上；折射光線、入射光線總是分居在法線兩側(cè)，增大入射角，折射角也增大。

Ⅱ．當(dāng)光從空氣斜射入其他介質(zhì)時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)光從其他介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角。

3．改變光源的位置，由水中沿原來的折射光線斜射入水中，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生？說明了

什么？

演示實(shí)驗(yàn)，研究光的折射情況：

①教師用“全反射演示器”演示課本上的實(shí)驗(yàn)，光從空氣斜射入水中的折射情況及垂直入射的情況。讓學(xué)生觀察折射角與入射角的大小關(guān)系。改變?nèi)肷浣窃僮鲆淮巍?/p>

演示完在黑板上畫出光路圖。教師先畫出入射光線，然后讓學(xué)生畫出不同入射角的折射光線（如圖1）。

教師引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)：光從空氣斜射入水時(shí)，折射角小于入射角，折射光線向法線偏折。光線垂直水面入射時(shí)，折射角等于入射角都等于零，即方向不改變。（在黑板上板書）

教師補(bǔ)充講述，如果光從空氣射入玻璃、水晶等一些透明介質(zhì)中時(shí)，情況和上述相同。

②再演示光從水斜射入空氣和垂直射入空氣時(shí)的折射情況。先讓學(xué)生小結(jié)，然后教師再給出結(jié)論，并板書。

比較①、②的情況。教師指出折射現(xiàn)象中，光路也是可逆的。

結(jié)論：在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的。

4．以相同的入射角，使光分別從空氣斜射入水與玻璃中，比較折射角大小，說明了什么？

說明：不同介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)不同。

5．課堂小結(jié)：光的折射現(xiàn)象一一光的折射的初步規(guī)律——在光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的一一不同介質(zhì)對光的折射本領(lǐng)不同。

6．舉例應(yīng)用光的折射規(guī)律解釋生活中的一些簡單現(xiàn)象。

分析課本圖所示的現(xiàn)象。畫出光路圖，教師解釋池底變淺的原因。強(qiáng)調(diào)：人看到池底是因?yàn)槌氐咨涑龅墓饨?jīng)過折射后進(jìn)入人眼。人眼的生理功能只能感覺光是沿直線射來的。所以池底好像抬高了，也就是變淺了。需要指出：人們看到池底的A′點(diǎn)是A點(diǎn)的虛像。

回顧本課開始同學(xué)們觀察到的第一個現(xiàn)象：碗底加水后變淺。其道理和上述一樣。

（三）課堂練習(xí)

漁夫叉魚時(shí)，位置偏上還是偏下，為什么？（組織學(xué)生交流辯論，探索答案）

（四）小結(jié)本課內(nèi)容

1．本課主要內(nèi)容是光的折射現(xiàn)象、光在發(fā)生折射時(shí)折射角與入射角的關(guān)系及應(yīng)用它來解釋一些簡單現(xiàn)象。

2.讓學(xué)生課內(nèi)完成課文后的練習(xí)。請學(xué)生自己回答、訂正。

3．組織學(xué)生討論筷子向上彎折的道理，最后教師在黑板上畫圖解釋。

四、評價(jià)與反饋

1．

2．

五、說明

1．本節(jié)教師演示較多，要注意讓學(xué)生能觀察到明顯的現(xiàn)象，以加深對折射現(xiàn)象的印象和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。開始引入課題的實(shí)驗(yàn)器材，要用碗不宜用杯子，避免解釋的麻煩。筷子要斜插入水中，學(xué)生從側(cè)面觀察效果好。

2．本節(jié)演示器材較多，重點(diǎn)是觀察折射時(shí)的光路。為保證觀察效果，最好在實(shí)驗(yàn)室上課，并且要遮光。

3．運(yùn)用折射規(guī)律解釋現(xiàn)象，學(xué)生會有一定困難。教師應(yīng)注意示范引導(dǎo)，邊畫光路圖邊分析解釋。應(yīng)強(qiáng)調(diào)：人眼看到物體是該物體射出的光進(jìn)入人眼，而且人眼的生理功能只能感覺光是沿直線進(jìn)入人眼的。

六、拓展資料

海市蜃樓

夏天，在平靜無風(fēng)的海面上，向遠(yuǎn)方望去，有時(shí)能看到山峰、船舶、樓臺、亭閣、集市、廟宇等出現(xiàn)在遠(yuǎn)方的空中。古人不明白產(chǎn)生這種景象的原因，對它作了不科學(xué)的解釋，認(rèn)為是海中蛟龍(即蜃)吐出的氣結(jié)成的，因而叫做“海市蜃樓”，也叫蜃景。海市蜃樓是光在密度分布不均勻的空氣中傳播時(shí)發(fā)生全反射而產(chǎn)生的。夏天，海面上的下層空氣，溫度比上層低，密度比上層大，折射率也比上層大。我們可以把海面上的空氣看作是由折射率不同的許多水平氣層組成的。遠(yuǎn)處的山峰、船舶、樓房、人等發(fā)出的光線射向空中時(shí)，由于不斷被折射，越來越偏離法線方向，進(jìn)入上層空氣的光線入射角不斷增大，以致發(fā)生全反射，光線反射回地面，人們逆著光線看去，就會看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中。

在沙漠里也會看到蜃景。太陽照到沙地上，接近沙面的熱空氣層比上層空氣的密度小，折射率也小。從遠(yuǎn)處物體射向地面的光線，進(jìn)入折射率小的熱空氣層時(shí)被折射，入射角逐漸增大，也可能發(fā)生全反射，人們逆著反射光線看去，就會看到遠(yuǎn)處物體的倒景，仿佛是從水面反射出來的一樣。沙漠里的行人常被這種景象所迷惑，以為前方有水源而奔向前去，但總是可望而不可及。在炎熱夏天的柏油馬路上，有時(shí)也能看到上述現(xiàn)象。貼近熱路面附近的空氣層同熱沙面附近的空氣層一樣，比上層空氣的折射率小。從遠(yuǎn)處物體射向路面的光線，也可能發(fā)生全反射，從遠(yuǎn)處看去，路面顯得格外明亮光滑，就像用水淋過一樣。