四、光的反射（教學(xué)設(shè)計(jì)）年級(jí)八年級(jí)學(xué)科物理課時(shí)數(shù)1課時(shí)教師課題四、光的反射教學(xué)目標(biāo)物理觀念建立“光線、法線、入射角、反射角”等概念，形成反射定律的完整表述；知道光的反射定律?？茖W(xué)思維經(jīng)歷“提出問題→作出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→處理數(shù)據(jù)→得出結(jié)論”的完整探究過程，學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究角度關(guān)系?？茖W(xué)探究能獨(dú)立或合作完成“探究光的反射定律”實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確記錄并繪制“入射角—反射角”數(shù)據(jù)表?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任體驗(yàn)從生活走向物理、從物理走向社會(huì)的認(rèn)知樂趣，保持對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的好奇與探究欲。教材分析本節(jié)位于第二章光現(xiàn)象之第四節(jié)，是學(xué)生第一次系統(tǒng)研究“光的傳播規(guī)律”的定量?jī)?nèi)容，也是后續(xù)學(xué)習(xí)平面鏡成像、光的折射、透鏡及其應(yīng)用的知識(shí)原點(diǎn)。教材通過“觀察—猜想—實(shí)驗(yàn)—?dú)w納”的探究路徑，把光的反射定律從生活現(xiàn)象提升到物理規(guī)律，為形成“光線模型”和“波粒二象性”初級(jí)觀念奠基，同時(shí)滲透“對(duì)稱”“守恒”等跨學(xué)科大概念，具有承上啟下、觀念啟蒙與方法示范的三重價(jià)值。學(xué)情分析學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)：學(xué)生能列舉鏡子、水面、光滑桌面等反射現(xiàn)象，但多停留在“看得見”層面。已學(xué)過“光源、光的直線傳播、光速”和平面鏡成像的特點(diǎn)，知道光線可畫成帶箭頭的直線。八年級(jí)學(xué)生處于“由形象到抽象”過渡期，對(duì)角度、對(duì)稱、空間想象能力差異較大。好奇心強(qiáng)，樂于動(dòng)手，但變量控制、數(shù)據(jù)記錄與誤差分析的意識(shí)和能力不足。教學(xué)重點(diǎn)1．光的反射定律；2．用光的反射定律解釋平面鏡成像原理。教學(xué)難點(diǎn)1．正確建立“法線”概念，區(qū)分“光線與鏡面夾角”和“入射角”；2．利用光的反射定律結(jié)合平面鏡成像的對(duì)稱性畫圖。3．區(qū)分鏡面反射和漫反射。教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)導(dǎo)入新課【問題情境】①我們?yōu)槭裁茨芸吹教?、電燈等物體？②我們?yōu)槭裁茨芸吹浇淌摇⑷?、書本等這些本身不發(fā)光的物體？我們能夠看見物體，一定是因?yàn)橛泄膺M(jìn)入了我們的眼睛。能夠看到本身不發(fā)光的物體，是因?yàn)槲矬w把光反射到我們的眼睛，那么光在反射過程有怎樣的規(guī)律？有哪些應(yīng)用呢？思考分析學(xué)習(xí)新課一、光的反射定律（一）光的反射1．光射到物體表面時(shí)，有一部分會(huì)被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象稱為光的反射?！舅伎肌繛槭裁雌矫骁R能成像？這與光的反射有關(guān)。那么，光的反射有什么規(guī)律呢？2．活動(dòng)2.5初識(shí)光的反射【試一試】如圖所示，將一束光照射到平面鏡上，它的反射光在光屏（或白色墻壁）上形成一個(gè)光斑。嘗試改變?nèi)肷涔庹丈涞狡矫骁R上的角度，觀察反射光和光斑位置的變化。【猜一猜】根據(jù)你觀察到的現(xiàn)象猜測(cè)：當(dāng)入射光的方向改變時(shí)，反射光的方向如何變化？在什么情況下反射光與入射光重合？反射角與入射角之間可能有什么關(guān)系？【信息快遞】如圖【信息快遞】如圖2-33所示，過入射點(diǎn)O并垂直于鏡面的直線ON稱為法線；入射光線與法線的夾角α稱為入射角，反射光線與法線的夾角β稱為反射角。（二）學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究光的反射定律【想一想】怎樣才能方便地改變和測(cè)量入射角與反射角？讓入射光和反射光同時(shí)出現(xiàn)在白紙板上，在白紙板上畫出入射光線、反射光線和法線，再用量角器量出入射角和反射角的大小?！緦?shí)驗(yàn)器材】平面鏡、激光筆、帶刻度的硬紙光屏、支架、夾子等【實(shí)驗(yàn)與記錄】（1）如圖所示，平面鏡水平放置，將一束光斜射到平面鏡上，嘗試用一塊白板去尋找入射光和反射光，并使它們同時(shí)呈現(xiàn)在白板上。看一看，此時(shí)白板和鏡面的位置關(guān)系。在白板上畫出入射光線、反射光線和法線。（2）使入射光與法線重合，從0°開始逐步增大入射角，多次測(cè)量入射角和對(duì)應(yīng)的反射角，將數(shù)據(jù)記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)入射角α/°反射角β?/°1234【分析與論證】（1）反射光線與入射光線所在的平面與鏡面之間有什么位置關(guān)系?反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，法線與鏡面垂直，反射光線與入射光線所在的平面與鏡面垂直。（2）反射角與入射角的大小有什么關(guān)系?反射角等于入射角；當(dāng)入射角為0°時(shí)，反射光與入射光重合。（3）光路的可逆性①在上面的實(shí)驗(yàn)中，如果讓光逆著反射光的方向射到鏡面，那么，它被反射后就會(huì)逆著原來的入射光的方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路可逆。②生活中有很多現(xiàn)象可以說明光路的可逆性。例如，如果你在一塊平面鏡中看到了一位同學(xué)的眼睛，那么這位同學(xué)也一定會(huì)通過這面鏡子看到你的眼睛?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】光的反射定律：光的反射定律：光反射時(shí)，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射光線、入射光線分居在法線兩側(cè)，反射角等于入射角。【交流與評(píng)估】（1）實(shí)驗(yàn)中，硬紙板的作用是：顯示光路；探究反射光線、入射光線和法線是否在同一平面內(nèi)。（2）實(shí)驗(yàn)描繪光的傳播路徑的方法：在入射光線和反射光線上取一個(gè)點(diǎn)，將該點(diǎn)與反射點(diǎn)連接。（3）實(shí)驗(yàn)中，如何驗(yàn)證“反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)”？將顯示反射光線的紙板沿法線向后折轉(zhuǎn)，觀察紙板上是否還能看到反射光線。（三）理解光的反射定律（1）對(duì)應(yīng)關(guān)系：每一條反射光線對(duì)應(yīng)著一條入射光線。（2）因果關(guān)系：注意定律中的因果關(guān)系，先有入射光線，后有反射光線。所以敘述反射定律的內(nèi)容時(shí)必須先說反射，后說入射。（3）變化規(guī)律：反射光線隨入射光線的改變而改變，人射光線“靠近”或“遠(yuǎn)離”法線，反射光線也相應(yīng)地“靠近”或“遠(yuǎn)離”法線，即反射角隨入射角的增大而增大，隨入射角的減小而減小。（4）特殊情況：當(dāng)光垂直于鏡面入射時(shí)，入射角為0°，反射角也為0°，光的傳播方向改變了180°，反射光線與入射光線在同一直線上，并不是沒有發(fā)生反射。（四）利用光的反射定律作圖【例題】一束光與鏡面成30°角斜射到鏡面上，試畫出反射光線。作圖步驟：①找到入射點(diǎn)O；②作法線；③根據(jù)反射角=入射角，作反射光線；④如有要求，標(biāo)出相應(yīng)角度。說明：法線要用虛線，標(biāo)出垂直符號(hào)；光線用實(shí)線，標(biāo)上箭頭。（五）平面鏡成像原理【讀一讀】人眼怎樣看到平面鏡所成的像如圖(a)所示，燭焰上的一點(diǎn)S向周圍發(fā)出光，其中有一部分光射入人眼，人就看到了這個(gè)點(diǎn)。燭焰上所有點(diǎn)發(fā)出的光，都會(huì)有一部分進(jìn)入人眼，因此人就會(huì)看到整個(gè)燭焰。如圖（b）所示，設(shè)來自燭焰上點(diǎn)S的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入人眼，這兩條光線的入射點(diǎn)分別為O1和O2，根據(jù)光的反射定律，可作出反射光線O1A1和O2A2。它們的反向延長線（虛線）相交于平面鏡后的點(diǎn)S'，人會(huì)感到光好像是從點(diǎn)S'發(fā)出的，點(diǎn)S'就是點(diǎn)S的虛像。同理，燭焰上的其他點(diǎn)也都能通過平面鏡形成對(duì)應(yīng)的虛像點(diǎn)，因而形成整個(gè)燭焰的虛像。由此可見，燭焰的虛像并不發(fā)光，它是由射入人眼的反射光所形成的視覺效果?！纠}1】如圖所示，在做“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明讓一束光緊貼紙板A射向O點(diǎn)，紙板B可沿折縫ON向后翻折，下列說法正確的是（）A．圖中α為反射角B．增大α過程中，反射光線沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C．α=0°時(shí)，看不到反射光線，說明此時(shí)不存在反射現(xiàn)象D．紙板B向后翻折后，反射光線消失，是因?yàn)榇藭r(shí)沒有反射光線【答案】B【解析】A．入射角是入射光線與法線的夾角，所以圖中α為入射角，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榉瓷浣堑扔谌肷浣?，所以增大α過程中，反射角也增大，反射光線沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故B正確；C．α=0°時(shí)，看不到反射光線，是因?yàn)榉瓷涔饩€原路返回，與入射光線重合，此時(shí)仍存在反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．紙板B向后翻折后，反射光線消失，是因?yàn)榉瓷涔饩€、法線、入射光線在同一平面內(nèi)，此時(shí)反射光線仍存在，故D錯(cuò)誤。故選B。觀察實(shí)驗(yàn)，作出猜想學(xué)習(xí)光的反射有關(guān)名詞概念小組合作，實(shí)驗(yàn)探究分工合作，收集證據(jù)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，分析論證。得出結(jié)論練習(xí)作圖分析思考練習(xí)例題學(xué)習(xí)新課二、鏡面反射和漫反射（一）探究鏡面反射與漫反射在暗室里，將一塊小平面鏡平放在較大的白紙上，用手電筒照射鏡面，避開鏡面反射光的方向觀察，鏡面和白紙被光照射的部分哪個(gè)顯得更亮？觀察發(fā)現(xiàn)，鏡面是暗的，而白紙顯得較亮，如圖所示。這是為什么呢？原來，不同的物體表面對(duì)光的反射是有差異的。（二）鏡面反射1．平面鏡的表面平整、光潔，當(dāng)平行光入射到平面鏡上時(shí)，反射光仍是平行的，如圖所示。這種反射叫作鏡面反射。2．常見的鏡面反射：例如平靜的水面、拋光的金屬面、各種鏡面等等。（三）漫反射1．凹凸不平的表面會(huì)把平行的入射光線向著四面八方反射。這種反射叫作漫反射。注意：漫反射和鏡面反射都遵守光的反射規(guī)律。2．同學(xué)們能從不同方向看清老師及黑板上的字，就是因?yàn)槔蠋?、字都發(fā)生了漫反射?！纠}5】晚上，小明在桌面上鋪一張白紙，將一小塊平面鏡的鏡面朝上平放在紙上，用手電筒正對(duì)著平面鏡照射，如圖所示。這時(shí)人從側(cè)旁觀察到比較亮的是（選填“白紙”或“平面鏡”），這是因?yàn)槭蛛娡驳墓庹丈涞狡浔砻姘l(fā)生了（選填“鏡面反射”或“漫反射”）。

【答案】白紙漫反射【解析】當(dāng)手電筒的光正對(duì)著平面鏡照射時(shí)，在平面鏡上會(huì)發(fā)生鏡面反射，光線會(huì)集中在豎直方向，所以從側(cè)面看到的平面鏡是暗的；而紙會(huì)發(fā)生漫反射，所以在側(cè)面看到的紙是比較亮的?！纠}6】下列說法正確的是（）①光照射到書本上、衣服上時(shí)光發(fā)生了漫反射②當(dāng)入射光線彼此平行時(shí)，經(jīng)漫反射后的光線彼此不平行③電影屏幕對(duì)光的反射是鏡面反射④只有光照射到物體上發(fā)生鏡面反射時(shí)，我們才能看清被照物體A．①④ B．②③ C．③④ D．①②【答案】D【解析】書本、衣服和電影屏幕表面都比較粗糙，它的反射光線是射向不同的方向，發(fā)生漫反射，③錯(cuò)誤；我們能看清楚被照射的物體因?yàn)橛泄饩€進(jìn)入我們的眼睛，與鏡面反射和漫反射無關(guān)。④錯(cuò)誤。故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。觀察思考練習(xí)例題學(xué)習(xí)新課三、球面鏡（一）生活·物理·社會(huì)——凹面鏡和凸面鏡1．凹面鏡的特點(diǎn)及應(yīng)用凹面鏡的表面是凹進(jìn)去的，凹面鏡對(duì)光有會(huì)聚作用，能成像且有很多應(yīng)用。利用凹面鏡對(duì)光的會(huì)聚作用，可使光的能量集中。手電筒中的反光罩、太陽灶、點(diǎn)燃杭州亞運(yùn)會(huì)圣火的裝置等都是凹面鏡。2．凸面鏡的特點(diǎn)及應(yīng)用凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用，能成像且有很多應(yīng)用。與平面鏡相比，凸面鏡能擴(kuò)大視野。汽車的后視鏡、道路拐彎處的反光鏡等大多是凸面鏡。在山區(qū)道路的拐彎處設(shè)置凸面鏡，有利于避免交通事故的發(fā)生?！纠}7】請(qǐng)?jiān)趫D中畫出燭焰上A點(diǎn)在平面鏡中的像A′的位置，并畫出由A點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入人眼的光路圖。（保留作圖痕跡）【答案】如圖所示。【解析】由平面鏡成像規(guī)律可知，燭焰上A點(diǎn)與在平面鏡中的像A′關(guān)于平面鏡對(duì)稱，以此作出像A′，連接像A′與眼睛即為反射光線，光線與平面鏡的交點(diǎn)即為光線的入射點(diǎn)，連接入射點(diǎn)和A點(diǎn)，即為入射光線，如圖所示。自主學(xué)習(xí)、合作交流討論練習(xí)例題課堂練習(xí)1．如圖所示，一束光在平面鏡上發(fā)生反射，反射光恰好照在光屏的A處，若入射光線保持不變，要讓反射光照在光屏的B處，下列方法中可行的是（C）①只將光屏豎直向下移動(dòng)一段距離②只將平面鏡水平向右移動(dòng)一段距離③只將平面鏡水平向下移動(dòng)一段距離④平面鏡繞入射點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度（＜90°）⑤只將平面鏡繞入射點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)過一定角度（＜90°）A．①④ B．②⑤ C．③④ D．①⑤2．光射到鏡面上，入射光線與反射光線的夾角為120°，若使反射光線與入射光線的夾角變?yōu)?00°，下列方法可行的是（D）A．鏡面不動(dòng)，入射光線向鏡面旋轉(zhuǎn)10° B．鏡面不動(dòng)，入射光線遠(yuǎn)離鏡面旋轉(zhuǎn)20°C．入射光線不動(dòng)，鏡面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)10° D．入射光線不動(dòng)，鏡面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)10°3．如圖是某年中考試卷答題卡中用來識(shí)別考生信息的條形碼（樣碼），試卷上的條形碼通過光的反射（填“光的直線傳播”或“光的反射”）使光進(jìn)入掃描器，再通過電腦解碼就可以獲取考生相關(guān)信息。坐在不同位置的考生都能看見黑板上書寫的考試要求，是因?yàn)椋汗獾穆瓷洹?．如圖所示，EF表示平面鏡，AO為入射光線，ON為法線，∠AON等于45°。若∠BON等于30°，∠CON等于45°，∠DON等于60°，則入射光線AO的反射光線是OC。5．如圖甲，小孟利用一面小鏡子隔墻看到院里的小貓要偷吃魚。如圖乙所示，AO表示來自小貓的入射光線，O點(diǎn)為入射點(diǎn)，B點(diǎn)為小孟眼睛所在位置。請(qǐng)?jiān)趫D乙中完成作圖：①畫出反射光線OB；②根據(jù)光的反射定律畫出鏡面。（鏡面用表示，保留作圖痕跡）【答案】6．如圖甲所示探究光的反射規(guī)律時(shí)，在水平放置的平面鏡上方豎直放一光屏，光屏由可以繞ON折轉(zhuǎn)的A、B兩個(gè)紙板組成，如圖甲所示：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在較黑暗（選填“黑暗”或“明亮”）的環(huán)境中進(jìn)行；（2）紙板上能顯示光路是因?yàn)楣庠诩埌迳习l(fā)生了漫反射（選填“漫反射”或“鏡面反射”）；（3）如果用另一束光沿FO方向射到O點(diǎn)，經(jīng)鏡面反射后將沿OE方向射出:；（4）在實(shí)驗(yàn)過程中，若將紙板傾斜（即紙板與平面鏡不垂直），如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿EO方向射向鏡面，此時(shí)紙板上不能（選填“能”或“不能”）看到反射光線；（5）如圖丙所示，小車的前擋風(fēng)玻璃是傾斜的，不僅可以有效減小阻力，晚上開車