初中教科版第四章 在光的世界里2 光的反射定律教学设计及反思

教学

环节

教师活动

学生活动

说 明

引入

新课

射击比赛：教师组织学生利用手中的激光笔和平面镜将激光束反射到黑板上的靶心上。

教师：同学们，在刚才的比赛中激光是怎么跑到靶心上的呢？激光发生了什么现象？

教师提问：人能看见发光的物体比如太阳是因为太阳发出的光线进入了人的眼睛中，那么请同学们思考人为什么还能看见本身不发光的物体（如物理课本）呢？

组内合作射击比赛。

学生：反射现象。

学生：是因为不发光的物体可以反射光线。

开课先让学生动手，激发学生学习兴趣。

PPT展示光的反射现象定义：光射到物体表面时,有一部分光被物体表面反射回去的现象。

教师总结：我们之所以能看到不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼中。生活中多数物体不发光，所以光的反射现象无处不在。

知识

建构

1．光反射时的规律实验预备

教师：刚才的射击比赛中激光发生了反射现象，怎么样能够看到激光的传播路径呢？

教师：考虑到实验的方便性与可行性，老师给大家介绍一个新的方法来观察光的路径。

教师在黑板上固定一张A4纸，将激光笔与分光器组合固定于A4纸上。激光的红色路径清晰的呈现在A4纸上，此时教师将平面镜垂直于A4纸所在平面放置于红色激光束下，反射光线清晰可见。改变平面镜朝向，反射光线也随之改变。

接着PPT展示刚才学生看到的激光反射现象光路，教师介绍入射光线AO、反射光线OB、入射点O与反射面，光线的方向性，并强调一条入射光线只有唯一的一条反射光线。

2．光反射时的规律探究实验

教师：请同学们认真观察激光反射现象光路，猜想一下光反射时有可能遵循着哪些规律呢？

教师：利用数学知识我们知道两条直线有交点，则它们一定在同一平面内，所以“入射光线与反射光线在同一平面内”猜想可证。同时我们发现入射光线与反射面的夹角和反射光线与反射面的夹角实际上有2个，一个锐角一个钝角。那么怎么样能够准确描述清楚到底是哪两个角相等的问题呢？

我们在入射光线与反射光线所在的平面内做一条垂直于反射面的辅助线（虚线），称之为法线。由于垂直于平面的直线有且只有一条，所以法线是唯一的。我们把入射光线与反射面的夹角称为入射角i，把反射光线与反射面的夹角称为反射角r。那么入射角i和反射角r就是2个指向明确的角了。下面我们一起来实验验证这两个角是否相等。

教师介绍光的反射规律实验器材、使用方法和注意事项。

教师请三个不同小组学生汇报不同角度数据，现场填入PPT数据表格中。

教师：通过刚才法线的引入过程我们不难得出反射光线、入射光线、法线在同一平面内。下面请同学们利用手中的器材验证此条规律是否正确。

此处教师提示学生将可折叠白板向后翻折，观察翻折后的白板上还能否看到反射光线。

教师展示光的反射现象完整光路图。提示学生观察反射光线与入射光线关于法线是对称的，反射光线和入射光线分居法线两侧，法线实际上就是反射光线与入射光线夹角的角平分线。

教师总结光的反射定律（PPT展示）：反射光线、入射光线、法线在同一平面内； 反射光线和入射光线分居法线两侧; 反射角等于入射角。

3．光路的可逆性

教师根据光的反射定律进行解释。

4．根据光的反射定律作图

教师板书根据光的反射定律作图要求。

5．镜面反射和漫反射

教师演示实验：黑板上固定一张A4纸，将3组激光笔与分光器组合平行固定于A4纸上，此时A4纸上呈现3条平行的红色激光束。将平面镜垂直于A4纸所在平面置于激光束下，看到3条反射光线仍然平行，接着将凹凸反射面垂直于A4纸所在平面置于激光束下，结果已经看不到反射光线了。

教师：刚才同学们看到的第一种反射现象中，反射面很光滑，反射光线仍然平行，这种反射叫做镜面反射；而第二种反射现象中，反射面凹凸不平，反射光线朝向四面八方，这种反射叫做漫反射。我们有时看到黑板“反光”其实就是镜面反射现象，黑板上的粉笔字发生的是漫反射现象。正是因为有了漫反射，我们才能在教室的各个角落都能看到黑板上的粉笔字。

学生：可以用喷壶喷水雾等方法实现。

观察、思考

观察、思考

学生讨论后回答：入射光线与反射面的夹角和反射光线与反射面的夹角相等，入射光线与反射光线在同一平面内。

观察、思考

观察、思考

学生小组合作实验测量三次入射角i和反射角r，将实验数据填入教材中表格。

学生观察分析表格中数据得出：在光的反射现象中，反射角等于入射角。

学生实验后得出结论：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

观察，思考

观察，思考

游戏：学生2人小组，甲拿平面镜移动找到乙的眼睛，此时乙观察平面镜也可以看到甲的眼睛。

学生作图练习

观察，思考

观察，思考

为了加强实验效果，也可将教室灯光关闭制造黑暗环境。

“OB”不能说成是“BO”。

鼓励学生有猜想就好，无需考虑准确与否。

此处设计考虑到学生的可能猜想，从学生的认知规律角度出发，将光的反射实验进行拆分：先验证两角相等，在证明角相等时自然过渡引出法线，然后在验证共面。

教师提示学生思考测量三次的原因？

语序问题，因果关系。

提示学生思考反射光线是不是消失了？如何验证？

此处光反射的规律由学生讨论得出。

简记为“三线共面，两线分居，两角相等”。

光反射时的规律增加为“三线共面，两线分居，两角相等，光路可逆”。

教师板书1个基本作图，学生练习1个作图。教师纠正错误。

此处设计考虑到新授课的时间问题，光路图的各种变化待习题课上继续研究。

先有实验事实，再引出理论依据。

PPT展示镜面反射和漫反射光路图，提示学生不管是镜面反射还是漫反射都遵守光的反射定律。

为了给学生直观感受加深印象，此时将教室灯光关闭，教师演示手电筒发光照射白纸和平面镜反射光到学生眼中实验，提示学生观察是白纸较亮还是平面镜较亮。

课堂

训练

1、如图所示， 入射角等于_____度， 反射角等于_____度，反射光线与入射光线的夹角是_____度。

2、光线垂直入射时，入射角等于_____ 度 ，反射角等于_____ 度，此时反射光线与入射光线的方向_______ 。

3、能够从不同角度看到本身不发光的物体是因为光在物体表面发生______的缘故。有时，黑板反光，教室里的某些同学看不清黑板上的某些字，这是因为光在黑板表面发生______的缘故。

4、(多选)下列说法中正确的是  （  　 　  ）

    A. 光的反射中，若入射光线靠近法线，反射光线也靠近法线

    B. 光线垂直入射时，反射角为900

    C. 通过镜面，甲同学能看到乙同学的眼睛，则乙也能看到甲同学的眼睛

    D. 镜面反射遵守反射定律，漫发射不遵守反射定律

    E. 在光的反射中，入射角等于反射角

5、在暗室的桌子上铺一张白纸，把一小块平面镜平放在纸上，让手电筒正对平面镜照射，从侧面看去 （          ）

   A．镜子比较亮，它发生了镜面反射

   B．镜子比较暗，它发生了镜面反射

   C．白纸比较亮，它发生了镜面反射

   D．白纸比较暗，它发生了漫反射

课堂

小结

教师：同学们，今天我们学习了关于光的反射相关知识。老师给大家提几个小问题，看看谁能又快又准确的回答出来。

（1）人为什么能看到不发光的物体？

（2）光的反射定律内容是什么？

（3）在光的反射现象中，如何证明光路是可逆的？

（4）镜面反射和漫反射各自的特点是什么？

学生回答问题

提问形式小结，利于学生回顾整节课主干内容，短时高效。