课标分析
2022 年版课标明确“光的反射”属于初中物理“运动和相互作用”主题下“声和光”主题的内容。“探究光的反射定律”是2022 年版课标要求学生必做的探究类实验之一。2022年版课标课程内容容中提到,要“探究并了解光的反射定律”要求学生了解光的反射定律的内容,会正确应用光的反射定律内容分析解释生活中的光学现象。
学习内容分析
在本节课的上一节“光的直线传播”中,教师已经引导学生建立了光线模型,为后续研究光的反射定律、平面镜成像以及光的折射打下了基础。本节课探究光的反射定律,也为下一节学生研究光的折射现象打好了基础。所以说“光的反射”是一节承上启下的课。课标要求:“探究并了解光的反射定律。”本节课的探究实验是课程标准规定的必做实验之一:探究光的反射定律。在探究光的反射定律实验中,教师要培养学生提出问题的能力,且提出的问题要可探究。
学生分析
经过前面对机械运动、声现象以及光现象中光的直线传播等内容的学习,学生已经有了一定的物理学习方法和光学知识基础,学生的观察、实验、归纳、分析、推理等能力得到了一定的发展。但大多数学生的思维还是以形象思维为主,对直观内容比较感兴趣,欠缺对问题的深入思考及理性思维。因此,教学从实验现象和生活经验入手,能够激发学生的学习兴趣,既降低学生对抽象规律理解的难度,弥补学生的问题分析和实验动手能力的不足,又把课堂整合为探究式活动课,从而提高课堂教学效果。课堂教学过程既有教师引导下的学生动脑思考、讨论和交流,又有学生参与互动的动手实验,培养学生的操作技能和分析处理实际问题的科学思维,在潜移默化中加强了对学生核心素养的培养。
学习目标
物理观念:通过观察实验并联系生生活中光的反射现象,建立光的反射概念,能用光的反射概念解释有关现象。
科学思维:利用模型和概念的建立,加深对光的反射定律的理解。
科学探究:经历“两角相等”的实验设计与操作,体会科学探究的过程。
科学态度与责任:通过了解光污染,树立环保意识。
教学思路
本节课主旨思想是通过现象引出问题,让学生充分的思考和动手操作获得知识,加深对知识的理解。先利用视频引出课题,增强学生的学习兴趣。然后介绍生活中的一些光的反射的例子。通过演示实验先让学生认识入射光和反射光,法线的引出通过学生思考,小组讨论,教师点拨,共同归纳,逐步得出从而突破法线这一难点。通过分组实验得出光的反射定律和光路的可逆性,注重多次实验得出普遍的结论。通过演示实验和图片让学生区分镜面反射和漫反射。通过视频让学生认识光污染,增强学生的环保意识。
一、引入新课
播放影片《所罗门王大战法老军队》
通过观看影片我们发现,所罗门王带领士兵只是通过翻转盾牌就击败了法老的千军万马,这其中的奥秘是什么呢?其实他们就是利用了我们今天要学习的内容——光的反射:
板书:3.2光的反射
二、进行新课
下面请看本节课的学习目标。
教学活动一:
生活中,我们看到物体都是因为有光进入我们的眼睛。比如我们看到太阳和灯,都是因为它们发出的光进入我们的眼睛,但我们为什么也能看到书本,课桌等本身不发光的物体呢?
这是由于不发光的物体表面能反射光,反射光进入眼睛。因此我们也能看到不发光的物体。那什么是光的反射呢?
板书:一、定义:
光射向物体表面时,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。
生活中我们看到的风景、建筑物以及周围的课桌,黑板,书本都是因为光的反射。(展示图片)
如果没有光的反射,就没有我们身边多彩的世界。
教学活动二:
教师用一个鱼缸、平面镜、激光笔、喷雾器展示一个反射现象,并指出入射光、入射点和反射光。教师转动激光笔,入射光转动,反射光也随着转动。
提出问题:我们如何清楚的标定出反射光线的位置呢?
根据机械运动中“参照物”的思想,我们也引入了反射现象中的“参照物”。
(教师播放动画,启发学生思考)中间的转动轴做参照物合适。原因是:不动。除此以外它还有的特点是:(板书)过入射点、垂直于镜面。这条转动轴,我们就给它取一个名字叫法线。
生活中的反射现象中是不是真有这条线立在反射面上?
所以我们用虚线表示。
小组讨论:有了法线做参照物,反射光线在什么位置?
学生回答:
反射光线与入射光线和法线的夹角相等
反射光线、法线、入射光线在同一平面内
(教师介绍反射角和入射角)
为了验证我们的观点,我们需要用实验来进行验证。
设计实验与制定计划:
师生共同设计实验
教师引导学生回答:
研究光的反射,光从哪里来?
光在哪里反射?
怎么显示光路?
总结实验器材。激光笔、平面镜、光屏
师生共同设计实验步骤。
(1)打开激光笔,让激光沿着光屏的表面以一定的入射角斜射到平面镜上的O点,观察反射光的位置,并记录反射角的大小。
(2)把光屏的右半部分向后折,观察是否能看到反射光?
(3)保持镜面的位置不变,多次改变入射角,重复以上实验。
3.进行实验与收集证据:
入射角反射角反射光线入射光线位于法线(同侧或者异侧)右半部分光屏偏折后能不能看到反射光
第一次30° 第二次48° 第三次55° 第四次62° 第五次70°
教师投影个别小组的数据
4.分析与论证:
(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内
(2)反射光线、入射光线分居在法线两侧
(3)反射角等于入射角
(板书)三线共面、两线分居、两角相等
5.评估:
为什么要多次改变入射角进行实验?
使实验结论更具有普遍性
随堂练习1:
如图所示,一束与镜面成30。角的光线射到平面镜上,则反射角是______
随堂练习2:
如图:已知入射光线作出反射光线。
总结:光的反射作图题的步骤和注意事项有哪些?
步骤:先画法线,量出反射角,画出反射光线。
注意:法线用虚线,标上垂直符号和箭头
三、反射现象中光路可逆性
教师拿一面镜子背对学生说我看到了某某同学的眼睛,问某某同学能不能看到老师的眼睛。
引发学生的疑问。
小组实验:先以任意角度让光从左侧入射,观察反射光。再从右侧逆着反射光的方向入射,观察反射光线的位置。
结论:在反射现象中,光路是可逆的。
学生解释回答刚才照镜子的现象。
四、镜面反射和漫反射
展示图片——砖墙和玻璃的反射引出:根据反射面的粗糙程度,我们把反射分为镜面反射和漫反射。
教师展示演示实验:用平行光源和玻璃砖展示镜面反射和漫反射的反射光。镜面反射平行射出,漫反射朝向四面八方。
教师讲解:
1. 镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律
2.镜面反射反射光朝向特定的方向,如果眼睛在反射光线的方向上光线很刺眼,其他方向很暗。漫反射的反射光线朝向四面八方,任意方向都能看到反射光,光线不刺眼。
3. 生活中照镜子以及黑板反光都是镜面反射。
随堂练习:晚上,在桌上铺一张白纸,把一块小平面镜放在纸上镜面朝上,让手电筒的光正对着平面镜照射,如图,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,它发生了漫反射
C. 白纸比较亮,它发生了镜面反射
D. 白纸比较亮,它发生了漫反射
五、光污染
出示一张玻璃幕墙反射强光的图片,引发学生思考发生的是什么反射?有什么危害?
播放《光污染》的视频让学生了解光污染。
六、课堂小结
回顾本节课的内容,谈谈你的收获和存在的疑惑。
七、当堂达标检测
八、布置作业
1. 用竹签和橡皮泥制作光的反射定律的模型
2. 搜集光污染的资料和解决方法