八年級(jí)物理探究：光的反射定律（教學(xué)設(shè)計(jì)）（解析版）

3.1探究：光的反射定律（教學(xué)設(shè)計(jì)）

【學(xué)業(yè)要求】

i.物理觀念：

（1）知道光來(lái)自光源。

（2）了解光沿直線傳播的條件及會(huì)解釋常見現(xiàn)象。

（3）了解光在真空中的傳播速度c=3X10$m/So

（4）知道入射光線、反射光線、法線、入射角、反射角名詞以及什么是鏡面反射，什么是漫反射。

（5）通過實(shí)驗(yàn)探究光的反射規(guī)律。

（6）能用光的反射解釋有關(guān)現(xiàn)象。

2.科學(xué)思維：

（1）知道“光線”是物理模型，是研究光學(xué)的基本工具。

（2）學(xué)會(huì)觀察和分析生活中有關(guān)物理知識(shí)的實(shí)例與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，具有初步的觀察能力、分析概括能

力。

3.科學(xué)探究：

（1）觀察光在空氣、水和玻璃中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)光沿直線傳播是有條件的。

（2）通過實(shí)踐和探究，讓學(xué)生感覺科學(xué)就在身邊。樹立正確的世界觀和唯物主義觀。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：

培養(yǎng)學(xué)生觀察思考，勇于發(fā)現(xiàn)樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

【重點(diǎn)難點(diǎn)】

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：光的直線傳播規(guī)律和光的反射定律。

學(xué)習(xí)難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究光的反射定律。

【器材準(zhǔn)備】

（1）激光筆、可以折轉(zhuǎn)的光屏、鐵架臺(tái)、刻度尺、量角器、平面鏡、玻璃缸、蚊香、火柴、水、牛

奶、果凍、白紙等

（2）和《光的直線傳播及光的反射》相關(guān)的視頻、掛圖、課件等。

【課時(shí)安排】

2課時(shí)

【教學(xué)過程】

一、新課引入：

想一想

入夜，圓月掛在天空，給夜晚帶來(lái)詩(shī)意。月亮不能發(fā)光，為什么我們能看見它呢?

本節(jié)課我們將探究有關(guān)問題。

二、自主學(xué)習(xí)：

自主學(xué)習(xí)（一）光的直線傳播

任務(wù)清單：閱讀教材P60—61的內(nèi)容，思考完成下列問題：

（時(shí)間：3分鐘；要求：用紅筆圈畫重點(diǎn)語(yǔ)句。）

（1）我們把那些_______的物體稱為光源，月亮光源。

（2）大量的實(shí)驗(yàn)表明，光在空氣、水、玻璃等透明、均勻物質(zhì)中?

（3）物理學(xué)中用一條帶箭頭的直線表示光的,并將它叫做。光我們能夠

看到，是客觀存在的，那么光線是（選填“存在”或“不存在”）的。

（4）光在真空中的傳播速度最,約為m/s?

【答案】略。

【解析】略。

2.小組內(nèi)互相批改，找出正確答案。然后進(jìn)行釋疑環(huán)節(jié)：

助學(xué)釋疑一光的直線傳播

1.光源：

（1）定義：光是由某些能發(fā)出光的物體產(chǎn)生的。我們把那些正在發(fā)光的物體稱為光源。

（2）分類：光源包括自然光源和人造光源。

種類實(shí)例

自然光源太陽(yáng)、螢火蟲、水母、閃電等

光的形成原因

人造光源點(diǎn)燃的火把和蠟燭、發(fā)光的電燈等

(3)請(qǐng)思考：月亮、鉆石、夜明珠、反光衣是光源嗎？

它們本身不發(fā)光，而是反射光，所以不是光源。

2.光的直線傳播：

(1)請(qǐng)觀看下列視頻，說(shuō)出它們的共同之處?

結(jié)論：光在空氣中沿直線傳播。

(2)做一做：用激光筆照射充滿煙霧的玻璃缸，觀察光在空氣中的傳播路徑，你能得到什么結(jié)論?

器材：激光筆、大玻璃缸、蚊香、火柴等。

結(jié)論：光在空氣中沿直線傳播。

做一做：在水中加少許牛奶，用激光筆照射水，觀察光在水中的傳播路徑，你能得到什么結(jié)論?

器材：激光筆、加少許牛奶的水。

結(jié)論：光在水中沿直線傳播。

做一做：用激光筆照射透明果凍，觀察光在果凍中的傳播路徑，你能得到什么結(jié)論?

器材：激光筆、透明果凍。

結(jié)論：光在果凍中沿直線傳播。

(3)歸納總結(jié):

光在空氣、水、玻璃等透明、均勻物質(zhì)中沿直線傳播，光在真空中也是沿直線傳播的。

(4)光線：為了便于描述光的傳播，物理學(xué)中用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，這

條帶箭頭的直線稱為光線。

①光是客觀存在的一種物質(zhì)。

②光線是不存在的，它的引入用到了“理想模型”法。

點(diǎn)光源發(fā)的光平行光

5）光的直線傳播現(xiàn)象和應(yīng)用:

①影子：由于光沿直線傳播，在不透明的物體后面光照射不到的區(qū)域形成影子。

②日食和月食：日食：月亮擋在太陽(yáng)和地球中間。月食：地球擋在太陽(yáng)和月球中間。

月食

③小孔成像：小孔成倒立的實(shí)像。像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)。像的大小與物和像到小孔之間距離

有關(guān)。

④激光準(zhǔn)直:

⑤射擊瞄準(zhǔn)、排隊(duì)站齊等:

3.光的傳播速度：

(1)想一想：

打雷和閃電同時(shí)同地發(fā)生，為什么我們總是先看見閃電后聽到雷聲？

(2)光速:

■空3xlO8m/s

空氣約3x108m/s

水真空中光速的3/4

坡璃直空由光速的2/3

光可以在真空中傳播，且速度達(dá)到C=3X108m/s

這是宇宙中最快的速度。

如果一個(gè)飛人以光速繞地球飛行，在1s內(nèi)他就

可以繞地球7圈半!

自主學(xué)習(xí)（二）實(shí)驗(yàn)：探究光的反射定律

任務(wù)清單：閱讀教材P62—64前兩段的內(nèi)容，思考完成下列問題：

（時(shí)間：3分鐘；要求：用紅筆圈畫重點(diǎn)語(yǔ)句。）

（1）我們?yōu)槭裁茨芸吹桨l(fā)光和不發(fā)光的物體？

（2）光的反射是指當(dāng)光射向物體表面時(shí)，被物體表面_______的現(xiàn)象。

（3）結(jié)合課本說(shuō)說(shuō)什么是入射光、反射光、法線、入射角、反射角？

（4）簡(jiǎn)單說(shuō)出你是如何設(shè)計(jì)探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)？

【答案】略。

【解析】略。

2.小組內(nèi)互相批改，找出正確答案。然后進(jìn)行釋疑環(huán)節(jié)：

助學(xué)釋疑二實(shí)驗(yàn)：探究光的反射定律

木耳—*木目.

（1）我們?yōu)槭裁茨芸吹桨l(fā)光的物體？

因?yàn)楣庠窗l(fā)出的光進(jìn)入我們的眼睛。

（2）我們?yōu)槭裁茨芸吹奖旧聿话l(fā)光的物體?

光遇到許多物體的表面都會(huì)發(fā)生反射，我們能看見不發(fā)光的物體就是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了

我們的眼睛。

1.光的反射:

（1）定義：當(dāng)光射向物體表面時(shí)，被物體表面反射的現(xiàn)象。

（2）與光的反射相關(guān)的概念：

①入射點(diǎn)（0）:入射光線與反射面的交點(diǎn)。

②入射光線（F0）：射向反射面的光線。

③反射光線（0E）：被反射面反射回去的光線。

④法線（0N）：經(jīng)過入射點(diǎn)且垂直于反射面的直線（虛線）。

⑤入射角（N2）：入射光線與法線的夾角。

⑥反射角（N3）：反射光線與法線的夾角。

2.實(shí)驗(yàn)：探究光的反射定律：

（1）提出問題：在光的反射現(xiàn)象中，反射光與入射光有怎樣的關(guān)系？

（2）猜想假設(shè)：。

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：讓激光筆射出的光沿可折疊光屏投射到平面鏡（鏡面平整光滑）上，利用光屏確

定反射光線、入射光線和法線三者的位置關(guān)系。

（4）實(shí)驗(yàn)裝置圖：

（5）實(shí)驗(yàn)步驟：

①按圖裝配好器材，使光屏與平面鏡垂直。

②將激光筆射出的光沿光屏投射到平面鏡上，觀察反射光線與人射光線是否在法線的兩側(cè)，由

此能得出什么結(jié)論？

③將顯示有反射光線的半個(gè)光屏向后折轉(zhuǎn)一定角度，觀察光屏上是否還有反射光線，由此能得

出什么結(jié)論？

④在光屏上用筆描出入射光線與反射光線，用量角器測(cè)出入射角、反射角的大小并填入表格中。

改變?nèi)肷浣堑拇笮?，重?fù)實(shí)驗(yàn)。由此能得出什么結(jié)論？

（6）實(shí)驗(yàn)表格:

實(shí)施次數(shù)AM角|反射角

1

2

3

（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

①三線同面：反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。

②兩線異側(cè)：反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)。

如果已知人射光的方向，能否確定反射光的方向？光能沿人射方向反射回去嗎？（請(qǐng)利用現(xiàn)有

器材完成實(shí)驗(yàn)）

XZ

結(jié)論：反射光路是可逆的

自主學(xué)習(xí)（三）鏡面反射與漫反射

任務(wù)清單：閱讀教材P64—65的內(nèi)容，思考完成下列問題：

（時(shí)間：2分鐘；要求：用紅筆圈畫重點(diǎn)語(yǔ)句。）

（1）一束平行光射到光滑的物體表面，如平面鏡的鏡面或平靜的水面,其反射光是___________的，

這種反射叫做鏡面反射。

（2）平行光經(jīng)粗糙的物體表面反射后，反射光_____,而是_________—,這種反射叫做漫反射。

（3）說(shuō)一說(shuō)：

生活中哪些現(xiàn)象是鏡面反射？哪些是漫反射？你能舉出例子嗎？。

【答案】略。

【解析】略。

助學(xué)釋疑三鏡面反射與漫反射

做一做：讓一束陽(yáng)光斜射到平面鏡，反射到墻上，觀察到什么現(xiàn)象？讓一束陽(yáng)光斜射一張白紙，觀

察到什么現(xiàn)象？對(duì)比平面鏡和白紙表面，你發(fā)現(xiàn)什么？

1.鏡面反射：平行光射到光滑的物體表面，如平面鏡的鏡面或平靜的水面，其反射光仍然是平行的,

這種反射叫做鏡面反射。

現(xiàn)象：人只在某一方向能看到亮光。（容易造成光污染）

2.漫反射：平行光經(jīng)粗糙的物體表面反射后，反射光不再平行，而是射向各個(gè)方向，這種反射叫做

漫反射。

現(xiàn)象：人在各個(gè)方向都能看到亮光。

（使我們能在不同方向看到本身不發(fā)光的物體。）

3.鏡面反射與漫反射的相同點(diǎn)：都遵循“光的反射定律”。

4.說(shuō)一說(shuō):

生活中哪些現(xiàn)象是鏡面反射？哪些是漫反射？你能舉出例子嗎？

三、自主測(cè)評(píng):

要求：合上課本，像考試一樣獨(dú)立完成。（時(shí)間：5分鐘；分值：100分）

1.（10分）下列現(xiàn)象能用光沿直線傳播解釋的是：（）

【答案】D

【解析】A.天上的彩虹是光的色散現(xiàn)象，由光的折射形成，故A不符合題意;

B.鉛筆的彎折，由光的折射形成，故B不符合題意；

C.人和貓能看見對(duì)方，利用了光的反射，故C不符合題意；

D.手影游戲，是因?yàn)槭謸踝∫徊糠止饩€所形成的影子，故D符合題意。

故選D?

2.（20分）由于空氣中光的傳播速度比聲音的傳播速度快，所以在學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上，100米賽跑終

點(diǎn)計(jì)時(shí)員是（選填“看到白煙”或“聽到槍聲”）開始計(jì)時(shí)的，若采用

了另一種計(jì)時(shí)方式，則記錄的時(shí)間將比運(yùn)動(dòng)員實(shí)際所用的時(shí)間要（選填“多”或“少”）。

【答案】看到白煙；少。

【解析】［1］終點(diǎn)的計(jì)時(shí)員是看到起點(diǎn)處“白煙”開始計(jì)時(shí)的，由于光的傳播速度很快，所以開始計(jì)時(shí)

的時(shí)間基本上和運(yùn)動(dòng)員起跑的時(shí)間是同步的。

［2］如果終點(diǎn)的計(jì)時(shí)員聽到起點(diǎn)處“槍聲”后才開始計(jì)時(shí)，由于聲音在空氣中的傳播速度慢，所以運(yùn)動(dòng)

員已經(jīng)起跑一段時(shí)間了，則記錄的時(shí)間將比運(yùn)動(dòng)員實(shí)際所用的時(shí)間要少。

3.（10分）下列光現(xiàn)象中，由于光的反射形成的是（）

【解析】A.平靜的水面相當(dāng)于平面鏡，水中的倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，故屬于光的反射，故A符合題意；

B.手影的形成屬于光的直線傳播，故B不符合題意；

C.海市蜃樓現(xiàn)象，是光經(jīng)過不均勻的大氣層時(shí)發(fā)生折射形成的虛像，故C不符合題意；

D.雨后彩虹屬于光的色散現(xiàn)象，是由于光的折射形成的，故D不符合題意。

故選Ao

4.（20分）雨后晴朗的夜晚，為了不踩到地的積水，人們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)判斷：迎著月光走，看上去較

暗的地方是（選填“水面”或“地面”）。發(fā)生明暗對(duì)比較強(qiáng)的這種現(xiàn)象是因

為光射到水面發(fā)生_____________反射。

【答案】地面；鏡面。

【解析】［1］［2］平靜的水面，光射到水面能發(fā)生鏡面反射，地面凹凸不平，地面發(fā)生漫反射。迎著月

光走，月光經(jīng)水面發(fā)生鏡面反射，進(jìn)入人的眼睛反射光線多，人感覺水面亮；地面發(fā)生漫反射，有很

少的光線進(jìn)入人的眼睛，感覺地面較暗。

5.（20分）小王同學(xué)在家里將一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張可沿的折疊的硬白紙板"豎直的

立在平面鏡上，以此來(lái)探究光的反射規(guī)律。通過測(cè)量他發(fā)現(xiàn)此時(shí)入射光線與平面鏡成50。夾角，如圖所示,

則（）

A.反射光線與鏡面的夾角是40°

B.入射角增大10°,反射光線與入射光線的夾角增大20°

C.將紙板M獷向后折疊，則反射光線會(huì)消失

D.光在紙板上發(fā)生了鏡面反射

【答案】B

【解析】A.入射光線與平面鏡成50°夾角，則入射角為90°-50°=40°

根據(jù)光的反射規(guī)律可知，反射角為40°,則反射光線與鏡面的夾角是90°-40°=50°

故A不符合題意；

B.入射角增大10°,則反射角也增大10°,那么反射光線與入射光線的夾角增大20°,故B符合題意；

C.因?yàn)榉瓷鋾r(shí)，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，將紙板M圻向后折疊，在紙板上將看不到

反射光線，但反射光線不會(huì)消失，故C不符合題意；

D.為了能在各個(gè)方向都能觀察到光線，紙板表面比較粗糙，光在紙板上發(fā)生了漫反射，故D不符合題意。

故選B。

6.（20分）自行車尾燈可有效避免夜間交通事故的發(fā)生，它由多組“直角反射器”組成，其中一組“直角

反射器”如圖所示，一束光射向平面鏡”請(qǐng)?jiān)趫D中畫出經(jīng)過S-S,兩個(gè)平面鏡反射后的光路圖。

【解析