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第四章　光現(xiàn)象 1.探究并了解光的直線傳播;掌握光的反射和折射規(guī)律. 2.探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系. 3.了解白光的組成. 4.認(rèn)識紅外線、紫外線及其作用. 1.經(jīng)歷觀察與實(shí)驗的過程,能在觀察和實(shí)驗中發(fā)現(xiàn)問題,具有初步的觀察能力及提出問題的能力. 2.經(jīng)歷從信息中分析、歸納規(guī)律的過程,提高分析概括能力. 3.小組實(shí)驗,學(xué)會合作. 1.激發(fā)求知欲,提高探索物理現(xiàn)象或規(guī)律的能力.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神. 2.培養(yǎng)實(shí)事求是的態(tài)度、質(zhì)疑和獨(dú)立思考的習(xí)慣. 本章對光的規(guī)律性知識,盡量安排為探究性的.這些探究活動是根據(jù)實(shí)驗、演示實(shí)驗或者小實(shí)驗演化而來的.探究實(shí)驗改變了傳統(tǒng)的教學(xué)過程,先不給出實(shí)驗結(jié)論,要求學(xué)生自己通過活動獲得結(jié)論.由于探究具有懸念,對學(xué)生具有挑戰(zhàn)性和吸引力.教學(xué)中要調(diào)動學(xué)生的積極性,處理好實(shí)驗的關(guān)鍵問題,自主地得出主要結(jié)論. 探究性學(xué)習(xí)跟知識性學(xué)習(xí)一樣,也應(yīng)遵循循序漸進(jìn)的原則.本章安排的探究活動,具有知識淺、操作方便、規(guī)律性強(qiáng)的特點(diǎn),結(jié)論容易獲得,適宜初中生.探究能使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程,受到科學(xué)研究方法的教育;從收集的證據(jù)中,總結(jié)和歸納出規(guī)律性的知識;從獲得成功的愉悅中,提高學(xué)習(xí)自信心. 根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,反射定律降低到反射規(guī)律水平,主動與學(xué)生的認(rèn)識水平吻合,有利于學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程、體會科學(xué)探究的方法,為學(xué)會學(xué)習(xí)打基礎(chǔ).學(xué)生在探究“光反射時的規(guī)律”時,獲得的事實(shí)是反射角與入射角相等的關(guān)系.至于入射光線與反射光線分居法線兩側(cè),以及它們與法線在同一平面上的說法,教材中不強(qiáng)調(diào).這樣雖不很嚴(yán)密,但不會在學(xué)生認(rèn)識實(shí)際問題時產(chǎn)生障礙. 折射規(guī)律是本章學(xué)習(xí)的難點(diǎn).本章對光的折射知識定位較低,重點(diǎn)研究光從空氣射入水中或玻璃中光線偏折的方向,只提出“光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中時,光線向法線方向偏折”的結(jié)論.至于對實(shí)際問題的研究,對學(xué)生要求不高,能聽懂即可,以減輕學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān). 初中物理的基本研究方法是實(shí)驗.一如既往,本章仍然突出實(shí)驗在教學(xué)中的作用,讓學(xué)生在觀察和實(shí)驗中,直接獲得生動的實(shí)驗事實(shí),體會、感悟?qū)嶒灧椒▽ξ锢韺W(xué)習(xí)以及學(xué)會學(xué)習(xí)的重要性,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣. 光學(xué)知識滲透在社會生活各個方面:與技術(shù)相結(jié)合,用于引導(dǎo)掘進(jìn)的方向;與人文精神相結(jié)合來剖析神話故事;光傳遞的信息,可以發(fā)現(xiàn)宇宙之大;平面鏡成像在視力檢查上的應(yīng)用,光在能量方面的應(yīng)用——太陽灶,以及海市蜃樓、熱譜圖、驗鈔機(jī)等等,都充滿了魅力和活力.教師應(yīng)該根據(jù)需要和可能,提供身邊具有活力的新鮮事例于教學(xué)之中. 物理學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生對自然和科學(xué)技術(shù)的興趣的重要途徑.學(xué)生要適應(yīng)現(xiàn)代化的生活,需要理解社會生活中的科學(xué)技術(shù),應(yīng)用物理知識解決實(shí)際問題.希望學(xué)生在多種學(xué)習(xí)活動中成長. 【重點(diǎn)】 1.光的直線傳播;用探究法研究光的反射定律. 2.平面鏡成像特點(diǎn);光的折射現(xiàn)象;紅外線、紫外線的作用. 【難點(diǎn)】 1.用光的直線傳播來解釋簡單的光現(xiàn)象. 2.用光的反射解釋一些簡單現(xiàn)象;虛像的概念. 3.解釋簡單的折射現(xiàn)象;紅外線和紫外線的作用及應(yīng)用;做好探究實(shí)驗及分析. 一、光源 生活、生產(chǎn)中有各種各樣的光源.可以讓學(xué)生們收集相關(guān)的資料,無論圖片、文字、實(shí)物都可以.由于學(xué)生參與實(shí)際活動,學(xué)習(xí)興趣會很高.通過對資料和實(shí)物的分析,得到光源的共同特征——能自行發(fā)光. 二、光是如何傳播的 學(xué)生已經(jīng)知道一些光的直線傳播的知識,教學(xué)仍應(yīng)重視實(shí)驗,使學(xué)生的感性認(rèn)識更豐富一些. 教材中用激光引導(dǎo)掘進(jìn)方向的圖,示意性地展示了光直線傳播的應(yīng)用.在這里未涉及光沿直線傳播的條件,是因為學(xué)生對介質(zhì)的均勻與否缺乏思考的基礎(chǔ).在后續(xù)教學(xué)中,研究折射規(guī)律時再涉及介質(zhì)的均勻性. 教學(xué)時對光沿直線傳播的應(yīng)用還可補(bǔ)充一些實(shí)例.建議讓學(xué)生做個“小孔照相機(jī)”,在簡單的科學(xué)制作中可以學(xué)習(xí)科學(xué)知識和體驗成功的快樂,同時也為第五章的內(nèi)容——照相機(jī)的學(xué)習(xí)做一些鋪墊. 三、光的傳播速度 教材以聲音在空氣中傳播速度的大小為基礎(chǔ),從“光的傳播比聲音快”的感悟中,學(xué)習(xí)光在真空或空氣中的速度.為了使學(xué)生理解光速有多快,教材中用一幅圖加以注解,形象生動地說明光速非常快.教學(xué)時應(yīng)使學(xué)生了解真空中的光速是宇宙間最快的速度,并記住c=3108 m/s這個重要物理常數(shù). “我們看到了古老的光”作為“科學(xué)世界”內(nèi)容給出,以弘揚(yáng)科學(xué)教育中的人文精神.用光速的知識理解自然世界,拓展性地了解一些天文知識,了解最大的長度單位——光年.本文可以讓學(xué)生自己閱讀. 四、光的反射 光的反射的引入可通過人們?yōu)槭裁茨芸吹奖旧聿话l(fā)光的物體來進(jìn)行,并可以利用陽光或手電筒及小鏡子等進(jìn)行演示說明光的反射現(xiàn)象,讓學(xué)生理解光的反射的概念.在探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗中,實(shí)驗器材可以自己制作,以便于實(shí)驗的簡潔易行,選擇紙板時在選材上應(yīng)注意用比較粗糙的硬紙板且應(yīng)該提前進(jìn)行紙板顏色的對比,確定對于所選光源比較明顯的顏色,這樣效果會更好些,在硬紙板上可以事先標(biāo)上一些角度的刻線,操作過程中注意遮光,因為如果教室中太亮的話,紙板上的光線會比較模糊,不便于進(jìn)行觀察,關(guān)于入射角和反射角的概念應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)調(diào),讓學(xué)生分清光線與鏡面的夾角.對于光的反射定律的敘述要提醒學(xué)生注意順序,可以讓學(xué)生課下進(jìn)行討論原因.光路的可逆性并不只是反射時才具有,直線傳播及折射都具有可逆性,在此應(yīng)進(jìn)行說明,防止學(xué)生認(rèn)為只有在反射時光路才是可逆的錯誤認(rèn)識.另外對于鏡面反射和漫反射的每一條光線都遵循光的反射定律可進(jìn)行適當(dāng)?shù)胤治? 五、平面鏡成像 平面鏡的引入可以通過學(xué)生每天照鏡子的感受開始,可事先提出幾個啟發(fā)性的問題使學(xué)生回答問題,這樣對一些簡單的特點(diǎn)的實(shí)驗探究可以盡量節(jié)省時間,從教材的研究指導(dǎo)來看,第一個步驟的問題顯得太繁,教師可以在啟發(fā)學(xué)生的前提下概括出實(shí)驗的步驟及所需的器材,具有指導(dǎo)性地進(jìn)行實(shí)驗探究,實(shí)驗過后可以提出幾個相應(yīng)的問題,例如:實(shí)驗中用完全相同的兩支蠟燭是為了研究什么關(guān)系?實(shí)驗中的刻度尺的作用是什么?以加深學(xué)生對實(shí)驗過程的認(rèn)識.實(shí)驗結(jié)論中像與物的上下關(guān)系,只限于平面鏡豎放時的情況,實(shí)際上水中倒影成像形式與平面鏡是相同的,關(guān)于像的虛實(shí)可以用是否是由光線實(shí)際會聚形成或是否能在光屏上承接來解釋. 六、光的折射 本節(jié)引入可由教師進(jìn)行演示光的折射的實(shí)驗來進(jìn)行,注意在反射的同時發(fā)生了折射現(xiàn)象,而對于光的折射不可片面地認(rèn)為只有方向發(fā)生改變時才是折射現(xiàn)象,實(shí)際是光只要是從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時就發(fā)生了折射.有一些教師經(jīng)常用筷子放入杯子中來介紹光的折射,但是學(xué)生從側(cè)面來看筷子在水中像的位置往往低于實(shí)際的位置,而一些練習(xí)中所說的水中的筷子看起來向上彎折是從水面上方來看的,雖都是光的折射現(xiàn)象但要注意區(qū)分. 七、色散 應(yīng)盡量給學(xué)生足夠的感性認(rèn)識,要做好演示實(shí)驗和進(jìn)行“分解太陽光”的活動.要讓學(xué)生了解光的合成,用放大鏡看彩色電視畫面,在現(xiàn)象感知的基礎(chǔ)上,再介紹色光的三原色. 在教學(xué)中,要注意調(diào)動學(xué)生積極性,為教學(xué)提供較多的背景材料.探究活動中,應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,盡量讓學(xué)生自主地制訂探究計劃和設(shè)計實(shí)驗.教師應(yīng)幫助學(xué)生完善探究計劃,做好實(shí)驗現(xiàn)象的記錄,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的重要環(huán)節(jié).探究中,應(yīng)至少各做兩組以上色光混合,以便達(dá)到客觀對比的效果,在這個基礎(chǔ)上才能得出正確的實(shí)驗結(jié)論.教學(xué)中要使各組學(xué)生交流實(shí)驗結(jié)果,來豐富實(shí)驗事實(shí). 第1節(jié)　光的直線傳播 1課時 第2節(jié)　光的反射 1課時 第3節(jié)　平面鏡成像 1課時 第4節(jié)　光的折射 1課時 第5節(jié)　光的色散 1課時 本章復(fù)習(xí)教案 2課時 第1節(jié)　光的直線傳播 1.識別光源,知道大致分類. 2.知道光沿直線傳播及其應(yīng)用. 3.記住光在真空和空氣中的傳播速度c=3108 m/s. 1.通過觀察光在空氣中和水中傳播的實(shí)驗現(xiàn)象,了解實(shí)驗是研究物理問題的重要方法,提高觀察實(shí)驗?zāi)芰? 2.閱讀“科學(xué)世界——我們看到了古老的光”的內(nèi)容,了解光可以反映宇宙的信息. 1.通過觀察、實(shí)驗等學(xué)習(xí)活動,養(yǎng)成善于觀察、勤于思考、聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)習(xí)慣. 2.通過學(xué)習(xí)活動,使學(xué)生獲得成功的愉悅,樂于參與物理學(xué)習(xí)活動. 【重點(diǎn)】　光沿直線傳播的規(guī)律的了解和應(yīng)用. 【難點(diǎn)】　能利用光的直線傳播解釋生活和自然中的一些簡單現(xiàn)象. 【教師準(zhǔn)備】　教師演示實(shí)驗的器材和多媒體課件. 【學(xué)生準(zhǔn)備】　激光筆、蚊香、火柴、果凍(半透明)、白紙板、一次性塑料水杯、牛奶、空玻璃容器、小平面鏡、蠟燭、小孔成像儀等. 導(dǎo)入一: 同學(xué)們,假設(shè)這個世界沒有光,我們看什么東西都是黑色的,或者說我們什么都看不見.由此說明光對人來說是很重要的,沒有光,這個世界就不會如此五彩斑斕,如此美麗,甚至我們根本不能生存.今天我們就一起來探究光學(xué)世界. 導(dǎo)入二: 多媒體播放“祖國大好河山的風(fēng)景”視頻資料,老師自己配音:“金色的朝霞,蔚藍(lán)的天空,郁郁蔥蔥的青山,姹紫嫣紅的花朵——是誰把大自然點(diǎn)綴得如此美麗多彩?它的化妝師就是光.”據(jù)統(tǒng)計,人類由感覺器官接收到的信息中,有百分之九十以上的是通過眼睛得來的. 著名的詩人顧城有句名詩:黑夜給了我黑色的眼睛,我卻用它來尋找光明.同學(xué)們,就讓我們睜大眼睛,探尋光之秘密吧! [設(shè)計意圖]　注重知識聯(lián)系,做好知識準(zhǔn)備. 導(dǎo)入三: 問1:同學(xué)們在小時候做過手影游戲嗎?今天讓大家回到童年,重溫兒時的歡樂,誰先來試一試? 引導(dǎo)學(xué)生做手影游戲并在學(xué)生興致高時突然斷電; 問2:我們欣賞了這幾位同學(xué)精彩的表演,你能提出與這一現(xiàn)象有關(guān)的問題嗎? 引導(dǎo)學(xué)生提出要研究的問題: 如:為什么關(guān)了燈會沒有手影?手影是怎樣形成的?手影為什么會隨手形的變化而變化?所有物體都有影嗎?…… 一、探究光的來源 問:剛才大家看到了,要形成影必須有光,那么光是從哪里發(fā)出來的呢? 1.多媒體播放生活中常見的發(fā)光體并引導(dǎo)學(xué)生概括光源的特點(diǎn). 學(xué)生觀察、討論并歸納出光源的特點(diǎn)——能自行發(fā)光. 2.通過多媒體給出一些生活中的物體讓學(xué)生辨認(rèn)是否是光源;簡述自然光源與人造光源.(如太陽、螢火蟲、放電影的銀幕、月亮、云層間的閃電、點(diǎn)燃的蠟燭等) [知識拓展]　月亮本身不發(fā)光,只是反射太陽光,因此月亮不是光源. 　　[過渡語]　光是由光源發(fā)出來的,那么發(fā)出來的光又是怎樣傳播的呢? 二、探究光的傳播 思路一 問:形成影的原因是什么? 教師引導(dǎo)學(xué)生猜想(可類比提示:如果在流動的水中插一木桿,水能繞過插在水中的木桿向前流動,光能否像水那樣繞行呢?) [設(shè)計意圖]　培養(yǎng)學(xué)生猜想的能力,初步認(rèn)識猜想在科學(xué)探究中的重要性. 學(xué)生思考并猜想——光沿直線傳播. 問:科學(xué)僅僅靠猜想是不夠的,如何驗證你們的猜想是否正確呢? 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)提供的器材或自備器材設(shè)計實(shí)驗并進(jìn)行實(shí)驗探究,巡視、指導(dǎo)學(xué)生. (強(qiáng)調(diào):激光束不能直射人眼!) 學(xué)生根據(jù)教師提供的器材分組設(shè)計實(shí)驗并進(jìn)行嘗試實(shí)驗. 問:哪些小組愿意上臺跟大家一起交流?請把你們觀察到的現(xiàn)象和得出的結(jié)論告訴大家. 引導(dǎo)學(xué)生上臺演示并歸納結(jié)論. 小組代表演示,其余學(xué)生觀察思考并歸納. 再問:光總是沿直線傳播嗎?有沒有條件限制呢? 學(xué)生進(jìn)一步思考并實(shí)驗. 教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗情況補(bǔ)充演示光在不同物質(zhì)及同種不均勻物質(zhì)中傳播的情況. 學(xué)生觀察思考、初步歸納出光沿直線傳播的條件. 師生共同討論得出:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播. 思路二 演示一:光在空氣中沿直線傳播. 演示二:光在水中沿直線傳播. 演示三:光在玻璃中沿直線傳播. 用激光演示器演示一、二、三.無激光演示器的可用幻燈機(jī)或長手電筒. 觀察:讓學(xué)生分別觀察光在空氣中、水中、玻璃中是沿直線傳播的. 引導(dǎo)學(xué)生分析:在同種、均勻、透明物質(zhì)中,光沿直線傳播. 指導(dǎo)學(xué)生看教材圖4.1 - 1,圖4.1 - 2. 演示四:用三張紙板上的小孔在一條直線上,才能看到手電筒射來的光.驗證光在空氣中沿直線傳播. 　　[過渡語]　光是一種無形的物質(zhì),如果要對它進(jìn)行研究很困難,你能想個辦法把一束光的傳播路線和方向表示出來嗎? 三、光線 師:光的傳播是實(shí)際存在的,光線只是人們?yōu)榱诵蜗蟊硎竟獾膫鞑ザ嫷膸Ъ^的直線,它是表示光的一種模型,實(shí)際上是不存在的. (1)學(xué)生思考并討論; (2)了解光線的實(shí)際意義; (3)了解研究問題的方法——物理模型法. [知識拓展]　光線是表示光的一種理想化的物理模型,實(shí)際上是不存在的,光線是為了研究問題方便而假想出來的,像這種建立理想化模型的方法是物理學(xué)研究問題的重要方法. 　　[過渡語]　在現(xiàn)實(shí)生活中,有很多現(xiàn)象都與光的直線傳播有關(guān),現(xiàn)在我們具體來研究一下. 四、光沿直線傳播的應(yīng)用 問1:通過剛才的研究,哪位同學(xué)來解釋一下手影是怎樣形成的? 問2:生活中光沿直線傳播的例子有哪些?哪位同學(xué)給大家列舉幾個? [設(shè)計意圖]　學(xué)生思考討論并列舉光沿直線傳播的其他例子.(如射擊三點(diǎn)一線、激光準(zhǔn)直等) 引導(dǎo)學(xué)生說出自然界中光沿直線傳播的例子,并演示日食、月食多媒體動畫. 學(xué)生觀察、思考并討論. 也可以介紹或演示其他例子. 述:我國古代對光沿直線傳播早有記載,早在2000多年前《墨經(jīng)》中記述了一種叫“小孔成像”的現(xiàn)象,下面我們重溫一下古人觀察到的現(xiàn)象.(引導(dǎo)學(xué)生觀察小孔成像實(shí)驗) 1.學(xué)生觀察小孔成像實(shí)驗,分析歸納出成像的特點(diǎn). 2.思考回答:小孔成像中,像和物體相比較,像是　　　　立的;若要使像大一些,則燭焰應(yīng)離小孔　　　　些.(投影給出) 例子不勝枚舉,希望同學(xué)們平時多去觀察和思考,做個生活的有心人. 五、光傳播的是什么 我們已經(jīng)探討了光的傳播,你知道光傳播的是什么嗎? 學(xué)生通過討論交流,了解光可以傳播信息和能量. 　　[過渡語]　我們知道光的傳播速度很快,那么光的傳播速度到底是多少呢? 六、光傳播的速度 問:打雷時,雷鳴和閃電在天空中同時發(fā)生,為什么我們總是先看到閃電后聽到雷聲?請同學(xué)仔細(xì)閱讀教材“光的傳播速度”部分然后跟大家交流一下. 巡視指導(dǎo)(教師指出:真空中的光速是物體運(yùn)動的極限速度). 1.學(xué)生分析思考、交流討論問題; 2.學(xué)生自學(xué)課本,了解光的傳播速度情況; 3.光的傳播速度很大,測光的速度是極困難的.因為光通過不太長的距離需要的時間非常短,我們不容易察覺到,17世紀(jì)天文學(xué)家和物理學(xué)家都認(rèn)為光速無限大.伽利略對此提出懷疑,但實(shí)驗沒有成功.1767年丹麥物理學(xué)家羅默首次測得光速.1849年法國物理學(xué)家裴索在地面實(shí)驗室成功地進(jìn)行了光速測量.1920年美國物理學(xué)家邁克耳孫改進(jìn)了裴索的實(shí)驗,更精確地測定了光的速度.現(xiàn)在公認(rèn)的光在真空中傳播速度是3105千米/秒. 光在空氣中的傳播速度約為3105 km/s(或3108 m/s),光在水中、玻璃中的傳播速度比空氣中的小. 1.請幫小明在下列物體中找出不是光源的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 A.閃電 B.太陽 C.月亮 D.亮著的電燈 解析:光源為能自身發(fā)光的物體,閃電、太陽、亮著的電燈都可以自身發(fā)光,而月亮反射的是太陽光.故選C. 2.如圖所示的四種現(xiàn)象中,不是由于光的直線傳播而形成的是 (　　) 解析:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播.樹蔭下形成圓形光斑、地上的“樹影”、日食現(xiàn)象都是由于光的直線傳播形成的,沙漠蜃景是由于光在不均勻介質(zhì)中傳播時,光線發(fā)生偏折形成的.故選C. 3.光線從空氣進(jìn)入某種液體,它的傳播速度將 (　　) A.增大 B.減小 C.保持不變 D.可能減小,也可能增大 解析:因為光在其他透明介質(zhì)中的傳播速度都小于光在空氣中的傳播速度,所以光從空氣進(jìn)入某種液體,光的傳播速度將減小.故選B. 一、光的直線傳播 1.光源 定義:能夠發(fā)光的物體,叫做光源. 2.探究光的直線傳播的條件 條件:光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播. 光線:用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向,這樣的直線叫光線. 3.光的直線傳播應(yīng)用 影、激光準(zhǔn)直、日食、月食、小孔成像. 小孔成像的成像特點(diǎn):倒立的實(shí)像. 二、光的傳播速度 真空中的光速為c=3108 m/s. 一、教材作業(yè) 【必做題】 教材第72頁動手動腦學(xué)物理的1,2,4題. 【選做題】 教材第72頁動手動腦學(xué)物理的3題. 二、課后作業(yè) 【基礎(chǔ)鞏固】 1.下列物體中都是光源的是 (　　) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.太陽、月亮 B.燭焰、拋光金屬板 C.太陽、燭焰 D.月亮、火把 2.當(dāng)觀察站在遠(yuǎn)處敲鑼打鼓的人時,我們總是先看到他的動作,后聽到鑼鼓的聲音.這一現(xiàn)象說明 (　　) A.光的傳播不需要時間,而聲音的傳播需要時間 B.光在空氣中的傳播速度比聲音在空氣中的傳播速度大得多 C.用人眼看物體比用耳朵聽聲音反應(yīng)更靈敏些 D.總是先敲鑼打鼓,后發(fā)出聲音,動作先后不同 3.如圖甲所示,枯井中的青蛙位于井底O點(diǎn)“坐井觀天”,則青蛙通過井口觀察范圍正確的光路圖是圖乙中的 (　　) 　 【能力提升】 4.北宋的沈括在《夢溪筆談》中記述了光的直線傳播和小孔成像的實(shí)驗.他首先直接觀察鳶(老鷹)在空中飛動,地面上的影子也跟著移動,移動的方向與鳶飛行的方向一致.然后在紙窗上開一小孔,使窗外飛鳶的影子呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上,結(jié)果觀察到“鳶東則影西,鳶西則影東”(如圖所示).閱讀了上述材料后,你認(rèn)為下列哪種說法是錯誤的 (　　) A.“鳶東則影西,鳶西則影東”所描述的現(xiàn)象是小孔成像 B.沈括觀察到“鳶在空中飛動,地面上的影子也跟著移動”是小孔成像 C.小孔成像可用光的直線傳播解釋 D.小孔成像時像移動的方向與物移動的方向相反 5.某人在夜晚路過某一有路燈的街道過程中,先向路燈走近后走遠(yuǎn),此人影子的長短變化情況是　　　　. 6.古代時,由于無法解釋日食的形成原因,人們迷信地認(rèn)為日食是一種兇兆.現(xiàn)在我們可以用光的　　　　來解釋日食的原因.如圖所示,有乒乓球、足球和瓦 數(shù)較大的白熾燈.請你用這三種物品代表相應(yīng)的星球,設(shè)計出觀察日食成因的實(shí)驗,并根據(jù)三個星球的排列位置,按示例,把答案填寫在橫線上. 用白熾燈代表太陽,用　　　　代表　　　　,用　　　　代表　　　　. 7.如圖甲所示是一張日環(huán)食照片.請在圖乙中畫出,人在其中能觀察到日環(huán)食的陰影區(qū),并在該影區(qū)內(nèi)寫入字母“HS”. 【拓展探究】 8.學(xué)習(xí)了光學(xué)知識后,愛動腦筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象.如圖所示,她們給兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔,再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.分別將小孔對著燭焰和燈絲,可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像. (1)分析比較甲、乙兩圖,可以得出怎樣的結(jié)論? (2)分析比較甲、丙兩圖,可以得出怎樣的結(jié)論? (3)通過實(shí)驗,可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是　　　　(選填“正立”或“倒立”)的像,說明小孔成像的原理是　. (4)樹蔭下的圓形光斑就是　　　　通過樹葉間的小孔在地面上所成的像. 【答案與解析】 1.C[解析:太陽本身能發(fā)光是光源.月亮是靠反射太陽的光,本身并不發(fā)光,所以不是光源.燭焰本身能發(fā)光是光源.鏡子、拋光的金屬板都不能發(fā)光,是靠反射別的光源的光.] 2.B[解析:敲鑼打鼓的人的敲擊動作和鑼鼓聲在空氣中同時傳播,敲擊動作以光速傳播,鑼鼓聲以聲速傳播,因為光速遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲速,所以總是先看到他的動作,后聽到鑼鼓的聲音.故選B.] 3.A[解析:由于光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,所以C,D錯誤;青蛙通過井口觀察是光射入青蛙眼中,A正確,B錯誤.故選A.] 4.B[解析:在紙窗上開一小孔,因為小孔成像是倒立的,故出現(xiàn)“鳶東則影西,鳶西則影東”的現(xiàn)象.小孔成像是光的直線傳播原理,小孔成像時像移動的方向與物移動的方向相反,綜上分析,選項A,C,D正確;沈括觀察到“鳶在空中飛動,地面上的影子也跟著移動”是影子的成因,是光的直線傳播形成的,因為光被擋住了,沒有光的區(qū)域才變暗,所以選項B錯誤.] 5.先變短后變長[解析:本題考查光的直線傳播的應(yīng)用.當(dāng)人在遠(yuǎn)處時,人與燈光的夾角小,形成的影子長;當(dāng)人逐漸走近路燈時,人與燈光的夾角變大,此時形成的影子變短;當(dāng)人經(jīng)過路燈逐漸遠(yuǎn)離時,人與燈光的夾角又變小,形成的影子再次變長.因此,當(dāng)人經(jīng)過路燈時,影子先變短后變長.] 6.直線傳播　乒乓球　月球　足球　地球[解析:日食是自然界的一種現(xiàn)象,當(dāng)太陽、地球、月球三者恰好或幾乎在同一條直線上時(月球在太陽和地球之間),由于光的直線傳播,太陽到地球的光線便會部分或完全地被月球掩蓋,產(chǎn)生日食;如果用白熾燈代表太陽,用乒乓球代表月球,用足球代表地球,就能演示日食的成因.] 7.如圖所示.[解析:當(dāng)月球轉(zhuǎn)到地球和太陽之間,且三者處于同一直線上時,月球擋住了太陽射向地球的太陽光,由于光的直線傳播,在月球的陰影部分的地區(qū)就發(fā)生了日食;根據(jù)光的直線傳播,畫出光路;發(fā)生日環(huán)食時,月球遮住了太陽的中心部分,在地球上能看到太陽的邊緣部分.] 8.(1)小孔成像中所成的像與小孔的形狀無關(guān).　(2)小孔成像中所成的像與物體的形狀有關(guān).　(3)倒立　光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播　(4)太陽[解析:(1)比較甲、乙兩圖可知,不同之處是甲中是圓孔,乙中是方孔,但是在半透明的塑料膜上成的都是蠟燭倒立的像,所以小孔成像中所成的像與小孔的形狀無關(guān);(2)比較甲、丙兩圖可知,不同之處是甲用的光源是蠟燭,丙用的光源是燈泡,在半透明的塑料膜上成的一個是蠟燭倒立的像,一個是燈絲倒立的像,小孔成像中所成的像與物體的形狀有關(guān);(3)小孔成像的原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,正因如此所以所成的像都是倒立的;(4)樹蔭下的圓形光斑是太陽通過樹葉間的小孔在地面上所成的像.] 　　1.總體分析 雖然光的傳播是一個比較簡單的教學(xué)內(nèi)容,但內(nèi)容還是比較多,比較雜,這要求教師要能充分把握知識之間的聯(lián)系,能夠做到主次分明,重點(diǎn)突出,難點(diǎn)突破.所以要上好這一節(jié)課的難度還是比較大的.我改變了舊的教學(xué)方式,提供大量器材,給學(xué)生適當(dāng)?shù)臅r間,讓他們自己動手動腦,經(jīng)歷實(shí)驗過程,并在其中去想,去說,去做,去表達(dá),去感悟,去探索物理實(shí)驗反映的物理本質(zhì).“發(fā)現(xiàn)”了光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點(diǎn).通過探究光的直線傳播規(guī)律,學(xué)生初步體會到了“提出問題——實(shí)驗探究——得出結(jié)論——解釋現(xiàn)象(產(chǎn)生問題的現(xiàn)象)——應(yīng)用結(jié)論”的科學(xué)研究方法.較好地解決了這些問題,感覺效果很好. 2.在教學(xué)中重難點(diǎn)的把握與突破 (1)光路的呈現(xiàn).通過多媒體展示了日常生活中常見的能呈現(xiàn)光路的現(xiàn)象,學(xué)生通過直觀的現(xiàn)象很容易就想到介質(zhì)中要有塵埃、水霧等微粒就能呈現(xiàn)光的傳播路徑,從而對后續(xù)的實(shí)驗設(shè)計提供了條件. (2)不均勻的同種介質(zhì)的選材問題:因為這是學(xué)生學(xué)習(xí)本課內(nèi)容的一個重點(diǎn),所以實(shí)驗不能忽略,而這個實(shí)驗中如何制造不均勻介質(zhì)問題,在課前通過大量的實(shí)驗,經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)在開水中加入蜂糖,與少許奶粉,效果比較明顯.另外還通過媒體課件輔以教學(xué)(太陽光從真空射入大氣層中的現(xiàn)象)達(dá)到了較好的教學(xué)效果. 3.充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能 整節(jié)課,學(xué)生始終處于積極參與探究的狀態(tài)之中,他們在思考之后,自己能去選取儀器,設(shè)計實(shí)驗,想到了一些非常有創(chuàng)意的方法.說明學(xué)生能獨(dú)立地去探索、去實(shí)踐.只要給他們充分發(fā)揮的時間和空間,就會激發(fā)起他們的創(chuàng)新潛能. 4.存在的不足 在本節(jié)課中學(xué)生在分組實(shí)驗中有的學(xué)生還是不會做,而小組中的一些成員的團(tuán)結(jié)精神不強(qiáng),所以有些小組的實(shí)驗效果不好.這方面的問題可以從平時教育入手,課余時候多幫助基礎(chǔ)較差的學(xué)生,這樣或許能較有效地解決這一問題. 動手動腦學(xué)物理(教材第72頁) 1. 如圖所示,當(dāng)青蛙坐在無水的井底O點(diǎn)時,根據(jù)光是沿直線傳播的原理,它所看到的范圍僅為夾角∠AOB范圍內(nèi)的景色.(A,B點(diǎn)為井口邊緣的兩點(diǎn)) 2. 2.因為光是沿直線傳播的,且光不能穿過不透明的物體,所以光射到不透明物體上 后,在這個物體的一側(cè)就會有一個光照射不到的區(qū)域,這就是影子. 3.射擊時瞄準(zhǔn)目標(biāo)、影子、小孔成像等. 4.解:太陽到地球的距離s=ct=3108 m/s60 s8=1.44108 km.賽車跑相同路程所用的時間為t==2.88105 h. 小孔成像的再認(rèn)識探究活動 【探究課題】　小孔成像的再認(rèn)識——動手制作不同的小孔成像觀測器,研究小孔成像規(guī)律. 【組織形式】　學(xué)生活動小組. 【活動總體設(shè)計】　教師提出相關(guān)問題,可以利用典型例題讓學(xué)生進(jìn)行討論;制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗過程;觀察實(shí)驗現(xiàn)象收集相關(guān)數(shù)據(jù);分析討論后進(jìn)行組間交流. 【相關(guān)方案】 (1)在硬紙板上用錐子扎一個直徑為1 mm~2 mm的圓孔.在暗室中點(diǎn)燃一支蠟燭放在小孔前,在硬紙板的另一側(cè)的光屏上就能看到燭焰的像.改變屏與小孔的距離,像的大小和亮度如何變化? (2)平行于硬紙板移動蠟燭,光屏上像的移動方向與蠟燭的移動方向是否相同? (3)在不同的硬紙板上分別扎出不同形狀的孔,一是三角形、一是方形,孔的形狀對所成像有無影響? (4)同一硬紙板上同時有兩個或三個小孔(一是圓孔、一是三角形、一是方形),則光屏上會出現(xiàn)一個像還是幾個像?形成的像各是什么樣? 【探究實(shí)驗?zāi)康摹? (1)要求學(xué)生寫出相關(guān)的探究過程報告,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗方法,由假設(shè)的提出到理論的建立需要實(shí)驗的不斷檢驗. (2)通過組內(nèi)成員和組間的相互交流,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)體合作意識. (3)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在知識理解上的問題. 第2節(jié)　光的反射 1.了解光在一些物體表面可以發(fā)生反射. 2.認(rèn)識光反射的規(guī)律,了解法線、入射角和反射角的含義. 3.理解反射現(xiàn)象中光路的可逆性. 4.了解什么是鏡面反射,什么是漫反射. 5.通過觀察,理解鏡面反射和漫反射的主要差異. 1.通過實(shí)驗,觀察光的反射現(xiàn)象. 2.體驗和感悟我們是如何看見不發(fā)光的物體的. 3.經(jīng)歷探究“光反射時的規(guī)律”,用實(shí)驗的方法獲得反射光線、入射光線跟法線位置的關(guān)系,測量反射光線與法線、入射光線與法線的夾角,總結(jié)探究的結(jié)論,獲得比較全面探究活動的體驗. 1.在探究“光反射時的規(guī)律”過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度. 2.密切聯(lián)系實(shí)際,提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識. 3.鼓勵學(xué)生積極參與探究活動. 【重點(diǎn)】　光的反射定律和應(yīng)用. 【難點(diǎn)】　反射定律中的“三線共面”的理解和兩種反射現(xiàn)象的應(yīng)用. 【教師準(zhǔn)備】　氦氖激光器、刻度尺、手電筒、水、盆、光的反射演示裝置圖、平面鏡、玻璃片、投影片、手電筒(玻璃上有1~2 mm縫隙的黑紙)、白紙、小平面鏡、大頭針、量角器、鋼筆、圖釘、刻度尺、透明膠條及多媒體課件. 【學(xué)生準(zhǔn)備】　激光手電、一小塊平面鏡、一塊可以對折的半圓形硬紙板(用量角器的直邊與紙板底邊對齊,以對折形成的折痕為中心線,在線的兩側(cè)分別用量角器標(biāo)注相應(yīng)的角度數(shù)值). 導(dǎo)入一: 師:學(xué)習(xí)是快樂的,我們獲取知識,去探索、去發(fā)現(xiàn),去揭示大自然的奧秘.應(yīng)該其樂無窮,讓我們快樂地踏上科學(xué)探究的旅程.(投影出示:讓我們快樂地去探索……) 首先,我們今天來個射擊比賽.每個小組選一位代表,用手中的激光手電射擊屏幕上的字,每組射擊一個字,看哪個組射擊得更準(zhǔn)?其他同學(xué)思考并回答用到了上一節(jié)課中我們學(xué)到的什么知識?(要先劃分好小組) (學(xué)生興趣高漲,各組很快射準(zhǔn)了目標(biāo),并回憶起了上節(jié)課所學(xué)的知識) 師:難分高下,都很好.下面再來一場比賽,我要求把激光手電對著桌子上的鏡子,最后光斑準(zhǔn)確地?fù)糁邪行恼邉倮? (增加了游戲難度,更加激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,同時讓學(xué)生認(rèn)識到光的反射這一現(xiàn)象,并讓同學(xué)們回憶在生活中還有哪些是光的反射現(xiàn)象,體現(xiàn)從生活走向物理的教學(xué)理念) 師:很好,光的反射現(xiàn)象是很普遍的現(xiàn)象,你想知道光的反射的哪些知識? (學(xué)生帶著興趣提出他們的問題) 導(dǎo)入二: 阿基米德智退羅馬軍隊的故事 2000多年前的一個晴朗的日子里,羅馬帝國入侵?jǐn)⒗懦?當(dāng)侵略者的船隊靠近敘拉古城準(zhǔn)備登陸時,阿基米德領(lǐng)導(dǎo)拿著鏡子的婦女來攻擊敵人,從鏡子反射的太陽光直向敵船投射過去,照得敵人睜不開眼,烤得如熱鍋上的螞蟻,沒過多久,帆船的篷布起了火,這一把從天而降的大火很快地蔓延開來,就這樣,阿基米德帶領(lǐng)婦女,用鏡子擊退了羅馬人的進(jìn)攻.有人說,這是戰(zhàn)爭史上第一次使用光學(xué)武器. 今天我們來研究有關(guān)光的反射的知識. 導(dǎo)入三: 講桌上放一個蘋果,請一位同學(xué)站起來回答,看到桌上放著什么?然后用書擋著蘋果.再問,還能否看得見蘋果?回答后問全體同學(xué):用書擋著就看不到了,這說明了什么? (回答:說明光是沿直線傳播的.) 接著給該同學(xué)一平面鏡,讓他不改變位置想辦法再次看到蘋果. 這就是光的反射現(xiàn)象. 一、光的反射定律 思路一 演示實(shí)驗1:在桌面上放一盆水,用手電筒照射到水面上. 實(shí)驗現(xiàn)象:可以看到墻壁上有明亮的光斑,光射到任何物體表面都能發(fā)生反射.光的反射有什么規(guī)律?在講光的反射規(guī)律時,讓我們先弄清幾個光反射中的名詞. 演示實(shí)驗2:讓氦氖激光器發(fā)出的一束光線射在平面鏡上,引導(dǎo)學(xué)生觀察一點(diǎn)、兩角、三線.教師在黑板上畫出反射圖. 入射點(diǎn)(O):入射光線與鏡面上的接觸點(diǎn).入射光線(AO),反射光線(OB),法線(ON):通過入射點(diǎn)且垂直于鏡面的直線. 入射角(i):入射光線與法線的夾角. 反射角(r):反射光線與法線的夾角. [知識拓展]　反射光和入射光在同一種介質(zhì)中傳播,速度相同,許多物體的表面都能反射光. 探究:光反射時的規(guī)律 1.提出問題 光在反射時遵循什么規(guī)律?也就是說,反射光線沿什么方向射出? 2.設(shè)計實(shí)驗和進(jìn)行實(shí)驗 我們用演示實(shí)驗和學(xué)生實(shí)驗研究光的反射,其中選擇對光反射能力強(qiáng)的平面鏡做反射面,用白色硬紙板和白紙顯示光束傳播的路徑. (1)按圖甲所示,先使E,F成為同一平面,使入射光線沿紙板射向鏡面上的O點(diǎn),讓學(xué)生觀察從鏡面反射的光線的方向. (2)改變?nèi)肷涔饩€的方向,讓學(xué)生觀察反射光線的方向怎樣改變. (3)按圖乙那樣,把紙板F向前折或向后折,讓學(xué)生觀察能看到反射光線嗎? (4)反射角和入射角的關(guān)系的實(shí)驗研究,可采取如圖丙所示的實(shí)驗裝置. ①將一張16 K的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上,在白紙中間畫出虛線ON作為法線;在ON的一側(cè)畫幾條角度不同的直線OA,OA1,OA2. ②讓從手電筒前面紙縫中射出的光分別沿AO,A1O,A2O射向鏡面,觀察反射光線. ③分別在每條反射光線的位置上用大頭針扎一個孔B,B1,B2.用刻度尺畫出直線分別將OB,OB1,OB2連接起來. ④再用量角器量出反射角(r)和入射角(i)的大小,并記錄大小進(jìn)行比較. 入射角(i) 反射角(r) 第一次 第二次 第三次 　　⑤使光線分別沿BO,B1O,B2O射向鏡面,觀察每條反射光線的方向. 3.分析和論證 (1)上述步驟(1)和(2)可看到E和F在一個平面內(nèi)時有反射光線,且反射光線隨著入射光線的改變而改變. (2)按步驟(3)把紙板F向前折或向后折,學(xué)生將觀察不到反射光線. (3)從步驟(4)的①~④可看出反射角等于入射角. (4)從步驟(4)的⑤可看出反射時光路是可逆的. 光的反射定律: ①反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi). ②反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè). ③反射角等于入射角. 說明:(1)光的反射定律可概括為十二個字:三線共面,兩線分居,兩角相等. (2)反射定律的第三條反射角等于入射角,不能說入射角等于反射角,因為先有入射,后有反射;入射在前,反射在后;入射是因,反射是果. (3)在反射時,光路是可逆的. 上述過程中,學(xué)生動眼觀察、動手實(shí)驗、動腦分析,有利于引發(fā)學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)對知識的理解. 【課堂練習(xí)】 1.畫出下列入射光線的反射光線:教師演示如何畫已知光線的入射光線或者反射光線. 2.已知反射光線與入射光線成90夾角,請畫出鏡面的位置. 分析:反射中的法線,既是反射面的垂線,又是反射光線和入射光線的角平分線,掌握法線的這種雙重作用,作圖就容易了. (1)根據(jù)已知條件作圖甲. (2)畫出反射光線和入射光線的角平分線,即法線ON(如圖乙所示). (3)根據(jù)法線與反射面垂直,畫出鏡面,如圖丙所示. 思路二 提出問題:光反射時遵循什么樣的規(guī)律?反射光線、入射光線、法線有什么樣的位置關(guān)系?反射角與入射角的關(guān)系? [設(shè)計意圖]　這是科學(xué)探究的前提要素,提出問題.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維. 學(xué)生自由舉手回答這個問題,隨意猜想. 設(shè)計實(shí)驗: 用一個大的紙板做承接面,垂直放在一平面鏡上,用紅色激光筆照在鏡子上,記錄反射光線. [設(shè)計意圖]　這是運(yùn)用講授法,讓學(xué)生理解這個實(shí)驗的方案,為了以后自己設(shè)計實(shí)驗方案打下基礎(chǔ). 觀察、思考實(shí)驗方案,并思考自己能不能設(shè)計一個實(shí)驗方案. 在這里介紹一些名詞:反射光線、入射光線、法線、反射角、入射角. 進(jìn)行實(shí)驗: 請兩名學(xué)生協(xié)助教師實(shí)驗,根據(jù)學(xué)生做出的假設(shè)進(jìn)行探究實(shí)驗,學(xué)生配合教師完成實(shí)驗,并記錄數(shù)據(jù),觀察數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律. 1.反射角等于入射角 次數(shù) 入射角 反射角 1 30 30 2 45 45 3 60 60 　　2.反射光線、入射光線、法線的位置 將紙面沿法線向后折或者向前折,觀察還能找到反射光線嗎?這說明了什么? 演示這個實(shí)驗,發(fā)現(xiàn)不能找到反射光線. 結(jié)論:不能找到反射光線.說明反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi). 3.繼續(xù)提問:改變?nèi)肷涔饩€的方向有沒有可能讓反射光線、入射光線在法線的同一側(cè)? 學(xué)生思考并討論: 演示這個實(shí)驗,得到的結(jié)論是:不能. 4.得出光的反射定律: ①反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)(三線共面). ②反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)(兩線分居). ③反射角等于入射角(兩角相等). 【課堂練習(xí)】 根據(jù)光的反射定律,畫出下圖的反射光線. 講解學(xué)生在黑板上做出來的圖. 標(biāo)準(zhǔn)步驟: ①先在反射面上標(biāo)出入射點(diǎn)O; ②過入射點(diǎn)O畫出反射面的垂線ON,即法線; ③根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角畫出反射光線. 　　[過渡語]　若光沿反射光線的路徑入射,那么反射光線是否沿入射光線的路徑射出呢? 二、探究光路的可逆 探究:光線沿反射光線入射,會怎樣出射? [設(shè)計意圖]　要讓學(xué)生意識到提出問題和作出假設(shè)是科學(xué)探究的一般過程. 讓同學(xué)們舉手回答: 用上面的實(shí)驗儀器做一次,從反射光線方向入射,如果反射角依然等于入射角,則說明:光線發(fā)生反射時,光路是可逆的. 【做一做】 師:你從平面鏡看見別人的眼睛時,別人也同時可以從平面鏡里看見你的眼睛.你信嗎?說說你的道理. 拿出自己準(zhǔn)備好的小鏡子試一試,并舉手說說自己的感受和道理. [設(shè)計意圖]　增加學(xué)生的課堂參與度,使課堂氣氛活躍,讓學(xué)生學(xué)習(xí)得更輕松,對學(xué)生進(jìn)行合適的思想教育,讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)的意義. 　　[過渡語]　反射面有光滑和粗糙之分,當(dāng)光照射到光滑或粗糙的反射面時,反射光線的傳播路徑又是怎樣的呢? 三、鏡面反射和漫反射 光射到任何物體的表面都能發(fā)生反射.不同的表面對光的反射是不一樣的. 演示實(shí)驗3:讓氦氖激光器的平行光射入平面鏡. 現(xiàn)象:看到經(jīng)平面鏡反射后的光線仍是平行的.而且在反射光線的方向上的光是很強(qiáng)的.其他方向無反射光.這種光滑鏡面的反射叫鏡面反射,如圖甲所示. 演示實(shí)驗4:讓氖氦激光器的平行光射入毛玻璃片上. 現(xiàn)象:入射光線是平行的,但經(jīng)毛玻璃反射后的光線不是平行的,而是射向各個方向的.我們把這種反射叫漫反射,如圖乙所示.漫反射能使我們從各個方向看到物體. (1)物體表面光滑時產(chǎn)生鏡面反射;物體表面粗糙時發(fā)生漫反射. (2)漫反射和鏡面反射都遵守光的反射定律.講完漫反射和鏡面反射后,為了加深理解,可以提出以下問題,引導(dǎo)學(xué)生討論: 【課堂練習(xí)】 黑板“反光”時為什么粉筆字反而變得看不清楚了?為了保護(hù)學(xué)生的眼睛,請你根據(jù)所學(xué)的知識提出改變這種狀況的建議. 解答:這是因為光射到黑板和粉筆字上都要發(fā)生光的反射.黑板上“反光”部分發(fā)生鏡面反射,粉筆字上發(fā)生漫反射,這兩部分反射光同時射入眼睛時,由于“反光”部分耀眼的反射光比漫反射的光強(qiáng),對眼睛的刺激強(qiáng)烈,所以黑板“反光”時粉筆字反而變得看不清楚.為了保護(hù)學(xué)生的眼睛,改變這種現(xiàn)狀的建議是:改變學(xué)生的座位位置或改變黑板的角度或用不反光的材料. 【想想做做】 晚上,在桌上鋪一張白紙,把一小塊平面鏡平放在紙上,讓手電筒的光正對著平面鏡照射,從側(cè)面看去,白紙被照亮,而平面鏡卻比較暗.想想看,并解釋為什么. 說明:這個小實(shí)驗讓學(xué)生回家認(rèn)真做一下,以對鏡面反射和漫反射有一個比較深刻的理解. 本題的答案為:因為鏡面很光滑,垂直入射到鏡面的光被垂直反射回去,射到其他方向的光極少,從側(cè)面看去,基本沒有光線射入眼中,所以平面鏡看起來比較暗.而白紙表面粗糙,入射到白紙上的光發(fā)生漫反射后,反射光線射到各個方向,所以從側(cè)面看到白紙比較亮. 1.生活中經(jīng)常提到的“影”與我們學(xué)到的光學(xué)知識有關(guān).在立竿見“影”和水中倒“影”中,前者是由光的　　　　形成的,后者是由光的　　　　形成的. 解析:本題主要通過兩種不同的“影”考查對光的反射和光的直線傳播的理解.“立竿見影”是由于光沿直線傳播,照射到不透明的竿上而形成的影子.水中的“倒影”屬于平面鏡成像現(xiàn)象,是由光的反射形成的. 【答案】　直線傳播　反射 2.光射到平面鏡上,入射角為45,反射角為 (　　) 　　　　　 　　　　　 　　　　　 A.0 B.30 C.45 D.90 解析:根據(jù)光的反射定律,光發(fā)生反射時,反射角等于入射角,入射角是45,所以反射角也是45.故選C. 3.如圖甲所示,一平面鏡豎直放置,試根據(jù)圖中的反射光線,畫出其對應(yīng)的入射光線. 解析:本題考查了光的反射定律.在光的反射現(xiàn)象中,若已知反射光線和入射光線中的任意一條光線,利用光的反射定律可以確定另一條光線.過入射點(diǎn)O作垂直于平面鏡的法線,在法線上側(cè)畫出入射光線,使入射角等于反射角. 【答案】　如圖乙所示. 一、光路圖 二、光的反射定律 反射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi); 反射光線與入射光線分居法線兩側(cè); 反射角等于入射角. 強(qiáng)調(diào): 1.光在反射時,光路是可逆的. 2.入射角為0時,反射角也為0. 三、光的兩種反射類型: 鏡面反射 漫反射 相同點(diǎn) 鏡面反射和漫反射都遵守光的反射定律 不同點(diǎn) 反射面 不同 平整光滑 粗糙不平 反射光 方向 不同 特定方向有反射光束,其他方向則沒有 各個方向都有反射光,無光線集中的反射方向 人的感 覺不同 迎著反射光看很刺眼,常說反光;其他方位看不見或不明顯 各個方向都能看清 實(shí)例 黑板反光;平面鏡成像;玻璃板成像;平靜的水面 各個方向都能看清黑板上的字;電影屏幕用布,不用玻璃等光滑的物體 一、教材作業(yè) 【必做題】 教材第76頁動手動腦學(xué)物理的1,2,3,5題. 【選做題】 教材第76頁動手動腦學(xué)物理的4題. 二、課后作業(yè) 【基礎(chǔ)鞏固】 1.皮鞋擦過鞋油后,還要用鞋刷或軟布反復(fù)擦幾下,越擦越亮,這是由于 (　　) A.反復(fù)擦可增加漫反射效果 B.反復(fù)擦可使鞋油填平皮革表面的凹坑,增加表面光滑程度,增加鏡面反射效果 C.鞋油反光性能比皮革好,反復(fù)擦可使鞋油均勻分布,增加漫反射效果 D.鞋油的顏色比皮革鮮艷,可增加鏡面反射效果 2.如圖所示是關(guān)于小貓和小聰?shù)囊环?圖中兩條光線的夾角是60,則小聰觀察小貓光路的入射角是　　　　度,此現(xiàn)象說明在反射時,光路是　　　　. 3.坐在教室里不同方位的同學(xué)都能看到黑板上的字,這是因為黑板上發(fā)生的是光的　　　　(選填“鏡面”或“漫”)反射.這種反射　　　　(選填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律. 4.如圖所示,有束入射光線AO經(jīng)平面鏡反射后沿OB的方向射出,請作出平面鏡的位置. 【能力提升】 5.在探究光的反射規(guī)律時,老師把一塊平面鏡CD豎立在講臺上,坐在B點(diǎn)的甲同學(xué)通過平面鏡看到了坐在A點(diǎn)的乙同學(xué)(如圖所示).在這一現(xiàn)象中,光線的反射角是 (　　) A.∠1 B.∠2 C.∠3 D.∠4 6.如圖所示是一種液面升降監(jiān)測裝置原理圖.點(diǎn)光源S發(fā)出的一束激光與水平面成50角射向平靜的液面,入射光線與反射光線的夾角為　　　　;光經(jīng)液面反射后射到液面上方水平標(biāo)尺上的S點(diǎn); 當(dāng)液面下降時,光點(diǎn)S將　　　　(選填“向左”“向右”或“不會”)移動. 7.如圖所示,已知一束光的一條邊緣光線a的傳播光路,請根據(jù)光的反射定律作出另一條邊緣光線b的傳播光路,并在虛線框內(nèi)畫出相應(yīng)的光學(xué)元件. 【拓展探究】 8.為了驗證光的反射定律,海若同學(xué)準(zhǔn)備了一塊平面鏡、一塊畫有法線ON的平整硬紙板、直尺、量角器及鉛筆. (1)這個實(shí)驗還需要的一個重要器材是　　　　. (2)若按如圖所示方式開始實(shí)驗,紙板上顯示出了兩條光線,她想把這兩條光線的傳播路徑保留在紙板上以便研究,請你為她設(shè)計一個簡便的方法:　. (3)改變?nèi)肷浣?繼續(xù)保留光的傳播路徑,最后紙板上留下了很多條光路,無法區(qū)分哪條反射光線與哪條入射光線對應(yīng),為了避免這一問題出現(xiàn),實(shí)驗時應(yīng)該怎樣做呢? (4)如果紙板與平面鏡不垂直,入射光沿紙板照射后將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是　. (5)若將一缺角的紙板按如圖所示方式放置,讓光沿直線AO入射,接著她以O(shè)N為軸旋轉(zhuǎn)缺角紙板,發(fā)現(xiàn)無論缺角紙板旋轉(zhuǎn)到哪個角度,反射光線都只出現(xiàn)在入射光線所在的紙板上,在缺角紙板上沒有顯示出反射光.這一現(xiàn)象說明　. 【答案與解析】 1.B[解析:因為皮鞋的表面不光滑有灰塵,光射向鞋面后發(fā)生漫反射,這樣皮鞋就失去了光澤;涂上鞋油后,鞋油的微小顆粒能填充到鞋面的毛孔中,用布仔細(xì)擦拭,使鞋油涂抹得更均勻,鞋面就變得十分光滑.光射向鞋面后會發(fā)生鏡面反射,皮鞋看起來更光亮了.] 2.30　可逆的[解析:本題考查光的反射定律及光路的可逆性.小聰觀察小貓,小貓反射出光線,經(jīng)平面鏡反射到小聰?shù)难劬χ?所以小貓反射出的是入射光線,進(jìn)入小聰眼睛的是反射光線.作出入射光線和反射光線的角平分線即法線,所以∠1=∠2,∠1+∠2=60,所以,∠1=∠2=30.小貓反射出的光線進(jìn)入小聰?shù)难劬?小聰反射出的光線進(jìn)入小貓的眼睛,所以光路是可逆的.] 3.漫　遵循[解析:能從不同方向看到不發(fā)光的物體,是因為發(fā)生了漫反射.因為黑板粗糙不平,光射到黑板上發(fā)生漫反射,反射光線仍遵循光的反射定律,反射光線射向四面八方,使不同方位的同學(xué)都能接收到反射光線,看到黑板上的字.] 4.如圖所示.[解析:本題已知入射光線和反射光線,根據(jù)光的反射定律,反射光線和入射光線夾角的平分線即為法線所在的位置,由此可確定法線(注意用虛線),作垂直于法線的直線即為平面鏡的位置.] 5.B[解析:B點(diǎn)的甲同學(xué)通過平面鏡看到乙同學(xué),是由于乙同學(xué)反射發(fā)出的光線,經(jīng)鏡面反射后,反射光線進(jìn)入了甲同學(xué)的眼睛,所以圖中的OB為反射光線,則反射光線OB與法線NN的夾角∠2是反射角.] 6.80　向右[解析:本題考查了光的反射.反射光線與入射光線之間的夾角為反射角和入射角的和.入射角指的是入射光線與法線之間的夾角,反射角指的是反射光線與法線之間的夾角.由題意可知入射角為40,反射角也為40,則入射光線與反射光線之間的夾角為80.如圖所示,當(dāng)液面下降時,入射光線的傳播方向不變,入射點(diǎn)會向右下方移動,根據(jù)光的反射定律可知,光經(jīng)液面反射后射到液面上方水平標(biāo)尺上的S點(diǎn)將向右移動.] 7.如圖所示.[解析:本題考查了光的反射定律的應(yīng)用.畫圖時注意實(shí)、虛線分開.(1)畫出入射光線a和其反射光線夾角的平分線,可得法線O1N1,再作法線的垂線,可得平面鏡的位置;(2)延長入射光線b,與平面鏡的交點(diǎn)即入射點(diǎn)O2,過O2畫出法線O2N2,根據(jù)反射角等于入射角畫出反射光線.] 8.(1)光源(或激光筆)　(2)沿光路用鉛筆相隔一定距離在紙板上各打兩個點(diǎn),再過兩點(diǎn)用直尺、鉛筆將光的路徑畫在紙板上(兩點(diǎn)確定一條直線)(其他合理答案均可)　(3)給對應(yīng)的入射光線和反射光線編號(其他合理答案均可).　(4)在紙板上看不到反射光線　(5)反射光線、入射光線、法線在同一平面上[解析:(1)在做光的反射實(shí)驗時,需要有光源,故實(shí)驗中還需要的一個重要器材就是光源(或激光筆).(2)由于兩點(diǎn)確定一條直線,所以沿光的傳播路徑用鉛筆相隔一定距離在紙板上各打兩個點(diǎn),然后用直尺、鉛筆將兩點(diǎn)連接起來,即可將光線的傳播路徑保留在紙板上.(3)區(qū)分哪條反射光線與哪條入射光線對應(yīng),可給對應(yīng)的入射光線和反射光線編號.(4)如果紙板與平面鏡不垂直,入射光線沿紙板照射后將在紙板上看不到反射光線.(5)發(fā)現(xiàn)無論缺角紙板旋轉(zhuǎn)到哪個角度,反射光線都只出現(xiàn)在入射光線所在的紙板上,在缺角紙板上沒有顯示出反射光線,這一現(xiàn)象說明反射光線、入射光線、法線在同一平面上.] 　　本節(jié)教學(xué)本著自主探究、興趣主導(dǎo)的思想,我在課堂上是這么實(shí)施教學(xué)方案的.我以溫故而知新的方法,復(fù)習(xí)光的直線傳播,接著提出:我們?yōu)槭裁茨芸吹饺展鉄?燭焰?在漆黑的夜晚,我們看不到桌子,書本上的字,怎樣才能看到呢?等問題提問引入課題,同學(xué)們思考:是呀,這些物體本身不發(fā)光,不是光源,怎么也有光線進(jìn)入我們眼睛?此時,有同學(xué)們說是光的反射,老師接著反問,那么什么是光的反射呢?此時馬上演示光的反射實(shí)驗,這個實(shí)驗很簡單,學(xué)生都可以自己做:在桌子上放一盆水,用強(qiáng)光的手電筒照射到水面上,可以在墻壁上看到明亮的光斑.學(xué)生明白這種現(xiàn)象就是光的反射.同時讓學(xué)生知道物理就在身邊,消除對物理學(xué)習(xí)的恐懼感.緊接著探究光的反射中的幾個名詞,學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗,自己動手操作,觀察、畫光路圖,測量得出三線,兩角的關(guān)系,通過對實(shí)驗數(shù)據(jù)及實(shí)驗現(xiàn)象的分析、歸納和總結(jié)得出光的反射定律.在此過程中也遇到一些困難,如白紙板的折轉(zhuǎn),和對反射光線的觀察,有少部分同學(xué)不會,這時教師引導(dǎo)學(xué)生,并讓他們和同組同學(xué)交流,順利完成探究活動.由于讓他們自己參與實(shí)驗探究,課堂氣氛非常活躍.老師緊接著提問,如果入射角分別為0和90時反射角方向會怎樣.學(xué)生認(rèn)真思考,并變換角度實(shí)驗,演示完實(shí)驗后教師分別用課件展示當(dāng)入射角不同時的幾種光路圖.通過上述觀察和想象,學(xué)生自然地、逐步地勾畫出光反射時的路徑,形成了對光的反射規(guī)律的猜想.教師引導(dǎo)學(xué)生歸納出光的反射定律的三條內(nèi)容. 對于“鏡面反射”“漫反射”的內(nèi)容,我感覺處理比較倉促,不應(yīng)拘泥于教材,可以開放課堂空間,讓學(xué)生課下通過多種渠道收集信息,在課堂上展示,以取得更好的效果. 動手動腦學(xué)物理(教材第76頁) 1.反射角是60,光路如圖甲所示.如果光垂直射到平面鏡上,反射光將按原路返回,如圖乙所示. 2.這是一道結(jié)合實(shí)際的題.要通過觀察、體驗后再回答,如圖所示. 3.如圖所示. 4.迎著月光走時,光線照射到地面上,遇到水面會發(fā)生鏡面反射,反射光線容易射入眼睛,光線強(qiáng)烈.射到路面發(fā)生漫反射,光線四處散射,顯得陰暗,所以迎著月光走時,發(fā)亮處為水面.當(dāng)背著月光走時,人與來自月亮的入射光線在同一側(cè),在水面發(fā)生鏡面反射的反射光線不可能進(jìn)入眼睛,所以比發(fā)生漫反射的路面顯得還暗,這時暗處反而是水面. 5.解: s=ct=3108 m/s2.53 s≈3.8108 m. 用空粉筆盒自制成反射演示器 演示光的反射定律 本實(shí)驗可用空粉筆盒作為學(xué)生分組實(shí)驗的器材,具體辦法是:先照圖(a)那樣,剪去粉筆盒的蓋子和兩個側(cè)面,保留底面和另外兩個側(cè)面.再將側(cè)面2沿底線剪開,使它可以繞跟側(cè)面1相鄰的棱轉(zhuǎn)動[圖(b)];