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范例 · 初中物理 · 实验课

光的反射

初中物理实验探究课:用可折转纸板和激光笔分组探究反射规律,数据说话;“先猜后证”辨清入射角量的是哪个角;作图、解释生活现象、验证光路可逆,层层推进。

光的反射 学历案

——八年级 · 人教版八年级上册·光现象|实验课|1课时,45分钟

【学习主题】

光的反射:认识入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角;通过分组实验探究光反射时的规律;会根据反射定律画光路图;区分镜面反射与漫反射,理解反射时光路可逆,并用它们解释生活现象。(1课时,45分钟)

【课标与学业质量要求】

1. 通过实验,探究并了解光的反射定律(物理观念、科学探究)。

2. 能根据实验目的设计实验步骤、收集数据,并从数据中归纳规律(科学探究、科学思维)。

3. 能用光的反射规律解释生活中的有关现象(物理观念、科学态度与责任)。

学业质量:第四学段,能完成简单的探究实验,如实记录数据,并用所学规律解释常见现象。

【学习目标】

G1 能说出入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角的含义,并在光路图上正确标出,尤其分清入射角是入射光线与法线的夹角。(L1)

G2 能用可折转纸板、激光笔和量角器分组完成实验,记录3组入射角和反射角的数据,并归纳出光的反射定律的三条内容。(L2—L3)

G3 能根据反射定律画出反射光线或入射光线,并用镜面反射和漫反射解释“黑板反光”“教室各个方向都能看到黑板上的字”等现象。(L3—L4)

G4 能用实验说明反射时光路可逆,并用它解释“在镜子里看到别人的眼睛时,别人也能看到你”。(L4)

【评价任务】

编码评价任务对应目标完成标准
T1在光路图上标出五个名称;当堂检测第1题G1标注全对;能判断“光线与镜面夹30°时入射角是60°”
T2分组实验记录表与规律归纳G23组数据记录完整;反射定律三条说全
T3作图两题;解释两种生活现象G3作图有法线、角度相等、箭头方向正确;解释能区分两种反射
T4光路可逆的验证与解释G4能说出验证方法,并用光路可逆解释现象

【学法建议】

① 先找法线:反射的问题,第一步永远是画出(或找到)法线。

② 角是和法线比:入射角、反射角都是光线与法线的夹角,不是与镜面的夹角。

③ 用数据说话:结论要从多组数据中归纳,不能只凭一组。

【学习过程】

一、课前准备(约10分钟)

1. 生活中哪些现象和光的反射有关?写出两个:

2. 先猜一猜:一束光斜射到镜面上,反射光会朝哪个方向走?有规律吗?

二、课中学习(45分钟)

活动一 导入:用镜子“抓”住光〔3分钟〕

教师用激光笔照向平面镜,光斑出现在墙上。转动镜子,光斑跟着移动。反射光的方向由什么决定?

活动二 认识光路图〔T1|5分钟〕

〔此处插图:平面镜上的光路图,标出入射点O、入射光线AO、反射光线OB、法线ON〕

1. 在图上标出:入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。

2. 【先猜后证】一束光与镜面的夹角是30°,入射角是多少?我的猜想: 看图后的答案:

活动三 探究光反射时的规律〔T2|18分钟〕

器材:平面镜、可沿 ON 折转的白色纸板(E、F两部分)、激光笔、量角器。

安全提示:激光笔不要对着人眼照射。

1. 把纸板竖直地立在平面镜上,让激光沿纸板 E 射向镜面上的 O 点,观察纸板 F 上的反射光。

2. 改变入射角,做3次,记录数据:

次数入射角反射角
1
2
3

3. 把纸板 F 向后折转,还能在 F 上看到反射光吗?这说明什么?

4. 分析数据和现象,归纳光的反射定律:

(1)反射光线、入射光线和法线都在;

(2)反射光线、入射光线分别位于;

(3)反射角入射角。

5. 想一想:为什么要改变入射角做3次,而不是只做1次?

活动四 作图与两种反射〔T3|10分钟〕

1. 作图:

(1)已知入射光线与镜面成40°角,画出反射光线,并标出反射角的度数。

〔此处插图:平面镜与一条入射光线〕

(2)已知反射光线,画出入射光线。

〔此处插图:平面镜与一条反射光线〕

2. 两种反射:用激光笔分别照射平面镜和一张白纸,比较反射光的分布。

反射类型反射面反射光的特点生活中的例子
镜面反射
漫反射

3. 漫反射遵守光的反射定律吗?

4. 解释:(1)为什么坐在某些位置会看到黑板“反光”,看不清字?(2)为什么教室里各个方向的同学都能看到黑板上的字?

活动五 光路可逆与当堂检测〔T4|9分钟〕

1. 让激光沿原来反射光线的方向(BO)射向 O 点,反射光沿什么方向射出?这说明:在反射现象中,。

2. 解释:你在镜子里看到同学的眼睛时,同学也能从镜子里看到你的眼睛,为什么?

3. 独立完成“作业与检测”中的当堂检测3题(4分钟),同桌互批。

【作业与检测】

当堂检测(4分钟)

1.(G1)一束光与平面镜的夹角为35°,则反射角为(  )

A. 35° B. 55° C. 70° D. 110°

2.(G2)入射光线与反射光线的夹角为100°,则入射角为。若入射角增大10°,反射光线与入射光线的夹角变为。

3.(G3)下列说法正确的是(  )

A. 发生漫反射时,反射光不遵守反射定律

B. 能从各个方向看到不发光的物体,是因为物体发生了漫反射

C. 入射角是入射光线与镜面的夹角

D. 光垂直射到镜面上时,反射角为90°

课后分层作业

A 基础巩固(全体完成)

1.(G2)背记光的反射定律,并用自己的话说给家人听。

2.(G3)画出光与镜面成60°入射时的反射光线,标出入射角和反射角。

B 能力提升(中等及以上完成)

3.(G3)雨后的夜晚,迎着月光走,地上发亮的是水还是地面?背着月光走呢?用光的反射知识解释。

C 拔尖挑战(选做)

4.(G3、G4)用一块小平面镜把太阳光反射到家中阴暗的角落,记录你调整镜子角度的方法,并画出光路图。

【学后反思】

维度自我追问我的回答
学会了什么不看书,我能说出反射定律的三条吗?
怎么学会的实验中哪一步让我相信“三线共面”?
还差什么我还会把入射角量成光线与镜面的夹角吗?
能用在哪生活中我还能用光的反射解释什么现象?

教师用部分

导出“教师版”时,这些内容另起一页附在学历案后面。

【参考答案】教师用

活动二 60°(入射角是入射光线与法线的夹角,90°-30°=60°)

活动三 3. 不能。说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。4.(1)同一平面内(2)法线两侧(3)等于 5. 多次实验,避免偶然性,使结论具有普遍性。

活动四 1.(1)先画法线,入射角为50°,反射角也为50°,反射光线在法线另一侧。(2)先画法线,在法线另一侧画出入射光线,使入射角等于反射角。2. 镜面反射:反射面光滑,平行光反射后仍然平行,只在某一方向上很亮,如平静的水面、镜子、黑板反光;漫反射:反射面粗糙,反射光射向各个方向,如白纸、墙面、黑板上的粉笔字。3. 遵守。4.(1)黑板局部较光滑,发生镜面反射,反射光正好射入这些位置同学的眼睛,比粉笔字反射的光强得多,所以看不清字;(2)粉笔字发生漫反射,反射光射向各个方向。

活动五 1. 沿 OA 方向射出;光路是可逆的。2. 光从同学的眼睛经镜子反射进入你的眼睛,由于光路可逆,光也能从你的眼睛经镜子反射进入同学的眼睛。

当堂检测 1. B 2. 50°;120° 3. B(A错:漫反射也遵守反射定律;C错:入射角是与法线的夹角;D错:垂直入射时入射角、反射角都为0°)

B组 迎着月光走,水面发生镜面反射,反射光射入眼中,水面较亮,地面发生漫反射,较暗,所以发亮的是水;背着月光走,水面的反射光射向前方,几乎不进入眼睛,水面较暗,地面较亮。

【教学设计】教师用

一、教学内容与学情分析

本节承接“光的直线传播”,是光学部分的第一个规律课。学生在生活中对镜子、反光很熟悉,但从未系统测量过角度;最常见的错误是把入射角量成光线与镜面的夹角,以及认为漫反射“不遵守”反射定律。本课用一次“先猜后证”专门暴露前一个错误,在两种反射的对比中纠正后一个错误。

二、教学重难点

重点:探究光的反射定律。

难点:理解“三线共面”的实验证据;区分入射角与光线和镜面的夹角。

三、45分钟时间预算与“红灯线”

环节内容时长累计红灯线(超时怎么办)
活动一导入演示3′3′只做一次演示
活动二光路图与概念5′8′先猜后证必须保留
活动三分组实验18′26′数据只记2组;折转纸板由教师演示
活动四作图与两种反射10′36′作图只做第(1)题
活动五光路可逆与当堂检测9′45′必保当堂检测

四、实验准备

每组:平面镜1块、可折转白色纸板1块、激光笔1支、量角器1个。课前检查激光笔电量;提醒学生不要用激光照人眼。

五、板书设计

左栏:光路图——入射光线、反射光线、法线、入射角 i、反射角 r。

中栏:反射定律——三线共面、两线分居、两角相等;光路可逆。

右栏:镜面反射与漫反射——都遵守反射定律。

六、课后反思提纲

1. 先猜后证中,猜成30°的学生有多少?检测第1题的正确率如何?

2. 各组数据中反射角与入射角相差较大的有几组?原因是什么(纸板没竖直、量角读数)?

3. 学生能否独立说出“三线共面”的实验证据?