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第三章　光的世界
3.1　探究：光的反射定律
第1课时　光的直线传播
1．物理观念：
(1)了解什么是光源；
(2)知道光在同一种透明、均匀介质中是沿直线传播的及其应用。
2．科学思维：
让学生经历“观察－猜想－实验－归纳”的学习过程，探究光的直线传播特点。
3．科学探究：
通过观察分析，让学生初步学会从生活和自然现象中发现与光传播有关的问题，并培养学生用恰当的语言表达问题的能力。
4．科学态度与责任：
通过对多种光现象的观察与分析，认识到光现象与生活密切相连，激发学生学习物理的兴趣，从中体验学习的成就感。
重点：探究光沿直线传播；
难点：用光的直线传播解释简单的光现象。
趣味导入
课件展示一些自然界和生活中的光现象图片，让学生欣赏，从而导入第三章《光的世界》学习。
任务一　光源
思考：光是从哪里来的？什么是光源？
光是由某些能发光的物体产生的。我们把那些正在发光的物体称为光源，如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等。
光源分自然光源和人造光源
自然光源：自然界存在的光源。如太阳、萤火虫、发光的鱼等。
人造光源：人们制造的光源。如日光灯、节能灯、点燃的蜡烛等。
思考：月亮是光源吗？
月亮本身不发光，不是光源，它是靠反射太阳光让自已变得明亮。
任务二　光的传播
提出问题：从光源发出的光如何传播？
演示1：用激光灯沿着黑纸片照射，观察光在空气中的传播。
演示2：用激光灯射到烧杯中的水中，观察光在水中的传播。
演示3：用激光灯射到玻璃中，观察光在玻璃中的传播。
1．光在同种透明均匀介质中沿直线传播。
教师强调：光在同种介质中沿直线传播是有条件的，介质要均匀，才能沿直线传播，如果介质不均匀，光线也会发生弯曲。
2．光线
光在同种透明均匀介质中沿直线传播，为了便于描述光的传播路径，在物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线。
3．光沿直线传播现象及应用：
(1)影子的形成：影子是如何形成的？
光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能到达的区域便产生影子。影子的形成说明了光的直线传播。例举：手影、皮影戏。
(2)日食和月食也可以用光的直线传播来解释。(多媒体展示日食和月食)
(3)激光准直：工程师们就利用能沿直线传播很远的激光束，引导挖掘机沿直线前进。
(4)排队看直。
(5)射击瞄准：射击打靶时，运动员必须将标尺缺口、准星尖和瞄准点“三点一线”。其原理是光沿直线传播。
(6)小孔成像：课件展示小孔成像的图片，得出小孔成像也证明了光的直线传播。你知道吗，树荫下的圆光斑是怎样形成的？
这些圆形光斑是阳光通过树叶间的缝隙产生的小孔成像现象，是太阳的像。
特点：成倒立的实像，像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。
任务三　光速
思考：闪电在前还是雷声领先？
打雷时，雷声和闪电是同时发生的，但是我们总是看到闪电，后听到雷声，这说明光的传播速度比声的传播速度快得多。
1．光的传播不需要介质，即光可以在真空中传播。
2．真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示，真空或空气中的光速取为c＝3.0×108m/s。
3．光的传播速度与介质的种类有关，v空气>v水>v玻璃。
课堂小结：通过这节课的学习，我们知道了光在同种均匀介质中是沿直线传播的，知道了光沿直线传播的应用：影子的形成、小孔成像、日食、月食的形成等，还进一步探究了光的传播速度。
第一节　探究：光的反射定律
第1课时　光的直线传播
光的传播
(1)光源
(2)光的直线传播应用及解释现象
(3)光线
(4)光速
探究活动的实验器材简单、操作简便，能激发学生兴趣、引起学生思考，并且通过探究活动学生能获得一定的成就感。这对学生以后对物理学科的学习兴趣、学习热情都将起到积极的作用。
第2课时　探究光的反射定律
1．物理观念：
(1)了解光在一些物体表面可以发生反射；
(2)理解反射现象中光路的可逆性；
(3)了解什么是镜面反射，什么是漫反射。
2．科学思维：
(1)体验和感悟我们是如何看不见不发光的物体的；
(2)通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。
3．科学探究：
经历探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线跟法线位置的关系，测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角，总结探究的结论，获得比较全面探究活动的体验。
4．科学态度与责任：
(1)在探究“光反射时的规律”中培养学生的科学态度；
(2)密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
重点：光的反射定律及其应用。
难点：通过实验探究光的反射定律。
趣味导入
播放生活中的光反射现象视频，如镜子反射、水面反射等。提问：“你们知道这些现象背后的科学原理是什么吗？”
提问：在什么样的情况下，我们可以看到物体？在什么样的情况下，我们不能看到物体？
【教师引导学生总结】教师归纳总结得出结论：不发光的物体，是由反射形成光路，光进入人的眼睛，使我们能够看到物体。
【教师活动】教师用激光笔演示：光照在平面镜上反射的现象。
【师生活动】教师联系“引入”部分的内容，具体讲授“反光”能够让我们看到物体的原理。
提问：在反射的过程中，光的反射现象又有什么样的特点呢？
任务一　探究光的反射定律
【教师活动】教师拿出激光笔，演示光线照射在平面镜上的反射现象，并让光线沿着垂直于平面镜的白色纸板进行入射，让同学们能够更好地观察反射现象。
基本概念：“一点两角三线”。
入射光线：投射到物体表面的光线。
反射光线：从物体表面返回的光线。
入射点(O)：入射光线在物体表面上的投射点。
法线(ON)：过入射点，与物体表面垂直的直线。
入射角(i)：入射光线与法线之间的夹角。
反射角(r)：反射光线与法线之间的夹角。
注意：法线是为了研究问题方便而加入的辅助线，本身不存在，因此画图时一定要画成虚线。
提出问题：反射角与入射角的大小有什么关系？反射光线与入射光线、法线的位置有什么关系？
让激光笔射出的入射光沿着光屏左侧射到镜面的O点。观察入射角分别为30°、45°、60°、0°时的反射角。
探究1：反射光线、入射光线位置关系如何？
用激光笔从一侧发射光线到镜面，观察反射光线的走向，在纸板上记下入射光线与反射光线的位置所在，并记下此时的入射角与反射角填入实验表格。
实验次数 入射角 反射角
1 30°
2 45°
3 60°
4 0°
　　探究2：反射角和入射角大小关系如何？
分析与论证：
(1)实验时，使用可以沿ON翻折的两块纸板的目的。
(2)让光贴着光屏(纸板)入射到平面镜上的目的。
(3)在纸板上看到反射光线后，将纸板向后折，此时在纸板上能否看到反射光线，这种现象说明什么。
【教师总结】反射光线、入射光线与法线在同一平面内。反射光线和入射光线分别位于法线两侧。两角相等：反射角等于入射角。
根据光的反射规律画出反射光线：
(1)首先找到入射点，过入射点做反射面的垂线为法线，法线要画成虚线。
(2)找出入射角，并量出入射角的大小。
(3)过入射点和法线做一角，使反射角与入射角相等。
(4)在反射方向上标上箭头表示方向。
探究3：使入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上，此时反射光线怎样？
在光的反射中光路是可逆的。
任务二　镜面反射和漫反射
【教师活动】教师播放视频、打开图文，让学生观察生活中的两种反射现象、应用，即：镜面反射和漫反射。
【学生活动】学生分组讨论，并派代表进行发言，分享观点。
【教师活动】教师作出镜面反射和漫反射的反射原理图，并让小组代表上台完成原理图当中的反射光路图。教师点拨，并根据原理图作细致的讲授，具体的展示出镜面反射和漫反射的异同点。
镜面反射和漫反射的区别与联系：
镜面反射 漫反射
相同点 每一条光线反射时，都遵循光的反射定律
不同点
反射面 平整、光滑 粗糙、凹凸不平
光路图
反射光的方向 某一方向上有反射光束，其他方位没有 各个方向都有反射光，反射光不集中
人的感觉 迎着反射光看很耀眼，其他方位看不见，或不明显 各个方向都能看清物体
　　课堂小结：通过这节课的学习，我们知道了光反射的规律，了解了镜面反射和漫反射的区别和联系。
第二课时　探究光的反射定律
1．光的反射
2．光的反射定律：反射光线、入射光线与法线在同一平面内。反射光线和入射光线分别位于法线两侧。两角相等：反射角等于入射角。
3．镜面反射与漫反射
本节课采用实验的方式让学生动手通过实验总结出反射规律，实验中能发现学生出现的问题，比如角度测量有的学生测出反射角和入射角是互余的，这就是将其中一个角读成了与镜面的夹角。根据之前孩子们的课堂反馈，将课后作业换了一种形式，以实验方式探讨两种特殊情况。

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