浙教版科学七年级下册光的反射和折射 教案2.docx
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浙教版科学七年级下册光的反射和折射教案2
1.5光的反射和折射
第一课时
教学目标：
观察光的反射现象和反射分类。
掌握光的反射定律。
理解光路可逆。
学会用光的反射解决实际问题。
教学重点：
光的反射定律的探究活动。
教学难点：
漫反射实验和漫反射遵循光的反射定律。
教学过程：
一、复习引入
1、光线？
（光通过的路线，带箭头的直线表示）
（演示）点亮手电筒。
看到手电筒的光和看到屏幕有什么不同？
——手电筒是光源，它发出的光直线传播，进入眼睛引起视觉。
——屏幕不是光源，光在屏幕发生反射，反射光进入眼睛引起视觉。
（小结）我们能看到本身不发光的物体，是光反射的缘故。
（板书课题）
当人们在潜水艇里观察海面上的景物时，常用潜望镜；我们平时经常照镜子等等都与光的反射有关，那光的反射有什么特点？
二、光的反射现象
（演示）1.激光在空气中传播。
2.激光在平面镜反射。
对比前后的光线，发现有什么不同？
问题：
光不是直线传播吗？
第2次光线为什么弯曲？
（提示）光直线传播的条件。
概念：
光从一种均匀的物质射向另一种均匀物质时，在分界面有一部分光要返回原物质继续传播，这时光的传播方向发生了改变。
（板书一、光的反射现象）
解释：
1、返回——一定逆着原来的传播方向吗？
有没有可能逆着原来的方向传播？
当逆着时，在同一条直线，传播方向相同吗？
（副板书光线的读法与箭头！
）
2、一部分——还有光呢？
不透明物质：
吸收一部分光；透明物质：
光进入发生折射。
三、光的反射探究活动
（一）提出问题
假如有一条光线射到物体上，反射光线是沿任何方向都有可能呢，还是仅存在一个方向？
如果改变入射光线的方向，反射光线会不会随着改变，还是保持不变。
你认为光的反射是遵循一定的规律？
今天我们就来探究这个问题。
（二）建立假设
为了研究问题更直观、形象，我们用沙子和竹筷来模拟光的反射现象。
介绍名词并画图（副板书）：
“三线两角”
1、沙子的表面——反射面MM；
2、一根竹筷——入射光线AO；
3、入射点O；
4、一根竹筷——法线ON（为了研究问题的方便，人为引入一条假想的线，实际上并不存在，它经过入射点与反射面垂直，所以画虚线）；
5、入射角——入射光线与法线的夹角（注意不是线与界面的夹角，而是线与法线的夹角）；
6、另一根竹筷——反射光线OB；
7、反射角——反射光线与法线的夹角。
下面请同学们将竹筷插在沙面上模拟光反射的实验。
学生分组实验，四个模型展示，标明1、2、3、4组，要找出第1、2组，1、3组，1、4组的不同。
针对子问题，建立假设：
1、反射光线、入射光线和法线是否在同一平面。
（1）第1组——反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（2）第2组——反射光线、入射光线和法线不在同一平面内。
2、反射光线、入射光线和是否在同侧。
（1）第1组——反射光线、入射光线在法线的异侧。
（2）第2组——反射光线、入射光线在法线的同侧。
3、反射角、入射角的大小关系。
（1）第1组——反射角等于入射角。
（2）第2组——反射角不等于入射角。
下面我们就通过实验来检验假设。
（三）设计实验，检验假设。
1、问题：
需要什么器材？
——光源、反射面、量角器、光屏。
问题：
光屏有什么用处？
（背景、量角度、检查是否共面）——出示实验器材
2、问题：
实验如何进行？
介绍小门的作用。
3、注意事项：
镜子靠近光屏；入射点在光屏的圆心。
4、学生分组实验，填写现象，总结结论。
5、学生汇报（投影），教师引申：
（1）小门后转，反射光线随之转动？
反射光线消失了？
如何简单证明没有消失？
反射光线在哪里？
（2）当入射光线在法线左侧，反射光线必定在哪里？
（3）入射角=反射角与反射角=入射角有什么不同？
（强调因果关系）当光线垂直入射，三条线的关系如何？
两个角的关系如何？
——（演示）
6、总结，修正。
四、光的反射定律内容
反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分别位于法线的两侧。
反射角等于入射角。
（板书，画图）《多媒体》——光的反射定律阐述了三线、两角的关系。
判断：
当你从平面镜里看见别人的眼睛的同时，别人也可以从平面镜里看见你的眼睛对吗？
五、光反射时，光路可逆。
学生继续实验。
六、练习
1、根据入射光线画反射光线。
2、根据反射光线画入射光线。
3、根据入射光线和反射光线确定反射面。
七、光反射的分类
（学生演示）问题：
同一个实验，同是光的反射，为什么在不同位置会看到不同的现象？
（提示镜子和纸的表面）
（演示）分析：
平面镜——平行光入射，平行光反射。
在反射光线范围内，觉得特别亮，其它位置几乎没有光反射就很暗。
——镜面反射
纸——平行光入射，非平行光反射。
在任何方向都有反射光线，都能看到物体，没有特别亮的地方。
——漫反射（副板书：
2个光路图。
漫反射有无数个面向不同方向的小反射面，也遵循光的反射定律，所以光的反射定律适用于每一个反射现象）
讨论：
1、皮鞋涂上油——越擦越亮？
2、黑板反光？
八、回顾：
1、你发现有哪些光的反射现象？
2、某城市新建了一座大楼，外墙全部用玻璃和铝合金装饰，大楼造好了，非常气派，但是对面的居民发现一直到晚上七点家里都很亮，生活受到了影响，非常苦恼。
你知道为什么？
你有什么好办法来帮助他们吗？
第二课时平面镜成像
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
Ø 了解平面镜成像的特点。
Ø 了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。
Ø 了解日常生活中平面镜成像的现象。
2.过程与方法
Ø 经历“平面镜成像特点”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。
Ø 通过折纸，感悟虚像的形成原因。
3.情感、态度与价值观
Ø 在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题，“发现”成功的喜悦。
Ø 通过对桂林山水的图片观察，感受大自然的美。
通过对平面镜的物与像对称的讨论，领略平面镜成像中的简洁对称之美。
Ø 通过实验，培养实事求是的科学态度。
Ø 通过利用平面镜的小发明、小制作，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。
二、重点与难点
本节的重点是设计探究平面镜成像特点的实验探究活动，它是本节教学活动开展的中心。
本节的难点是虚像概念的建立过程。
三、教学实施建议
（一）教学过程
本节分为三个教学板块，
（1）通过实验探究平面镜成像的特点；
（2）了解虚像是怎样形成的；（3）了解平面镜成像的一些应用。
1.实验探究过程设计
学生对平面镜很熟悉。
可以通过节首图“桂林山水”，将平面镜的概念进一步拓广，同时学生能感受大自然之美。
在平面镜成像实验探究中，要解决两个问题：
一是掌握平面镜成像的特点，二是要学习实验探究的基本思路。
这个探究是学生遇到的第一个比较完整的科学探究。
科学探究是需要学习的，这个探究在整个初中物理探究性学习中起示范作用，因此，教材中对探究过程的叙述比较完整、详细。
（1）创设情景，提出问题
学生对实像与虚像的概念比较模糊，往往会产生误解；同时学生对于平面镜所成虚像的大小以及像距常常存在前概念上的错误，这是探究的起点。
人们只有发现和提出了问题，才会积极认真地思考，努力寻求解决问题的途径和方法，在讨论交流中完善探究方案，最后探究出事物的规律，体验成功的欢乐。
课堂上，让学生观察自己在平面镜内所成的像，并对成像的大小提出看法。
通过观察，很多同学会象小聪一样，得出像比物小的想法。
老师可以象小明那样把手放在镜子上，得出不同的结果。
在此情景下，学生产生认知冲突，提出平面镜成像到底有什么规律的问题。
（2）设计实验，进行探究
制定计划与设计实验是本节课的重点。
要让学生展开想象的翅膀，通过讨论，确定实验器材，制定实验计划及实验步骤。
在课堂讨论中老师可适当提问加以引导，这样做可充分调动同学思维的主动性，使学生思路更加清晰，实验更有兴趣，实验探讨更有创造性，使学生有了敢于思考，敢于探索，敢于创新的精神。
用玻璃板作平面镜，用相同的物体与像进行比较，通过视觉和触觉来感知虚像，是这个实验设计的三个极巧妙之处。
如何让学生想到这些方法，是设计探究的关键。
教材中，在实验中发现问题，学生讨论交流，以对话为路标，来经历这个设计过程。
探究中，应该让学生把蜡烛至少换一个位置，再重做一遍实验。
这样要求的目的，是为培养科学态度，以免由于为了节省时间而忽略缺少必要实验的环节，长此以往，会使学生养成不良的研究习惯，或形成以偏盖全的片面的思维方法。
（3）分析与论证，提出新的猜想与假设
在学生对若干次实验结论的分析时，要引导学生感知对称之美，提出关于物距和像距的猜想，进行探究。
学生的探究活动，因为具有示范作用，所以要求学生按探究的环节进行。
为了使学生通过动手实验，自己总结出规律，老师要积极引导学生讨论交流，帮助学生制订探究的计划。
（4）结论
通过探究活动，要求能总结出平面镜成像特点：
①像与物体大小相同。
②像和物体到镜面的距离相等。
（5）实验探究中的几点说明
找出物体在平面镜中所成的像的位置，是学生探究出平面镜成像特点的关键。
实验时选用的玻璃要薄些，如果用厚玻璃做这个实验，可能会看到两个不重合的像。
为了准确总结出“物像等距”的特点，可以在纸上事先画好坐标。
这个实验也可以用两个相同的跳棋子来做。
把一张白纸的半边涂黑（或贴上一张复写纸）铺在桌面上，把一个跳棋子放在玻璃板前面纸的白的半边上，玻璃板后面就出现清晰的棋子的像。
另外拿一个棋子放在玻璃板后面，移动这个棋子，直到看上去它跟像完全重合。
这样做实验更为简便易行，学生都可以做好。
2.了解虚像是怎样形成的
实验探究中，学生可以通过视觉和触觉来感知虚像，但很难从根本上理解平面镜的虚像是怎样形成的。
所以教材的图4-3-4中，利用反射定律对光束分析，让学生来了解虚像的成因。
为了使同学们能直观地看到光的传播过程及成像原理，有条件的老师可以用计算机课件来演示，结合实验时在玻璃板后面用屏幕接不着像的事实，使同学们理解虚象不是光的汇聚形成的。
在“讨论交流”中，用纸条模拟演示过程，学生可进一步形象直观地认识平面镜成像的物理过程，从纸条的折叠和展开过程中能形象生动地认识物像关于镜面对称的关系。
并由此总结出作图方法。
3.平面镜成像的一些应用
平面镜的应用比较广泛，教师可以引导学生对身边的事物观察，讨论一些平面镜成像的应用，例如水面倒影。
也可以作为课后的活动，让学生调查生活中平面镜的使用等问题，或搞一些小发明，小魔术如万花筒等。
（二）材料准备与实验设计
1、1、 实验材料准备
本节教学需要准备的材料如下：
蜡烛2支、平面镜、玻璃片、刻度尺、剪刀、白纸、胶带等。
2、2、 实验设计
（1）用学具探究平面镜成像的规律
打开学具，照图4-3-1那样，在光具座上竖立一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合．这个位置就是前支蜡烛像的位置．观察比较蜡烛和它所成的像的大小，从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离，探究平面镜成像的规律．
（2）水中的蜡烛：
把一块玻璃立在桌子上。
在玻璃的前方放一只蜡烛,在玻璃的后面，放一只盛水的大玻璃杯。
玻璃杯和玻璃之间的距离，要和蜡烛到玻璃之间的距离完全相等。
拉上窗帘，使屋子变暗，从蜡烛这边向玻璃望去，就会看到一个奇怪的现象——蜡烛正在水中燃烧（图4-3-1）。
（3）用玻璃板描图：
你看图中画的小女孩，在她面前摆着一个花瓶，她想准确地把这个花瓶的形状描在纸上。
你能替她想个办法吗?
原来她把一块玻璃放在桌上，使玻璃和桌面成四十五度角（图4-3-2），这样，她从玻璃上就可以着到花瓶的反射象，透过玻璃同时又能看到手在纸上画的图画。
用这个简单的方法，她就可以准确地画出花瓶。
四、教学资源
（参考资料
1.什么是光污染
国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。
（1）白亮污染。
阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮、眩眼夺目。
有研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45％；还使人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。
夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，升高了室内温度，影响正常的生活。
有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。
烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击，眼睛受到强烈刺激，很容易诱发车祸。
（2）人工白昼。
夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。
有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。
在这样的“不夜城”里，夜晚难以入睡，扰乱人体正常的生物钟，导致白天工作效率低下。
人工白昼还会伤害鸟类和昆虫；强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。
（3）彩光污染。
舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。
据测定，黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。
人如果长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其他癌变。
彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐、失眠等症状。
科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康。
人们普遍开始注意预防可能产生的光污染，目前我国已出台一些相关法规，对城市建筑中玻璃幕墙的使用范围、设计和制作安装都有严格统一的技术标准。
北京市2002年否决玻璃幕墙设计方案就有30余起，上海和南京等城市也对高层建筑的设计施工提出限制，防止产生新的光污染。
2.凹面镜和凸面镜
凸面镜和凹面镜遵循光的反射定律，二者成像情况有所差别。
如右图所作的分析。
凸面镜成的总是虚像，像是正立缩小的。
凹面镜则根据物体在焦距内部还是在焦距外部而各有不同。
当物体在焦距内部时，亦即物距小于一倍焦距时，凹面镜成虚像，且所成的像比实物大，而且总是正立。
当物体在焦距外部时，亦即物距大于一倍焦距时，分为两种情况。
当物距在大于一倍焦距，小于一倍镜面的曲率半径时，凹面镜成的是放大倒立的实像。
当物距大于一倍镜面的曲率半径时，凹面镜成的是缩小倒立的实像。
可以把勺子的内面看作凹面镜，勺子的外面看作凸面镜，观察凹面镜与凸面镜的所成的像。
3.哈哈镜的秘密
当你走进哈哈镜陈列室就会发现人们对着镜子哈哈大笑。
如果你挤过去，站在镜子跟前，看到自己的模样是那样滑稽，也会笑个不停。
你知道哈哈镜为什么会把人照成那副模样吗?
知道了这个奥秘，你就会在家中，在你身边，找到很多哈哈镜。
你已经知道，平面镜成像的大小跟实物的大小相同，平面镜可以照出人的原样，那么你想过没有，如果镜面不是平面，而是一个圆柱面，就会照出如图4-3-5那种模样!
如你凑近电镀的自行车铃、自行车把、家具腿，擦亮的水壶，小汽车外壳电镀的小勺、灯泡等，你的鼻子可能被照得很大，也可能被照得很小，这就要看上述物体表面是凹的还是凸的了。
你现在知道哈哈镜的奥秘了吗?
图4-3-5柱面镜成像图4-3-6肥皂泡所成的正立像和倒立像
如果吹起了一个大的肥皂泡（在肥皂水中加些甘油或糖，可使肥皂泡不易破灭），如图4-3-6所示。
你站在肥皂泡前，只要距离合适，就会看到从肥皂泡前部的外表面反射形成的你自己的正立缩小的像，在后部的内表面反射形成的你自己的倒立缩小的像。
真是奇观!
。
第三课时光的折射
教学目标：
理解光的折射规律。
区分光的反射和折射。
用光的折射分析一些现象。
教学重点：
光的折射规律
教学难点：
光的折射成像。
教学过程：
一、光的折射现象
演示并提问以下的两问题
1、筷子在水中向上弯折。
2、游泳时看看很浅的水，实则较深
原因——光的折射。
二、光的折射规律
实验一：
光从空气射到玻璃砖中。
思考：
1、激光在空气中？
在玻璃中怎样传播？
说明了什么？
（光在同一种-----------）
2、还有什么现象？
（反射、光线进入玻璃发生偏折）
3、用光路图表示你所看到的现象
4、回顾反射角、入射角、法线，介绍折射角
5、板书：
折射：
光从一种透明物质斜射入另一种透明物质时，传播方向会发生改变
通过垂直入射实验，引导学生理解斜射。
通过入射不透明物质实验，引导学生理解透明物质。
有何规律？
实验探究
得出：
光斜射到两种透明物质的分界面会发生折射现象。
1、折射光线、入射光线、法线共面
2、折射光线、入射光线分别位于法线的两侧
3、折射角=入射角（垂直入射）
折射角<入射角（空气斜射到透明物质）
折射角>入射角（透明物质斜射到空气）
小结：
空气中的角大（光速是空气中的大）。
垂直入射时：
没有折射现象，光的传播方向不变；反射光线、折射光线、入射光线、法线四线合一；反射角=折射角=入射角=0°。
折射时光路可逆。
提问：
光从空气斜射到透明物质，当入射角增大，折射角呢？
有没有可能折射角>入射角？
三、根据光的折射规律画图
1、画出折射光线。
2、光从玻璃射向空气，画出完整的光路图。
3、确定三条光线，标出三个角。
指出哪侧是空气？
四、应用光的折射规律解释筷子偏折现象（用光路图分析）
人在水下看岸上的物体，看到的是实际的物体吗？
（用光路图分析）
小结：
光的折射能成像；物在下像在上；成正立的虚像。
涉水时，应了解实际的深度，注意安全
小结：
学生谈收获
布置作业
A层:
1、课后练习题
2、作业本的练习题1、3、4、5、6、7、8
3、目标导引：
第5节1——10
B层:
1、课后练习题、作业本的练习题
2、目标导引：
第五节
3、课外探究；作业本9、10
【教后感】
本节是本章的难点所在。
课堂上实验一探究，根本来不及巩固实验成果。
同时受课时限制，又无法增加习题课，所以等学生有点悟了，我们又匆匆的开始新的内容。
因而学生反应课堂上是懂得，一做练习便又似懂非懂。
所以在新课程实施中如何落实知识点是每位教师需要思考的问题。
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