师:同学们好,请坐。请看屏幕中的这幅图片,你们应该能想起一部影片,看过吗?
生:看过。
师:什么名字?
生:红海行动啊。
师:这个人物呢,是《红海行动》当中的一个狙击手,老师觉得他非常酷,大家觉得呢?
生:(表示认同)
师:那么今天呢,我们也来体验一下激光射击。它有一定难度,需要用一只激光笔,通过照射小镜子,想办法让光照射到靶心上。听清楚了吗?
生:听清楚了。
师:那谁来挑战一下呢?好,王思博、陈冠军。我说开始啊,开始!
(王思博和陈冠军进行挑战)
师:看到了吗?哎,我看到了,红色的光先照到了是吗?
生:嗯嗯。
师:好,两个人都照到了靶心。那么谁先照到的?大家看是红色的光还是绿色的?
生:红色的。
师:谁是红色的光?
生:我啊。
师:那你先回。这次挑战呢,王思博成功了。那么我们看一下,他照射的时候,实际的光路是怎样的呢?看一下,看清楚了吗?
生:看清楚了。
师:那么请回。实际上,我们这个游戏当中运用到的知识,就是我们这节课要学习的第四章《在光的世界里》第二节光的反射定律。首先我们来明确学习目标:一、通过实验探究光的反射定律;二、理解反射现象中光路的可逆性;三、知道镜面反射和漫反射。我们先来思考这样两个问题:我们能够看到光源是因为什么?
(只有马宇泽举手)
师:那马宇泽,你说一下。
生:光源发射的光进入了我们的眼睛。
师:光源发出的光进入到了眼睛,引起了视觉。你们同意吗?
生:同意。
师:好,请坐。那么第二个问题,我们能够看到本身不发光的物体是什么原因呢?
(李佳怡举手)
师:李佳怡,嗯。
生:光照在这个不发光物体上,然后这个物体在其表面发生了反射,反射的光进入到了我们的眼睛,然后使我们看到了这个物体。
师:嗯,思路非常清晰啊,非常好。那么我们看到本身不发光的物体,就是因为有光先照到这个物体的表面上,然后光在这个表面上发生了什么呢?
生:反射。
师:反射的光进入到我们的眼睛。那么究竟什么叫做光的反射呢?我们将刚才看到的那个光路呈现在黑板上。我们看,如果空气算是一种介质,那么这个小镜子是不是就是另一种介质呢?
生:对。
师:那么我们看,光在一种介质中传播,当遇到另一种介质的时候,就会在这个分界面上改变传播的方向,又返回到原来的介质中,那么这种现象就叫做光的反射。那请看老师,在改变这个入射的角度的时候,你仔细观察一下,它是否存在一定的规律呢?有没有什么规律?
生:有。
师:好像是存在一定规律的。那么它究竟符合什么样的规律呢?我们这节课就要探究一下。那在探究之前,我们先要明确几个概念。在这里起到反射作用的是谁?
生:镜子,这个小镜子。
师:对吗?那这个小镜子啊,它就叫做反射面。当然反射面不光有小镜子,所有物体的表面都可以是反射面,这里面我们用到的是小镜子。那么我们在画图的时候,小镜子应该怎么画呢?是用一个横线表示它这个表面,然后我们知道小镜子的背面是涂暗的,所以我们用斜线来表示它的背面。清楚了吗?
生:清楚了。
(老师把小镜子示意图画在黑板合适位置)
师:我们知道了,这个起到反射作用的界面叫做什么?
生:反射面。
师:好了我们看,是不是激光笔发出了一束光,照射到了这个镜子的表面,那么这束光叫做入射光。那么我们知道,我们可以用光线来描述它的传播路径,对吧?那现在,老师就把它的传播路径给它描绘出来。那么我用这条光线来描绘的是入射光,对吗?所以那这条光线就叫做入射光线。那我们发现,入射光线和反射面是不是有一个交点?那么这个交点叫做入射点,通常用点O来表示。所以入射光线,我们就用AO这条光线来表示。清楚了吗?
生:清楚了。
师:这条光线叫做什么光线?
生:入射光线。
师:好,那我们会看到经过反射以后,得到了一个远离反射面的光线,是不是啊?那么我们看这束光就叫做什么光呢?
生:反射光。
师:我用一条光线来描述它的传播路径,那条光线叫做反射光线。我同样把它画出来,那么因为它的方向是远离这个反射面,所以箭头应该是向外,这条光线叫做反射光线。那么我们为了探究两条光线之间的位置关系,我们又引入了一条法线,它是怎么样引入的呢?过入射点O做反射面的垂线,这条垂线用虚线来画。那么因为它们是什么关系?
生:垂直的关系。
师:所以要把垂直符号画上,这条线叫做法线。那我们发现引入了法线以后,是不是就出现了两个夹角?那么,入射光线和法线之间的夹角叫做什么角呢?
生:入射角。
师:用角i来表示,它叫做入射角。那同样,反射光线和法线也出现了一个夹角,它叫做反射角,用角r来表示。这样一来,我们认识了几个概念:反射面、入射点、入射光线、法线、反射光线、入射角、反射角。那我们再来看一下,当老师改变这个入射角度的时候,发现是不是反射光线同样也跟随着入射光线的改变而发生改变,然后无论老师怎样改变,请同学们观察一下,现在反射光线和入射光线还有法线之间,它们的位置好像是有一定规律的,是吗?
生:嗯。
师:你看无论我怎么改变,反射光线和入射光线都在法线的什么位置?
生:两侧。
师:都是在法线的两侧,是吗?那这个好像就是其中的一条规律,对吗?
生:嗯。
师:那么我们看一下,根据我们看到的这个现象,我们现在头脑当中应该有一定的想法,你应该猜测到它们应该符合哪些规律,是吗?那我们现在根据教具来演示一下,谁来跟老师配合一下呢?谁来?
(马宇泽举手)
师:啊,马宇泽吧。来两位同学帮老师搬一下,放中间。在这里呢,老师用这个当反射面,那么这里面同学们看一下,这个应该是哪条线?
生:法线。
师:那么法线和这个反射面是什么关系?
生:垂直。
师:所以马宇泽,你把它按到恰当的位置,垂直的关系啊。然后现在呢老师体现的是入射光线,你呢演示的是反射光线啊。如果入射光线是这样的,那么反射光线根据我们看到的现象,是这样,同意吗?
生:嗯嗯嗯。
师:那么如果这样改变呢,他演示的对吗?
生:对。
师:那如果这样呢?这样呢?那如果这样呢?马宇泽现在演示的这个过程,你们同意吗?
生:同意。
师:那马宇泽,你说一下你是怎么想的,为什么我往前移动的时候,这个入射光线变成这个角度,你要把反射光线移动到这边?
生:因为刚才老师演示的时候,是用激光笔和平面镜在黑板上演示,然后我们看到,它们两个光线是在同一平面内的,都是在黑板这一个面上,是吗?对,所以你猜想它们应该是怎样的?
生:两条光线在同一平面内。
师:你们同意吗?
生:同意。
师:那啥线呢?
生:法线也是在,法线跟入射光线和反射光线都在同一平面内。
师:你们都是这么想的吗?是吗?
生:是。
师:那我们怎样……好请回。那我们怎样才能够验证我们的猜想呢?你怎么证明它们应该是在同一个平面内的呢?
生:做实验。
师:那么我们做实验的时候,你需要一些器材啊,比如说你看,我现在是不是用黑板呈现的这个光路,然后我们猜这三条,这个法线、反射光线和入射光线应该在同一个平面内。那么如何证明呢?假设我这个黑板可以怎么样就能够证明?
生:可以往前折一下,往后折一下。
师:是不是折的时候,然后我们看现象就能判断出了,是吗?那现在我就可以提供一个这样的器材,啊,这个就可以,这个平面就是可以折的。那么谁来演示一下,并且给同学们能讲解一下呢?谁来?
(李佳怡举手)
师:那李佳怡过来。
(李佳怡进行演示)
生:然后我们先做一条入射光线,然后请同学们看,这个反射光线也在这个板上呈现出来的。然后因为我们刚才猜想,如果这个板子可以折叠,我们就可以探究它是否在同一平面内。然后我们发现,反射光线并没有跟着这个板子而折叠,然后没有跟着这个板而移动到后方,是不是?然后你再移回去呢?然后假如把这再折回去的话,会发现反射光线还是在这板子上面。说明了什么?
生:说明了反射光线和入射光线还有法线在同一平面内。
师:你们听清楚了吗?
生:听清楚了。
师:明白了吗?
生:明白了。
师:好,非常好啊,掌声鼓励一下。那么现在的话,我们发现啊,通过老师在黑板上演示,包括同学们上前面来跟我配合演示,那么我们清楚了两方面的规律,看一看啊,我们第一个通过在黑板上演示,发现了什么样的规律?
生:反射光线和入射光线总是在法线的两侧。
师:一会儿给大家做实验的时间,你可以探究一下,是不是有跟它不一样的情况啊。然后我们发现,刚才李佳怡做的那个实验,又发现了一个规律什么?
生:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
师:那现在我们发现是不是还剩了两个角,那这两个角之间又存在怎样的规律呢?你们猜啊。
生:好像应该是相等的。
师:那么我们光猜不可以啊,一定要通过做实验去探究这个问题才能验证。那现在请同学们进行分组实验。那实验之前,老师强调一个问题啊,激光笔千万不要直接照射眼睛,然后我们器材当中有那个小镜子,小心划伤到手。清楚了吗?
