镜面反射与漫反射

1、镜面反射与漫反射对于漫反射，学生理解起来比较困难，建议首先通过实验观察，让学生感性认识镜面反射和漫反射；然后通过作图分析，理解镜面反射和漫反射的成因。教学时，教师可就地取材进行实验，如把平面镜放在从窗口（或门口）射进来的太阳光下，反射光照在天花板上，形成一个明亮的光斑；然后随手将一张白纸放在阳光下，让学生观察天花板上是否还有反射光斑。观察后问学生：此时还有反射光吗？反射光哪儿去了？（既然每位同学都看到了这张纸，说明反射光进入了大家的眼中，反射光射向了四面八方。）也可以做做下面的趣味实验：准备几张编织稀疏程度不同的纱布，一面大镜子，一个投影仪。演示时先将镜子放在教室前面，镜面稍微向着教室的天花板

2、倾斜，然后在镜面上铺几层纱布，用投影仪把一幅漂亮的向日葵画投影到纱布上，因为纱布表面粗糙，发生的是漫反射，所以教室里各个角落的同学都能看见，而且画面很清晰。接着把纱布一层一层地取下来，原来清晰的向日葵不再清晰，变得越来越模糊，当把最后一层纱布取下来后，整个向日葵都不见了（如图3.2-3所示）。图3.2-3咦！这是怎么回事呢？“向日葵”跑到哪里去了呢？当学生纳闷儿时，教师指向天花板，学生发现刚才纱布上的向日葵跑到天花板上去了。接着教师将取下的纱布又一张一张地放回镜面上，结果向日葵又出现在纱布上，而且越来越清晰。学生非常兴奋和好奇，急切地想知道原因。在上述实验的基础上，教师运用光路图说明镜面反射和

3、漫反射。可以参考教材图3-15和图3-16所示的光路图，制作多媒体动画课件：画面先出现两种不同的反射面，再依次播放出每一条光线的反射过程。播放完毕，让学生比较镜面反射和漫反射的异同点；并回扣上面的实验，让学生解释其中的原因。最后，可以让学生列举生活和生产中应用镜面反射和漫反射的实例，或播放一些相关的录像资料，以丰富学生的认识。光反射的应用本部分教材意在对学生进行STS教育，丰富学生对光的反射的认识。教学时不必拘泥于教材，要开放课堂空间，可以让学生课后通过互联网或查阅图书报刊等获取信息，广泛收集相关资料；能联系当地实际进行教学效果更好，如让学生在自己社区、市区和学校附近开展调查，用鲜活的事例来说

4、明光反射的应用和光污染的危害及防止。建议学生把收集的资料制成课件，或拍摄成录像、照片等，在课堂上或校园网上发布交流。4教学评价课堂测评1在探究光的反射定律时，你是如何发现“反射光线跟入射光线、法线在同一平面内”的？2一条入射光线与镜面的夹角是20，则入射角是 ，反射角是 。如果使入射光线逐渐靠拢法线，反射光线将 。3下列哪种材料适合做放电影的银幕（ ）A.光滑的白布 B.粗糙的白布 C.平面镜 D.玻璃板4如图3.2-4所示，一束光照在竖直放置的平面镜上，与镜面的夹角是30。请在图中画出法线和反射光线。 地 球 A30o图3.2-4 图3.2-55有人设想在高空放置一面巨大的反光镜，在夜间把太

5、阳光反射到地面，为城市和野外活动提供照明。1993年2月4日，俄罗斯曾利用“进步M15”号货运飞船做过试验，用直径为20m的反射镜，将宽4km、亮度相当于23倍满月的光带扫过欧洲好几个国家。如图3.2-5所示，要使太阳光经平面镜反射后能照亮地球背面的B点，应如何放置平面镜？在图中A处画出平面镜。请你对这种做法作出评价。【参考答案】1略。 270 70 逐渐靠拢法线 3B 4如图3.2-6所示。地 球 A30o图3.2-6 图3.2-75如图3.2-7所示。先连反射光线AB；再作法线（入射光线和反射光线的角平分线）；最后画平面镜（过入射点、与法线垂直）。 这样做的好处：可节省路灯照明等所消耗的电

6、能，为夜晚出行或工作的人们提供方便；弊端：有可能形成光污染，扰乱人和其他动植物的生物钟，对生态造成不利影响。 55 35图3.2-8“自我评价与作业”指导1.A2.55 如图3.2-8所示。 3.如图3.2-9所示。图3.2-94.如图3.2-10所示。5.月光照在水面上发生镜面反射，照在路面上发生漫反射。甲同学迎着月光走，水面反射的光线恰能射入眼中，而路面反射的光线射向四面八方，所以甲同学看起来水面比路面亮。乙同学背着月光走，水面反射的光线基本没有射入眼中，而路面反射的部分光线进入眼中，所以乙同学看起来路面比水面亮。图3.2-10 图3.2-116.如图3.2-11所示。尾灯反射出的光线总是

7、与射来的入射光线平行。在夜间，汽车灯光照到自行车的尾灯上，不论入射光的方向如何，反射光都能反回到汽车上，强烈的反射光线足以让司机观察到。3.3 探究平面镜成像特点1教学目标知识与技能知道平面镜成像的特点，会应用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。知道什么是凹面镜和凸面镜以及它们对光线的作用。过程与方法经历用实验探究平面镜成像特点的过程，重点培养设计实验和观察比较得出结论的能力。学习用“等效替代”的方法确定虚像的位置、比较像与物的大小。情感态度与价值观尽管平面镜所成的像是虚像，我们却可以用实验的方法研究它的特点，从中体会到成功的喜悦和科学方法的神奇。平面镜和球面镜在生活中应用很普通，可以解决生活

8、中的许多实际问题，从而激发学生学习物理知识的兴趣。2教材说明本节主要内容有：探究平面镜成像的特点，了解平面镜成像特点的应用，认识凹面镜和凸面镜。关于平面镜成像，学生既熟悉又好奇，对平面镜成像特点怀有强烈的探究愿望，这是学生学好本节的基础。从知识体系上来看，平面镜和球面镜是上一节光的反射现象的重要应用；另外通过本节课的学习，学生初步建立“像”的概念，为进一步学习凸透镜成像奠定基础。本节的编写思路是：开头用几幅画面，从生活现象入手，引入平面镜，感性认识平面镜成像。“活动1”引发学生进一步思考平面镜成像：平面镜所成的像与物体之间有什么关系呢？于是接下来安排了“活动2”，实验探究像与物到平面镜的距离、

9、像与物的大小之间的关系，归纳总结出平面镜成像的特点。知道了平面镜成像的特点，再介绍平面镜在生活、生产、科技方面的应用，并进一步学习球面球及其应用。与传统教材相比，本教材在探究平面镜成像特点之前，增设了问题情境（活动1），激发学生探究平面镜成像特点的心理动因。本教材删去了平面镜成像的原理及球面镜对光线作用的有关光路图，原因是这些内容抽象难懂，学生掌握起来比较困难，实用价值又不是太大；而用较多的篇幅介绍平面镜和球面镜的应用，密切教材内容与生活实际的联系，有利于增强学生的学习兴趣。本节教学重点：学生对平面镜成像怀着浓厚的兴趣，探究平面镜成像特点的实验方法非常巧妙，让学生经历“探究平面镜成像特点”的过

10、程，能够很好地培养学生的探究能力，使学生领悟其中的科学方法，增强学生对科学实验的兴趣。所以平面镜成像特点的探究过程，是本节教学的重点。本节教学难点：在探究平面镜成像特点的过程中，实验的设计方法学生难以想到，对于初学者来说也不易理解，实际操作起来又较为复杂，所以该实验的设计与操作是本节教学的难点。3教学建议本节课应把主要精力放在“探究平面镜成像特点”的过程中，让学生充分经历探究过程，感悟科学方法，体会到在司空见惯的日常现象中蕴含着重要的科学规律，将“过程与方法”、“情感态度与价值观”目标真正落到实处。本节课的引入，既可以让学生观看教材中的图片（教材图3-25）；教师也可以事先从网上下载一些有关平

11、面镜成像的有趣、有用、美丽的图片，课上用多媒体投在大屏幕上，激发学生的兴趣；还可以给学生每人发一块平面镜，让学生把玩，观察平面镜和自己的像。对于什么是“平面镜”，要让学生知道它实质是一个表面光滑的反射平面，由于光的反射而成像。至于什么是“像”，可利用学生的生活经验，结合具体实例，把学生头脑中的前概念迁移过来，予以明确即可，例如：镜子里的那个“你”，就是你的像。不必探讨像的成因、像的定义等。探究平面镜成像规律活动1 镜前观像“活动1”的目的是让学生由生活中无意识地照镜子，到有意识地研究照镜子，引导学生思考像与物的关系。教学时让学生观察教材图3-26，针对教材中的问题“哪一个是该同学的像”， 让学

12、生充分讨论、猜测，乃至争辩，并让学生说出判断的理由。学生可能从像与物的对应点离镜面的远近、左右位置关系等方面进行判断，教师不置可否，留有悬念，以激发学生进一步探究平面镜成像的特点。活动2 探究平面镜成像的特点“活动2”的目的是探究平面镜成像的特点：一是探究像的位置，即像到平面镜的距离与物到平面镜的距离有什么关系？二是探究像的大小，即像跟物的大小有什么关系？三是探究像的虚实，即平面镜所成的像能否呈现在光屏上？对于活动2，建议从以下4个方面进行教学。明确实验目的结合“活动1”中学生的讨论发言，教师总结、引导：同学们在讨论中都认为平面镜中的像与镜前的物体有关系，并且对像与物的关系做出了种种猜测。其实

13、要研究像与物的关系，首先要搞清楚两点：像的位置问题，即像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系？像的大小问题，即像的大小与物体的大小是否相等？教师可把以上两个问题板书下来，以明确活动目的。对于“平面镜所成的像能否呈现在光屏上”，不是下一步设计实验的重点和难点，所以这里可以暂且不提，以免冲淡重点，等到安排学生进行实验时，教师直接告诉学生即可。设计和进行实验这个实验若让学生独立设计，将是非常困难的。教学时可以让学生阅读教材，按照教材中的步骤进行实验，不过这样处理，学生往往认识不到用玻璃板做实验的好处，对于“等效替代”这一巧妙的方法体会不够深刻，也不利于培养学生设计实验的能力。建议采取以下两种教学

14、方法：方法1：教师点拨、引导，师生共同设计实验。关于“像在哪里”：先不给学生玻璃板，让学生用普通平面镜做实验，尝试确定像的位置，学生碰了“钉子”、有了体验后，教师问学生：有什么困难？学生摆出了困难，然后教师出示玻璃板和另一支蜡烛，让学生利用它们想办法、出主意，确定像的位置。在学生充分思考、讨论、回答的基础上，教师总结（如果有学生能够总结当然更好），明确具体的实验方法：拿一支与前面蜡烛等大的蜡烛，放在玻璃板后面并移动，左右移动头部，直到看上去它跟前面蜡烛的像位置重合，则后面这支蜡烛的位置就是像的位置。教师（或发言的学生）边说明边演示具体做法，让全体学生真正弄懂实验方法，并体会其中蕴涵的科学方法。

15、关于“像与物体的大小是否相等”：让学生接着上面的思路继续讨论：怎样比较像与物的大小呢？教师视情况学生回答的情况点拨，如：像与镜前的蜡烛相距较远，容易比较它们的大小吗？对玻璃板后面放置的蜡烛大小有什么要求？方法2：让学生自选器材，合作探究。提供的器材：平面镜、玻璃板、两支相同的蜡烛、火柴、刻度尺。 可以用下面的问题提示、引导：把点燃的蜡烛放在平面镜前，观察镜中的像，你能找到镜后像的确切位置吗？换用玻璃板做上面的实验，再借助另一支蜡烛，你能找到镜后像的确切位置吗？你怎样比较像与物的大小及像与物到镜面的距离？将一张纸放在像的位置上，在纸上能呈现出像吗？学生在上面问题的启发引导下，讨论实验，进行自主探

16、究。为保证实验取得良好的效果，实验要注意以下几点：玻璃板宜选用薄一些的，因为用厚玻璃板做实验，可能会看到两个不重合的虚像；为了准确地标记物、像、镜的位置，实验前在桌面上铺一张颜色较深的纸；玻璃板的放置一定要与桌面垂直；点燃玻璃板前的蜡烛，但不要点燃玻璃板后面的蜡烛。实验结论平面镜成像的特点平面镜成像的特点是：像与物到镜面的距离相等，像与物的大小相等，像与物关于镜面对称，平面镜所成的像不能呈现在光屏上。得出平面镜成像的特点后，可结合具体实例介绍什么是“实像”和“虚像”：平面镜所成的像不能呈现在光屏上、只能用眼观察到，是虚像；放电影时，银幕上的像是实际光线照射形成的，能呈现在银幕上，是实像。另外，

17、为便于学生记忆平面镜成像的特点，可以将其概括为八字口诀：“等距、等大、对称、虚像”。学了平面镜成像的特点，可适当安排一些例题和练习。例题：如图3.3-1所示，作出AB在平面镜中的像。 A A B B M N BA 图3.3-1图3.3-2ACB图3.3-3解析：由A向镜面作垂线AM，延长AM至A点 ，使AMAM，则A点 即为A点在平面镜中的像。同理作出B点的像B。连接AB，就得到了AB的像，如图3.3-2所示。练习：小明身高1.7m，站在平面镜前1m处，他在镜中的像多高？他与像间的距离多远？当他走近平面镜时，像的大小和位置是否变化？如何变化？如图3.3-3所示，作出ABC在平面镜中的像。最后回

18、扣到“活动1”：让学生根据平面镜成像的特点，重新回答“活动1”中的问题，并说明原因。对于人体上的每一点来说，平面镜中的像点都与物点对称，物点距离平面镜越近，则对应的像点距离平面镜亦越近，通过观察比较可知，教材图3-26中的D图是该同学在平面镜中的像。平面镜的应用平面镜在生活及生产实践中有广泛的应用，除教材中提到的外，可以由学生或教师再列举一些，如：有些房间安装的装饰用平面镜，使房间显得更宽敞；牙医用的小平面镜，可以帮助医生看清病人口腔内的牙齿；还有一些精密仪表，在指针后面的刻度盘上有一条平面镜，保证观察者的视线与刻度盘平面垂直，以减少读数误差等。还可以让学生课下在网上收集有关信息，与同学交流。

19、关于潜望镜的道理，教师要引导学生理解它的光路：来自物体的光线经第一个平面镜反射后照到第二个平面镜上，再经第二个平面镜反射进入人的眼睛，于是人眼看到了物体。可以让学生利用两块平面镜，观察自己的后脑勺或后背，以加深理解。在此不要介绍二次成像问题。各种面镜关于凹面镜和凸面镜，让学生常识性了解即可。为激发学生的学习兴趣，可以先让学生对着不锈钢勺子的凹面和凸面观看自己的像，让学生提问题。然后教师介绍：什么是凹面镜和凸面镜；它们对光线各有怎样的作用；在生活实际中各有哪些应用。凹面镜对光线的会聚作用、凸面镜对光线的发散作用，可以用光具盘和配套仪器演示。如果没有专用仪器，可这样来做：在纸盒（一面开口，便于观察

20、）上平行划三道间距相等的窄缝，把球面镜放在盒子里，盒中充些烟雾，然后让窄缝正对着太阳光（也可以用三只激光笔或投影仪做光源），调节球面镜的位置，就可以清楚地看到凹面镜使光线会聚或凸面镜使光线发散的光路。关于太阳光的利用，可参考本章“课程资源”之“2.利用太阳光作平行光源”。需要指出的是，这里只让学生观察、体会球面镜对光线的作用，不要求画有关光路图。4教学评价课堂测评1在探究平面镜成像特点的实验中，为什么用玻璃板代替平面镜？你是怎样确定像的位置的？你是如何比较像与物大小的？2一只小鸟在平静的湖面上方飞过，湖面映现出小鸟的 (选填“实”或“虚”)像，当小鸟距水面3m时，该像距小鸟 m。3视力检查时要求被测人与视力表间隔5m。小明借助一块平面镜检查视力（如图3.3-4所示），则他应坐在镜前 m处。图中小明正在用手示意他所看到的“E”字朝向，其示意方向应与视力表中“E”字的实际朝向 （选填“相同”或“相反”）。图3.3-5图3.3-44张颖在探究平面镜成像的特点时，将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面，如图3.3-5所示，再取