七年级科学下册第2章第5节光的反射和折射教案

第５节光的反射和折射

1教学目标：

1、知道平面镜成像的特点，并用来解释简单的现象；

2、知道平面镜成像原理和虚象的概念；知道平面镜的应用。

3、知道光的折射现象及折射光线和折射角；

4、理解光的折射规律及在折射现象中光路可逆；

5、能根据光的折射现象的实验结论作出已知入射光线的折射光线的大致方向；

6、能用光的折射规律解释生活中的一些简单的折射现象；

2学情分析：知道平面镜成像的特点

3重点难点：平面镜成像特点及对学生观察、实验等方面能力的培养。虚象的概念与创造性能力的培养。光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系；用光的折射解释自然现象；解释折射现象并根据要求画出折射的光路图。

4教学过程

教学目标：1、知道平面镜成像的特点，并用来解释简单的现象；

2、知道平面镜成像原理和虚象的概念；知道平面镜的应用。

3、知道光的折射现象及折射光线和折射角；

4、理解光的折射规律及在折射现象中光路可逆；

5、能根据光的折射现象的实验结论作出已知入射光线的折射光线的大致方向；

6、能用光的折射规律解释生活中的一些简单的折射现象；

学时重点：

平面镜成像特点及对学生观察、实验等方面能力的培养。虚象的概念与创造性能力的培养。光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系；用光的折射解释自然现象；解释折射现象并根据要求画出折射的光路图。

学时难点：

平面镜成像特点及对学生观察、实验等方面能力的培养。虚象的概念与创造性能力的培养。光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系；用光的折射解释自然现象；解释折射现象并根据要求画出折射的光路图。

教学活动

活动1【导入】光的反射和折射（2）

一、复习提问：

光的反射定律内容是什么？

光的反射定律中，为什么要说反射角等于入射角？能否说成入射角等于反射角，为什么？在穿衣镜里，甲能从镜中看到乙，与此同时，乙能不能从镜中看到甲？为什么？

二、新课教学：

问：生活中哪些物体是平面镜？（生活中的镜子、玻璃等）

问：哪些物体和平面镜的作用是一样的？（平静的水面、光亮的地板等）

师：在这些平面镜中，生活中的镜子用的最多，我们几乎每天都要照镜子，这已经成了我们生活的习惯。那我们为什么要照镜子呢？

答：我们能从镜子中找到另一个自己。

师：镜子中的你是真的另一个你吗？（不是，是平面镜所成的像）

结论：平面镜能成像。

师：其实在古代，就已经知道平面镜能成像，那时的人以铜为镜，整理自己的衣冠。

我们在照镜子的时候，有没有把它和科学上的光学知识联系起来想过。

师：那现在就请同学们拿出自己带来的镜子，再仔细地观察。四人为一组分析、讨论一下，通过平面镜所成的像有哪些特点？

得出结论：像和物左右互换，等大，等距离，正对面。

问：物体离镜子越来越远，像的大小如何变化？

答：越来越小。像的大小不变。

（要求同学们举手表决，看他们赞同谁的。那到底是哪一方是对的呢，我今天就自己动手来做实验，从像和物的大小关系，像和物到镜面的距离关系，像和物的连线与镜面的关系来研究。）

用玻璃板代替平面镜一起来探究平面镜成像的特点。

一、平面镜成像的特点：

平面镜该怎么放？像的位置如何找？像和物体的位置如何在纸上记录下来？

通过改变四次物体到平面镜的距离，做四次实验，请同学们记录有关数据。

实验次数

蜡烛到玻璃的距离（cm）

像到玻璃的距离（cm）

物体和像的大小比较

1

2

3

我们从这张表中的数据可以得到哪些结论？

物体到平面镜的距离与所成的像到平面镜的距离相等。像的大小与物体的大小相等，且是正立的；改变物体到镜子的距离，像的大小不变。像与物的连线与镜面垂直。

在生活中当我们距离镜面比较远的时候，为什么感觉里面的像要比真实的人小呢？

学生回答。

问：用手摸一摸玻璃后的蜡烛，有没有摸到？

物体在平面镜里成的是虚像。

教师小结：平面镜成像的特点：等大、正立、等距、虚像

已经知道了平面镜所成像的特点，那么，我们接下来要来讨论：这个像是怎么形成的（成像原理）。

二、平面镜成像原理：

前面我们学了反射定律，知道光照在物体上会有一部分光被反射回去，那么蜡烛发出的光照到平面镜上也会发生反射，我们大家就一起来画这张光路图。如果我们把眼睛放在反射光线经过的范围内，从S点发出的光经平面镜反射后的光线就会进入人的眼睛。由于人们习惯上是按照光的直线传播规律来判断物体位置的，所以感觉光线好象是从镜后射来的。我们就把反射光线向反方向（镜后）延长，这些反向延长线在镜后交于一点S’，这一点就是发光点S在平面镜所成的像。

问：而这个像与我们前面学过的小孔成像有没有不同的地方？

解释：小孔成的像是光线直接到达所形成的，而平面镜所成的像是反射光线的延长线交在一起形成的，没有光线直接到达，所以平面镜所成的象是虚像。

同理，蜡烛上的其他点，都能在平面镜中找到对应的像点，所有的像点组成了蜡烛的虚像。

问：怎样画物体在平面镜中的像呢？

例：作AB在平面镜中的像，根据平面镜。根据平面镜成像特点，找出A、B两点的像点A’、B’，连接A’B’，就是AB在平面镜中的像。

讲述：像和物是关于镜面对称的轴对称图形。

试试看：作出下列物体在平面镜中所成的像。

三、平面镜的应用。

首先，我先给同学们看一张图片，倒影的图片。问：为什么岸边是树和山在水中所成的像是倒的？（根据平面镜所成像是对称的原理来解释）

画原理图：

平面镜的应用：

（1）成像（我们照镜子，用来梳妆打扮）

（2）改变光路

问：我们如何看到自己的后脑勺？（用两面镜子）

拓展：潜望镜的原理解释，请同学上来看潜望镜。

（用光路图来解释这个现象的原理。）

四、凸面镜和凹面镜

生活中有许多器物上都装有平面镜，如一些汽车内部在驾驶员旁边的后视镜。那么在车上还有其他的面镜吗？

观后镜是凸面镜，车前灯内部的是凹面镜，其灯头就处于凹面镜的焦点处。利用它能得到一束强光照亮前方的道路。

1:反射面是球面的外表面的镜叫凸面镜

作用: 对光线起发散作用

运用: 汽车观后镜<扩大视野>

2:反射面是球面内表面的一部分的镜叫凹面镜

作用: 对光线起会聚作用

运用: 太阳灶、汽车前灯、手电筒反光装置

实验引课：

1、小魔术：硬币实验

2、观察比较：小烧杯中没有盛水和盛有水的烧杯底深浅的变化，以及斜插入水中的筷子水中部分有什么变化。

问：为什么烧杯中倒入水后，烧杯底深度会看起来变浅，水中的筷子会看起来向上弯折，这是什么原因造成的？

五、新课教学：

1、光的折射现象

演示实验：光的折射，让一束光线从空气中斜射入玻璃中。

学生观察并思考：

(1)、当光从空气斜射入玻璃中时，光在空气中是怎样传播的？（直线传播的）

在玻璃中又是怎么样传播的？（直线传播的）

(2)、光从中空气进入玻璃时，传播方向有没有发生改变？（光的传播方向改变）

通过上述观察和分析让学生描述光的折射的概念：

教师总结并板书：光的折射：光从一种透明物质斜射入另一种透明物质时，传播方向会发生变化的现象。（提醒学生注意“斜射”二字）

让学生再观察，光照到玻璃上前后，亮度有什么变化？

启发学生回答：光分两部分：一部分射入玻璃中，一部分反射回空气

让学生结合光的反射给相应的光线和角度取名：入射光线、折射光线、法线、界面、入射角、折射角，教师在副板上画出相应的图形，（强调入射角和折射角）

回忆：光的反射定律（三线共面，法线居中，两角相等）

引导学生比较：与反射定律的相同点和不同点

相同点：折射光线、入射光线、法线也中同一平面上；折射光线和入射光线也分居法线两侧，光线都改变了传播方向。

不同点：折射光线和入射光线不在同一种物质里传播，而反射光线和入射光线在同一种物质里传播，折角不等于入射角，而反射角等于入射角。

问：折射角的大小与入射角的大小有什么关系呢？

六、探究光从空气进入玻璃砖中的规律

提出问题：（1）折射光线、入射光线和法线三者之间有什么关系？

（2）折射角和入射角的大小关系如何？

（3）随着入射角的变化，折射角如何变化？

（4）当入射光线垂直于水面入射时，折射光线的方向如何？

让学生带着问题进行实验探究。

【探究一】：折射角与入射角的变化规律如何？（学生透明玻璃、白纸、激光电筒）

入射光线与法线的夹角（）角

0o

30o

60o

80o

折射光线与法线的夹角（）角

A、线斜射入玻璃中；

B、让入射角发生变化；

C、光线垂直射玻璃中

教师引导学生进行并观察实验，并思考规律，得出结论。

[教师补充]：如果光从空气进入水、水晶等透明物质时，折射情况与上述相同。

〖结论〗：光从空气中斜射入玻璃中，折射角小于入射角，折射光线靠近法线。

【实验探究二】若光从玻璃射入空气，观察折射角与入射角的变化规律如何？

入射角

0o

折射角

教师边演示边讲解：入射角增大时，折射角的大小如何变化？并比较它们的大小。〖结论〗：光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，折射光线远离法线。

让学生动笔画出光折射的光路图，并总结光的折射规律。

光的折射规律：⑴折射光线、入射光线和法线在同一平面上（三线共面）；

⑵折射光线与入射光线分居法线两侧；

⑶（光线从空气斜射水中）折射角小于入射角，折射光线向法线偏折。

⑷光线垂直射入水面时，传播方向不改变。

问：比较实验探究一与实验探究二，可以得出什么结论？（学生回答）

光在折射中光路也可逆。

七、用光的折射解释现象

〖现象一〗：插入水中的筷子为什么会弯折？解释硬币上升的原因？

引导学生思考：我们看到水中的部分是实像还是虚像？

板书：人从空气看到水中的物体是看到物体的虚像。