《光的反射》说课稿全国实验说课大赛获奖案例Word文件下载.docx
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强激光能使光路更加明亮,便于观察。
但强激光有危险,严禁照射人,严禁长时间照射可燃物。
强激光的使用只适合做演示实验,教师在仔细观察镜面,确定光的传播路径范围,确保安全的情况下再操作。
如果换成学生实验,必须换成小激光灯,强调不能对着人,从特定范围观察,确保安全。
具体实验创新点:
1.
光路可见。
便于描述光的反射现象,理解入射光线、反射光线和入射点的
概念。
之前在开放式的空气中的光路用喷雾器来显示,空气的流动使光路不稳定、断断续续、时强时弱,且镜面易落上小水滴,使反射光线发散,影响实验效果。
又或者用蚊香来补充烟雾到密闭空间,产生烟雾太慢,达到较好的效果时间太久,镜面同时易落满微粒,影响反射效果,明火的使用也易点燃可燃物,燃烧后的灰尘也要清理。
至于用细棉线来显示光路,太难于调节。
我用电子烟搭配洗耳球可随时补充烟雾,烟雾密闭在固定空间内能迅速扩散并均匀分布,由于微粒在微米级大小,悬浮在空气中可达6小时,光线稳定持久安全,镜面长久光洁,反射效果好。
在固体中,采用亚克力条,其中参杂的均匀颗粒能反射光,使光路可见,在可见那面之外的其它面,用黑色阻燃胶布包裹,既安全也使光路更加清晰。
在液体中用自来水时,光路太淡,不易观察。
用淀粉溶液显示光路,因颗粒大小不同,看上去亮度不均匀、不够细腻,甚至随着可见的颗粒浮沉,能够看到光线好像在动。
加入了“宝矿力特”饮料和自来水,比例为1:
10,颗粒细小而均匀,光路清晰明亮稳定。
2.
三线共面。
可旋转,多角度观察。
解决原有器材虽然可见,但入射光线、
反射光线不在同一平面的困惑,还加入了法线实现三线共面的直观展示。
把教具放在玻璃板上,便于旋转,能多角度观察。
下一步准备在底部安装转盘,转动更方便。
法线这里采用铁丝,可沿横向凹槽移动,用两颗螺丝加弹簧使其稳定。
下一步,准备用一块强力磁铁焊接铁丝,用另一块强力磁铁将其吸在教具的顶部的面板上作为法线,移动一块强力磁铁,就能移动铁丝的位置。
既增加了密闭性使烟雾更稳定持久,也增加了法线的可调节范围,还能在转动时使铁丝不易晃动。
3.
镜面反射与漫反射的放大立体呈现。
书上是同一平面没有立体感,这里用多块平面镜多角度搭在橡皮泥上,模拟粗糙面反射,两区域紧连着一起,可动态展示,对比,有空间感。
强激光对人体有害,能点燃可燃物,所以对镜面摆放和入射的角度有要求,使其反射光对着屋顶、墙面,绝不能照射到人或者长时间照射可燃物。
平行光激光夹的使用,可轻易的实现单手发出平行光。
4.
精准的光路可逆。
光路可逆能多角度观察,加深对光路可逆的理解。
手持激光灯模拟光路可逆,易晃动光线,不可能实现精准的光路可逆。
激光夹能随意调整角度,不晃动,易实现稳定精准的光路可逆。
*5.
多角度呈现光在固、液、气中的直线传播。
*6.
光在不均匀介质中改变光路。
*7.
多角度呈现折射现象。
*8.
多角度呈现折射现象中光路可逆。
*9.
其它光学实验呈现光路。
四、实验原理
1.光的反射。
原理:
光的反射现象。
光在两种介质的界面上改变传播方向,并返回原有介质中的现象叫光的反射现象。
利用密闭的空间中悬浮微米级颗粒,光在颗粒物表面反射,使光线可见稳定持久。
2.三线共面。
反射光线、入射光线法线在同一平面内。
在转动教具时,用单眼观察,发现三线慢慢的重合了,推理得出三线共面。
3.漫反射与镜面反射。
因为反射面粗糙,所以用平行光线入射,产生非平行的反射光线。
因为反射面光滑,所以用平行光线入射,产生平行的反射光线。
4.光路可逆。
在光的反射中光路是可逆的。
五、实验教学目标
(一)知识与技能
1.知道光的反射现象,理解光的反射定律。
2.知道在光的反射现象中光路是可逆的。
3.认识漫反射与镜面反射,并能解释生活中简单现象。
(二)过程与方法
经历探究光的反射定律,感受“问题、猜想、设计、实验、结论”的科学方法。
(三)情感态度与价值观
经过探究实验,培养学生对自然和科学技术的兴趣,形成合作交流、实事求是的科学态度。
通过观察光的反射和光路可逆,体会物理中对称美。
联系生活,知道事物具有两面性。
六、实验教学内容
目标:
便于描述光的反射现象,理解入射光线、反射光线和入射点的概念。
直接观察反射光线、入射光线法线在同一平面内。
观察立体空间中的漫反射与镜面反射现象,并观察两种反射面的区别。
多角度观察精准的光路可逆。
七、实验教学过程
(一)新课引入
观看电影“赤壁”中“回光阵”的片段,引出光的反射现象。
(二)
新课教学
1、光的反射现象
(1)学生活动1:
模拟情境“回光阵”。
器材:
激光笔、平面镜、有马眼睛的磁性贴纸。
每组两人,一人用激光笔,另一人用镜面,调整镜面与入射光的角度后照射到马的眼睛。
体会光可以在两种介质的界面上改变传播方向并有一定的规律,描述光的传播路径的变化,但描述不精准。
(2)演示实验1:
光的反射。
三维光路演示器
用自制教具呈现光的反射现象,精确描述,总结定义“光的反射现象”和相关光路图的概念。
并引发猜想:
反射角等于入射角。
(3)引出学生所需器材。
反射需要平面镜,光源需要激光笔,光线呈现需要平面,量角需要量角器。
介绍光具盘、激光夹具有以上器材功能。
2、探究光的反射定律
学生实验1:
激光灯、激光夹、光具盘。
实验步骤:
确定入射点在零刻度线与镜面的交点。
再取任意角度的入射角照射,观察并记录反射角。
重复上述步骤,多次测量。
入射角
反射角
结论:
演示实验2:
反射光线、法线和反射光线模型。
三根铁丝、砖形泡沫。
步骤:
呈现反射角等于入射角的反射光线可能有无数条。
反射光线唯一,所以还存在位置方面的规律。
演示实验3:
教师旋转三维光路演示器,单眼观察特定角度看上去三线重合了,推导出三线在统一平面。
反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
演示实验4:
模型展示两条光线在法线共面但同侧。
发现和多组实验现象矛盾。
、
反射光线、入射光线分别位于发现两侧。
总结:
光的反射定律:
光发生反射时,反射光线、入射光线与法线在统一平面内;
反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
3、漫反射与镜面反射
学生活动2:
完成学习单,利用光的反射定律画出反射光线
教师板书演示一个反射光线,学生完成其它的。
发现入射光线都是平行的,但是反射光线射向四面八方,不平行。
定义这就是漫反射。
演示实验5:
漫反射与镜面反射。
用平行分别光照射粗糙反射面与镜面,观察反射光线的位置变化。
粗糙反射面上产生漫反射,平滑反射面上产生镜面反射,都遵循光的反射定律。
4.光路可逆
学生活动3:
通过镜面看对方眼睛
同时都能看到对方眼睛,或者同时看不到对方眼睛。
可能光路是可逆的。
演示实验6:
光路可逆
多角度观察沿红色的反射光线发出一条绿色的入射光线,绿色的反射光线沿红色的入射光线射出。
在光的反射中,光路可逆。
(三)应用
光的反射在我们的生活中有哪些例子?
高楼上玻璃幕墙的光污染。
交警的反光服。
……
光的反射在生活中有利有弊,我们要利用所学,趋利避害。
(四)小结与布置作业:
今天我们学习了哪些内容:
光的反射现象、光的反射定律、漫反射与镜面反射、光路可逆。
回家作业:
见学习活动单背面。
八、反思与评价
本节课的四个演示实验都由“三维光路演示器”一个器材完成,操作简单、视觉效果明显,便于通过观察实验现象,自主归纳得出相应结论,从而落实本节课的实验教学目标。
本节课物理学科的核心素养体现:
1.物理观念:
光的反射现象中光路是可逆的。
2.实验探究:
3.科学思维:
在探究光的反射定律教学中,经历了模型建构、科学推理和科学论证,发展了学生的科学思维。
4.科学态度与责任:
在生活中光的反射现象中,理解科学·
技术·
社会·
环境(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。