镜面反射与漫反射

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。

图3.2-4 图3.2-5

5．有人设想在高空放置一面巨大的反光镜，在夜间把太阳光反射到地面，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2~3倍满月的光带扫过欧洲好几个国家。

⑴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。

⑵请你对这种做法作出评价。 【参考答案】

1．略。 2．70° 70° 逐渐靠拢法线 3．B 4．如图3.2-6所示。

5．⑴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）。 ⑵这样做的好处：可节省路灯照明等所消耗的电能，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。

●“自我评价与作业”指导

1.A

2.55° 如图

3.2-8所示。

3.如图3.2-9所示。

图3.2-6

图

3.2-7 A

图3.2-8

图3.2-9

4.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3.2-11

6.如图3.2-11所示。尾灯反射出的光线总是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。

第三节探究平面镜成像特点

1．教学目标

◆知识与技能

⑴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。

⑵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

⑶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。

⑷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

⑸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。

⑹平面镜和球面镜在生活中应用很普通，可以解决生活中的许多实际问题，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、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