探究平面镜改变光传播方向的规律.doc

光的反射定律教学设计案例传统的设计：教学目标：掌握光的反射定律教学模式：边讲边实验新课程理念下的设计：教学目标：通过实验探究理解光的反射定律，经历科学探究的过程教学模式：探究式教学改进点：1探究课题改为探究平面镜改变光传播方向的规律2创设情景，引起学生探究的欲望3启发引导，帮助学生把模糊的问题逐步明确，最后把问题表述为探究入射角和反射角之间的关系，采用了脚手架策略。使学生体会到引入入射光线、反射光线、法线、入射角和反射角等概念的必要性。探究平面镜改变光传播方向的规律教学片断北京市石景山区西井中学 刘国芬（一）创设情景，引导学生提出能够进行实验探究的问题一上课，老师打开投影仪，放上投影片，将反光镜竖直放置，合上了开关；同学们一看，就说：老师，投影跑到房顶上了！老师说：如何将投影投到屏幕上呢？及亮说：老师把反光镜面向下转一下，就行了。张龙伟更是急不可待地说：老师，我来做。说话间已将投影调至屏幕上。老师说：非常好，看来同学们都有经验。王婷说道：我知道，因为光是沿直线传播的，所以开始投影投到房顶上去了。后来利用一面镜子就把投影投到屏幕上了，是因为镜子能改变光的传播方向。郝汉说：潜望镜也是利用平面镜改变光的传播方向的。人在潜水艇中，从海面下通过潜望镜就可以看到海面上的景物。老师问：利用平面镜来改变光传播的方向，在实际中用途很多。比如，用一个平面镜使太阳光照到竖直的井底，也就是利用镜子来改变光的传播方向，你怎样做到？及亮说：就用平面镜使太阳光照到井底呗。王婷说：那怎么用平面镜就使太阳光改变方向射到井底呢？禹冬说：将平面镜迎着太阳，转动镜子就能使光反射到井底。郝汉说：那要是必须快速、准确地定位呢？老师说：所以，要用好“平面镜的改变光传播方向”的特点，就需要探究平面镜究竟是怎样改变光的传播方向的。要科学探究问题，首先要用物理概念准确描述。为了精确描述，我们用入射光线、反射光线表示入射光、反射光传播的路径和方向。禹冬说：那就咱们探究一下入射光线和反射光线的位置有什么关系吧。郝汉说：入射光线的方向一变，反射光线的方向就变了。老师说：到这儿，确实很精确了。但是，要科学探究问题，还必须对要研究的变量进行测量，明确测量什么量，才能确定反射光线方向随入射光线的方向变化的规律。老师看着若有所思的同学们，接着说：想想数学上是怎样描述方向的。比如，船航海时，怎样确定船的航向呢？OBA 禹冬说：建立坐标，标明船与坐标的角度，就行。郝汉说：没错，我先画画看，假设AO是入射光线，OB是反射光线，如图所示。那么我们如何确定它们的位置呢？图禹冬眼急口快，说：AO与镜面有一夹角，OB与镜面也有一夹角，咱们通过实验测一下它们是否相等，不就能确定它们的位置了。老师说：非常好。沈扬说：还有没有别的方法啦？郝汉思索道：能不能作镜面的垂线呢？禹冬说：没错，两束光线就都跟这垂线有一个夹角了，咱们也能测一下它们是否相等。 老师说：很对。我们通过O点作镜面的垂线，称之为法线，把入射光线与法线的夹角叫入射角，把反射光线与法线的夹角叫反射角。（二）形成假设苏利说：这样，咱们只要用实验测测，看看反射角是否等于入射角，或是有什么其它关系，不就行了吗？ 禹冬说：干脆就假设：光反射时，反射角等于入射角。王婷说：那做实验，我们用什么器材呢？老师说：对。接下来，我们该设计一下实验的装置以及实验的步骤了。（三）设计实验 郝汉说：因为入射光线方向的变化会引起反射光线方向的变化，所以，应先测入射角，后测反射角。老师说：对。是入射角的变化引起了反射角的变化，我们把入射角作自变量，反射角作因变量。沈扬说：测入射角、反射角，要看到光线和法线的位置才行呀！禹冬说：就用平面板作光屏，使光线呈现在光屏上，再在光屏上画出法线来，就容易测出入射角、反射角了。郝汉说：还要让光屏与平面镜垂直，这样才能既看到光线，又可使光入射到镜面上。禹冬说：最好还要让光屏的一部分能转动，以便呈现反射光线。老师说：很好。不过有一点，若用太阳光作光源，改变入射角，就不方便了。苏利说：那就用激光笔射出的一束光作入射光。禹冬说：诶，这样就不用移动平面镜和光屏了。干脆就把光屏左半边与平面镜固定住，只要用激光笔控制入射光线的方向，就容易改变入射角了。老师说：要科学地实验探究，还必须保证除自变量以外其它变量都不变，才能精确得出反射角与入射角的关系。沈扬说：那就让整个光屏始终保持与平面镜垂直、固定不动，测一次入射角和对应的反射角，记下来，填入表格中，再测一次变化的入射角和对应的反射角，记下来，填入表格中。郝汉说：为了便于准确测量，索性把角度事先标在光屏上。只要入射光射到法线与平面镜的交点处，就可直接读取入射角和反射角了。