第四章光现象第3节平面镜成像设计说明平面镜成像这一节是让学生经历一个完整的实验探究过程总结掌握平面镜成像的特点并会应用光的反射定律来作光路图以从理论上明白平面镜成像的原理由于学生在日常生活中对平面镜成像很熟悉但对成像的规律特点却不清楚并且还存在一定的错误认识例如他们会认为物体离平面镜越近所成的像就越大把像与影混淆等这些先入为主的错误观念对本节课的学习会产生不利的影响建议创设生动的关于平面镜成像的问题情景导入以激发学生的学习兴趣进而引导他们思考并提出感兴趣的问题为探究平面镜成像的特点作必要的过渡平面镜成像的实验探究是理解平面镜成像特点的关键教学中教师要引导学生自主设计方案展开讨论找出其中有代表性的问题讨论出具体的解决办法如用玻璃板替代平面镜的原因选用什么样的玻璃板怎样确定像的位置比较物与像的大小实验中应注意的问题等实验完毕引导学生自己分析像与物的关系得到平面镜成像的特点对于平面镜成像的应用可以联系生活中的现象如水中的倒影对着镜子做不同的动作观察镜子中的像如何变化等问题体会平面镜成像的特点和它在实际生活中的应用成虚像问题在实验探究时可以在像的位置放置光屏观察光屏上没有像得出是虚像的结论再利用光的反射定律作光路图结果像并不是实际光线的交点而是反射光线的反向延长线的交点因此也是虚像要注意物理科学方法的显性教育例如在组织学生讨论用玻璃板代替平面镜用未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像的原因后要明确告诉学生这种研究方法叫等效替代法教学目标1通过观察现象能描述平面镜成像的特点2通过探究实验学习对实验过程中信息的记录和处理了解平面镜成像特点3通过观察实验和光的反射作图理解虚像的成因4通过观察和感知并联系生活实际了解平面镜球面镜应用领略物理现象的美妙与和谐获得发展的喜悦感受科学技术对人类生活的影响教学重点难点1重点探究平面镜成像的实验方案的设计和探究过程平面镜成像的原理2难点平面镜成像作图虚像的概念教具学生用平面镜玻璃板白纸铅笔相同的蜡烛两支教师用多媒体课件平面镜教学过程回顾思考1光在介质中是沿直线传播的能说明光沿直线传播的现象有等2我们能看到发光的物体是因3光的反射定律的内容导入新课1小实验导入照镜子让学生拿起桌面上的平面镜在平面镜中观察圆珠笔橡皮铅笔盒等在平面镜中的成像情况播放幻灯片我们将表面是平面的镜子叫做平面镜平静的水面玻璃都具有平面镜的作用物体通过它们都能成像2小魔术导入水火相容如图所示在镀膜玻璃板前点燃一支蜡烛玻璃板后放置一个略高于玻璃板的量筒此时会观察到量筒中有一个燃烧的蜡烛请学生上台来向量筒中加水将玻璃板后的蜡烛浇灭然而当量筒内装满水后蜡烛仍能燃烧在学生产生疑惑和猜想后教师再展示其中的秘密后面的蜡烛其实是不存在的大家看到的是前面蜡烛在玻璃板中的像3多媒体导入猴子捞月亮的情景问猴子为什么没有把月亮捞上来呢天上的月亮大不大井中的月亮和天上的月亮大小一样吗这些问题不必要求学生立即回答目的是引起学生的兴趣引入课题让学生观察手中的平面镜可以看到它们都是平的用它可以照出人的面孔和各种各样的物体并与物体本身的形状一样我们把这样的镜子叫平面镜把出现在镜子里的面孔或物体叫做像下面我们就一起来探究平面镜成像有哪些特点进行新课探究点一探究平面镜成像的特点1提出问题和猜想提出问题回忆照镜子的情景对比你相对镜子的位置镜中的你在什么位置镜中的你与你本人大小相同吗你在远离镜子的时候镜中的你大小会变吗与前面学的小孔成像一样吗学生猜想讨论引导学生讨论归纳可能有下列猜想允许有不正确的猜想像与物体一样大或比较小像与物体到平面镜的距离相等像与物体左右相反或对称与小孔成的像不同小孔成的是实像平面镜成虚像教师同学们说得不错平面镜与小孔成像不同成的是虚像虚像我们能在镜子中看到用光屏接不到如何比较它与成像物体的大小关系如何确定像的位置现在同学们自学课本实验探究平面镜成像特点并制订出实验方案2设计实验与制订计划讨论实验方案为了顺利完成探究实验针对学生暴露出的问题教师适当地加以点拨指导虚像物代物体或者平面镜拿走之后我们就看不到像了那我们该怎样比较像与物体的关系设疑老师给学生思考空间学生思考分析讨论归纳找一个跟镜前物体完全相同的物体替代物体与像比较若学生不能说出老师介绍一种探究物理问题常用的方法替代法大屏幕展示定义如果将物体拿到平面镜后面进行比较像就没有了那我们应怎样比较物体和像的大小用问题引导学生想到找一个与镜前物体完全相同的物体替代物体与像比较玻璃板代替平面镜学生实验请同学们把物体分别放在平面镜前与玻璃板前对比观察在确定像的位置时有何不同从平面镜的正面看见了像当把替代物体放到平面镜后面时在正前方看不到替代物体而从平面镜的背面却只看到替代物体而看不见像所以用平面镜无法确定像的位置和比较像与物体的大小从而引导学生明确设计实验时要采用玻璃板来进行探究的道理确定物像的位置教师你有什么方法比较准确方便地测出物体到镜面的距离和像到镜面的距离学生充分讨论后说出不能说出时由老师提示白纸的用途数据要求准确引导学生总结出在确定像与物体的位置关系时为方便测量我们可以用铅笔将前方和后方的物体的位置及平面镜的位置在纸上做上记号测量时测量记号之间的距离就可以了确定像的虚实在玻璃板后面像的位置放置光屏观察光屏上是否有像3进行实验并收集数据探究像与物体的大小关系给学生提供大小相同的物体和大小不同的物体在玻璃板后方寻找物体的像观察它们是否与像重合来确定像与物体的大小关系后面的物体和像完全重合意味着像与物的大小相等探究像距与物距的关系找准物体和像的位置之后用线条连接两记号的位置用刻度尺测量两者到平面镜的距离得出像与物体到镜面的距离关系同时观察连线与镜面的关系改变前方物体的位置重做以上实验最后得出像距与物距的关系4分析与论证展示学生的探究结果多展示几组归纳出成像结论像与物体大小相等像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等5交流与评估你还有哪些发现探究的过程中你有什么疑惑小组之间可以相互交流关于平面镜成像的特点还有哪些猜想准备怎样去验证它学生课后自己探究小实验学生模拟实验小游戏体会平面镜成像特点游戏规则参加游戏的二人一人当物一人当镜中的像取某一位置为镜子二人各自站好位置然后物开始做一些简单的动作像根据物的动作做出相应的反应其他同学观察像的动作是否符合平面镜成像的规律例题讲解学生先练习若有问题教师补充讲解例12020湖南岳阳中考如图是探究平面镜成像特点的实验装置图1实验中应选择选填厚或薄玻璃板进行实验2实验中选取完全相同的两支蜡烛119860119861是为了探究像与物的关系3移去蜡烛119861在其原来的位置上放置一块光屏光屏上选填能或不能呈现蜡烛的像解析1因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面会出现两个像影响到实验效果所以应选用薄玻璃板2实验中选取完全相同的两支蜡烛119860119861在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛119860再拿一支没点燃的相同的蜡烛119861在玻璃板后面移动直至与蜡烛119860的像重合是为了探究像与物的大小关系3平面镜所成的像是虚像虚像是不能成在光屏上的故移去蜡烛119861并在其所在位置上放一光屏这时光屏上不能接收到蜡烛的像答案1薄2大小3不能点拨用玻璃板代替平面镜成像不如平面镜成像清晰如果实验室内光线较强像的亮度和环境的亮度差不多像就显得更加不清晰相反当实验室内光线较弱时像的亮度和环境的亮度相差较大像看起来会更加清晰一些选用的玻璃板为薄玻璃板因厚玻璃板的两个面都可以当作反射面会出现两个像影响实验效果所以选薄玻璃板探究点二平面镜成虚像光路图提出问题为什么我们只有在镜子前方才能看到物体的像呢物体上某点S射出的光线经平面镜反射进入人的眼睛传播路径是怎样的呢1学生自主练习请同学们作出发光点射向平面镜的两条光线的反射光线并反向延长你有什么发现如图在练习纸上完成后展示并指出优缺点2展示学生所画的光路图并指出优缺点提出问题这两条反射光线沿光的传播方向能否相交如果人的眼睛正处于这两条光线的传播路径上会觉得这两条光线是从哪里发出的呢点拨在图上画一只眼睛讲解人眼是根据光线直进的经验来判断物体位置的这时人眼逆着反射光线的方向向镜内看去觉得光线好像是从镜后的119878点射出的教师在大屏幕上展示光路如图所示并将反射光线反向延长讲解平面镜的成像原理结论物体在平面镜中所成的像是由反射光线的反向延长线相交而成的是虚像不能用光屏接收到由数学知识可知图中像和物体关于镜面成轴对称关系因为成对称关系所以像和物体到镜面的距离相等像和物体大小相等成像的原因是发生了光的反射例题讲解学生先练习若有问题教师补充讲解例22021哈尔滨中考如图所示请你画出烛焰上119860点经平面镜119872119873所成的像119860保留作图痕迹解析方法一根据对称作图过点119860向平面镜作垂线并延长到点使点到平面镜的距离等于点119860到平面镜的距离方法二利用光的反射作图过点119860作出任意两条入射光线并根据光的反射定律作出对应的两条反射光线将两条反射光线反向延长并交于一点这个点就是像点答案如图所示探究点三平面镜球面镜的应用1合作探究1查视力时视力表放在被测者头部的后上方被测者面对平面镜里的图像这样做有什么好处生活中还有哪些类似的例子在大屏幕展示图组引导学生从被检查者要观察哪里的视力表视力表的像在平面镜后面多远的位置这样做的好处等方面来回答教师列举学生思考后所举的实例并用屏幕展示舞蹈教室里的平面镜理发店里的平面镜服装店里的穿衣镜等利用平面镜来成像的实例2思考教材第80页动手动脑学物理第5题你能画出光的路径吗平面镜的作用是什么生活中还有哪些类似的例子教师列举学生思考后所举的实例并用大屏幕展示当检查口腔和耳道时医生头上所戴的小平面镜等3阅读教材第79页科学世界的知识思考凸面镜和凹面镜各有什么作用举出生活中的实例说明2引导归纳通过上面的题可以看出可以利用平面镜成像也可以利用平面镜来改变或者光的路径凹面镜能将光线会聚凸面镜能将光线发散起到扩大视野的作用例题讲解学生先练习若有问题教师补充讲解例3除了平面镜外生活中也常用到凹面镜如图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况1由图中光路可知凹面镜对光线起到作用2现在有一点光源若要利用凹面镜获得平行光应把点光源放在依据的原理是3请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例解析1根据光路图可知凹面镜对光线有会聚作用2若要利用凹面镜获得平行光应把点光源放在F点依据的原理是在光的反射中光路是可逆的3应用凹面镜的实例太阳灶手电筒的反光镜等答案1会聚2119865点光路可逆3手电筒的反光镜课堂小结布置作业教材第80页动手动脑学物理第1至5题板书设计一平面镜成像1特点平面镜所成的像与物体关于镜面对称2原理光的反射定律二平面镜的应用1成像2改变光路三凸面镜和凹面镜1定义2应用教学反思