科学探究：平面镜成像

4.3科学探究：平面镜成像平面镜的定义：反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。

如：平静的水面、平板玻璃、光滑的金属面等。

1.平面镜成像的特点和原因平面镜成像的特点：①像和物体大小相等③像和物体的连线跟镜面垂直②像和物体到镜面的距离相等④物体在平面镜中所成的像是虚像以上可以缩句为：“物像等大、连线垂直、等距虚像”。

平面镜成像的原理：平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的，如图所示。

点光源s在镜后的像s’并不是实际光线会聚形成的，而是由反射光线的反向延长线相交形成的，所以s’叫做s的虚像。

如果把光屏放在s’处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能成在屏上。

解释：照镜子就是这样的原理。

可以说，只要利用到平面镜，就一定是反射。

平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。

虚像与物体等大，距离相等。

像和物体的大小相等。

所以像和物体对镜面来说是对称的。

根据平面镜成像的特点，像和物的大小，总是相等的。

无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总一样。

但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉，当人走向平面镜时，视觉确实觉得像在“变大”，这是由于人眼观察到的物体的大小，不仅仅与物体的真实大小关于，而且还与“视角”密切相关。

从人眼向被观察物体的两端各引一条直线，这两条直线的夹角即为“视角”，如果视角大，人就会认为物体大，视角小，人就会认为物体小。

当人向平面镜走近时，像与人的距离小了，人观察物体的视角也就增大了，因此所看到的像也就感觉变大了，但实际上像与人的大小始终是相等的，这就是人眼看物体“近大远小”的原因。

这正如您看到前方远处向您走来一个人一样，一开始看到是一个小黑影，慢慢变得越来越大，走到您面前时更大，其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的，只是因为视觉的关系，平面镜成像的像和物关于镜面对称，因此人逐渐靠近镜面。

科学探究：平面镜成像【教案设计思想】突出学生参与理念，教师作为组织者、引导者，带领学生积极、主动、全身心投入到科学探究之中。

通过科学探究实践，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力。

本课的重点在“探究活动”的过程设计上：“如何探究像与物是否等大”（实验目的）→怎样比较虚像与物的大小→找一个跟物体完全相同的物体（替代物）与像比较大小→怎样才能同时观察到像与替代物→把平面镜改为平板玻璃（实验基本思想方法），从而有意识、有目的、有针对性地训练和提高学生思维的灵活性和技巧性，开拓学生思路，对学生思维的灵活性、深刻性和方向性进行训练，培养其发散思维能力。

【教材分析】“平面镜成像”是人教版《物理》八年级上册重点内容之一，是在学习了“光的直线传播”和“光的反射”的基础上，进一步学习认识平面镜成像的特点、原理和应用。

平面镜既与生活联系紧密，又是学生首次接触“像”概念，为“凸透镜成像”作了铺垫。

所以，它起着承上启下的作用。

【教学说明】本课主要围绕科学家在科学探究时从问题→实验→问题→实验→结论的过程。

教学中教师要合理引导，防止出现学生盲目探究，在学生遇到问题时，教师要在思考方向上给以启发、点拔，最后还是由学生自己去思考，自己去解决。

【教法学法分析】苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要。

这就是希望自己成为一个发现者、研究者、探索者”。

新的课程理念认为：在注重知识技能的同时更应注意过程与方法。

教给学生方法比教给学生知识更重要。

根据新的课程理念,本课采用“科学探究”的方法,通过创设情境——提出问题——猜想假设——设计方案——实验探究——分析论证——交流评估——应用拓展等程序,使学生在自主探究的过程中,获得知识和技能。

具体的方法:教师引导探究法,学生自主探究法,讨论法等.【仪器材料】学具：玻璃板、蜡烛、刻度尺、火柴若干套、白纸。

教具：玻璃板、蜡烛、玻璃杯、水、火柴、。

科学探究：平面镜成像一、教学目标（一）、知识和技能1、了解平面镜成像的特点。

2、了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。

3、理解日常生活中平面镜成像的现象。

（二）、过程与方法1、经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录和处理。

2、观察实验现象，感知虚像的含义。

3、通过观察感知球面镜对光线的作用。

（三）、情感、态度与价值观1在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得发现成功的喜悦。

2培养实事求是的科学态度。

3通过对平面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。

二、重点与难点重点：平面镜成像的特点；实验探究的方法与合作学习。

难点：虚像概念的建立过程。

三、教学手段本课采用“科学探究”的方法,提出问题——猜想假设——制定计划与设计实验——实验探究——分析论证等实验探究的方法,使学生在自主探究的过程中,获得知识和技能。

具体的教学方法是:教师引导、学生自主探究、交流合作讨论.四、教学过程一复习回顾1.光的反射定律是：________________________________________。

2.光的反射可以分为________和_______，它们都_______光的反射定律。

3.发生反射时，光路是_______的。

二创设情景，引入新课同学们，你们听说过猴子捞月的故事吗？假如月亮真的掉进井水中去了，月亮会掉在水中的什么位置？小猴子有没有可能捞到呢？老师通过讲述法引导学生：平静的水面就如同一个天然的平面镜，古代的妇女经常到河边去进行梳妆打扮。

日常生活中我们也经常照镜子，看到镜中的自己，那么平面镜成像到底有什么特点呢？让我们一起去探究吧。

三新课教学1．认识平面镜老师展示课件，同学们认真观看【想一想】平面镜是指什么样的镜子？【点拨】表面是平的镜子叫做平面镜。

平静的水面、平玻璃板、平滑的金属面都可以看作是平面镜。

2. 探究平面镜成像特点观察：师：请同学照着镜子，观察自己在平面镜中的像。

第四章在光的世界里第3节：科学探究：平面镜成像一、教学目标：（一）知识与能力目标：1、了解平面镜成像的特点。

平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。

了解日常生活中平面镜成像的现象。

2、在实验探究中知道平面镜成像的特点，了解平面镜成像特点的应用。

（二）过程与方法训练目标：1、在实验探究中学会设计实验方案，选择实验器材，并能用自己的语言对实验现象做出总结2、经历“平面镜成像特点”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。

通过折纸，感悟虚像的形成原因。

（三）情感态度与价值观：通过介绍平面镜在日常生活、生产、科研方面的广泛应用，增强同学们热爱科学、热爱生活、热爱祖国的情感。

二、教学重、难点：（一）教学重点：1、用科学探究法探究平面镜成像的特点。

2、培养学生的设计实验、归纳总结的能力。

（二）教学难点：1、用科学探究法探究平面镜成像的特点。

2、平面镜所成的像是虚像。

三、教学方法：科学探究法，观察法，讲授法四、教学准备：两根相同的蜡烛、刻度尺、透明玻璃板、平面镜、白纸、课件，多媒体设备五、教学过程：（一）实验探究过程设计引入：由《骄傲的孔雀》的故事引出问题（教师同时展示剧情相关的图片）：“这只骄傲的孔雀在和谁比美呢？”生：“它的像！”……像是我们生活中常见的现象，我们每天早晨起床后照镜子，看到的就是镜子中我们自己的像。

（教师拿出镜子），引出镜子，让学生自己触摸，并描述其特征：平、滑——平面镜。

平静的湖面、平板玻璃、平滑的金属板等，都可以看成是平面镜。

1、创设情景，提出问题：（让学生观察镜中自己的像。

）有了镜子，我们就可以对着镜子，照一照。

看，最后一个同学好小哦！通过观察，很多同学会像小聪一样，得出像比物小的想法。

老师可以象小明那样把手放在镜子上，得出不同的结果。

在此情景下，学生产生认知冲突，提出问题：平面镜成像物体的大小和像的大小是否一样呢？2、猜想与假设：学生答：……3、设计实验，进行探究：制定计划与设计实验是本节课的重点。

平面镜成像实验方法实验材料：1.平面镜2.物体（可选取光亮度较高、形状清晰的实物或图像）3.灯光源（可选用太阳光、白炽灯等）4.白纸5.针孔实验步骤：1.将光源放置在实验桌上，保持稳定，使光线直射到平面镜上。

2.将平面镜竖直放置于实验桌上，保持平稳。

3.在平面镜与光源之间的路径上放置一个物体，确保其与光源之间的距离合适。

4.在光源和物体之间放置一个白纸，以接收平面镜上的反射光线。

可调整白纸的位置，确保接收光线的白纸平面与平面镜平行。

5.调整光源和物体之间的距离，可以改变实验中的几何形状和大小。

6.观察白纸上的影像，并记录下观察到的情况。

可以通过移动白纸，找到具有清晰影像的位置，并将其标出。

可以调整物体的位置和光源的角度，进一步观察影像变化的规律。

7.通过针孔法观察平面镜中的成像情况。

可以在光源与物体之间放置一个小孔，确保孔的位置与物体的几何中心对齐。

在放置孔的位置后，可以观察到经过平面镜反射后的成像情况。

可以调整孔的大小、位置和光源的角度，进一步观察成像的变化规律。

8.实验结束后，将实验器材归位并清理干净。

实验注意事项：1.确保实验环境光线暗淡，以便更好地观察实验现象。

2.在观察影像时，可以通过移动白纸找到影像清晰的位置，并确保白纸平面与平面镜平行。

3.针孔法观察时，可以使用小孔来减小光源的强度，以保证观察到清晰的镜中影像。

4.实验时需要小心操作，保持实验器材的稳定，以防止实验过程中的误操作导致实验失败或伤害到自己。

5.实验结束后要及时整理实验器材，并保持实验室的整洁。

通过以上实验步骤和注意事项，可以进行平面镜成像实验，观察光线的反射成像情况，验证光学反射定律，并对光学成像过程中的规律进行探索。

实验中可以根据需要调整物体位置、光源角度、调整针孔大小等变量，进一步观察和研究成像规律。

这种实验方法有助于培养学生的实验操作能力和科学探究思维。