科学探究：平面镜成像

第3节：平面镜成像规律第3节科学探究：平面镜成像一、教学目标1. 在物理知识方面的要求。

（1）掌握平面镜成像规律，理解“虚像”的物理含义，并能正确运用“虚像”的概念解决问题；（2）掌握平面镜成像作图法。

2.光路可逆原理在解决几何光学问题时是一条很重要的规律，在本节课中是贯穿始终的一条思路。

二、重点，难点分析1. 重点：平面镜成像规律和成像作图法。

2. 难点：观像原理和观像范围的确定。

三、主要教学过程（一）引入新课上节课复习了反射定律，如果点光源S发出的一束发散光入射到镜面MN上，反射光束性质如何？答：仍为发散光束。

那么，如果这束反射光射入眼E中（图1），能觉得光是从S点处射出的吗？答：不会。

那么，我们觉得反射光束是从哪里射出的？（作反射光的反向延长线O1S?和O2S?交于S?点）答：S?点。

为什么？因为我们认为光是直线传播的，认为反射光是从其反向延长线S?处发出的，S?点就是S在镜中的“虚像”。

（二）教学过程设计 1. 平面镜成像规律。

用反射定律和几何知识可以证明，平面镜成像规律是：等大，正立，虚像，镜对称。

2.平面镜成像作图法作SO⊥MN延长至S?，使SO=OS?，得到虚像S?。

从点光源S向镜面MN作入射光线SO1，连接S?O1做反射光线 O1A，用同样方法可作入射光线SO2和它的射光线O2B（图2）例1 如图3所示，两平面镜互成直角，入射光线AB经两次反射后，出射光线为CD。

今以两平面镜交线O为轴，将两镜转动θ角而它们的夹角保持直角。

在入射光线AB保持不变的情况下，经两次反射后的出射光线为C?D?，那么C?D?将（）A．与CD重合，同向平行 B．与CD不重合，同向平行 C．与CD交角为2θD．与CD交角为4θ分析：如图4所示，根据反射定律，光线在两个镜面上的入射角和反射角相等：i1=i1 ,i2=i2,入射光线AB在平面镜M上反射后，反射光线BC偏转角α=π-2i1；反射光线BC在平面镜N上反射后，出射光线CD偏转角β=π-2i2，那么，出射光线CD相对入射光线AB的偏转角φ=α+β=2π-2（i1+i2）.在ΔBOC中，∠OCB=???2?i2,所以∠CBO+∠OCB=π-(i1+i2)=???,则i1+i2=,所以φ=2π-2×=222π，与AB光线的入射角i1无关，所以CD光线与AB光线反向平行。

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。

3.科学探究：平面镜成像教学目标三维目标要求一、知识与技能1.平面镜成像的特点。

平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。

2.日常生活中平面镜成像的现象。

二、过程与方法1.“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。

2.折纸，感悟虚像的形成原因。

三、情感态度与价值观1.在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题，“发现”成功的喜悦。

通过对桂林山水的图片观察，感受大自然的美。

2.通过对平面镜的物与像对称的讨论，领略平面镜成像中的简洁对称之美。

通过实验，培养实事求是的科学态度。

3.通过利用平面镜的小发明、小制作，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。

教学重点和难点一、教学重点1.知道平面镜成像特点，会用平面镜成像的特点解释实际现象。

2.会用平面镜成像法作图。

二、教学难点1.知道平面镜成像特点，会用平面镜成像的特点解释实际现象。

2.知道平面镜成虚像的原理，初步知道虚像的概念。

教学过程情景导入《猪八戒照镜子》：“猪八戒拾到一面镜子,洋洋自得地照了起来。

可是他从镜子里看 到的是一个朝天鼻子大耳朵、核桃眼睛尖嘴巴的丑八怪,顿时火冒三丈：‘你这妖镜,竟敢把我老猪丑化成如此模样,真是狗胆包天。

’说完,举起九齿钉耙将镜子砸得粉碎。

当他再看地上的镜片时,镜片无论大小,每个镜片里都有一个丑陋的形象。

”上面的故事说明了平面镜成像的哪个特点呢？让我们进入正面的学习来解决这一疑问 吧！教学活动一、设计实验探究平面镜成像活动：阅读课本P65，实验探究：平面镜成像时像与物的关系。

1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法.目的：(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系. (2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系. 做法：边示范边讲解.①像下图那样，将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，竖立在白纸上.②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像. ③另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，直到从不同位置看上去它们都重合在一起），这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置.④在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.⑤把测量结果填写下表中.2.学生分组实验以上把教材中的演示实验再改为学生实验，学生通过动手实验，自己进行分析总结，既有利于知识的学习，也有利于能力的培养.3.在实验基础上得出成像特点 引导学生根据实验结果回答：［师］①平面镜中的像与物体大小是否相同？怎么知道的？ ②像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等？怎么知道的？［生］①平面镜中的像与物体大小相同.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近，一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的.②像和物体到镜面的距离相等，因两支蜡烛到玻璃板的距离相等. 师生共同分析得到平面镜的成像特点： ①像和物体的大小相等.②像和物体到镜面的距离相等.③像和物体的连线垂直于镜面.典例剖析：身高1.6 m的人站在穿衣镜前，离镜0.5 m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5 m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？答案：（1）像高1.6 m，像离镜0.5 m.（2）人后退0.5 m时，像高不变.像到镜面的距离增加0.5 m.二、了解虚像是怎样形成的活动：阅读课本P67，讨论交流：物和像关于平面镜的对称关系。

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。

第3节平面镜成像1．物理观念：(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。

2．科学思维：通过应用光的反射定律作图，体会虚像的形成原因。

3．科学探究：通过经历“平面镜成像特点”的探究过程，学会运用“等效替代法”，进一步学习实验探究的基本思路和方法。

4．科学态度与责任：(1)在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题的过程，“发现”成功的喜悦。

(2)通过实验，培养实事求是的科学态度。

(3)通过对平面镜应用的了解，领略物理现象的美妙与和谐，感受科学技术对人类生活的影响。

教学重点：通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。

教学难点：平面镜成像的特点及应用。

凹面镜、凸面镜、玻璃板、相同的蜡烛若干、火柴、夹子若干、A4白纸一张、图钉、透明胶条、刻度尺、量角器、光屏。

情境展示从远处看国家大剧院，它和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳，如图所示，为什么会出现这种现象？探究点一平面镜成像的特点过渡当你照镜子时，可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这个“人”就是你的像。

国家大剧院的倒影实际上就是大剧院在水中的像。

这个像有什么特点呢？物体在镜子里的像是如何形成的？实验探究平面镜成像的特点1．向学生示范并说明探究活动的目的和做法。

目的：(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系；(2)研究像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离有什么关系。

做法：边示范边讲解。

①如图，将一张A4的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，使玻璃板竖立在白纸上。

沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。

②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像。

③另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像完全重合，这时后一支蜡烛的位置就在前一支蜡烛的像的位置。

改变玻璃板前蜡烛的位置，再做两次实验，每次都记下两支蜡烛的位置。