43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、。

4.3科学探究：平面镜成像班级姓名一、知识回顾1、光在反射时，反射光线、入射光线与法线在__________；反射光线和入射光线分别位于______两侧；等于；这就是光的反射定律。

2、如图所示,确定平面镜的位置二、学习目标1.了解平面镜成像的特点，并会用平面镜成像特点来解释简单的现象。

2.知道平面镜所成的像是虚像。

3.理解日常生活平面镜成像的应用。

三、课前准备1、在探究平面镜成像实验时，主要探究的是像与物和两方面的内容。

2、日常生活照镜子的经验表明，平面镜所成的像在平面镜的________（选填“上方”、“下方”、“前面”或“后面”），3、平面镜所成的像是（实像还是虚像），你的判断方法是__________________________________________像这样，不是____________ 叫虚像。

4 、平面镜成像特点探究一：像与物的大小关系a、提出问题：平面镜成像时，物体的像的大小与物体的大小有什么关系？当物体离平面镜越来越远（越来越近）时，物体的像的大小是如何变化的？b、大胆猜想。

c、进行实验、收集数据：（1）把白纸平铺在水平桌面上，在白纸的中间画一条直线，用平板玻璃代替平面镜竖立在这条直线上。

（2）把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面固定，并记录下此蜡烛的位置。

（3）用一支同样的蜡烛（不点燃）和点燃蜡烛的像重合，并记录下蜡烛的像的位置。

（4）比较蜡烛与蜡烛的像的大小关系，将其填入位置1的相应表格中。

（5）将蜡烛向远离平面镜的方向移动2次（或是靠近平面镜的方向移动2次），然后重复2、3、4步的实验过程，并将其结果填入位置2、3的相应表格中。

探究二：物与像的位置关系a、提出问题：像与物到平面镜的距离如何？像与物的连线跟平面镜什么关系？b、大胆猜想：。

c、进行实验、收集数据：（1）把蜡烛熄灭和玻璃板移开，撤出压在下面的白纸。

（2）把在纸上记下的每次蜡烛和像的位置连线，用刻度尺分别测量它到玻璃板（平面镜）的距离。

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。

《科学探究：平面镜成像》学历案一、学习目标1、了解平面镜成像的特点。

2、经历平面镜成像特点的探究过程，培养提出问题、设计实验、进行实验、分析数据和得出结论的能力。

3、理解平面镜成像的原理，能用平面镜成像的特点解释生活中的相关现象。

二、学习重难点1、重点（1）探究平面镜成像的特点。

（2）平面镜成像原理的理解。

2、难点（1）设计实验探究平面镜成像的特点。

（2）对虚像概念的理解。

三、学习过程（一）情境导入同学们，当你站在镜子前，你会看到镜子里有一个和你一模一样的“你”。

那么，镜子里的这个“你”是真实存在的吗？它和真实的你又有哪些相同和不同之处呢？今天，我们就一起来探究平面镜成像的奥秘。

（二）知识讲解1、平面镜成像的特点（1）像与物的大小关系我们可以通过实验来探究像与物的大小关系。

准备一块平面镜、两支完全相同的蜡烛（一支点燃作为物体，另一支未点燃作为像）、一块玻璃板、一张白纸和一个刻度尺。

将玻璃板垂直架在白纸上，在玻璃板前点燃蜡烛 A，移动未点燃的蜡烛 B，直到从玻璃板前看上去蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合。

此时，我们发现蜡烛 A 和蜡烛 B 到玻璃板的距离相等，并且蜡烛 A 和蜡烛 B 的大小相同。

由此可以得出结论：平面镜所成的像与物体的大小相等。

（2）像与物的位置关系继续观察刚才的实验，我们会发现蜡烛 A 的像与蜡烛 A 关于平面镜对称。

也就是说，像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线与平面镜垂直。

（3）像的虚实用一张白纸放在蜡烛 B 的位置，白纸上并没有蜡烛 A 的像。

这说明平面镜所成的像是虚像，不能呈现在光屏上。

2、平面镜成像的原理平面镜成像的原理是光的反射。

当光线照射到平面镜上时，会发生反射。

我们眼睛看到的像，实际上是反射光线的反向延长线汇聚而成的。

（三）实验探究实验目的：探究平面镜成像的特点实验器材：平面镜、两支完全相同的蜡烛、玻璃板、一张白纸、一个刻度尺实验步骤：1、将白纸平铺在水平桌面上，将玻璃板垂直架在白纸上。

第三节平面镜成像的特点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。

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

新课引入教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，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”叫作物体的像。

知识点一探究平面镜成像的特点1．让学生观察自己在平面镜中的像，并提出一些问题让学生思考：(1)当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？(2)像的大小与物体的大小有怎样的关系？(3)像的大小与平面镜的大小有关系吗？(4)像与物的上下左右关系如何？(5)你在镜前移动时，镜中的像如何移动？各小组学生讨论教师提出的问题，提出自己的猜想：像可能在镜子内表面，像的大小可能与镜子摆放的角度和大小有关等等。

2．设计实验：(1)像下图那样，将一张A4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。

4.3 平面镜成像（教学设计））国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。

为什么会出现这种现象呢?这个倒影实际上就是大剧院在水中的像。

探究平面镜成像的特点后，你就学习新课一、平面镜成像的特点1. 探究平面镜成像的特点【提出问题】当你站在平面镜前，就会看到平面镜里有一个一模一样的“你”，这就是你的像。

当你走近平面镜，它也向你走来；当你远离平面镜，它也随之远去；当你举起左手，它却举起了右手。

平面镜所成的像与物体之间存在着什么样的关系？平面镜成像有何特点?【实验思路】探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。

如何设计这个实验呢?我们可以按如下思路进行探究。

用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。

再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。

这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。

确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。

【实验过程】（1）如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。

沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。

将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。

测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。

（2）移动点燃的蜡烛，多做几次实验。

实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。

（3）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。

实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。

实验数据记录表格：次数蜡烛到平面镜的距离/cm像到平面镜的距离/cm1 30°30°2 45°45°3 35°35°【分析论证】①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。

分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。