2020秋 人教版八年级物理上册 第3节 平面镜成像 导学案

第三节 平面镜成像第一课时教学目标：1.掌握平面镜的成像特点；2.初步理解平面镜成像特点的应用。

重点：通过实验探究，归纳得出平面镜成像的特点难点：平面镜的成像原理及虚像的概念教学过程：一、新课导入 多媒体播放图片： 图片有什么共同特点？引入课题：平面镜成像 二、学生自学阅读教材P 77-P 79的内容，思考下列问题： 1.什么是平面镜？你能举例吗？2. 平面镜成像时，像的大小跟物体的大小有什么关系？怎样来验证？3. 平面镜成像时，像的位置跟物体的位置有什么关系？怎样来验证？4.实验时为什么用玻璃板代替平面镜？5.实验中平面镜应怎样放置？6.平面镜成什么像？为什么？7.平面镜有哪些应用？ 三、活动及感悟 活动一（一）探究平面镜成像的特点⑴实验器材：玻璃板及支架 白纸 两支相同的蜡烛 火柴 笔 尺子 ⑵设计实验：把白纸放在水平桌面上，玻璃板用支架夹住竖直放在白纸中线处，点燃蜡烛置于镜前，用另一支完全相同的蜡烛在镜的另一边移动，直至找到像的位置。

观察像、物的大小，并记录其位置。

改变点燃蜡烛的位置，重复上述操作。

⑶进行实验：认真观察实验现象并记录好实验表格。

（温馨提示：实验时除了要观察物和像的大小关系及物和像的位置关系外，还要观察像是正立的还是倒立的；是实际存在的还是不是实际存在的.）（二）师生交流归纳：平面镜成像的特点：①像与物的大小相等；②像和物到平面镜的距离相等；③像和物的连线与镜面垂直；④像与物左右相反；⑤平面镜成正立的虚像。

活动二（一）平面镜的成像原理（课件演示）（二）师生交流归纳：1.光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。

由于人有光沿直线传播的经验，会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。

S′就是S在平面镜中的像。

2.由于平面镜后并不存在光源S′，进入人眼的光并非真正来自S′，所以把S′叫做虚像。

3.平面镜成像原理：光的反射课堂小结通过认真学习，今天我学会了：①像、物大小；特点：②像、物到平面镜的距离；③像、物连线与镜面；平面镜成像④像、物左右。

第3节平面镜成像一、课前提问提出一些问题思考：①在照镜时，你的像在平面镜中的什么位置？②像的大小怎样？③你的位置改变时，像怎样变？二、新课内容1．平面镜成像的特点探究平面镜成像的特点●提出问题：________________________________________________________________？●设计实验和进行实验如图2所示，在桌面上竖立一块玻璃板，把一支点燃的蜡烛方在玻璃板前，可以看到玻璃板后面出现像，另外拿一支相同的蜡烛点燃后在玻璃板后面移动，直到与像完全重合，记下两支蜡烛的位置，移开玻璃板，连接两支蜡烛位置，量出到玻璃板的距离。

●分析和论证（1）____________________________________________________；（2）____________________________________________________；（3）____________________________________________________。

2．平面镜成像的原理3．虚像与实像的区别·S图34．平面镜的应用及现象的解释（1）图4，5所示，________________________________；（2）图6，7所示，________________________________。

物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物大小比较第一次第二次实像虚像123相同点图1图2凸面镜和凹面镜除了平面镜外，生活中我们也常见到凸面镜和凹面镜，如图8所示的“哈哈镜”。

除此之外还有：_________________________________________________________等等。

（1）如图9所示，凸面镜使光____________________________；（2）如图10所示，凹面镜使光____________________________；（3）成像特点：如图11所示，凹面镜成________________像，凸面镜成________________像。

通过对生活中有关平面镜的图片的认识，了解平面镜的应用。

9.反馈任务清单设计填空题如图所示，光与镜面成30° 角射在平面镜上。

这束光经平面镜反射后，反射角为；如果光垂直射在平面镜上，反射角为。

填空题身高1.75 m的小刚站在竖直放置的平面镜前1.5 m处，他在镜中的像距他 m。

如果他向镜面移动0.5 m，他的像高 1.75 m（选填“大于”“小于”或“等于”）单项选择题如图所示，一束光斜射到平面镜上，其中反射角是（）A．∠1 B．∠2C．∠3 D．∠4单项选择题关于光的反射，下列说法正确的是（）A. 当入射光线与反射面的夹角为20 ° 时，反射角也为20 °B. 入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线C. 入射角增大5 ° 时，反射光线与入射光线的夹角也增大5 °D. 镜面反射遵守光的反射定律，漫反射不遵守光的反射定律单项选择题夜晚，当汽车发出的光照射到自行车尾灯上时，司机看到尾灯反射的光，就能及时避让。

图中有关自行车尾灯的光路图正确的是（）单项选择题“猴子捞月”的寓言故事中，猴子看见月亮在井中（如图所示），就要去捞，结果什么也没捞到，关于水中月亮离水面的远近，以下说法中正确的是（）A. 月亮就在水的表面上B. 井有多深月亮就有多深C. 和天上月亮到水面的距离相等D. 和猴子的眼睛到水面的距离相等单项选择题小猫在平静的池塘边欣赏自己在水中的像，图中正确的是（）A. B. C. D.单项选择题检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像(如图所示)。

视力表在镜中的像与被测者相距（）A．2.1 m B．2.5 mC．4.6 m D．5 m。

第3节平面镜成像教学目标知识目标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。

4.初步了解凹面镜对光的会聚作用、凸面镜对光的发散作用，了解它们的应用。

能力目标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。

2.观察实验现象，感知虚像的含意。

3.通过观察感知球平镜对光线的作用。

情感目标1.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙和和谐，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、球面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。

教学重点：1.平面镜成像的特点，2.球面镜的光学性质。

教学难点：1.虚像的概念，2.球面镜的应用。

【导学过程】：一、创设情境在你照镜子的时候可以在镜子中看到另外一个“你”，镜子中的“你”叫做你的像。

请同学们用自备的小镜子观察自己的脸，请同学们仔细观察自己在平面镜中的像并逐渐改变镜子与脸的距离，根据平时的使用经验和现在的感受，猜想平面镜成的像的位置、大小与物的位置、大小有什么关系。

二、自主预习1、光遇到平面镜会发生＿＿＿＿＿。

2、既要能成像，又要方便找到像的位置，需要用的器材是。

3、要研究物和像的大小关系，需要用的器材是。

4、要研究成像的虚实，需要用的器材是。

5、要研究物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离关系，需用的器材是。

三、合作探究探究一：平面镜成的像是不是真实存在的？即平面镜成的像是实像还是虚像？（1）把大的白纸平铺在水平桌面上，纸上竖直放置一块玻璃板作为平面镜，并将玻璃板的位置在纸上画出来。

（2）把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面固定，记录下这个位置，观察它在玻璃板后面的成像情况。

然后将光屏（白纸）放到像的位置，不透过平面镜，直接观察光屏。

得出结论：_____（“有”或“没有”）像，说明平面镜成的是___像（“虚”或“实”）。

加油站：能够用光屏接收到的像，我们叫它实像，而平面镜成的像是光屏接收不到的，所以叫作虚像。

第3节平面镜成像课题平面镜成像课型新授课教学目标1.能描述平面镜成像的特点2.通过实验，探究并了解平面镜成像的特点.3.能通过对平面镜、凸面镜和凹面镜的应用的了解，领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”的喜悦，感受科学技术对人类生活的影响.教学重点1.平面镜成像的特点及应用.2.凸面镜和凹面镜的光学性质.教具准备演示用：平面镜（大小形状各不同）、凹面镜、凸面镜、激光演示器、口径相同的平面镜和凸面镜、多媒体课件.学生用：玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8开白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.教学难点1.虚像的概念.2.凸面镜和凹面镜的应用.教学课时1课时课前预习1.平面镜是指反射面是平面的镜子，平面镜能成像是利用了光的反射定律.平面镜可以改变光的传播方向.2.平面镜成像的特点：成的是正立的虚像，像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像与物体的连线与镜面垂直，即物与像相对于镜面对称.3.凸面镜和凹面镜工作时遵循光的反射定律.4.将一束平行光照在凸面镜上，使平行光束发散；照在凹面镜上，使平行光束会聚.备课笔记巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，引导学生说出镜子的特点.生1：这些镜子的表面都是平的.生2：用这些镜子可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，镜子里的“面孔”、“物体”叫作像.镜中的像与原物体的形状一样.这种表面水平的镜子叫作平面镜.下面请同学们观察自己在平面镜中的像，并思考以下问题.（多媒体展示）思考题：（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？学生思考，但有的无法回答.（这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生学习的兴趣）.要想知道上面这些思考题的答案，我们就一起来学习“平面镜成像”的知识.进行新课平面镜成像的特点1.向学生示范并说明实验探究活动的目的和过程.实验目的：(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.实验过程：（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.探究平面镜成像的装置（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，用刻度尺画直线把每次实验中两支蜡烛的位置连接起来，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）把测量结果填写到下表中.备课笔记小组问题讨论：实验中使用的玻璃板能否用平面镜替代？不能，实验中用透明薄玻璃板，一是为了便于确定像的位置；二是可以排除玻璃板前后两个反射面形成重像的干扰.思想方法：在做平面镜成像的实验时，采用了替代法，实验过程中应注意的问题：（1）在做探究平面镜成像特点的实验时，玻璃板与桌面一定要垂直；（2）用于与像重合的物体一定要与原物体完全相同；（3）测量物、像到玻璃板的距离时，一定要注意与替代玻璃板位置的线垂直.进行新课2.学生分组实验.把教材P99图4.3-2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，既有利于平面镜知识的学习，也有利于实验能力的培养.3.在实验基础上得出成像特点.教师提问：（1）平面镜中的像与物体大小是否相等？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？学生回答：（1）平面镜中的像与物体大小相等.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，因为两支蜡烛到玻璃板的距离相等.师生共同分析得出平面镜的成像特点.板书：平面镜成像的特点：(1)物体在平面镜中成的是正立的虚像；(2)像和物体的大小相等；(3)像和物体到镜面的距离相等；(4)像和物体的连线与镜面垂直．【例1】（多媒体展示）身高1.6m的人站在穿衣镜前，离镜0.5m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？解析：平面镜成像的大小与物体的大小相等，与镜面的大小或物体离镜面的距离无关.答案：（1）像高1.6m，像离镜0.5m.（2）人后退0.5m时，像高不变，像到镜面的距离增加0.5m.平面镜成虚像的原理对于平面镜的像是靠光的反射形成的，学生并不了解，教师可先给学生设疑：我们能看见物体，是因为有光射入眼睛，我们也能看到物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来的呢？然后利用教材P100图4.3-3分析平面镜成虚像的原因，边板书边讲授，进行解疑，这样既巩固了反射定律，又培养了学生研究新问题的能力.具体做法可按下面步骤进行：1.教师在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S,然后向学生提问：(1)点S能发出多少条光线，方向如何？(2)射到平面镜上的光线有多少条？学生回答：(1)点S能向四面八方发出无数条光线.（2）射到平面镜的光线有无数条.2.教师让学生选出一条入射光线，并画出它的反射光线，再选出另一条入射光线，并画出它的反射光线.3.教师提出启发问题：这两条反射光线沿传播方向能否相交？如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上，会觉得这两条光线是从哪里发出的？并在图上画出一只眼睛.师生共同分析得：（1）这两条反射光线不能相交.（2）当眼睛正处于反射光线的路径上时，根据光沿直线传播的经验，眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S′处发出的.小组问题探讨：我们知道平面镜成的是正立等大的虚像，可岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，这是为什么呢？①平静的水面可看做一个平面镜，它可以成虚像.②对物体上的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点到水面的距离相等.③由于树木和房屋上的各点与水面距离不同，越接近水面的点，所成的像也距水面越近，所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了.特别提醒：1.平面镜成像的大小与物体的大小相等，与平面镜大小、物体到平面镜的距离、平面镜放置的位置等均无关，我们在平面镜中看到物体“近大远小”是因为视角发生变化.2.无论镜子多小，都能使物体形成一个完整的与物体等大的像.规律总结:平面镜成像作图方法一：反射定律法（即根据光的反射定律作出光的传播路线）步骤如下：如图1，①从发光点S 引出两条光线，射到平面镜上；②作两条入射光线的法线；③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线；④作反射光线的反向延长线，交点S ′即为发光点S 的像点.方法二：对称法（即根据平面镜成像规律作图）步骤如下：如图2，①过S 点作镜面的垂线（像与物的连线垂直于镜面所在直线）；②取S ′点，让S ′到镜面的距离等于S 到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）；③画出像点S ′（像与物体大小相等）.进 行 新 课教师边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点S ′. 4.教师指导学生看教材P100图4.3-3，随即指出：（1）S ′是S 发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点，所以S ′叫虚像.（2）物体上的每个点在镜子里都有一个像点，所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.板书：平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，因此是虚像.【例2】（山东泰安中考）如图所示，A 、B 是镜前一点光源S 发出的光线经平面镜M 反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S 和像点S ′的位置，并完成反射光路图.解析：根据反射光线反向延长线过像点，将两条反射光线分别反向延长交于一点，该点就是光源的像点S ′，再根据平面镜成像的特点——像与物关于平面镜对称，作出光源S 的位置，将光源S 分别与两个反射点连接作出入射光线，并标注箭头.答案：如图所示.平面镜的应用同学们想一下哪些地方用到平面镜？生1：练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作. 生2：牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙. 生3：古人用磨光的铜面作为镜子.同学们回答得好，你们所说的例子都是利用平面镜成像，下面我们再来研究平面镜改变光路的事例.教师画一个潜望镜示意图（如图甲所示）.如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°，这样就做成最简单的潜望镜.潜水艇上的潜望镜（如图乙所示）原理与之相同，它们都是利用平面镜来改变光路.当潜水艇下潜后，艇内的船员便可通过潜望镜来观察水面情况.甲潜望镜 乙潜水艇上的潜望镜 教师总结并板书平面镜的应用.板书：平面镜的应用：（1）成像；（2）改变光路.特别提醒：被凸面镜和凹面镜反射的所有光线都遵循光的反射定律.进 行 新 课凸面镜和凹面镜学生自主学习教材P101“科学世界”，教师再分析归纳. （1）凸面镜的性质及作用 ①凸面镜的性质：演示实验1：用激光器平行射向凸面镜. 现象：平行光线经凸面镜后变得发散.师生共同分析得出结论：平行光线经凸面镜后发散. 教师让学生手拿一个凸面镜，观察自己的像. 像是放大的还是缩小的？生：凸面镜所成的像是缩小的. 演示实验2：如图所示，用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔，分别粘在凸面镜和平面镜上.把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上，让学生向两个镜中观察，比较从两个镜中看到的范围哪个大，哪个小？生：口径相同的凸面镜视野比平面镜的大. ②凸面镜的应用：汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜，其目的是扩大视野.（2）凹面镜的性质及作用： ①凹面镜的性质：我们知道反射时光路是可逆的，平行光经凹面镜后能会聚在焦点上，那么，如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢？生：我们猜想光应该是会平行射出的.我们不能靠猜测来下结论，我们还是用实验验证一下. 演示实验3：把光源放在凹面镜的焦点上. 现象：光源发出的光经凹面镜后成平行光. 师生共同分析得出结论：如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后将成为平行光. ②凹面镜的应用：a.根据凹面镜会聚光的性质，可以制作太阳灶、太阳炉，天文学家们用凹面镜制作大型反射式望远镜，还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等.进行新课b.根据从焦点射向凹面镜的光线，反射后成平行光的性质，手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹面镜作反射面，其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射击，使光束集中，亮度大，照射的距离远.教学板书课堂小结平面镜是一个非常重要的光学元件，在生活中的应用也很广，这部分光学知识为将来的学习打下了基础.几何光学的学习要突出几何作图，同学们应严格按照规范化的作图格式进行训练，紧紧抓住平面镜成像特点进行思考.平面镜无处不在，无处不有，给我们的生活增添了许多美丽的风景.教材习题解答【教材P102“练习与应用”】1.解：玻璃板既能透光又能反光，能看到前面物体在后面成的像，也能看到后面的物体，便于找到像的位置.2.解：小芳站在穿衣镜前1m处时，镜中的像与她相距2m；若她远离平面镜0.5m，则镜中的像与她相距3m；镜中像的大小不会改变.3.解：如图所示.4.解：如图所示.5.解：视力表在镜中的像与被测者相距2.7 ｍ＋2.7ｍ－0.4ｍ＝5ｍ. 采用这种方法可以在较小的房间内检查视力，节省空间.布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.规律方法： 凸面镜对光线有发散作用，它的利用一般是为了扩大观察视野；凹面镜对光线有会聚作用，它的利用一般是为了聚光，使观察点更明亮或温度更高.教 材 习 题 解 答6. 解：水平射出.光路图如图所示.难 题 解 答【例3】如图是探究平面镜成像特点的实验装置. （1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和B 是为了比较像与 的大小. （2）点燃竖直放置在水平面上的蜡烛A ，小红同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B ，都无法与蜡烛A 的像完全重合，请你推断其原因是 .解析：取两根完全相同的蜡烛，将蜡烛A 点燃放在玻璃板的一侧，将未点燃的蜡烛B 在玻璃板的另一侧来回移动，直到观察到未点燃的蜡烛也好像被点燃了，此时蜡烛B 的位置就是蜡烛A 的像的位置，因为蜡烛B 与蜡烛A 等大，所以比较蜡烛B 与像的大小即可判断物与像的大小关系.由于小红同学是在桌面上移动蜡烛，因此当玻璃板与桌面不垂直时，其像要高于桌面或低于桌面，此时无论如何移动蜡烛B ，也找不到蜡烛B 与像重合的位置. 答案：（1）物（2）玻璃板与桌面不垂直 【例4】汽车驾驶室外的观后镜常用凸面镜，而不用同样大的平面镜，主要是为了（ ） A. 使观察到的范围更大些 B.使观察到的像更清晰 C.使观察到的物体更大些 D.使观察到的距离更远些 解析：用光的反射定律作图可知，同样大小的凸面镜与平面镜相比，凸面镜观察到的范围更大些，因此，常用凸面镜做汽车驾驶室外的观后镜，主要是为了使观察到的范围更大些. 答案：A。

课题：第三节平面镜成像学研案班级姓名学习目标1、学会通过实验验证平面镜成像的特点。

2、了解平面镜成像的作图3、了解平面镜成像的原理。

一：尝试自学（自学课本）（一）根据你的经验回答：1.什么是平面镜？2.照镜子的时你能发现像吗？体验一下。

3.当你远离平面镜时，你的像（靠近、远离）平面镜？像的大小？（变大、变小、不变）。

（二）仔细阅读P43回答以下问题：实验探究：平面镜成像特点实验目的：探究平面镜成像时，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离、物和像的大小、像和物的连线与镜面分别有何关系？该实验实验器材有哪些：。

思考：1、在实验的过程中可能会遇到什么问题：①.如何确定像的位置，课本实验是怎么做的。

②.如何确定像与物的大小关系。

③.如何测量像与镜面的距离。

④.怎样保证镜面垂直与桌面。

……………………2、按课本内容进行实验把记录数据填在P43表格内3.分析数据得出以下结论：平面镜成像的特点：①.像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离。

②. 物和像的大小。

③. 像和物的连线与镜面。

④. 平面镜成的像是。

二、研究与展示三：检测反馈（一）当堂检测1、小丽站在距离穿衣镜前0.5m的地方照镜子，则镜中的像与小丽之间距离是 m,小丽后退时，她在镜中像的大小将。

（填"变大"、"变小"或"不变"）2、小鸟在平静的湖面上方飞过时，它在湖水中的“倒影”是____（“虚”或“实”）像，这是由光的__________形成，当小鸟距水面3m时，“倒影”距离水面_____米。

3、根据平面镜成像特点作图：找出点S的像点s’S（二）：拓展与提高：1、关于物体通过平面镜成像，下列说法正确的是A．物体通过平面镜所成的像是实像B．物体离平面镜越远，所成的像越小C．物体与它在平面镜中所成的像大小一定相等D．物体到平面镜的距离大于像到平面镜的距离2、小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。