4.3 《平面镜成像》

1 4.3《平面镜成像》教学设计 适之中学 沈立群 一、教学目标 （一）知识与技能 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虚像。 3．理解日常生活中平面镜成像的现象，了解虚像是怎样形成的。 4. 初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。 （二）过程与方法 1．经历“平面镜成像特点”的实验探究，培养学生初步的观察能力和动手操作能力。 2.观察实验现象，感知虚像的意义。 3．通过学生的交流活动，形成相互评估和听取反馈意见的意识，初步培养学生信息交流和评估的能力。 （三）情感态度和价值观 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。 二、教学重难点 教学重点：1．利用实验现象探究平面镜成像的特点。 2．平面镜成像原理。 教学难点：1．平面镜成像作图。 2．虚像的概念。 三、课时安排：1课时 四、课前准备 平面镜、玻璃板、两支等长的蜡烛、火柴、白纸一张、铅笔、直尺、多媒体平台及课件。 五、教学过程 导入新课：情景导入 多媒体展示： 1、猴子捞月亮的情景。学生欣赏并思考问题：猴子为什么没有捞上月亮？ 2、一张照片。学生欣赏后能发现这是他们熟悉的扬之河畔风光及水中倒影 3、国家大剧院和它的倒影的图片。只见它们相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。 引导学生分析上述情景，引出课题平面镜成像。 新课教学： 出示生活中常用的镜子让学生观察，可以看到它们的表面都是平的。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”和“物体”叫做像。对于平面镜，我们太熟悉了，因为我们每天在家都要用到它。而且，我们学校每一层楼的楼梯口都有一面镜子。虽然我们每天都要接触它，但2

我们真的对它很熟悉吗？ 再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：当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？像的大小与物体的大小有怎样的关系？像的大小与平面镜的大小有关系吗？下面我们就一起来探究平面镜成像的特点。 （一）平面镜成像的特点 1、提出问题： 平面镜成像时，像的位置、大小与物体的位置、大小有什么关系？ 2、猜想与假设： 鼓励学生根据生活中的切身体验大胆地进行猜想，并说出猜想依据。 说明：由于课堂时间有限，本节重点用实验验证学生提出的以下猜想： a．像与物到镜面的距离相等。 b．像是“近大远小”的，还是像与物体大小相同。并告诉学生，随着学习的深入将会逐步验证同学们提出的其他猜想。 3．制定计划并设计实验 让学生阅读课本中的探究并说明探究活动的目的和做法。在设计实验方案时，要让学生明白小组交流的过程中主要解决以下问题： （1）如何确定像的位置？把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置。 （2）怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合？在玻璃板的前面左右改变眼睛的位置，直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止。 （3）实验时，为什么要用玻璃板代替平面镜？教师指导学生亲自动手实验，分别去确定平面镜和玻璃板中像的位置。实验过程中学生会发现，看不到平面镜后面的蜡烛，无法知道它是否与像完全重合，所以不用平面镜。而使用玻璃板成像时，可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合，所以使用玻璃板。 通过此实验可潜移默化地向学生渗透“等效替代法”。 实验器材：玻璃板、刻度尺、两支外形相同的蜡烛、火柴、白纸一张 4．进行实验，收集证据 （1）在桌面上铺一张大纸，用一块较薄的玻璃板竖立在纸上作为平面镜，在纸上记下玻璃板的位置。 （2）把一支点燃的蜡烛在玻璃板前成像。再拿一支没有点燃的完全相同的蜡烛，竖立在玻璃板的另一侧移动，使之与前面那支蜡烛的像完全重合，在纸上记下像的位置。实验时观察物像的大小关系。

实验 次数 蜡烛到平面镜的距离（cm） 蜡烛的像到平面镜的距离(cm) 物体与像大小的关系

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（3）改变点燃蜡烛到镜面的距离，重做几次实验，多次测量。 （4）用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量它们到平 面镜的距离，把测量结果填入下表中。 注：像找到时，让学生用光屏呈接，看像是否能呈现在光屏上。 设计意图：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。 5．分析论证 请两个小组分别将自己的实验数据报上来，通过投影向全班展示，分析蜡烛及蜡烛的像在位置上有什么关系？它们的大小有什么关系？ 引导学生分析：像和物的大小相等（纠正学生从日常经验中形成的“人远离平面镜的过程中，人在镜中的像逐渐变小”这一错误看法）；像和物到镜面的距离相等；像与物的连线与镜面垂直且平分。 在实验基础上得出平面镜成像特点： ①像和物体的大小相等。 ②像和物体到镜面的距离相等。 ③像和物体的连线与镜面垂直且平分。 ④平面镜成的像是虚像。 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。 （二）平面镜成虚像 问题：对于平面镜的像是靠光的反射形成的，我们能看见物体，是因为有光射入眼睛，我们能看到物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来的呢？解释书中的图，让学生了解书中的光路是如何画出来的。 1．先给出一个发光点S，然后提问学生： 你们知道S能发出多少条光线，方向如何？射到平面镜上的光线有多少条？ 点评：S能向四面八方发出无数条光线，所以射到平面镜的光线有无数条。 2．解释选出一条入射光线，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。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。 分析可知：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，根据光线直进的经验，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′发出的。边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点S′。 结论： ①S′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4

是实际光线会聚而成的。 (三) 平面镜的应用 1．介绍平面镜发展史 平静的水面、抛光的金属面，都具有平面镜的作用。我国是世界上最早使用平面镜的国家之一。远古时期，人们就会利用平静的水面作镜子来梳妆打扮。我国大约在四千年前的夏朝，就有了铜镜。在战国时代，铜镜盛行，制作精美，但是，都是贵族妇女才能使用。近代发展了利用玻璃制成的平面镜，才能在民间普遍使用了。人们还利用水镜来美化环境。建于宋代的桂林花桥就是利用平静的水面造成的“倒像”，使花桥显得更加美丽，使之有“桂林山水甲天下”的美称。 2．平面镜应用 (1)成像 平面镜成像在日常生活中应用甚广，教师引导，学生举例。 (2)改变光路 向学生展示潜望镜，给学生体验时间，利用多媒体课件展示潜望镜光路图。 （四）凸面镜与凹面镜 除了平面镜外，生活中也常见到凸面镜和凹面镜，它们统称为球面镜。餐具中的不锈钢勺子，它的里外两面就相当于凹面镜和凸面镜。 凸面镜对光线起发散作用，可以扩大视野。如汽车的后视镜和街头路口的反光镜。 凹面镜对光线有会聚作用。如汽车前灯的反光装置，有了它，射出的光接近于平行光。太阳灶可以将会聚的太阳光用来烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境。 课堂小结：由学生完成本节课学习内容和学习方法的小结。 课堂练习： 1、 分别根据光的反射规律和平面镜特点特点作图找像点s’。 s

2、请利用平面镜成像规律，在图中画出AB在平面镜中的像。

3、平面镜成像的大小决定于（ ）。 A．平面镜的大小 B．物体离平面镜的距离 C．物体本身的大小 D．与以上三种因素都有关系 4、一人身高1.8 m，站在水池旁边，已知池水深2 m，水面离岸的高度为1.5 m，则他在5

水中的像高为（ ）；他头顶的像到水面的距离为（ ）。 A．1.8 m B．2 m C．3.3 m D．3.5 m 5、白天在室内照镜子，如果门窗朝南开，为了较清晰地看到自己的面容，镜子的反射面应（ ）。 A．朝南 B．朝北 C．朝东 D．朝西 6、小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是（ ）。 A．避免噪声 B．尽可能避免因为平面镜成像而造成不安全因素 C．为了造型美观 D．防止挡风玻璃震碎 7、某同学在做平面镜成像特点实验时，将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B，一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示。在此实验中：

(1)直尺的作用是便于比较物与像________的关系； (2)两段等长的蜡烛是为了比较物与像的________关系； (3)移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上________接收到蜡烛A的烛焰的像(填“能”或 “不能”)，这说明平面镜成的是________像。 作业布置：课本p80动手动脑学物理1、2、3、4、5 板书设计 4.3 平面镜成像 一、 原理：光的反射 二、 规律：像与物关于镜面对称 三、 特点：平面镜成的像是虚像;像与物到镜面的距离相等；像与物的大小 相等；像与物的连线与镜面垂直且平分。 四、 虚像：实际光线的反向延长线会聚成的像。能看到但不能呈在光屏上。