探究平面镜成像特点

【内容】：《3．3探究平面镜成像特点》 沪科粤教版 物理 八年级 第三章 第3课
【教材分析】：
平面镜成像是光的反射的重要应用，是光现象中很重要的一部分内容。平面镜成像的现象在生活中经常见到，学生对此并不陌生，也很感兴趣，但对成像规律和特点往往停留在感性认识的基础上，缺乏较理性的认识和科学的探究。教材在处理这部分内容时，突出了以下几点：
1） 突出学生的自主探究。基于初二学生探究基础和知识储备实际情况，教材直接给出了定位像的方法，在此基础上，要求通过学生的自主学习，探究平面镜成像的位置和大小特点。并且通过课后作业的形式布置了探究凸面镜和凹面镜成像特点的任务，把课内探究和课外探究有机地结合在一起。
2） 注重联系实际，从生活到物理，从物理到社会。教材从生活中常见的照镜子引入课题，以生活中常用的蜡烛、玻璃板等物体作为探究成像特点的器材，讨论平面镜在检查视力时的作用，让学生感觉到物理就在身边，贴近生活。教材还专门设置一块“STS”（科学、技术、社会）的内容，通过观察汽车观后镜、街头拐弯处的反光镜、手电筒反光装置、太阳灶等日常生活和社会中常见东西来认识凸面镜和凹面镜在社会生活中的应用，符合初中学生的认知特点。
适当关注了物理基础与现代化的联系。实际的教学过程表明，学生对教材结尾处的反射式天文镜的介绍非常感兴趣，渴望了解更多的与此相关的知识，也让他们感觉学好物理基础知识的重要性，消除对高科技的不必要的神秘感和遥远感。
【学情分析】：本节课设计立足在物理走向生活、生活走向物理的思路上。首先从学生生活中已知的反射现象出发引出课题，激发学生的学习兴趣，调动学生探究学习的积极性，使学生一开始就进入兴奋状态。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，进一步让学生感受到生活离不开物理。
学生在生活中肯定都观察或者留心过平面镜成像的现象，对平面镜成像的特点有一定认识，但基本停留在学习的感知和表象阶段，还没有进行过科学的探究，尚缺乏理性的思考，他们有进一步探究的欲望，但怎么探究，探究哪些方面，还迫切需要教师的帮助和启发。
【教学目标】：
1、知识与技能：
（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
（4）初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。?
2、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。
（2）观察实验现象，感知虚像的含意。
（3）通过观察感知球面镜对光线的作用。
3、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、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。?
【教学理念】：
本节课的设计基础是通过学生提出问题、设计实验方案、通过动手操作、观察实验现象、分析数据、总结归纳等自主性学习，以及学生间的相互合作，展示，交流实验结果，激发学生对学习的兴趣，培养学生创造性完成学习任务的习惯。
本节的重点在于： 设计探究平面镜成像特点的实验探究活动，它是本节教学活动开展的中心。
本节的难点在于：虚像概念的建立过程。
鉴于本节课的重点难点，建议采用的教学方法：演示法、观察法、探究法,实验分析法.
【教学过程】：
一、新课引入
师：上课前，老师先给大家表演一个小魔术，大家欢迎不欢迎啊？
（出示魔箱，魔箱为一正方体箱子，箱内斜45度安放一块平面镜，如图）
师：经过仔细观察，大家发现箱子里面空空如也。现在老师这有十元钱，请一位同学通过箱子顶部的开口处把钱投入，仔细观察！
师：箱子里依然空无一物，10元钱不见了！它到哪里去了呢？这只箱子的魔力来自何处呢？学习了今天的内容以后，也许你就会弄清其中的奥秘，并且把丢失的钱找回来了。

播放课件：3.3平面镜成像
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二、新课教学
教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察
师：我们可以看到这些镜子都是平的.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"物体叫做像.
（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）
师：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？
生：当物体离平面镜越远时，像越小
师：像的大小与平面镜的大小有关系吗？
生：……
（这些问题,并不要求学生立即回答或正确,目的是为了引起学生学习的兴趣,使学生对平面镜成像有一个感性认识,为学习本节的内容奠定基础，并与生活中的错误概念加以区别，强化新概念的建立。）
师：刚才许多同学提出了有趣和有价值的问题，其中有的同学提到平面镜成的像为什么会左右相反，为什么会物近像大……这些问题实际上就是和我们今天要学习的平面镜成像特点有关的，下面我们一起来研究这个问题。
1、探究平面镜成像特点（课件展示）
器材：蜡烛两根、方格纸、刻度尺、平面镜、玻璃板、铁夹等。
A猜想：像大小可能与____________________________有关。
像到镜面的距离可能与物体到镜面的距离__________。
师：同学们的猜想是否准确呢？谁猜想得最符合实际情况呢？让我们一起通过实验来检验。
（学生的猜想可能会超出教师的预先设想，例如有的学生会猜想像在镜子内表面，有的学生可能会猜想像的大小和镜子摆放角度和大小有关等等，不要干涉他们的猜想，让他们自主想象，但最好请他们陈述猜想的依据，避免胡乱瞎想。）
B制定计划与设计实验
师：请大家拿出平面镜，看见你的像了吗？在镜子前面还是后面？它距离镜子多远？能直接测量吗？为什么？
生：不能直接测量，不知像在什么位置，无从测量起。
师：因此，我们要研究成像特点，首先要弄清像在哪里？（手在镜背后作摸索状），像到底在平面镜后面什么位置呢？
师：拿出玻璃板，请大家观察一下，和刚才的平面镜相比，它们有什么共同之处？又有什么不同之处？
生：相同：都是玻璃做的，都能成像。不同之处：玻璃板成像模糊、透明的，可以看见后面物体，镜子成像清楚，看不见后面物体。
师：为了方便找到像的位置，方便比较像与物的大小我们应该选用哪块来做实验呢？
师：我们今天就用这块玻璃板来代替平面镜作实验。
师：利用桌上的器材，你能否设法找出玻璃板后面的像的位置？
（学生先讨论，然后动手尝试。）
随意请一组的两个同学上来演示定位像的方法。
师：大家说他做的好不好？给点鼓励行不行？象这种用真实的物体来替代无形物体的方法叫替代法，等会我们还会用到。
师：像的位置找到了，接下来研究像的特点就不难了，下面让我们一起通过实验来研究。
实验之前，让我们先讨论一下实验的方案。
讨论：①要测量哪两个物理量？
②用到什么仪器？
③就在课桌上直接测量距离准确吗？怎样测量比较准确？
④仅测量一组数据可靠吗？
⑤你能设计一个记录数据的表格吗？
⑥实验步骤是怎么样的？
⑦在蜡烛成像的位置上放一张白纸，绕过玻璃观察，白纸上有无蜡烛？
交流小结：请一组代表把数据表格带上来，并说说实验步骤：

①像下图那样，将一张8开的方格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，感觉这支蜡烛也像点燃了一样），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

C进行实验与收集证据
学生分组实验
D分析与论证
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.
④像与物关于镜面对称，左右相反
⑤物体在光屏上不能成像，我们把这种像叫做虚像。
E评估与讨论
师：实验时，把手指放在玻璃板后蜡烛B的“烛芯”上，是否烧痛了你的手指？说明
了什么？
生：没有烧痛手指。说明“烛芯”是虚像。
师：实验时为什么用同样的蜡烛？
生：使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，像与物等大。
师：大家在实验中还发现了什么影响？
生：玻璃太厚可能出现两个像。
课件演示整个实验过程
课件展示：一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，他看到的应该是下图中那一张图？

师：为了巩固学生对平面镜成像特点的了解，我们来做个游戏：我请一位同学上来照镜子，照镜子的同学做一些动作，另一位同学扮演他的像。
……
师：他们符合平面镜成像特点吗？哪里不符合？
……
师：我们常说水火不相容，同学们能不能让蜡烛在水中燃烧呢？下面老师播放一段录象。

2、平面镜成像原理
对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解，老师可先给学生设疑，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？边板画边讲授，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：
在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S．然后提问学生：
师：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？
生：S能向四面八方发出无数条光线，射到平面镜的光线有无数条．
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．
师：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．


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