平面鏡成像

一、教學設計

(一)教材分析

在舊教材中，本節要求教學成像的特點、成像原理、平面鏡的應用，使學生初步了解虛像的概念。從知識和技能方面來看，新教材和原來差異不大，增加了初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應用。但是，教材在過程與方法和情感、態度、價值觀方面有了更高的要求，增加了經歷探究“平面鏡成像特點”的實驗。在此過程中，學生學習探究的方法和信息的記錄，領略物理現象的美妙與和諧，獲得“發現”成功的喜悅。所以，必須把握好這個學習環節，使學生懂得替代法，懂得根據自己的設想去設計和進行實驗，從而了解物理的研究和學習方法。

(二)教學目標

1 知識與技能

(1)了解平面鏡的成像特點，并能根據成像特點作圖。

(2)了解平面鏡所成的虛像是怎樣形成的。

(3)理解日常生活中平面鏡成像的現象。

(4)初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應用。

2 過程與方法

(1)經歷“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄。

(2)觀察實驗現象，感知虛像的含意。

(3)通過觀察感知球面鏡對光線的作用。

3 情感、態度、價值觀

(1)在探究“平面鏡成像特點”中領略物理現象的美妙與和諧，獲得“發現”成功的喜悅。

(2)培養實事求是的科學態度。

(3)通過對平面鏡、球面鏡的應用的了解，初步認識科學技術對人類生活的影響。

(三)教學的重點和難點

重點：(1)平面鏡成像的特點；(2)實驗探究的方法與合作學習。

難點：(1)平面鏡成像的原理；(2)虛像是怎樣形成的。

(四)教學資源

分組器材：平面鏡3塊，鍍膜玻璃3塊，電池6個，圓頂跳棋6個，蠟燭6根，黃粉筆6支，火柴1盒，帶有格子的紙3張，白紙3張，鉛筆3支，直角三角板3塊。(增加器材，使學生增加選擇的機會，可以開拓學生實驗設計思路，也使學生意識到很普通的、常見的物品也可以做實驗。)

演示器材：火柴、蠟燭、平面鏡、球面鏡、光具盤、平行光源、視角圖、電腦CAI課件。

(五)教學流程：

(六)板書設計

5，3平面鏡

觀察：平面鏡

假設：大小相等、近大遠小，左右相反，距離相等……(因學生的觀察而異。)

探究：成像的特點

歸納：像物等大、等距、連線垂直、虛像

深化：原理、應用

二、教學過程

(一)課前準備活動

師：請組長給每一位同學發一小張畫片，同學們盡快地把它們拼成一幅完整的圖片，能組成圖片的6位同學即成為今天的一個合作學習小組。

生：組長發給每位學生一幅圖片中的1/6部分，學生們快速地尋找另外的5個部分，然后組成一個合作學習小組。

(通過活動激發學生的興奮點，不同學生間的組合，可以擴大合作學習的面。)

(二)引入新課

師：請各組的同學們觀察畫片，一幅是外觀玻璃幕墻的建筑物；一幅是有倒影的桂林侗族的風雨橋；一幅是跳舞的女孩在練功鏡前矯正姿態……

(生依次根據老師的介紹向同學們展示圖片。)

師問：平時，我們在哪里還見到過類似的現象?

生甲答：早上起床在梳妝鏡前梳頭。

生乙答：超市里貨架后面放的鏡子里也有同樣的貨物。

生丙答：測視力里通過前方的鏡子來觀察視力表。

師：我們把這類現象中鏡子外面的稱之為“物”，鏡子里面的稱之為“像”，今天我們就一起來研究平面鏡成像有哪些特點。

板書：2.3平面鏡成像

(通過觀察圖片，舉例說明的方法，加深學生對“像”的了解，這樣既降低了教師解釋“像”的難度，又使學生對“像”有了形象、直觀的認識。)

(三)教授

師問：請同學們仔細觀察桌面上的平面鏡(手中拿一塊常見的那種示意)，看看你們有什么發現?大家可以從外形、構造，成像特點等方面進行觀察。

(生仔細地觀察平面鏡。)

板書：觀察平面鏡

(指導學生進行有目的地觀察，效果遠優于無目的地觀察。)

師：(任意地點一位學生)從這位同學開始，輪流依次回答，每個同學用一句話說出你的一點發現，注意聽清別人的發言，后面的回答不能重復，最后進行補充。

(只給舉手的學生來回答問題會使思考、發言的參與面減小，弱勢學生容易失去回答機會。順次輪流可以增加參與機會，促進全體學生積極思考。)

生甲答：平面鏡是由玻璃做的，背后鍍了一層東西。

生乙答：平面鏡的表面是平的。

生丙答：平面鏡可以成像。

生丁答：平面鏡成的像和物體是一樣的。

生戊答：平面鏡成的像和物體是左右相反的。

生己答：平面鏡成的像和物體是遠小近大的。

生庚答：平面鏡成的像和物體到鏡面一樣遠。

師問：通過觀察，你們有什么疑問嗎?

生甲問：玻璃后面鍍的那一層是什么?

師問：你猜呢?

生甲答：可能是水銀吧，但好像水銀有毒?

師答：說起來鏡子的發展還有一段歷史呢。古人以水為鏡，后來發展到只有貴族才使用的青銅鏡，再后來人們學會了鍍水銀。現在普通人家都可以使用的鏡子是鍍鋁的。

生乙問：為什么所成的像和物會左右相反?

生丁問：像的大小總是和物體一樣大嗎?

師答：同學們的觀察可以歸納為三方面的：外形特點、材料特點、成像特點。同學乙和同學丁的問題其實就是在問平面鏡成像有什么特點，今天我們要用實驗來探究平面鏡成像有哪些特點，看看你們能不能通過實驗來回答剛才的問題。

師問：請大家觀察桌面上另一塊鍍膜玻璃，看看它和前一塊有什么相同和不同之處?

(生觀察、思考、議論。)

生答：相同的是都可以成像，不同的是鍍膜玻璃是半透明的，放在它背后的物體可以被看到。

師：我們今天實驗時選擇鍍膜玻璃，實驗結束后回答為什么要這樣選擇。

師：請大家根據剛才的觀察，寫出你認為平面鏡成像有什么特點，根據你的假設，思考你想怎樣研究，然后選擇桌面上的器材進行研究，記錄實驗的數據和現象，歸納平面鏡成像特點。

生：(進行假設)像物到平面鏡距離等大，像是近大遠小的，或是和物等大的……

板書：假設，像物等距，等大，近大遠小……

(生小組討論，交流，然后分工選擇器材，進行實驗。)

板書：探究成像特點

(師巡視，指導探究，幫助答疑解困。)

(提供更多的器材給學生，可以使他們的想法更容易實現，實驗方法更簡單，更多樣，他們成為真正意義上的自主探究者，而不是書本上實驗的簡單重復。)

師：好，實驗做完了，給大家兩分鐘的時間進行交流，每一大組派一個同學發言，主題是你用們什么方法研究了平面鏡成像的什么特點?

(生積極交流，選出發言人。)

(培養學生科學探究的能力，鍛煉語言表達能力。)

生甲答：我們用了兩節電池，一節A放在鍍膜玻璃前的格子紙上，用另一節B移動使它和A的像完全重合，說明像和物體一樣大。然后數A和B到鏡前的格子數一樣，說明距離相等。

生乙答：我們本來認為近大遠小，可是我們發現A電池放在玻璃前不同遠近的地方，B電池總可以和A的像完全重合，說明像和物始終是一樣大的。

生丙答：我們用的是白紙，前面放一顆大頭針A，當另一顆大頭針B與A的像完全重合時，在紙上扎一個小孔，把兩個小孔用線連接。用直角三角板量度，發現兩個小孔到玻璃的距離相等且垂直于玻璃，說明像物等距，而且像物連線與鏡面垂直。

(不拘一格的方法飽含智慧的火花，教師應及時鼓勵和肯定。)

師：我們一起總結平面鏡成像有哪些特點。

生：等大，等距，連線垂直。

板書：歸納等大，等距，連線垂直

師：前面的同學說左右相反是因為參照物不同的一種不準確的說法，而近大遠小是因為視角的不同。(出示視角圖)等高的物體當離人眼遠近不同時，所夾的視角不同，近時視角大，所以我們覺得它大，反之則認為它小。

師問：下面我們進行快速練習(用多媒體把題目一題一題地打出)，第一組回答，某同學身高1.6m，平面鏡高2m，請問該同學的像高多少m?為什么?

生答：1.6m，因為像物等大。

師問：第二組回答，當該同學離平面鏡1m遠時，他和他的像距離有多遠?

生答：2m。

師問：當該同學向后退0.5m時，他的像大小會怎么變?

生甲答：變小。

生乙答：不變，因為像物等大。

師問：判斷題，通過一小塊平面鏡能夠看到人的全身像，說明像比人小。

生答：不對，像與人等大。

師：我們已經了解了平面鏡成像的特點，那究竟這個像是怎樣形成的?

(出示一支點燃的蠟燭。)

師問：看到燃燒的燭焰的同學請舉手，為什么你們能看到?

生答(全部舉手)：因為燭焰發出的光沿直線傳播進入眼睛。

師問：我把蠟燭放在平面鏡前，現在看到燭焰的像的同學請舉手，為什么你們能看到?

舉手的生答：因為燭焰發出的光經平面鏡反射后進入了眼睛。

師問另一部分：你們為什么看不到?

沒舉手的生答：因為反射光沒有進入我們的眼睛。

(讓學生通過直觀的觀察，了解看到物和像都是因為有光進入眼睛的結果。)

師：(演示電腦模擬平面鏡成像原理)大家一邊看一邊和我一起分析，一個發光的物點發出兩條的光線射到平面鏡上，發生反射后進入眼睛，兩條反射光線的反向延長線會聚成個像點。一個物體由無數個物點組成，每個物點都有對應的像點，無數個像點組成了虛像。虛像是光線反向延長線合聚形成的。

(將抽象的物理過程通過電腦的模擬變成直觀，形象的過程易于學生理解。)

師問：我們能不能證明虛像不是實際光線會聚的?

板書：(補)虛像。

生甲答：常用平面鏡是不透明的，光線不可能透過去，所以不是光線的實際會聚。

生乙答：在鍍膜玻璃后面放一塊紙板，仍可以看到像，說明虛像的位置并沒有光線發出和會聚。

(加深對虛像形成的理解。)

師：其實早在公元前五世紀到公元前四世紀我國就開始了對鏡子光學的探索，當時墨子學派在成像理論上做了開創性的工作，在當時遠遠領先于各國。

(了解我國光學研究的歷史，激發學生民族自豪感。)

師問：請大家想想，除了剛才我們已經講過的，日常生活中平面鏡還有哪些方面的應用?

板書：深化原理應用。

生甲答：使超市里的貨物更豐富。

生乙答：潛望鏡。

生丁答：《歡樂英雄》競賽中制作迷宮。

師問：有什么不利的嗎?

生甲答：有時反光會刺眼。

生乙答：建筑物的平面鏡外會造成光污染。

師：所以，我們要一分為二地去看待事物，利用所學的知識趨利減弊。

(使學生感受到所學知識的有用，激發學習興趣。)

(生自學、思考和回答問題。)

(培養學生自學能力。)

生答：凸面鏡對光線有發散作用，凹面鏡對光線有會聚作用

師：請同學們自學P43，凸面鏡和凹面鏡，了解球面鏡對光線的作用和有什么應用。

(四)小結

師：請各小組小結本節課的學習內容。

生甲答：學習了平面鏡成像的特點是等大、等距、連線垂直、虛像。

生乙答：知道了平面鏡在日常生活中有許多應用。

生丙答：學會了設計實驗研究平面鏡成像的特點。

生丁答：了解了球面鏡的一些知識。

(五)布置練習與課后作業

1 課堂練習

P45《動手動腦學物理》1、2、3。

2 課外作業

(1)請利用數學方法證明，如果AA' OO'，BB' OO' ，且為OA=O'A'，O'B=O'B，則AB=A'B'，即像物等大。

(2)你用什么辦法可以盡快地從鏡子里掛鐘的像讀出準確時間?

(3)我國有一個著名的水利工程叫紅旗渠，紅旗渠有一條最長的隧道——曙光洞，在施工時，施工人員用平面鏡反射陽光，照亮了幾米深的豎井和隧道。太陽光如圖所示射入，你怎樣放置平面鏡才能照亮豎井和隧道，請在圖中畫出平面鏡的位置和光路圖。

(4)探究P45《動手動腦學物理》4。

(責編 雷 靖)