教科版八年级上册3 科学探究：平面镜成像教学设计

3.科学探究：平面镜成像

【教学目标】

一、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.

二、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，感知虚像的含义.

3.通过观察感知球面镜对光线的作用.

三、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】平面镜成像的特点，球面镜的光学性质.

【教学难点】虚像的概念，球面镜的应用.

【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.

【教学课时】1课时

【新课引入】

实验1：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：这些镜子的表面都是平的.

实验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”叫做像.镜中的像与原物体的形状一样.

师这种表面是平的镜子叫做平面镜.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？

学习思考，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的兴趣）.

师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】

一、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）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，移动玻璃板，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.

2.学生分组实验.

把课本第65页图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与物体到镜面的距离是远还是近，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.

归纳：

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.

例题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？

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.

课堂演练

完成练习册中本课时对应课堂作业部分.

二、平面镜成虚像

对于平面镜成的像是靠光的反射形成的，学生并不了解，教师可以先给学生设疑：我们能看见物体，是因为光射入我们的眼睛，我们也能看见物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来呢？然后利用课本第66页图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的镜后的交点S′处发出的.

教师边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，相交点S′.

4.教师指导学生看课本第67页图4-3-5，随即指出：

（1）S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线经反向延长的交点.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.

归纳：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.

例题2（多媒体展示）我们知道平面镜成的是正立等大的虚像，可岸边的树林和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，这是为什么呢？

答案：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.

三、平面镜的应用、凹面镜和凸透镜

平面镜的应用

师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.

师同学们回答得好，你们所说的两个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）

师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.

教师总结并板书平面镜的应用.

归纳：平面镜的应用：成像；改变光路.

课堂演练

完成练习册中本课时对应课堂作业部分.

【教师结束语】

平面镜是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.

课后作业

完成练习册中课后习题，并预习下一节 完成练习册中课前预习部分.

1.本节课基本的思路是让学生自主的探究，学生根据实验的现象和日常生活中的现象进行猜想，在此教师只要引导学生打开他们的思路，使学生能大胆的进行猜想.对于学生的想法教师不要评价对与错，只是引导他们，使其想法尽量合理.但在探究过程中，一定要引导好，既不能失控，也不能出现包办的现象.

2.这节课的学习效果如何？学生的感受就能说明一切.课后，一名学生深有感触地说:“上这样的课，就知道怎样去学了，也会学了”.还有的学生说：“假如能经常地这样去训练，那我们对科学实验探究的兴趣，必然超过对足球、对电子游戏的迷恋”.因为他们急于去探究科学的奥妙，所以这节课没把重点放在知识结论上，而是放在激发学生的探究兴趣上，让学生经历有意义的探究活动，体验正确的认识是怎样产生的，这是笔者在教学过程中认为比较成功的一面.虽然有些问题还不能用现有的知识来解决，但让学生带着问题进行学习，本身就是探索.这种以实验探究为手段，让学生自己解开科学之谜的方法，大大激发了学生的求知欲，调动了学生的主动性，有利地培养学生的独立探索能力和创造能力.