物理八年级上册第3节 平面镜成像获奖教学练习题习题课件ppt

课题名

4.3 《平面镜成像》

教学目标

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.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.

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.

教学准备

平面镜（大小形状各不同）、口径相同的平面镜和凸透镜、投影片、凹镜、凸镜、激光演示器、玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8 K白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.多媒体课件

教学过程

一、情境引入

教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，可以看到它们都是平的.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：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？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，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.

二、新课教学

探究点一 平面镜成像的特点

［探究］平面镜成像的特点

1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法.

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.

做法：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.

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.

2.学生分组实验

以上把教材中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，既有利于知识的学习，也有利于能力的培养.

3.在实验基础上得出成像特点

引导学生根据实验结果回答：

［师］①平面镜中的像与物体大小是否相同？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？

［生］①平面镜中的像与物体大小相同.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，因两支蜡烛到玻璃板的距离相等.

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.应用知识

［讨论］身高1.6 m的人站在穿衣镜前，离镜0.5 m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5 m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？

［解答］（1）像高1.6 m，像离镜0.5 m.

（2）人后退0.5 m时，像高不变.像到镜面的距离增加0.5 m.

探究点二 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？然后利用教材图2.3—2分析平面镜成像的原理，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：

1.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］①S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？

［生］①S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.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.老师提出启发问题：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S1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′.

4.教师指导学生看课本图2.3—2随即指出

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S1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.

紧接着教师介绍平面镜的发展史.

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来作镜子来梳妆打扮.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.我国大约在四千年前的夏王时代，就有了铜镜.在战国时代，铜镜盛行，制作精美，但是，多是贵族妇女才能使用.近代发展了利用玻璃制成平面镜，才能在民间普遍使用了.

思考题：岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，为什么？

教师要引导学生明确以下几点：

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“等距”.③由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同，越接近水平的点，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.

探究点三 平面镜的应用

1.平面镜成像不仅用于日常生活，也在其他方面应用甚广.

［师］同学们想一下哪些地方用到平面镜？

［生甲］练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作.

［生乙］牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙？

［生丙］潜水艇下潜后，艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况.

2.改变光线的传播方向

(1)讲一段故事：公元前215~212年间，罗马人大举入侵希腊，派出一支船队，满载精兵，准备攻打阿基米德的家乡——叙拉古城，面临来势凶猛的强敌，阿基米德求见国王，献出破敌妙计，他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜，把太阳光集中向罗马战船反射，不一会，罗马战船上的士兵被照得头晕目眩，丧失战斗力被迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理，击退了敌人，拯救了他的家乡.

(2)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.

探究点四  凸面镜和凹面镜

1.球面镜

反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜.

2.球面镜的分类

a.用球面的内表面作反射面的叫凹面镜.

b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜.

3.凹面镜的性质及作用

a.凹面镜的性质

［演示实验1］用氦氖激光器平行射向凹面镜.

［现象］反射光会聚在一点上.

师生共同分析得出结论：

凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上.

［师］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］我们猜想光应平行射出.

［师］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2］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.

b.凹面镜的应用

①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.

［师］十一届亚运会的火种，是藏族初二学生达娃央宗，在青藏高原上，利用射入凹面镜的太阳平行光，反射后会聚在焦点的性质，把火炬点燃而取得的.

②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.

③凸面镜的性质及作用

a.［演示实验3］用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜.

［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.

b.让学生手拿一个凸面镜，观察自己的像.

［师］像是放大的还是缩小的.

［生］凸面镜所成的像是缩小的.

c.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大？

三 典例剖析

【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.

【例2】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.

四 课堂小结

五 课堂练习1-5

学生活动

学生观察自己在平面镜中的像思考：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？

学生分组实验

探究平面镜成像特点

并且试着总结平面镜成像特点

学生自主完成课堂练习

设计意图

从日常生活中学生非常熟悉的镜子入手创设课堂情境引入新课激发学生学习兴趣，体现课标思想物理来源于生活服务于生活

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.

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）.

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.

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.

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。

布置作业

对应本节课课后同步练习题

板书设计

第3节  平面镜成像

一、平面镜成像

1.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.

2.原理

像是反射光线反向延长线的交点，是虚像.

二、平面镜的应用

1.成像；2.改变光路.

三、球面镜

1.定义：反射面是球面的一部分的镜子.

2.分类：凹面镜、凸面镜

3.凹面镜的性质及应用

性质：①凹面镜能使平行光会聚在焦点.

②使焦点发出的光线平行射出.

应用：①太阳灶、太阳炉、内窥镜等.

②探照灯、手电筒、汽车头灯等.

4.凸面镜的性质及应用

性质：凸面镜能使平行光线发散.

应用：凸面镜可以扩大视野，如汽车上的观后镜.

教学反思

给教师意想不到的收获：学生对平面镜提出了许多教师想不到的问题,例如：为什么小镜子能照出很大的像？摩托车旁的镜是不是平面镜？课堂上说实话老师有些紧张,总担心学生提出怪异的问题,教师的智慧和灵活处理就显得尤为重要了。本以为学生只能描述如何探究自己的猜想,没想到有一名学生并不满足于口头表述,说：“老师我想边做边表述,行吗？”我赶紧让他上台表述,全班同学给予了热烈的掌声。之后还有一位同学站起来说：“老师我还有一种方法,我先将两只手电筒放在等距离的地方,看看像是否在我猜想的那个位置。”（逆向思维！太好了！）场面令我感动。实验结论的描述时,也有同学大胆质疑：我找到像的位置了,可是为什么像总会更高或更低些？我动一动玻璃板后,有时又能用不亮的手电筒接到像呢？这位同学对实验的评估,我在自制教具时并没有考虑垂直问题（因为玻璃板事先有要求做成垂直支架）,这一来倒在课堂上让学生给解决了,这让我深信：学生的细致可以超出教师！