物理人教版八年級上冊§4.3平面鏡成像

課題：平面鏡成像 （45分鐘）邯鄲市第十一中學(xué) 高華一、設(shè)計思想突出學(xué)生參與理念，教師作為組織者、引導(dǎo)者，帶領(lǐng)學(xué)生積極、主動、全身心投入到科學(xué)探究之中。通過科學(xué)探究實踐，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力。本課的重點在“探究活動”的過程設(shè)計上：“如何探究像與物是否等大”（實驗?zāi)康模┰鯓颖容^虛像與物的大小找一個跟物體完全相同的物體（替代物）與像比較大小怎樣才能同時觀察到像與替代物把平面鏡改為平板玻璃（實驗基本思想方法），從而有意識、有目的、有針對性地訓(xùn)練和提高學(xué)生思維的靈活性和技巧性，開拓學(xué)生思路，對學(xué)生思維的靈活性、深刻性和方向性進行訓(xùn)練，培養(yǎng)其發(fā)散思維能力。二、教材分析平面鏡成像是在學(xué)習(xí)了光的傳播、光的反射的基礎(chǔ)上編排的，它是對光的反射知識的應(yīng)用其主要內(nèi)容包括兩方面：一平面鏡成像的特點；二是虛像的形成原因課本主要安排學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行正確的科學(xué)探究，自己總結(jié)出規(guī)律三、教學(xué)說明本課主要圍繞科學(xué)家在科學(xué)探究時從問題實驗問題實驗結(jié)論的過程。教學(xué)中教師要合理引導(dǎo)，防止出現(xiàn)學(xué)生盲目探究，在學(xué)生遇到問題時，教師要在思考方向上給以啟發(fā)、點拔，最后還是由學(xué)生自己去思考，自己去解決。四、教學(xué)目標：1、知識與技能目標：（1）了解平面鏡成像的特點。（2）了解平面鏡成的是虛像，了解虛像是怎樣形成的。（3）理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。2、過程與方法目標：（1）經(jīng)歷“平面鏡成像特點”的探究，學(xué)習(xí)對實驗過程中信息的記錄。（2）觀察實驗現(xiàn)象，感知虛像的含意。3、情感、態(tài)度、價值觀目標：（1）在探究“平面鏡成像特點”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。（2）通過實驗，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和團隊合作精神；（3）通過對平面鏡的應(yīng)用的了解，初步認識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響。五、課型：科學(xué)探究、新授課六、教學(xué)重點：平面鏡成像特點的探究實驗，它是本節(jié)教學(xué)活動開展的中心。七、教學(xué)難點：如何確定像的位置以及對虛像概念的理解。八、教學(xué)儀器：每個實驗小組同樣大?。ㄩL短、粗細）的蠟燭2支、小蠟燭和大蠟燭各一支、平面鏡一塊、平板玻璃一塊、火柴、支架、細線、刻度尺等。九、教學(xué)流程創(chuàng)設(shè)情境激趣質(zhì)疑實驗探究互動研討概括歸納分析解疑反饋練習(xí)應(yīng)用提高十、板書設(shè)計2.3 平面鏡成像一、平面鏡成像的特點： 提出問題：像的大小、位置與物體的大小、位置有什么關(guān)系？ 猜想與假設(shè)：等大？等距？左右相反？遠小近大？垂直？對稱？ 設(shè)計實驗 ：實驗器材，實驗步驟，實驗數(shù)據(jù)處理 進行實驗 1、像與物的大小相等； 2、像與物到平面鏡的距離相等； 像與物關(guān)于平面鏡成軸對稱圖形 歸納結(jié)論: 3、像與物的連線與鏡面垂直； 4、虛像 評估與交流 應(yīng)用：利用平面鏡成像的特點畫出物體的像BA二、虛像： 1、虛像不是實際光線會聚而成的，不能用光屏承接。 2、虛像的成因：光的反射規(guī)律十一、教學(xué)過程：（一）引入新課：（創(chuàng)設(shè)情境：用電腦播放加菲貓2中一個片斷）同學(xué)們看過加菲貓嗎？在加菲貓2中有這樣一個片段，加菲與王子在花園中相遇，加菲誤以為王子是鏡中的自己，繼而進行一系列精彩、滑稽的表演。下面，我們就一起來回顧一下這個片段。（提出問題）：1、“我就知道你不是我！”誰能告訴我，加菲說的最后一個“我”是指什么？（加菲在鏡中的像）那么，加菲在鏡中的像究竟應(yīng)該是什么樣的呢？今天我們就一起來研究平面鏡成像板書：2.3 平面鏡成像（二）進行新課：一、提出問題：我們經(jīng)常使用平面鏡，通常，我們把平面鏡外面的稱之為“物”，平面鏡里面的稱之為“像”。在生活中還有很多物體的表面都可以看成是平面鏡，如：玻璃板，平靜的水面，拋光的金屬面，漆得很光的家具表面等。說起來鏡子的發(fā)展還有一段歷史呢。古人以水為鏡，后來發(fā)展到只有貴族才使用的青銅鏡，但是銅鏡的反光能力較差，所以銅鏡中的人的形象并不清晰。后來人們學(xué)會了鍍水銀，但是水銀有毒。所以，我們使用的大部分都是鍍鋁的玻璃鏡，質(zhì)量又好，價格又低。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在又有了鍍鉻金屬鏡，鍍鉻金屬鏡成像清晰，而且不怕磕碰和腐蝕，大有取代玻璃鏡的實力?，F(xiàn)在，請同學(xué)們仔細觀察各小組桌面上的平面鏡，照一照，看看有什么發(fā)現(xiàn)？大家可以從外形構(gòu)造、成像特點等方面進行觀察。（學(xué)生仔細地觀察平面鏡）學(xué)生的回答可能有：1、平面鏡是由玻璃做的，背后鍍了一層?xùn)|西。 2、平面鏡的表面是平的。3、平面鏡可以成像。4、平面鏡成的像和物體一樣。5、平面鏡成的像和物體是左右相反的。6、平面鏡成的像和物體到鏡面的距離一樣遠。7、像與物體是等大的或縮小的像； 8、像與物體到平面鏡的距離相等；9、像與物體對應(yīng)點的連線與鏡面垂直； 11、像是只能看不能用手去接觸的； 非常好！同學(xué)們都進行了認真的觀察和積極的思考，學(xué)習(xí)物理就應(yīng)該這樣！我把同學(xué)們的觀察進行一下歸納，大致分為三方面：外形特點，材料特點，成像特點。今天這節(jié)課我們重點來探究平面鏡的成像特點，看看平面鏡成像時，像的大小、位置與物體的大小、位置有什么關(guān)系？其它特點我們以后有機會再共同探討。板書：一、 平面鏡成像的特點提出問題平面鏡成像時，像的大小、位置與物體的大小、位置有什么關(guān)系？二、猜想：請大家根據(jù)剛才的觀察，說一說，你認為平面鏡成像時像的大小、位置與物體的大小、位置有什么關(guān)系？板書：猜想與假設(shè) 等大？等距？左右相反？遠小近大？垂直？對稱？ 三、設(shè)計實驗：我們五班的同學(xué)最愛動腦筋，有這么多想法，那么我們的猜想正確不正確呢，需要用實驗來驗證。因為今天是同學(xué)們第一次分組做探究實驗，所以我們先來看一段視頻，看視頻中的老師是怎樣來完成這個實驗的，看完之后我們再分組實驗。請同學(xué)們認真觀看，注意細節(jié)，看完后要回答我?guī)讉€問題。學(xué)生觀看視頻。課件展示問題：（小組討論后派代表回答）1、 實驗中需要哪些實驗器材？（答不全時本組同學(xué)可以互相補充，進一步追問各實驗器材的作用）同樣大小（長短、粗細）的蠟燭2支、玻璃板一塊、火柴、支架、刻度尺、坐標紙、筆等。 為什么用玻璃板而不用平面鏡？因為玻璃板能透光，這樣可以同時看到像和鏡后蠟燭，便于找到并畫出像的位置。 玻璃板放置時要注意什么問題？怎樣固定玻璃板？怎樣確定玻璃板的位置？玻璃板要穩(wěn)定地垂直于水平面放置，用支架固定，因為玻璃板有厚度，所以要在玻璃板的前后兩面畫線，分別測量物與前面線的距離和像與后面線的距離。 為什么準備兩支完全一樣的蠟燭？（等效替代法）便于確定像的位置和比較像與物的大小關(guān)系。實驗中需要用到光屏嗎？如果沒有光屏可以用什么來代替？確定像的虛實。2、 如何放置鏡后的蠟燭？ 透過玻璃板看著蠟燭的像，拿另一支完全相同的蠟燭在玻璃板后面移動，使它與像重合，左右移動，直到從不同位置看上去它們都重合在一起，這時后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置。3、 如何記錄兩支蠟燭的位置？4、 實驗只做一次測量可以嗎？一次測量的結(jié)果具有偶然性，不能得出結(jié)論，一個實驗至少要做三次以上的測量才行，如果每次測量的結(jié)果基本一致，才能得出結(jié)論。所以本實驗中要改變玻璃前蠟燭的位置，把實驗再做兩次，每次都記下兩支蠟燭的位置，再進行分析。（請同學(xué)完整敘述實驗步驟：在桌面上鋪一張坐標紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡，記下平面鏡的位置；在玻璃板前放一支點燃的蠟燭, 玻璃板后放一支未點燃的同樣的蠟燭，移動蠟燭,直到從玻璃板前看來這支蠟燭好像點燃一樣,即讓它恰好與玻璃板前蠟燭所成的像在同一位置；在紙上記下這兩個的位置，并注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同；用直線把每次實驗中蠟燭和它的像的位置連起來，用刻度尺測量它們到平面鏡的距離；移動點燃的蠟燭，重復(fù)上述過程，再測兩組數(shù)據(jù)。5、 實驗中需要記錄哪些實驗數(shù)據(jù)？物到鏡面的距離，像到鏡面的距離，像與物大小比較試驗次數(shù)物到鏡面的距離/cm像到鏡面的距離/cm像與物大小比較像與物的連線與鏡面的位置關(guān)系123課件展示實驗器材、步驟、數(shù)據(jù)表格。學(xué)生以小組為單位進行實驗，搜集所需數(shù)據(jù)并正確記錄，完成探究報告單。特別提示：1、同學(xué)們在實驗中要注意安全，不要讓玻璃劃傷皮膚2、小組內(nèi)要明確好分工，要有團隊合作精神，及時做好信息的記錄3、必須改變蠟燭的位置，重做一遍實驗板書：設(shè)計實驗實驗器材、步驟、數(shù)據(jù)表格 進行實驗 歸納，得出結(jié)論四、進行實驗：教師巡視指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生的操作是否規(guī)范，及時為學(xué)生答疑或提供幫助，必要時也可參與到學(xué)生小組活動中去。把握整體實驗時間，同時對個別操作快，效果好的小組，提供其余器材進行其他研究。五、分析歸納，得出結(jié)論：現(xiàn)在我們一起來對實驗結(jié)果進行分析歸納：提問：1、大家在玻璃板后面看到蠟燭的像了嗎？（看到了） 2、像是正立的還是倒立的？（正立的）3、用白紙在像的位置處承接，能得到像嗎？（不能） 這表明了什么？（平面鏡成的是虛像）4、像與物的大小有什么關(guān)系？（一樣大） 如何證明？（鏡后未點燃的蠟燭與鏡前蠟燭的像完全重合了，好像被點燃了一樣）5、由實驗數(shù)據(jù)分析可得，像與物到鏡面的距離有什么關(guān)系？（距離相等）6、如果給你一把量角器，你還能驗證什么問題？各小組動手試一試。（像與物的連線與鏡面垂直）7、哪位同學(xué)能來總結(jié)一下平面鏡成像都有哪些特點呢？（各小組根據(jù)實驗情況討論一下）學(xué)生總結(jié)教師板書：1、像與物的大小相等； 2、像與物到平面鏡的距離相等； 3、像與物的連線與鏡面垂直； 4、虛像6、評估與交流：整個實驗的探究過程我們已經(jīng)基本完成 現(xiàn)在我們再來分析一下，在整個實驗過程中，我們的猜想是否都得到了驗證呢？1、前面同學(xué)說的左右相反實際上是因為參照物不同的一種不準確的說法，等我們以后學(xué)習(xí)了參照物的知識后，大家就會理解了。2、“近大遠小”是因為視角的不同，下一章我們學(xué)習(xí)了視角的知識后同學(xué)們就會明白了，其實像的大小是不變的，始終等于物的大小。 3、對于平面鏡成像的特點還有哪些猜想？準備怎樣去驗證它？（提示：結(jié)合我們剛學(xué)過的數(shù)學(xué)知識）在玻璃板前的紙上畫一個三角形，并標明字母A、B、C，觀察玻璃板后面，會看到一個三角形的像（如果不清晰，可用蠟燭將玻璃板前的三角形照亮），用鉛筆描繪出A、B、C三點的像，并用虛線連接，會看到：像與物對應(yīng)點的連線被鏡面垂直平分，即像與物關(guān)于平面鏡成軸對稱圖形下面我們快速做一個小練習(xí)（看學(xué)案）7、應(yīng)用1、（在黑板上邊講解邊畫圖）根據(jù)平面鏡成像的特點做出物體AB在平面鏡中所成的像。BA2、月亮到地球的距離是3 .8108米，一個面盆里水深0.2米，問：月亮的像到盆中水面的距離是多少？（3 .8108米）3、身高1.6米的同學(xué)站在學(xué)校的平面鏡前1米的地方，他在鏡中的像到鏡面的離 ；當他向鏡面移近.5米時，人與像之間的距是 。像的高度是 。（1米，1米，1.6米）在剛才的實驗中，平面鏡后面并沒有點燃的蠟燭，但是我們卻看到平面鏡后面有燭焰，這時為什么？前面我們已經(jīng)學(xué)過，我們能看見物體，是因為有光射入眼睛；我們也能看到物體在平面鏡里成的虛像，成像的光是從哪里來的呢？板書：二、 虛像的成因1、請同學(xué)們看黑板， 這是一個平面鏡，鏡前有一個發(fā)光點S(在黑板上畫出平面鏡和一個發(fā)光點S)提問：S能發(fā)出多少條光線？方向如何？（S能向四面八方發(fā)出無數(shù)條光線）.射到平面鏡上的光線有多少條？（射到平面鏡的光線有無數(shù)條）.2.任意畫兩條射到平面鏡上的入射光線，根據(jù)光的反射規(guī)律，分別畫出反射光線。提問：這兩條反射光線沿傳播方向能否相交？（不能相交，但它們的反向延長線可以相交。）（教師講述的同時畫出其反向延長線，得交點S）如果人的眼睛正處于這兩條光線傳播的路徑上，會覺得這兩條光線是從哪里發(fā)出的？（并在圖上畫出一只眼睛）.（當眼睛正處于反射光線的路徑上時，根據(jù)光線直進的經(jīng)驗，眼睛會覺得反射光線好像是從它們的反向延長線在鏡后的交點S發(fā)出的）.S是S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后反向光線延長線的交點.但鏡子后面實際上并沒有這個發(fā)出光線的點，進入眼睛的光并非真正來自那里。所以S叫虛像. 虛像不是實際光線會聚而成的，它不能用光屏承接.（回憶前面講過的實像的概念，進行對比）物體上的每個點在鏡子里都有一個像點，所有的像點就組成整個物體的虛像.3、下面請同學(xué)們打開書看P44圖2.3-3,這是一幅美麗的風景畫，在畫中岸邊的樹木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，可是我們平時照鏡子的時候看到自己的像都是正立的，這幅圖畫錯了嗎？誰能給大家解釋一下其中的道理呢？教師要引導(dǎo)學(xué)生明確以下幾點：平靜的水面可看做一個平面鏡，它可以成虛像.對物體上的每一點來說，它在水中所成的像點都與物點“等距”.由于樹木和房屋上的各點與水平面距離不同，越接近水面的點，所成的像也距水面越近，所以各點組成的像從水面上看就是倒立的了.請學(xué)生在黑板上畫圖說明。引導(dǎo)學(xué)生分析所成的像并不是真實存在的是虛像（順勢給學(xué)生引入“猴子撈月亮”的故事，猴子為什么撈不到月亮）。（三）小結(jié)（四）布置作業(yè)： 一、書面作業(yè)1、自學(xué)教材“凸面鏡和凹面鏡”部分，完成學(xué)案。2、動手動腦學(xué)物理第1、2、3小題。二、課外實踐作業(yè)調(diào)查一下平面鏡在生產(chǎn)和生活中有哪些應(yīng)用呢？平面鏡對我們的工作和生活有沒有不利的方面呢？完成一份調(diào)查報告。