《平面鏡成像》教學設計

1、平面鏡成像教學設計江蘇豐縣初級中學劉慶賀一、教學目標（一）知識與技能1了解平面鏡成像的特點。2了解平面鏡成虛像，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。（二）過程與方法1通過“平面鏡成像特點”的實驗探究，培養(yǎng)學生初步的觀察能力和動手操作能力。2通過學生的交流活動，形成相互評估和聽取反饋意見的意識，初步培養(yǎng)學生信息交流和評估的能力。（三）情感態(tài)度和價值觀1在探究“平面鏡成像特點”中領略物理現(xiàn)象的美妙和和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。2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。二、教學重難點“平面鏡成像”是“光的直線傳播”和“光的反射”的后續(xù)內容。本節(jié)內容包

2、括平面鏡成像特點、成像原理、平面鏡的應用及凸面鏡和凹面鏡的初步知識。通過本節(jié)教學應該使學生知道平面鏡成像的特點，平面鏡成像是反射光線的反向延長線形成的，初步了解虛像的概念。課程標準要求“探究平面鏡成像時像與物的關系”，讓學生通過自主探究，體驗科學探究的過程，受到科學方法的研究的教育，同時獲得充分的感性認識。本節(jié)只強調平面鏡成像具有“像物等大、像物等距，像物的連線與鏡面垂直，像是虛像”，不講成像的對稱性。教材設計的表格里，強調了該實驗應在不同的位置做兩次，這對學生科學態(tài)度的養(yǎng)成是十分有益的。與傳統(tǒng)教材相比，教材沒有將凸面鏡和凹面鏡單獨安排一節(jié)，而是安排在STS里，作為平面鏡知識的拓展。教學重點：

3、利用實驗現(xiàn)象探究平面鏡成像的特點。教學難點：平面鏡成像原理和虛像的概念。三、教學策略平面鏡是所有學生都熟悉的物品，限于學生已有的知識水平，關鍵是提煉出平面鏡成像的特點，了解平面鏡的應用，必須對大量的平面鏡成像的事實進行研究。以生活實例引入新課，激發(fā)學生學習探究的興趣。通過實例提出與物理有關的問題、大膽的猜想假設、圍繞實驗目的選擇合適儀器、設計切實可行的實驗方案、正確記錄實驗數(shù)據(jù)、分析證據(jù)得出科學結論、交流試驗中的得失優(yōu)缺點、評估實驗方案等一系列探究過程，使學生體驗探究的整個過程，為以后獨立探究學習鋪平道路。探究學習中，引導學生積極發(fā)表自己的看法，對實驗方法、過程進行評估交流，增進學生合作交流能

4、力，通過發(fā)言培養(yǎng)學生語言表達能力。四、教學資源準備多媒體課件、畫有角度的可折疊的白色硬紙板、一面鏡子、兩個光源、一張白紙、大頭針（或牙簽）、鉛筆、直尺。五、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課（5分鐘）實驗引入：“水火相容”如圖1，在鍍膜玻璃板前點燃一支蠟燭，玻璃板后放置一個略高于玻璃板的量筒。此時會觀察到量筒中有一個燃燒的“蠟燭”。請學生上臺來向量筒中加水，將玻璃板后的蠟燭澆滅，提示“水火不容，水能滅火”。然而當量筒內裝滿水后，蠟燭仍能燃燒。圖1在學生產(chǎn)生疑惑和猜想后，教師再展示其中的“秘密”：后面的蠟燭其實是滅的，大家看到的是前面蠟燭在玻璃板中的像。讓學生觀察手中的平面鏡，可以

5、看到它們都是平的。用它可以照出人的“面孔”和各種各樣的“物體”，并與物體本身的形狀一樣。我們把這樣的鏡子叫平面鏡，把出現(xiàn)在鏡子里的“面孔”的物體叫做像。蠟燭的火焰沒有被水澆滅是利用了平面鏡成像的特點，下面我們就一起來探究平面鏡成像有哪些特點？學生觀察。通過實驗讓學生體驗物理的神奇，激起學習的興趣。同時為后面的探究實驗為什么采用玻璃板而不用平時用的鏡子做了鋪墊。新課教學（30分鐘）一、平面鏡成像的特點請同學們利用你手中的平面鏡找到你的像，當你遠離或靠近平面鏡時，仔細觀察你的像的大小、位置是否變化，如何變化？根據(jù)觀察能不能說一說平面鏡成像有哪些特點，以小組為單位交流討論。1提出問題平面鏡成像有什么

6、特點呢？由此引入“平面鏡成像特點”的實驗探究。2猜想與假設鼓勵學生根據(jù)生活中的切身體驗大膽地進行猜想，說出猜想依據(jù)。對于學生的猜想不置可否，然后問他們“你們想知道自己的猜想是否正確？”在學生強烈求知的情緒中進入下一個環(huán)節(jié)。說明：由于課堂時間有限，本節(jié)重點用實驗驗證學生提出的以下猜想：a像與物到鏡面的距離相等。b像是“近大遠小”的，還是像與物體大小相同。并告訴學生，隨著學習的深入將會逐步驗證同學們提出的其他猜想。3制定計劃并設計實驗在設計實驗方案。在學生小組交流的過程中主要解決以下問題：（1）如何確定像的位置？把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的前面，再拿另一支未點燃的蠟燭放在成像的位置，直到看上去與像

7、完全重合，這個位置就是像的位置。（2）怎樣判斷后面的蠟燭與像已經(jīng)完全重合？在玻璃板的前面左右改變眼睛的位置，直到從不同位置看起來后面的蠟燭和像完全重合為止。（如果學生課前做好預習，這些問題學生能自己找到答案，并能設計出驗證猜想1的實驗方案）（3）實驗時，為什么要用玻璃板代替平面鏡？教師指導學生親自動手實驗，分別去確定平面鏡和玻璃板中像的位置。實驗過程中學生會發(fā)現(xiàn)，看不到平面鏡后面的蠟燭，無法知道它是否與像完全重合，所以不用平面鏡。而使用玻璃板成像時，可以看到后面的蠟燭是否與像完全重合，所以使用玻璃板。通過此實驗可潛移默化地向學生滲透“等效替代法”。說明：實驗分兩大部分進行，第一部分探究猜想1，

8、像與物到鏡面的距離是否相等，第二部分探究猜想2，像是“近大遠小”的，還是像與物體大小相等。驗證猜想1：像與物到鏡面的距離是否相等。4進行實驗，收集證據(jù)圖2如圖2，用一塊較薄的玻璃板作為平面鏡，點燃的蠟燭放在平面鏡前，把另一支完全相同，沒有點燃的蠟燭放在平面鏡的另一側，使之與像重合，觀察物、像到鏡面的距離關系和與物的大小關系，改變點燃蠟燭鏡面的距離，重做幾次試驗，多次測量，把數(shù)據(jù)記錄在表格里。（1）學生實驗時，教師巡視觀察，提供幫助，找到學生實驗小組中有代表性的操作，收集實驗過程中的問題，為交流和評估環(huán)節(jié)做準備。（2）引導學生要多次實驗，尋找普遍規(guī)律。（3）利用實物投影展示各學生小組的實驗記錄和

9、數(shù)據(jù)，各小組派代表分析數(shù)據(jù)得出結論，即：像與物到鏡面的距離相等。（4）教師引導學生觀察物像連線與玻璃板所在直線，這兩條相交的直線有什么位置關系？學生很容易發(fā)現(xiàn)平面鏡成像的又一特點：物、像的連線跟鏡面垂直。驗證猜想2：像是“近大遠小”的，還是像與物體大小相同。學生可利用高度不同的蠟燭分組討論、設計驗證猜想2的實驗方案，并進行小組間的方案交流。學生方案1：把點燃的蠟燭放在離玻璃板遠近不同的位置，觀察像的大小（此方案教師要給予否定，利用人眼對同一架飛機在高空和跟前的不同視覺感受，說明僅憑眼睛觀察來判斷像與物的大小關系并不可靠）。學生方案2：把一根中等高度的蠟燭放在離玻璃板較近的位置，拿另一根較高的蠟

10、燭移到成像的位置處，觀察它們能否完全重合，從而驗證“近大”是否正確；同理去驗證“遠小”是否正確。學生方案3：取兩支完全相同的蠟燭，點燃其中一支蠟燭放在離玻璃板遠近不同的位置，拿另一支蠟燭移到成像的位置，比較像與后面蠟燭的大小關系。5分析論證請兩個小組分別將自己的實驗數(shù)據(jù)報上來，通過投影向全班展示，分析蠟燭及蠟燭的像在位置上有什么關系？它們的大小有什么關系？引導學生分析：像和物的大小相等（糾正學生從日常經(jīng)驗中形成的“人遠離平面鏡的過程中，人在鏡中的像逐漸變小”這一錯誤看法）；像和物到鏡面的距離相等；像與物的連線與鏡面垂直。6得出結論平面鏡成像特點：（1）像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等；

11、（2）像與物體的大小相等；（3）像與物體的連線與平面鏡垂直；（4）平面鏡成的是虛像。利用數(shù)學課中有關對稱的知識，平面鏡成像的規(guī)律也可以表述為：平面鏡所成的像與物體關于平面鏡對稱。  拿著平面鏡仔細觀察遠離或靠近平面鏡時像的大小、位置的變化。         多數(shù)學生會提出離鏡子越近像越大，離鏡子越遠像越小。               &

12、#160;學生在交流討論的基礎上明確實驗的做法。                                   學生按要求進行實驗。         &#

13、160;            學生分組展示數(shù)據(jù)進行交流。  通過找像并觀察像的大小、位置與物體的大小與位置的比較，讓學生初步領略平面鏡成像的特點，為猜想假設提供依據(jù)。     培養(yǎng)學生的猜想能力，歸類整合能力，從而明確本實驗探究的具體問題，學生通過觀察提出各種猜想，思路不受限制，使探究活動具有真實性。      通過學生親自動手體驗為選擇玻璃板設

14、計實驗方案埋下伏筆，使實驗的設計方案水到渠成，從而克服本實驗的關鍵點。                       進一步熟悉科學探究的步驟和方法，掌握光的反射規(guī)律。                 

15、                  多選擇幾個入射角是為了避免偶然性，發(fā)現(xiàn)普遍規(guī)律。二、平面鏡成虛像問題：對于平面鏡的像是靠光,的反射形成的，我們能看見物體，是因為有光射入眼睛，我們能看到物體在平面鏡里的成像，成像的光是從哪里來的呢？圖3如圖3，先給出一個發(fā)光點S，然后提問學生：你們知道S能發(fā)出多少條光線，方向如何？射到平面鏡上的光線有多少條？選出一條入射光線，并畫出它的反射光線，再選出另一條入射光線，并畫出它的反射

16、光線。這兩條反射光線沿傳播方向能否相交？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。分析可知：這兩條反射光線不能相交。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。邊講邊把這兩條反射光線用虛線向鏡后延長，得交點S。結論：S是S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后反射光線延長線的交點。但鏡子后面實際上并沒有這個發(fā)出光線的點，所以S叫虛像。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。虛像不是實際光線會聚而成的。   學生觀察并思考。&#

17、160;         S能向四面八方發(fā)出無數(shù)條光線，所以射到平面鏡的光線有無數(shù)條。   根據(jù)光的反射定律作圖，人看鏡中的像實際上是反射光進入眼睛。人誤以為反射光是從鏡子后面的像點發(fā)過來的，而鏡子后面并不存在發(fā)出光線的這些點，所以平面鏡成的像是虛像。                   

18、將人眼看見物體的條件進一步應用，并利用反射定律畫出光路圖進行分析平面鏡成虛像，是前面學過知識的一次綜合運用，是提升能力的過程。 三、平面鏡的應用介紹平面鏡的發(fā)展史。平靜的水面，拋光的金屬面，都具有平面鏡的作用。我國是世界上最早使用平面鏡的國家之一。遠古時期，人們就會利用平靜的水面作鏡子來梳妝打扮。我國大約在四千年前的夏朝，就有了銅鏡。在戰(zhàn)國時代，銅鏡盛行，制作精美，但是，都是貴族婦女才能使用。近代發(fā)展了利用玻璃制成的平面鏡，才能在民間普遍使用了。人們還利用水鏡來美化環(huán)境。建于宋代的桂林花橋就是利用平靜的水面造成的“倒像”，使花橋顯得更加美麗，使之有“桂林山水甲天下”的美稱。生活中你還在哪些地方見過或知道哪些地方有平面鏡？平面鏡的作用都有哪些？歸納起來，平面鏡的作用主要就是成像和改變光路。