北師大第五章光現(xiàn)象第三節(jié)探究-平面鏡成像的特點

第三節(jié)探究平面鏡成像的特點教學目標1.知道平面鏡成像特點。2.知道平面鏡成虛像的原理，初步知道虛像的概念。3.知道平面鏡的應用。4.初步認識等效替代法的應用。教學重點1．平面鏡成像特點。教學難點1.平面鏡成像的原理和虛像的概念。2.探究平面鏡成像實驗的操作。教學器材一面較大的平面鏡、學生分組實驗用的玻璃板、硬紙板、同樣大小的蠟燭一對、小蠟燭和大蠟燭各一支、棋子、刻度尺、火柴、潛望鏡、桂林花橋彩圖、方格紙一張、三角尺一對。教學過程一、復習提問1．光的反射定律的內容是什么？2．漫反射和鏡面反射的區(qū)別是什么？二、引入新課教師出示平面鏡，告訴學生，日常生活中用的鏡子是平的，這樣的鏡子我們把它叫做平面鏡。讓學生觀察自己在平面鏡內所成的像，并提出以下問題讓學生思考：（1）你在平面鏡中的像在什么地方？（2）像的大小與物體大小一樣嗎？（3）當你改變與平面鏡的距離時，像的大小和像到鏡面的距離怎樣變化？（4）鏡子里的像與你的左右關系一致嗎？教師：以上問題大家在本節(jié)課的學習中將得到解答。三、平面鏡成像特點平面鏡的光學特點：平面鏡只改變光束的傳播方向，不改變其平行、發(fā)散或會聚的形態(tài)．教師：下面我們將用實驗探究平面鏡成像特點。1.學生閱讀課本第70頁“實驗探究”部分的內容，了解實驗方法。并思考以下內容：（1）我們雖然可以看到物體在平面鏡里的像，但如果在鏡后放一塊光屏，屏上不會呈現(xiàn)物體的像，我們就無法去比較像和物體的關系，怎么解決這個問題呢？（2）本節(jié)實驗是研究平面鏡所成的像和物體的關系，實驗中應該采用平面鏡還是平板玻璃來研究，為什么？（3）用什么辦法可以觀察物與像的左右關系？學生思考問題并討論，教師總結：（1）我們應該找一根蠟燭在鏡的后面移動，直到跟所看到的蠟燭的像重合，這樣我們就可以用一根真正的蠟燭替代蠟燭在鏡后所成的像，這種研究方法在物理學中叫等效替代法，今后我們將經常用到這種方法，希望同學們好好理解一下這種方法的使用。（2）針對第一個問題的結論，我們需要用眼睛透過平面鏡去觀察鏡后面的蠟燭，而普通的平面鏡我們是無法透過它去觀察鏡的后面，因此本次使用采用的平板玻璃，它既可以成像，也可以用眼睛透過它去觀察鏡后面的物體。（3）照書第70頁圖5-19所示，我們可以用兩塊分別標有字母“b”和“d”的三角尺兩判斷物與像的左右關系。2．學生分組實驗：在桌上鋪上一張方格紙，中間畫一條線后在方格紙的前方任意畫一個三角形，在方格紙中間線的位置豎立玻璃板。（1）把一支點燃的蠟燭放在玻璃前方方格紙上畫的三角形的一個頂點的位置，觀察玻璃板后面出現(xiàn)的蠟燭的像，另外拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動，直到看上去它跟你完全重合，后面的蠟燭好像被點燃為止，后一支蠟燭的位置就是前支蠟燭的像的位置，用棋子記下兩支蠟燭的位置。（2）在三角形的另外兩個頂點位置重復⑴所進行的實驗。同樣用棋子記下蠟燭和像的位置。（注意每次放棋子時也要觀察玻璃板前后的棋子要完全重合。）（3）取下玻璃板，以鏡后三個棋子所確定的位置為頂點，畫一三角形。（4）將標有字母“d”的三角尺放在鏡前，拿著標有字母“b”的三角尺在鏡后面移動，直到跟所看的像重合，觀察兩個三角尺上的字母的左右關系。3.實驗分析取下桌面上的方格紙，沿中間所畫的線對折重疊，然后在任一面的三角形頂點上用筆尖扎穿重疊的紙，看見兩個三角形是否重合。接著學生結合實驗所觀察到的現(xiàn)象回答。（1）平面鏡成像時物和像的大小一樣嗎？（2）物和像到鏡面的距離有什么關系？（3）物和像的左右關系如何？由學生回答后，教師概括：（1）平面鏡所成的像與物體大小相同。（2）平面鏡所成的像與物體到鏡面的距離都相等。（3）像物的連線與鏡面垂直。（4）物和像的左右關系相反。（5）像的上下與物的上下關系相同。教師強調物體在平面鏡前位置改變，像的位置也隨著改變，從實驗中我們已看到，但像的大小始終與物體相同，像到鏡面距離始終與物體到鏡面距離相等。4．練習⑴如圖所示，平面鏡上方有一個發(fā)光點，你能否根據(jù)平面鏡成像特點確定發(fā)光點像的位置。學生練習，一學生上黑板畫圖，教師點評：發(fā)光點A與它的像點與鏡面的距離相等，所以我們可以用數(shù)學的方法，確定像點的位置，過A點作鏡面的垂線，與鏡相交于O點，取AO＝OA，即可確定A位置，如圖所示。⑵出示桂林花橋彩圖,問題:為什么半圓的橋拱跟水中的像組成一個圓?為什么岸邊的樹木在水中的像看上去卻是倒立的?教師提示：平靜的水面就好像是一個平面鏡，它可以成像，然后引導學生根據(jù)平面鏡成像的特點進行解答：橋拱和樹上的每一點都會在水中形成一個對應的像，像點到水面的距離和物點到水面的距離相等。由于橋拱和樹木上各點與水面距離不同，越接近水面的點，所成的像距水面越近，所以各點組成的像從水面上看就是倒立的了，而倒立的橋拱像與橋拱合成一個圓。四、平面鏡成像原理1．問題：我們怎樣看見并確定物體位置的？教師：物體發(fā)出的光射入我們眼睛，我們才能看見物體，物體上每一點射出的光都進入眼內，整個物體就被看見了，從幾何知識可以知道，兩條直線相交可以確定一個交點，人們由于長期的觀察經驗，總是認為光沿直線傳播，總是沿著射入眼睛的光線的方向來確定投射出光線的物體的位置，如圖所示。2．問題：為什么我們通過平面鏡能夠看到物體的像？而我們看到的像在鏡子后面？這個問題我們可以用光的反射定律來回答。⑴教師在黑板上畫出平面鏡，在鏡前圓一個發(fā)光點S。問學生J發(fā)出多少條光線，方向如何？哪些光線射亞平面鏡上。⑵讓學生任選兩條射向平面鏡的光線，根據(jù)反射定律畫出它的反射光線。如圖所示。⑶啟發(fā)提問：從發(fā)光點射向平面鏡的光線經平面鏡反射后能否相交？如果人的眼睛正處于這些光線的傳播路徑上，會覺得這些光線是從哪里發(fā)出的？在得到學生的回答后，教師在黑板圖上畫出反射光線的反向延長線并根據(jù)平面鏡成像特點確定反射光線的反向延長線就是像點。教師小結：平面鏡成像實際上是光的反射現(xiàn)象，反射光線射入人的眼睛，人眼根據(jù)光的直線傳播的經驗，判定物體位置。認為光線就是從反射光線反向延長線交點處發(fā)出的，人們所看到實際上就是物體的像，而實際上反射光線并不是由反射光線的反向延長線的交點發(fā)出的，所以是虛像。⑷在黑板的圖上再畫一個發(fā)光點S，讓一學生到黑板上根據(jù)反射定律畫出這一發(fā)光點S的像點，讓學生說一說這像點是怎么形成的，為什么是虛像。⑸教師指出一般的物體我們都可以把它看成由許多的物點組成，物體放在平面鏡前，每個物點在平面鏡中都有一個對應的像點，這些像點的總體就組成物體的像。五、平面鏡的應用教師簡單介紹平面鏡的應用，并介紹古代的銅鏡和現(xiàn)在的潛望鏡，提高學生學習物理的興趣，拓展學生的知識面。指導學生看書第72頁的“閱讀材料”，了解球面鏡的簡單知識。六、課堂小結(板書設計)一、平面鏡：1、定義：反射面為平面的鏡子叫做平面鏡。2、平面鏡的光學特點：不改變入射光束的性質。平面鏡只改變光束的傳播方向，不改變其平行、發(fā)散或會聚的形態(tài)．3、平面鏡成像特點：（1）平面鏡所成的像與物體大小相同。（2）平面鏡所成的像與物體到鏡面的距離都相等。（3）像物的連線與鏡面垂直。（4）物和像的左右關系相反。（5）像的上下與物的上下關系相同。4、平面鏡成像的原理：平面鏡成像實際上是光的反射現(xiàn)象，反射光線射入人的眼睛，人眼根據(jù)光的直線傳播的經驗，判定物體位置。認為光線就是從反射光線反向延長線交點處發(fā)出的，人們所看到實際上就是物體的像，而實際上反射光線并不是由反射光線的反向延長線的交點發(fā)出的，所以是虛像。七、布置作業(yè)1、課文第71頁作業(yè)第1、2、3題。課時作業(yè)設計1.平面鏡成像的特點是：像和物到鏡面的距離都,像與物體大小,是立的像。像和物體的連線鏡面。2.水平桌面上有一個乒乓球,桌邊有一塊平面鏡,當乒乓球沿水平桌面向平面鏡移動時,它的像沿豎直方向移動,則平面鏡與水平桌面間的夾角是或。3.要使反射光線與人射光線偏轉900,平面鏡的鏡面應與入射光線成角放置。4.一個人站在平面鏡前3m處（面朝鏡面），在人前1m處有一只小狗,人和鏡中小狗的像之間的距離是m,人的像和狗的像之間的距離是m。5.水平放置一平面鏡,要想使一支與豎直方向夾角為600的筆與它在平面鏡中的像垂直,平面鏡應轉過度角。6.有一個人以米/秒的速度走近直立的平面鏡,像向方向移動,像移動速度是,相對于人的速度為。7.某人高,站在豎直放置且長1m的平面鏡前,那么,這人在鏡中像的高度是m;若這人走近鏡面,則鏡中的像到鏡的距離。8.兩平面鏡M、N相交,若平行于鏡面M的光線經過N、M兩次反射后與鏡面N平行,則兩鏡間夾角為（）9.人以1m/s的速度在河堤上行走,他看到自己在平靜河水中的倒影相對于自己的速度是（）sB.0.5m/ss10.以筆尖接觸鏡面,此時筆尖和它的像的距離是1厘米,則玻璃的厚度是（）厘米厘米厘米厘米11.鏡子豎直掛在墻上,某人站在鏡前1米處,從鏡子里只看見自己的上半身像,若他要看到自己的全身像,則（）A.應后退到距鏡2米遠處B.應前進到距鏡米遠處C.應后退到距鏡4米遠處D.無論前進或后退多遠都不能實現(xiàn)12.檢查視力時,眼睛與視力表應相距5m遠,醫(yī)生讓受試者通過平面鏡來看身后的視力表,若視力表距平面鏡3m,則人離平面鏡的距離應該是（）13.某臺鐘的鐘面上無數(shù)字,只有刻度線,如圖是在平面鏡里看到的鐘的情況,則鐘指示的時刻是（） 點20分點40分點40分點40分14.平行光束經過下述哪種鏡面的反射后可以會聚在一起（）A.平面鏡B.凸面鏡C.凹面鏡D.以上各鏡 15.光線垂直射到平面鏡上,然后使鏡面轉動200,則反射光線轉動的角度是（）16.下列說法中正確的是（）A.用