3.3平面鏡成像（教學(xué)設(shè)計(jì)）

3.3平面鏡成像（教學(xué)設(shè)計(jì)）【學(xué)業(yè)要求】1.物理觀念：（1）能區(qū)別實(shí)像與虛像。（2）能完成“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。（3）知道平面鏡成像的特點(diǎn)。（4）了解平面鏡成像的應(yīng)用。2.科學(xué)思維：通過(guò)應(yīng)用光的反射定律作圖，體會(huì)虛像的形成原因。3.科學(xué)探究：通過(guò)經(jīng)歷“平面鏡成像特點(diǎn)”的探究過(guò)程，進(jìn)一步學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本思路和方法。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：（1）在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”中體會(huì)克服困難、解決問(wèn)題的過(guò)程，“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。（3）認(rèn)識(shí)平面鏡在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】學(xué)習(xí)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究平面鏡成像的特點(diǎn)。。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：如何確定像的位置和平面鏡成像原因?！酒鞑臏?zhǔn)備】（1）玻璃板、支架、兩個(gè)完全相同的蠟燭、火柴、白紙、刻度尺、光屏、平面鏡等；（2）和《平面鏡成像》相關(guān)的視頻、掛圖、課件等?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過(guò)程】一、新課引入：看一看想一想同學(xué)一定都知道“猴子撈月亮”的故事吧？那么請(qǐng)大家思考猴子撈月亮為什么總是一場(chǎng)空呢？本節(jié)課我們將探究有關(guān)問(wèn)題。二、自主學(xué)習(xí)：自主學(xué)習(xí)（一）實(shí)像與虛像任務(wù)清單：閱讀教材P69的內(nèi)容，思考完成下列問(wèn)題：（時(shí)間：3分鐘；要求：用紅筆圈畫(huà)重點(diǎn)語(yǔ)句。）（1）什么是平面鏡？（2）什么是虛像？（3）什么是實(shí)像？（4）虛像和實(shí)像有什么不同？【答案】略?！窘馕觥柯?。2.小組內(nèi)互相批改，找出正確答案。然后進(jìn)行釋疑環(huán)節(jié)：助學(xué)釋疑一實(shí)像與虛像1.觀察與實(shí)驗(yàn)（1）鏡中的“你”站在平面鏡前，觀察到鏡子里有個(gè)“你”，讓同學(xué)拿著光屏在鏡后尋找另一個(gè)“你”，有什么發(fā)現(xiàn)？舉起右手，鏡子中的“你”舉起的是哪只手？向右擺動(dòng)身體，鏡子中的“你”向哪個(gè)方向擺動(dòng)？走近或遠(yuǎn)離平面鏡，你觀察到了什么？（2）小孔成像2000多年前，我國(guó)《墨子》中記載了小孔成像的實(shí)驗(yàn)：“景到，在午有端，與景長(zhǎng)。說(shuō)在端?！闭?qǐng)你在一個(gè)紙杯的底部中央打一個(gè)小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在紙杯的口上，將小孔對(duì)著燭焰，模擬小孔成像2.虛像：（1）定義：平面鏡中的像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，在像的位置上沒(méi)有光能，因此像不能呈現(xiàn)在光屏上，我們稱(chēng)它為虛像。（2）形成原因：S點(diǎn)射向平面鏡的所有光線，其反射光線的反向延長(zhǎng)線都相交于S‘。（3）人眼是如何看到虛像的：光源S發(fā)出的一部分光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入人眼，人依據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)感覺(jué)到這些光是從其反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S發(fā)出的，S”就是S的像。實(shí)際上這些光并非從S發(fā)出，因此將S”稱(chēng)為虛像。3.實(shí)像：（1）定義：在小孔成像中，景物的像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，在像的位置上會(huì)聚了光能，因此像可以呈現(xiàn)在塑料膜上，我們稱(chēng)它為實(shí)像。（2）形成原因：燭焰射向小孔的所有光線，經(jīng)小孔后沿直線傳播都相交于光屏上形成真實(shí)光線的交點(diǎn)，及實(shí)像。4.實(shí)像與虛像的區(qū)別：自主學(xué)習(xí)（二）平面鏡成像的特點(diǎn)任務(wù)清單：閱讀教材P7071的內(nèi)容，思考完成下列問(wèn)題：（時(shí)間：5分鐘；要求：用紅筆圈畫(huà)重點(diǎn)語(yǔ)句。）（1）如何畫(huà)圖表示平面鏡？（2）平面鏡成像時(shí)，像與物有什么關(guān)系？（3）探究平面鏡成像的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)需要哪些器材？（4）如何探究平面鏡成像的特點(diǎn)？說(shuō)說(shuō)你的實(shí)驗(yàn)思路。（5）平面鏡為什么成虛像？【答案】略?！窘馕觥柯?。2.小組內(nèi)互相批改，找出正確答案。然后進(jìn)行釋疑環(huán)節(jié)：助學(xué)釋疑一實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像的特點(diǎn)1.平面鏡：（1）定義：表面平整光滑的鏡子。（如：鏡子、平靜的水面、平滑桌面和金屬器具表面、玻璃等。）（2）光學(xué)符號(hào)：（請(qǐng)同學(xué)們跟著老師一起畫(huà)）（3）做一做：體驗(yàn)平面鏡成像活動(dòng)：拿起課桌上的鏡子，盡情的照吧，同時(shí)思考下列問(wèn)題：A.你的像在平面鏡的______(選填“上方”“下方”“前面”或“后面”)。B.像的大小與你的大小可能______。C.你靠近（或遠(yuǎn)離）平面鏡，你的像平面鏡。D.你移動(dòng)時(shí)，你感覺(jué)像的大小變化嗎？2.實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像的特點(diǎn)：（1）提出問(wèn)題：平面鏡成像時(shí)，像與物有什么關(guān)系？▲加油站▲由實(shí)際光線會(huì)聚形成的像叫做實(shí)像如小孔成的像。由實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚形成的像叫做虛像，實(shí)像能在光屏上呈現(xiàn)，虛像則不能。（2）猜想與假設(shè)：A.平面鏡成的可能是像。B.平面鏡成的像大小可能和物體。C.平面鏡成的像和物體到鏡面的距離可能。其它猜想。（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（請(qǐng)思考并討論下列問(wèn)題）探究平面鏡成像特點(diǎn)，關(guān)鍵是確定像的位置，找到比較像與物體關(guān)系的方法。將相同的物體放在平面鏡背面來(lái)替代虛像，可以直觀地探究平面鏡成像的特點(diǎn)。要在平面鏡前面既能觀察到像，又能看到平面鏡后面的物體，我們可用透明的玻璃板代替平面鏡。（4）實(shí)驗(yàn)器材及裝置圖：玻璃板、支架、兩個(gè)完全相同的蠟燭、火柴、白紙、刻度尺、光屏等。（5）實(shí)驗(yàn)步驟：①在桌面上鋪一張白紙，紙上豎直放置一塊薄玻璃板，在紙上沿玻璃板的底邊畫(huà)一條直線，記錄玻璃板的位置。②把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，觀察它在玻璃板后面的像。嘗試用完全相同但未點(diǎn)燃的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它的位置與像的位置完全重合，在白紙上記錄兩支蠟燭的位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察蠟燭像的大小和蠟燭的大小是否相同。③改變點(diǎn)燃蠟燭的位置，多次實(shí)驗(yàn)，分別記錄點(diǎn)燃的蠟燭和像的位置，并觀察比較二者的大小，用刻度尺分別測(cè)量它們到玻璃板的距離。④換用長(zhǎng)度不同的蠟燭，再做幾次實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)們觀看下面的實(shí)驗(yàn)視頻：（6）實(shí)驗(yàn)表格：（7）分析論證：①物體通過(guò)平面鏡所成的像是正立的虛像。②像與物體的大小相同。③像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等。④像與物體的連線與平面鏡垂直。（即：像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)。）（8）分析論證：平面鏡成像原理：光源S發(fā)出的一部分光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入人眼，人依據(jù)光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)感覺(jué)到這些光是從其反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)S發(fā)出的，S”就是S的像。實(shí)際上這些光并非從S發(fā)出，因此將S”稱(chēng)為虛像。自主學(xué)習(xí)（三）平面鏡的應(yīng)用任務(wù)清單：閱讀教材P70前兩段的內(nèi)容，思考完成下列問(wèn)題：（時(shí)間：2分鐘；要求：用紅筆圈畫(huà)重點(diǎn)語(yǔ)句。）（1）生活中哪些地方用到了平面鏡？（2）平面鏡有什么作用？（3）平面鏡利用不當(dāng)為什么會(huì)造成光污染？（4）你能利用平面鏡成像特點(diǎn)和光的反射定律作出物體在平面鏡中的像嗎？【答案】略?！窘馕觥柯?。2.小組內(nèi)互相批改，找出正確答案。然后進(jìn)行釋疑環(huán)節(jié)：助學(xué)釋疑三平面鏡的應(yīng)用平面鏡的應(yīng)用：1.平面鏡可以成像：例如：牙醫(yī)用平面鏡檢查牙齒；視力檢查利用平面鏡，使得在空間有限的條件下也能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)檢查距離。2.平面鏡可以改變光路：塔式太陽(yáng)能電站潛望鏡3.平面鏡與光污染：平面鏡的反射面平整光滑，容易發(fā)生鏡面反射，強(qiáng)烈的反光導(dǎo)致行人和司機(jī)眩暈，引發(fā)交通事故等。4.平面鏡成像作圖：（1）利用平面鏡成像特點(diǎn)作圖：A.過(guò)物點(diǎn)作平面鏡的垂線（虛線）；B.取等距離線段，找出像點(diǎn)；C.連接像點(diǎn)（虛線）畫(huà)虛像。（2）利用光的反射定律作圖：A.過(guò)物點(diǎn)作兩條入射光線，過(guò)入射點(diǎn)作法線，根據(jù)光的反射定律作出反射光線；B.把反射光線反向延長(zhǎng)，交點(diǎn)就是像點(diǎn)（反向延長(zhǎng)用虛線）。請(qǐng)同學(xué)們觀看平面鏡成像作圖教學(xué)視頻：三、自主測(cè)評(píng)：要求：合上課本，像考試一樣獨(dú)立完成。（時(shí)間：8分鐘；分值：100分）1.（12分）夜幕降臨，橫跨成都錦江兩岸的安順廊橋燈火璀璨，槳聲燈影里，夜色讓人陶然而醉，正所謂“錦江燈月遙相近，煙火市井三千年”。如圖，水中“燈影”是由于光的形成的；若錦江水面上漲，水中“燈影”到水面的距離變?！敬鸢浮糠瓷湫　驹斀狻縖1]水中“燈影”是平面鏡成像現(xiàn)象，是因?yàn)楣庹丈涞剿嫔习l(fā)生光的反射形成的。[2]若錦江水面上漲，則燈距離水面的距離減小，即物距減小，由平面鏡成像規(guī)律可知，像距等于物距，所以像距變小，故水中“燈影”到水面的距離變小。2.（12分）穿衣鏡的主體是有一定厚度的玻璃板，哪面是成像的反射面呢？小亮將鉛筆尖緊頂在鏡面上，發(fā)現(xiàn)筆尖的像與筆尖有一段距離，由此可判斷穿衣鏡成像的反射面為（選填“A”或“B”）面，依據(jù)的原理是：?！敬鸢浮糠瓷湟?jiàn)解析?！窘馕觥抗P尖緊貼鏡面4，若A為反射面，則筆尖與鏡面的距離為零，據(jù)平面鏡的成像特點(diǎn)知，其像與A的距離也為零，圖示中，像與筆尖有一段距離，則像與鏡面4有一段距離，所以A不是反射面，B是反射面。3.（26分）檢查視力時(shí)，人眼要與視力表保持5m的距離。如圖所示，借助平面鏡檢測(cè)時(shí)，被測(cè)者識(shí)別對(duì)面豎墻上鏡子里的像。（1）與不用平面鏡的方法相比，這樣安排的好處是；（2）為滿(mǎn)足測(cè)量要求，被測(cè)者距離平面鏡約為m；（3）視力表上有一發(fā)光點(diǎn)S，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出：①S在平面鏡里的像的位置；②被測(cè)者通過(guò)平面鏡看到發(fā)光點(diǎn)S的光路圖?！敬鸢浮緿【解析】（1）[1]由平面鏡成像規(guī)律可知，像與物體到平面鏡的距離相等，所以使用平面鏡可以節(jié)約空間。（2）[2]由圖知：視力表到平面鏡的距離是3m，根據(jù)物像到平面鏡的距離相等，視力表與像的距離為6m；檢查視力時(shí)，人眼要與視力表保持5m的距離，所以人眼要與視力表的像保持2m的距離。（3）[3]根據(jù)物像連線與鏡面垂直，由S向平面鏡作垂線并延長(zhǎng)，找到S點(diǎn)的像點(diǎn)，交平面鏡于O點(diǎn)，連接像點(diǎn)與O點(diǎn)，延長(zhǎng)這條線，即為反射光線，即OA為反射光線。4.（10分）一塊平面鏡放在水平桌面上，鏡面的一部分剛好被一本書(shū)蓋上了，在書(shū)上放著一個(gè)蘋(píng)果，小明用手去拿蘋(píng)果，如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A．蘋(píng)果比它在平面鏡中的像要稍大一點(diǎn)B．平面鏡所成的像是蘋(píng)果清晰明亮的實(shí)像C．拇指尖A點(diǎn)與其所成的像關(guān)于鏡面是對(duì)稱(chēng)的D．當(dāng)把蘋(píng)果拿起時(shí)，鏡中蘋(píng)果的像會(huì)逐漸變小【答案】C?！窘馕觥緼D．平面鏡所成的像與物大小相等，故AD錯(cuò)誤；B．平面鏡成等大的虛像，故B錯(cuò)誤；C．平面鏡所成的像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱(chēng)，所以拇指尖A點(diǎn)與其所成的像關(guān)于鏡面是對(duì)稱(chēng)的，故C正確。故選C。5.（10分）古詩(shī)詞是中華文化的瑰寶，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”描述的畫(huà)面如圖甲所示。請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出光從蜻蜓經(jīng)水面反射后進(jìn)入人眼的光路圖，其中A'點(diǎn)表示水中“蜻蜓”的位置?！敬鸢浮?/p>

【解析】由題意知，是蜻蜓在水中的像，此時(shí)的水面相當(dāng)于平面鏡。連接與眼睛的直線，直線與水面的交點(diǎn)為入射點(diǎn)，入射點(diǎn)到眼睛的線為反射光線，過(guò)作水面的垂線，據(jù)平面鏡的成像特點(diǎn)：像與物到鏡面的距離相等，作出A點(diǎn)，即蜻蜓所在的位置，連接入射點(diǎn)與A點(diǎn)，這條線即為入射光線6．（30分）某同學(xué)探究平面鏡成像的特點(diǎn)。（1）如圖（a），在水平桌面上鋪一張紙，紙上放置一塊手機(jī)鋼化膜（薄透明板）作為平面鏡。沿著鋼化膜在紙上畫(huà)一條直線，代表平面鏡的位置。選取手機(jī)鋼化膜作為平面鏡，這樣做便于確定的位置；（2）將一個(gè)藍(lán)色長(zhǎng)尾票夾（型號(hào)：5#）放在鋼化膜前，將另一個(gè)相同型號(hào)的粉色長(zhǎng)尾票夾放在鋼化膜的后面并移動(dòng)其位置，若看到粉色票夾與藍(lán)色票夾的像完全重合，則說(shuō)明平面鏡所成的像與物的大小。在像的位置放一個(gè)光屏，若光屏承接不到像，則說(shuō)明所成的是像；（3）如圖（b），將藍(lán)色票夾放在紙上，在藍(lán)色票夾一側(cè)通過(guò)鋼化膜看到的是圖（c）中的?！敬鸢浮浚?）豎直像（2）相等虛（3）甲【解析】（1）[1]探究平面鏡成像的特點(diǎn)時(shí)，為使得像成在桌面上，手機(jī)鋼化膜（薄透明板）作為平面鏡應(yīng)豎直放置在水平桌面上。[2]選取手機(jī)鋼化膜作為平面鏡，是因?yàn)槭謾C(jī)鋼化膜不但反射光成虛像，還能透光看到后面的物體，便于確定像的位置。（2）[3]將一個(gè)藍(lán)色長(zhǎng)尾票夾（型號(hào)：5#）放在鋼化膜前，