人教版 八 年级 物理 教学设计 主备人 学科 课题 物理 时间 第四章 光现象 第 3 节 平面镜成像 1．认识平面镜成像的特点。 2．理解平面镜成的虚像是怎样形成的。 知识与技能 教 3．知道平面镜在日常生活中的应用。 4．初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。 1．通过“平面镜成像特点”的实验探究，培养学生初步的观察能力和动 学 手操作能力。 过程与方法 目 2．通过观察实验现象，感知虚像的含义。 3．通过观察感知球面镜对光线的作用。 1．在探究“平面镜成像的特点”中领略物理现象的美妙与和和谐，获得 标 成功的喜悦。 情感态度与价值观 2．通过对平面 镜、球面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生 活的影响。 教 学 1．利用实验现象探究平面镜成像的特点。 2．利用平面镜成像的特点作图。 重点 教 学 1.虚像的概念、物像等大的特点。 2.平面镜成像的原理。 难点 教 具 玻璃板、两根相同的蜡烛、白纸、火柴、刻度尺 、平面镜、凹面镜、凸面镜、不锈钢饭勺。 准备 教 实验探究法、观察法、演示法、分析 法、讲解法 学 方法 教学过程设计 师：唐朝的大诗人李白，在一个月光皎洁的晚上，独自一人在月下喝酒，写下了一篇很有名的 《月下独酌》，其中有一句流传的诗句：举杯邀明月，对影成三人。一个人在月下喝酒，可是他 的诗句里面却说是三个人。这是怎么一回事呢？ 导 入 新 课 这里面的三个人，一个是诗人自己，一个是月光下李白在地上的影子，第三个是谁呢？ 第三个就是李白在酒杯中的像。 那么这个像有什么特点呢？它是怎么形成的呢？这节课我们来探究平面镜成像的特点。 新课学习 一、平面镜成像的特点 1．提出问题:平面镜成像有什么特点呢？像的大小、位置与物体的大小、位置有什么关系？ 2．设计实验 （1）实验器材：玻璃板、两支等长的蜡烛、火柴、白纸一张、刻度尺。 （2）方案： 教 ①如何确定像的位置？把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像 的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置。 ②怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合？在玻璃板的前面左右改变眼睛的位置，直到从不同位 置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止。 ③实验时，为什么要用玻璃板代替平面镜？ 使用玻璃板成像时，可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合，所以使用玻璃板。这是 “等效替代 学 法”。 ④为什么准备两支完全一样的蜡烛?便于验证像与物体是否大小相等 3.进行实验： （1）在一张纸的中间画一条线，线上竖立一块玻璃板（玻璃板与线重合）作为平面镜,实验时在 过 玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛，直到看上去好像被点燃一 样，此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置，然后记下两支蜡烛的位置。 （2）移开玻璃板，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，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，再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。 程 （3）移动点燃的蜡烛，重做几次实验，多次测量。 （4）记录实验数据： 次数 蜡烛到 面镜的 离∕c 教 学 蜡烛的像与蜡烛大小关系 1 6.0 蜡烛的像到平面镜距离∕cm 6.0 大小相等 2 9.5 9.5 大小相等 3 11.6 11.6 大小相等 … 4.分析和论证： 学生分析有关数据，讨论观察的实验现象，归纳结论即平面镜成像的特点。 5．得出结论 过 平面镜成像特点： (1)像与物体的大小相等； (2)像与物体(对应点)的连线与镜面垂直。 (3)像与物体到平面镜的距离相等； 让学生思考与讨论：平面镜成像是实像还是虚像？怎样验证？ 二、平面镜成虚像 程 1.平面镜成像的原理：光的反射 2.平面镜成像的光路图： 问题：平面镜后面并没有点燃的蜡烛，却能看到平面镜后面好像有烛焰。像究竟是怎样形成的？ 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？我们通过作图来看，平面镜的像是怎么形成的？ 具体步骤： （1）在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点 S。问： ①S 能发出多少条光线，方向如何？S 能向四面八方发出无数条光线。 ② 射到平面镜上的光线有多少条？射到平面镜的光线有无数条。 （2）画出一条入射光线，并画出它的反射光线，再画出另一条入射光线，并画出它的反射光线。 （3）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？ 教 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′。 学 ③S′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 过 线的点，所以 S1 叫虚像。 ④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。 3.利用平面镜成像特点画光路图 利用平面镜作图的注意事项： 程 （1）作图时必须用刻度尺、铅笔、圆规。 （2）连线与镜面垂直，量取长度时要准确，用刻度尺量取；实际光线用实线，虚像、法线、光线 的反向延长线以及辅助线都用虚线，实物和虚像都要标上箭头或字母。 （3）光线上要标注箭头，且光线与光线之间要连接好，不能断开。 练习：请在图中画出物体 AB 经平面镜所成的像 A′B′，并保留作图痕迹。 作图方法：从 A 点向镜面作垂线，并延长截取相等的一段，找到 A 关于平面镜的对称点，即 A 的 教 像点 A′。同样作出 B 的像点 B′，用虚线连接 A′、B′即为 AB 在平面镜中的像，如上图所示。 三、平面镜的应用 (1)用来成像。如：练功房、理发店、服装店里安装的平面镜、家庭中所用的穿衣镜、学校里的正 衣镜、牙医使用的金属平面镜等。 学 演员对着镜子化脸谱 舞蹈演员看练功效果 过 程 理发店里用镜子看效果 牙医用口镜观察口腔内的情况 2.改变光路。如：潜望镜中安装的相互平行且与水平方向成 45°角的两块平面镜、投影仪、显微 镜的反光镜(周围光线较强时使用)等。我国古代的《淮南万毕术》中就曾有“取大镜高悬，置水盆 于下，则见四邻矣”的记载． 如图，在筒的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相垂直，都跟水平面成 45°，这样就 做成最简单的潜望镜，其原理是利用平面镜来改变光路。 教 最古老的潜望镜 潜水艇上的潜望镜 学 潜望镜 投影仪上的反光镜 过 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： 程 （1）用球面的内表面作反射面的叫凹面镜。 （2）用球面的外表面作反射面的叫凸面镜。 3.凸面镜的性质及作用 （1）性质：平行光线经凸面镜对光有发散作用。 　　　　 教 （2）应用：汽车上的观后镜、马路拐弯 处的镜子，其目的是扩大视野。 学 4.凹面镜的性质及作用 （1）凹面镜的性质：凹面镜对光有会聚作用。 根据光的反射的可逆性，光源发出的光经凹面镜后可获得平行光。 过 　　 （2）凹面镜的应用 程 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。 ② 根据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，使光束 集中，亮度大，照射的距离远。 利用太阳灶烧水 汽车的前头灯 课堂小结 课堂练习 1.（2020 大连市）舞蹈演员站在竖直放置的平面镜前，她到镜面的距离是 0.5m。则她在镜中的 像是（ ） A. 实像，像到镜面的距离是 1m B. 虚像，像到镜面的距离是 1m C. 实像，像到镜面的距离是 0.5m D. 虚像，像到镜面的距离是 0.5m 【答案】D 【解析】平面镜成的像是虚像，平面镜所成的像与物到镜面的距离相等，她到镜面的距离是 0.5m，像到镜面的距离是 0.5m。故选 D。 2.（2020 株洲市）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。关于诗中描绘 场景的物理解释正确的 的 是（　　） A. 荷花在水中的像比荷花小一些 B. 水越深像就越远 C. 蜻蜓无法在水中成像 D. 水面相当于平面镜 【答案】D 【解析】A．根据平面镜成像规律，荷花在水中的像和荷花大小一样，故 A 错误； B．根据平面镜成像规律，水深与像的远近无关，与荷花到水面的距离有关，故 B 错误； C．倒影属平面镜成像现象，其原理是光 反射，蜻蜓也会在水中成像，故 C 错误； 的 D．水面是一种反射面，平静的水面是平直的，所以平静的水面相当于平面镜，故 D 正确。 故选 D。 3.（2020 湖南省衡阳市）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中所成的像可用光屏承接 B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变 C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛 D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差 【答案】C 【解析】A、平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故 A 错误； B、平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故 B 错误； C、选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故 C 正确； D、为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故 D 错误；故选：C。 4.（2020 湖北鄂州）以下描述中与光的直线传播现象有关的是（　　） A. 形影相随 B. 海市蜃楼 C. 对镜贴花黄 D. 水中捞月一场空 【答案】A 【解析】形影相随指影子随着物体移动，是光的直线传播；海市蜃楼是由于光的折射现象；对镜贴 花黄指人对着镜子梳妆打扮，水中捞月是平面镜成像，均是光的反射现象，A 符合题意，BCD 不符 合题意。故选 A。 5.（2020 绥化市）小明站在穿衣镜前 3m 处，以 1m/s 的速度匀速靠近穿衣镜，下列说法正确的 是（　　） A. 穿衣镜中小明的像逐渐变小 B. 以穿衣镜为参照物小明总是静止的 C. 穿衣镜中小明的像是虚像 D. 2s 后小明走的距离是 1m 【答案】C 【解析】AC．平面镜所成的像是与物体等大的虚像，小明以 1m/s 的速度匀速靠近穿衣镜，穿衣镜 中小明的像不变，成的像是虚像，故 A 错误，C 正确； B．以穿衣镜为参照物，小明相对于穿衣镜的位置发生改变，小明是运动的，故 B 错误； D．2s 后小明走的距离：s=vt=1m/s×2s=2m。