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  【教学目标

 

  1.知识与技能

 

  A.了解平面镜成像的特点。

 

  B.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的。

 

  C.理解日常生活中平面镜成像的现象。

 

  D.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。

 

  2.过程与方法

 

  A.经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中信息的记录。

 

  B.观察实验现象,感知虚像的含义。

 

  C.通过观察感知球面镜对光线的作用。

 

  3.情感态度与价值观

 

  A.让同学们在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐,获得成功的喜悦。

 

  B.通过探究活动,培养学生实事求是的科学态度。

 

  C.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。

 

  【教学重点

 

  平面镜成像特点的探究过程。

 

  【教学难点

 

  虚像的概念,平面镜成像特点的运用。

 

  【教学用具

 

  探究平面镜成像的装置、蜡烛、火柴、棋子、小平面镜、凸面镜、凹面镜、小手电筒。

 

  【教学过程

 

  一、复习引入

 

  教师:我们已经知道,光是沿直线传播的,但当光射到物体表面时,就会发生反射;无论是漫反射还是镜面反射,都要遵守光的反射定律。

 

  让同学们自述光的反射定律后设疑:(现场布置场景)如图1所示,EF为水平地面上一小平面镜,CD为一下端有孔的不透明的墙体,A为一光源,如果小镜EF放置在水平地面的某一位置就能让光源A发出的光通过平面镜EF反射后到达B点,请问:小平面镜应放在什么位置?

 

 

  让几个同学演示场景并试图找到这一位置,其他同学边观察边思考:有没有一个简单的方法就能达到这一目的?

 

  同学们对于平面镜反射并不陌生,通过实践也能找到这一位置,但花的时间一定不少,在同学们思索过后由教师提出:掌握了平面镜成像的相关知识后,这将变得十分简单。下面我们就来探究平面镜成像的特点。(板书课题──平面镜成像)

 

  二、分组探究

 

  教师:在我们照镜子的时候常能在镜子里看到另外一个“自己”,虽然镜子往往比自己的头要小得多,但我们仍能看清自己的脸面。其实,镜子里的这个“人”就是你的像。那么,平面镜成像有什么特点呢?

 

  引导学生提出问题:平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系呢?

 

  设计并进行实验:让同学们参照课本中探究平面镜成像特点的步骤和方法,利用平面镜成像装置进行探究(如图2所示),并将测量的数据或观察到的现象填入下面的表格中。

 

 

次数

物到平面镜的距离/cm

像到平面镜的距离/cm

像与物大小比较(放大或缩小)

第一次

 

 

 

第二次

 

 

 

第三次

 

 

 

 

  交流与评估:为什么要用玻璃板而不用平面镜?为什么要准备两支完全一样的蜡烛?可不可以用两枚相同的棋子代替蜡烛?实验时为什么还要用到白纸?为什么要垂直于水平面放置玻璃板?如何放置两枝蜡烛(谁前谁后)?如何记录两支蜡烛的位置?如何判断玻璃板后面的蜡烛与玻璃板前面点燃的蜡烛的像是完全重合的?为什么要更换物体的位置做重复实验?

 

  归纳平面镜成像的特点:①像与物体到镜面的距离相等;②像与物体大小相同。

 

  教师:在上面的实验中,平面镜后面并没有点燃的蜡烛,我们为什么却能看到平面镜后面好像有烛焰?

 

  学生:分析、讨论。在讨论过程中,老师可以小学语文课本中出现的内容“猴子捞月”来提示大家,帮助同学们分析、理解虚像的概念。

 

  教师:根据前面的学习我们知道,人能看清周围的物体,是物体发出或反射的光进入人的眼睛引起的视觉。在图3中,光源S向四处发光,一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛,引起视觉,我们感到好像光是从图中S′处发出的。S′就是S在平面镜中的像。由于平面镜后并不存在光源S′,进入眼睛的光并非真正来自那里,所以我们把S′叫做虚像。(可以向学生说明,从S点射向平面镜的所有光线的反射光线反向延长后都会交于S′点,所以我们选两条入射光线就可以确定S′的位置,这两条入射光线可以是任意选定的。)归纳出平面镜成像的第三个特点:平面镜所成的像是虚像。

 

 

  想想议议:水中的“倒影”和岸上的景物间有什么规律?大小改变了吗?真的是倒立的吗?

 

  由于学生不容易理解什么叫对称,因此,让学生明白以下几点就行:

 

  A.平静的水面就好像是一个平面镜,它可以成像。

 

  B.对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”;树木和房屋上的各点与水面距离不同,越接近水面的点,所成的像距水面就越近。

 

  C.各点组成的像从水面上看就是倒的了。

 

  针对学生的探究情况,教师要求学生把玻璃板在纸张上的位置用铅笔划线。再用铅笔描出物、像在纸上的位置,然后用线连接物、像的位置并观察连接后的效果图,启发学生总结出平面镜成像的第四个特点:像与物体对应点的连线与镜面垂直。(也可以课后“动手动脑学物理”第2题作为例子,引导学生探究物、像之间的对称关系)

 

  小结平面镜成像的特点:①像与物体到镜面的距离相等;②像与物体大小相同;像与物体对应点的连线与镜面垂直;平面镜所成的像是虚像。

 

  引伸:让学生把两块平面镜成像实验中的玻璃板成90°角放置(如图4所示),将点燃的蜡烛放在两块玻璃板之间,观察“偶镜”现象。然后逐渐减小夹角,可观察到越来越多的像(如果现象不明显,可用同学们日常生活中使用的小平面镜来做实验),从而让学生明白平面镜成像实际上也属于光的反射现象,也遵守光的反射定律。因此,有时也可以用平面镜来改变光的传播方向;作与平面镜相关的图时,也可以根据平面镜成像特点来作光路图。

 

  应用:让同学们用作图方法解决课前的引入问题(如图5所示)

 

 

  三、阅读提高

 

  让同学们阅读课本中的“科学世界”,了解凸面镜和凹面镜对光的作用及其应用,进一步理解“在反射现象中,光路是可逆的”;同时教师向学生演示基本的实验现象:凹面镜使平行光会聚,凸面镜使平行光发散,加深同学们对几种镜的作用及光的传播特点的理解。当然,凸面镜和凹面镜也能成像,其特点与平面镜成像既有相同的地方,也有不同的地方,可让学生课后自行探究。

 

  四、巩固练习

 

  1.课本“动手动脑学物理”15

 

  2.有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形的缺口,缺口下面有一面镜子,如图6所示,它的作用是:

 

  A.读数时使眼睛处于正确的位置

 

  B.增加刻度盘的亮度

 

  C.检验仪表是否水平

 

  D.便于观察仪表的内部结构

 

 

  3.如图7所示,由点光源S发出的一束入射光线AB射在镜面MN上,CD是由点光源S发出的另一束入射光线的反射光线,请在图中画出点光源S的位置。(此处可根据光的反射定律作图得到光源S的位置,也可以结合平面镜成像的特点得到光源S的位置)

 

 

  4.在做如图2所示的探究平面镜成像特点的实验时:

 

  (1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于                   ,玻璃板的厚度是越厚越好还是越薄越好?                   

 

  (2)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B。对蜡烛A和蜡烛B的要求是        ,这是为了                  

 

  (3)在寻找蜡烛的像的位置时,眼睛应该在蜡烛       (填AB)一侧观察,实验中某小组的同学无论怎样调节玻璃板后面的蜡烛,都不能与玻璃板前面的蜡烛的像重合,你认为可能的原因是:             

 

  (4)有一个小组的同学用一棋子代替点燃的蜡烛进行实验时,却因看不清棋子的像而束手无策。你能帮他们想个办法看清棋子的像吗?                     

 

  5.小明的母亲在一家宾馆大厅服务台工作,为了方便各地旅客观察时间,服务台后面的墙壁上挂了多个大钟表来显示不同时区地的时间。由于服务台工作人员在给旅客办理手续时往往是背对钟表而坐的,看时间却十分不便。学习了平面镜成像规律的知识以后,小明帮妈妈想了一个办法:在妈妈的办公桌上竖放一小平面镜,让镜的正面刚好正对墙壁上需要观察的那只大钟表。如图8所示,是某一天小明的母亲从平面镜中看到的钟表的时针、分针的位置图。则此钟所显示的真实时刻是               

 

  五、课余作业

 

  课本“动手动脑学物理”34

 

  作有关平面镜在日常生活中的有益应用和不当应用的调查。

 

  六、板书设计

 

   平面镜成像

一、什么是像

 

  在我们照镜子的时候常能在镜子里看到另外一个“自己”,镜子里的这个“人”就是你的像。(从物体发出或反射的光经过一定的光学元件后形成的与原来物体相似的图景就是像,与影不同)

 

二、探究平面镜成像的特点

 

  1.提出问题;2.设计实验和进行实验;3.分析和论证;4.得出结论。

 

三、虚像

 

  不是由真实光线会聚形成的,是由实际光线的反向延长线的交点“会聚”而成的像。

 

四、小结平面镜成像的特点

 

  1.像与物体到镜面的距离相等;2.像与物体大小相同;3.像与物对应点的连线与镜面垂直;4.平面镜所成的像是虚像。

 

五、球面镜

 

  凸面镜:使平行光束发散

 

  凹面镜:使平行光束会聚

 

六、巩固练习

 

  1.课本“动手动脑学物理”1D2m);5

 

  

 

  2.有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形的缺口,缺口下面有一面镜子,如图6所示,它的作用是:

 

  √A.读数时使眼睛处于正确的位置

 

  ×B.增加刻度盘的亮度

 

  ×C.检验仪表是否水平

 

  ×D.便于观察仪表的内部结构

 

 

  读数时要求视线与盘面垂直。若视线与盘面垂直,则镜中指针的虚像就会被指针挡住而不会被看到,若能看到指针在镜中的像,则说明视线与盘面不垂直。

 

  3.如图7所示,由点光源S发出的一束入射光线AB射在镜面MN上,CD是由点光源S发出的另一束入射光线的反射光线,请在图中画出点光源S的位置。(此处可根据光的反射定律作图得到光源S的位置,也可以结合平面镜成像的特点得到光源S的位置)图7′为参考答案。

 

  4.在做图2所示的探究平面镜成像特点的实验时:

 

  (1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 确定像的位置和比较像与物体的大小关系 ,玻璃板的厚度是越厚越好还是越薄越好?    越薄越好  

 

  (2)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B。对蜡烛A和蜡烛B的要求是   等大   ,这是为了  比较蜡烛A的像和蜡烛A的大小

 

  (3)在寻找蜡烛的像的位置时,眼睛应该在蜡烛   A    (填AB)一侧观察,实验中某小组的同学无论怎样调节玻璃板后面的蜡烛,都不能与玻璃板前面的蜡烛的像重合,你认为可能的原因是:  玻璃板与桌面不垂直 

 

  (4)有一个小组的同学用一棋子代替点燃的蜡烛进行实验时,却因看不清棋子的像而束手无策。你能帮他们想个办法看清棋子的像吗?用灯光照亮棋子

 

  5.小明的母亲在一家宾馆大厅服务台工作,为了方便各地旅客观察时间,服务台后面的墙壁上挂了多个大钟表来显示不同时区地的时间。由于服务台工作人员在给旅客办理手续时往往是背对钟表而坐的,看时间却十分不便。学习了平面镜成像规律的知识以后,小明帮妈妈想了一个办法:在妈妈的办公桌上竖放一小平面镜,让镜的正面刚好正对墙壁上需要观察的那只大钟表。如图8所示,是某一天小明的母亲从平面镜中看到的钟表的时针、分针的位置图。则此钟所显示的真实时刻是  早晨或下午5055051705 

 

七、课后作业

 

  1.课本“动手动脑学物理”34

 

  2.作有关平面镜在日常生活中的有益应用和不当应用的调查。

 

    
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