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第3節　平面鏡成像
【2022年版課標要求】
1.知道平面鏡成像的特點及應用。
2.探究并了解平面鏡成像時像與物的關系。
【教學重難點】
重點:設計實驗探究平面鏡成像特點,了解實驗過程中的注意事項,通過小組合作學習,完成實驗探究;
難點:平面鏡成像的原理、虛像是怎樣形成的、利用“替代”的方法確定像的位置。
【教法與學法】
教法:講授法、演示法、實驗探究法、問題啟發法、歸納總結法。
學法:利用科學探究的方法探究平面鏡成像的特點
【課前準備】
教師:兩根相同的蠟燭、平面鏡、大白紙、玻璃板、球面鏡、刻度尺
學生:三角尺、大白紙、刻度尺
【教學過程】
一、引入新課
教師活動:教師播放動畫——猴子撈月,提出問題:為什么猴子誤以為月亮掉進了水里 讓學生思考(附:動畫要點圖片)
學生分析:水面就像一面鏡子,就像人照鏡子一樣,鏡子里面出現人的像,同樣道理,水里的月亮是天上月亮的像。教師根據學生回答,提出探究的課題——《平面鏡成像》。
二、新知探究
(一)探究平面鏡成像的特點:
1.像與物大小關系
教師活動:學生小組中提前準備鏡子,讓學生照照鏡子,感知平面鏡成像,教師通過PPT展示,介紹平面鏡成像中幾個術語:
物:平面鏡之外的物體。
像:從平面鏡外面,通過平面鏡可以觀察到的與外面物體相同的另一個物體。
提出問題:平面鏡成的像的大小和物體的大小有什么關系 學生進行猜想,并將猜想歸類。
學生猜想、討論、表達觀點。
教師分類匯總學生的觀點,去除不合理的猜想,歸納總結:
(1)物比像大。
(2)物與像等大。
(3)物比像小。
教師活動:實踐是檢驗真理的唯一標準,我們的猜想是否正確,需要通過實驗進行探究。
探究一:平面鏡成像時像與物的大小關系
教師活動:如何來探究像與物的大小是否相等呢 我們采用什么方法來驗證像與物是否相等呢
學生活動:思考、分析、討論、歸納。
如:找一個跟鏡前物體完全相同的物體,可以用兩支相同的筆。
學生實驗:用兩支相同的筆進行實驗,比較像與物的大小關系。
教師提問:同學們的實驗成功了嗎 你遇到了什么困難
學生:從平面鏡的正面看見了像,另一支完全相同的筆放到平面鏡后面的像位置上,從平面鏡的背面,只看到另一支筆,而看不見像,無法比較像與物的大小關系。
教師活動:實驗中,我們在前面無法看到平面鏡的后面的另一支筆,我們到了后面,又無法看到前面筆的像,怎么解決這個問題呢
學生活動:思考、分析、討論、歸納——我們可以利用透明玻璃板進行實驗,這樣做,我們就可以看到玻璃板的后面,既可以看到像,又可以看到另一支筆。
學生活動:根據學生的設想,教師給學生小組提供玻璃板,學生繼續進行實驗。
教師:總結學生實驗情況,根據學生實驗結果,提問:同學們看到的像清晰嗎 如果不清晰的話,同學們如何讓物體的像更加清晰
學生活動:思考、分析、討論、歸納。 我們可以用兩只相同的蠟燭進行實驗,蠟燭可以點燃發光,在平面鏡中成的像會清晰一些。
教師活動:根據學生的設想,給學生小組提供蠟燭,學生繼續進行實驗。
學生活動:進行實驗,匯報實驗情況。
教師活動:根據學生的實驗情況進行總結,鼓勵學生大膽地進行設計,讓成功的小組進行展示。
學生活動:根據學生的展示,學生小組再次進行實驗,得出規律。
(參考教材插圖,附:圖片)
學生活動注意事項:
在桌面上豎立一塊玻璃板,作為平面鏡。把一只點燃的蠟燭放在玻璃板的前方,在前面可以看到燭焰的像,把另一只蠟燭放在玻璃板后面看是否與它重合。
學生活動:實驗結束后,學生匯報實驗現象,得出結論:平面鏡成的像與物體的大小相同。
教師:簡要總結:像物等大,說明為什么敘述規律時,把像放在前面,物放在后面。(像是結果,物是原因;有物不一定有像,有像必定有物。)
2.像與物到鏡面的距離關系
教師活動:通過實驗,我們知道了平面鏡成像時,像與物大小相等。還有其他規律嗎 教師提醒學生把平面鏡距離自己調遠一些,近一些,看看有什么發現,在學生得出像的距離發生變化之后,教師提出要探究的新問題:像與物到鏡面的距離關系。實驗前,我們應該明確一些必要的問題。
教師展示問題,學生討論:
問題:
①需要測量什么物理量
②用到什么儀器
③就在課桌上直接測量距離準確嗎 怎樣測量比較準確
④實驗過程中,距離如何記錄下來
⑤僅測量一組數據嗎
⑥你能設計一個記錄數據的表格嗎
⑦實驗步驟是怎么樣的
學生討論、交流以上問題。
(附:)表格示例:
實驗次數 物到鏡面的距離 像到鏡面的距離
學生分組實驗。
歸納小結,得到結論:像和物到鏡面距離相等。
教師追問:大家還有什么發現嗎
(假如學生說不出物像連線垂直于鏡面,啟發一下:把物像兩點連起來,有什么發現 )
像和物的連線垂直于鏡面。
歸納成像特點:“等大、等距、連線垂直”
用數學語言可以表達為:像和物體關于鏡面對稱。
(二)平面鏡成像原理
教師引導學生思考:上面實驗中平面鏡后面并沒有點燃的蠟燭,但我們卻能看到它,這是什么原因 人看到的平面鏡中的像和前面學習過的小孔成像是一樣的嗎
學生活動:閱讀教材,思考問題。
教師總結:教師利用教材插圖解析虛像(PPT展示平面鏡成虛像原理:光的反射)——原來,光經過平面鏡反射后進入我們的眼睛,我們感覺光好像從鏡中射出,其實這是反射光線的反向延長線形成的,由實際光線會聚而成的,能夠用光屏接收到的像,我們叫它實像,而平面鏡成的像,我們只能看到,光屏是接收不到的,不是真實光線相交而成的像,所以叫作虛像。
(三)平面鏡的應用
教師展示問題:平面鏡在我們生活中有哪些應用 要求學生自主學習平面鏡的應用部分,概括平面鏡的應用。
學生活動:閱讀教材,了解平面鏡的應用
學生匯報。
教師總結:根據學生的概括,教師強調應用:
(1)成像;
(2)改變光路。
(四)凸面鏡和凹面鏡
教師展示問題:凸面鏡有哪些應用 凹面鏡有哪些應用 要求學生自主學習凸面鏡和凹面鏡的應用部分,概括兩種面鏡的應用。
學生活動:閱讀教材,了解凸面鏡和凹面鏡的應用。
學生匯報。
教師總結:根據學生的概括,教師強調應用:
(1)凸面鏡——成縮小的像,可以擴大視野;
(2)凹面鏡——利用會聚作用獲得高溫,利用光路可逆性獲得平行光。
【課堂小結】
教師:通過今天的學習你學到了什么,有什么成功的經驗和收獲
學生總結:
1.平面鏡成像的特點。
2.平面鏡成像的原理。
3.平面鏡的應用。
4.凸面鏡和凹面鏡的應用。
【板書設計】
第3節　平面鏡成像
一、平面鏡成像特點
二、平面鏡成像原理 光的反射
三、平面鏡的應用
四、凸面鏡和凹面鏡應用
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