資源簡介

第二節　探究:平面鏡成像的特點
【教學目標】
1.探究并了解平面鏡成像時像與物的關系。
2.知道平面鏡成像的特點及應用。
【重點難點】
重點:探究平面鏡成像特點;培養學生的觀察和收集數據能力以及團隊合作精神等能力。
難點:探究平面鏡成像特點的實驗的設計與操作。
【教學方法】
探究法,實驗分析法。
【教學用具】
演示用:平面鏡(大小形狀各不同)、口徑相同的平面鏡和凸透鏡、投影片、凹鏡、凸鏡、激光演示器光屏。
學生用:玻璃板、相同的蠟燭兩支、火柴、夾子兩個、8 K白紙一張、圖釘、透明膠條、小平面鏡。
【教學過程】
一、創設物理情境,引入新課
教師拿幾個生活中常用的鏡子讓學生觀察,可以看到它們都是平的。用它可以照出人的“面孔”和各種各樣的“物體”,并與物體本身的形狀一樣。我們把這樣的鏡子叫平面鏡,把出現在鏡子里的“面孔”物體叫作像。
再讓學生觀察自己在平面鏡中的像,并提出一些問題讓學生思考:當你改變與平面鏡間的距離時,像怎樣變化 像的大小與物體的大小有怎樣的關系 像的大小與平面鏡的大小有關系嗎 這些問題,并不要求學生立即回答,目的是引起學生學習的興趣,使學生對平面鏡成像有一個感性認識,為學習本節的內容奠定基礎。
二、新課教學
(一)平面鏡成像的特點
[探究]平面鏡成像的特點
1.向學生示范并說明探究活動的目的和做法。
目的:(1)研究物體在平面鏡中所成的像和物體有什么關系。
(2)研究像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離有什么關系。
做法:邊示范邊講解。
①如圖那樣,將一張8k的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上,用兩個夾子夾住一玻璃板,豎立在白紙上。
　　②把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前面,觀察到玻璃板后面出現了蠟燭的像。
③把光屏放到像的位置,直接觀察(不透過玻璃板)光屏上無蠟燭的像。
④另拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動,使它與前面蠟燭的像重合(左右移動,直到從不同位置看去它們都重合在一起),這時后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置。改變玻璃前蠟燭的位置,把實驗再做兩次,每次都記下兩支蠟燭的位置。
⑤在白紙上畫出玻璃板的位置,移開玻璃板,用刻度尺畫實直線把每次實驗中兩支蠟燭位置的位置連接起來,量出兩支蠟燭到玻璃板的距離,記錄下來并比較它們的大小,再用量角器測量看它們是否與鏡面垂直。
　　⑥把測量結果填寫下表中。
蠟燭到平面鏡的距離 蠟燭的像到平面鏡的距離
第一次
第二次
第三次
2.學生分組實驗
結合教材圖3-14,讓學生自己動手實驗,自己進行分析總結,既有利于知識的學習,也有利于能力的培養。
3.在實驗基礎上得出成像特點
引導學生根據實驗結果回答:
[師]①平面鏡所成像為實像還是虛像 平面鏡中的像與物體大小是否相同 怎么知道的
②像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離是否相等 怎么知道的
[生]①平面鏡所成像為正立的虛像。平面鏡中的像與物體大小相同。因為無論蠟燭到玻璃板的距離是遠還是近,一支蠟燭與另一支蠟燭的像總是重合的。
②像和物體到鏡面的距離相等,因兩支蠟燭到玻璃板的距離相等。
師生共同分析得到平面鏡的成像特點:
①物體通過平面鏡所成的像是正立的虛像。
②像和物體的大小相等。
③像和物體到鏡面的距離相等。
④像和物體的連線垂直于鏡面。
4.應用知識
[討論]身高1.6 m的人站在穿衣鏡前,離鏡0.5 m,他在鏡中的像多高 像離鏡多遠 當他后退0.5 m時,像高和像到鏡面的距離怎樣變化
[解答](1)像高1.6 m,像離鏡0.5 m。
(2)人后退0.5 m時,像高不變。像到鏡面的距離增加0.5 m。
(二)平面鏡的應用
1.平面鏡成像不僅用于日常生活,也在其他方面應用甚廣。
[師]同學們想一下哪些地方用到平面鏡
[生甲]練功房里,演員用它來觀察自己的姿勢和動作。
[生乙]牙科醫生用小平面鏡來觀察患者的病牙。
[生丙]潛水艇下潛后,艇內的人員通過潛望鏡來觀察水面上的情況。
2.改變光線的傳播方向
(1)講一段故事:公元前215~212年間,羅馬人大舉入侵希臘,派出一支船隊,滿載精兵,準備攻打阿基米德的家鄉——敘拉古城,面臨來勢兇猛的強敵,阿基米德求見國王,獻出破敵妙計。他動員全鄉的婦女和守城的人在海岸邊列隊,每人各執一面平面鏡,把太陽光集中向羅馬戰船上反射,不一會,羅馬戰船上的士兵被照得頭暈目眩,喪失戰斗力被迫而退。阿基米德利用平面鏡把光反射的原理,擊退了敵人,拯救了他的家鄉。
　　(2)教師畫一個潛望鏡示意圖,如圖甲所示。
如圖甲那樣在筒子的上下拐角處各安裝一塊平面鏡,兩塊平面鏡互相平行,都跟水平方向成45°,這樣就做成最簡單的潛望鏡。
(三)凸面鏡和凹面鏡
1.球面鏡
反射面是球面的一部分的鏡子叫球面鏡。
2.球面鏡的分類
a.用球面的內表面作反射面的叫凹面鏡。
b.用球面的外表面作反射面的叫凸面鏡。
3.凹面鏡的性質及作用
a.凹面鏡的性質
[演示實驗1]用氦氖激光器平行射向凹面鏡。
[現象]反射光會聚在一點上。
師生共同分析得出結論:
凹面鏡能把射向它的平行光線會聚在焦點上。
[師]我們知道反射時光路是可逆的,平行光經凹面鏡后能會聚在焦點上,那么,如果把光源放在凹面鏡的焦點上,光源發出的光經凹面鏡后是否平行射出呢
[生]我們猜想光應平行射出。
[師]我們不能靠猜測來下結論,我們還是用實驗驗證一下。
[演示實驗2]把光源放在凹面鏡的焦點上。
[現象]光源發出的光經凹面鏡后成平行光。
師生共同分析得出結論:
如果把光源放在凹面鏡的焦點上,光源發出的光經凹面鏡后將成為平行光。
b.凹面鏡的應用
①根據凹面鏡會聚光的性質,可以制作太陽灶、太陽爐,天文學家們用凹面鏡作大型反射式望遠鏡,還有耳鼻喉科醫生用凹面鏡會聚光觀察耳道情況等。
[師]十一屆亞運會的火種,是藏族初二學生達娃央宗在青藏高原上利用射入凹面鏡的太陽平行光,反射后會聚在焦點的性質,把火炬點燃而取得的。
②根據從焦點射向凹面鏡的光線,反射后成平行光的性質,手電筒、汽車頭燈、軍事上的探照燈等用凹面鏡作反射面,其作用就是使放在焦點附近的燈泡發出的光向同一方向近似平行地射出,使光束集中,亮度大,照射的距離遠。
③凸面鏡的性質及作用
a.[演示實驗3]用氦氖激光器演示平行光入射凸面鏡。
[現象]平行光線經凸面鏡后變得發散。
師生共同分析得出結論:
平行光線經凸面鏡后發散。
b.讓學生手拿一個凸面鏡,觀察自己的像。
[師]像是放大的還是縮小的。
[生]凸面鏡所 成的像是縮小的。
c.相同口徑的平面鏡和凸面鏡哪個視野大
[演示實驗4]
1.如圖所示,用兩張黑紙各剪去一個等大的圓孔,分別粘在凸面鏡和平面鏡上。
2.把凸面鏡和平面鏡放在離學生距離相等的位置上,讓學生向兩個鏡中觀察,比較從兩個鏡中看到的范圍哪個大,哪個小
[生]口徑相同的凸面鏡視野比平面鏡的大。
d.凸面鏡的應用
汽車上的觀后鏡、馬路拐彎處的鏡子以及香港匯豐銀行大樓上的月光鏡都是凸面鏡,其目的是擴大視野。
【課堂小結】
通過本節課的學習主要學習了以下幾個問題:
1.平面鏡的成像特點和成像原理。
2.平面鏡的應用:成像和改變傳播的方向。
3.球面鏡的分類及應用。
【布置作業】
1.復習本節課文。
2.課本P71~P72作業。
3.預習第三節“光的折射”。
【板書設計】
第二節　探究:平面鏡成像的特點
一、平面鏡成像
1.特點
①像和物體的大小相等。
②像和物體到鏡面的距離相等。
③像和物體的連線垂直于鏡面。
2.原理
像是反射光線反向延長線的交點,是虛像。
　　二、平面鏡的應用
1.成像。
2.改變光路。
三、球面鏡
1.定義
2.分類
凹面鏡、凸面鏡
3.凹面鏡的性質及應用
①太陽灶、太陽爐、內窺鏡等。
②探照燈、手電筒、汽車頭燈等。
【教學反思】
《探究:平面鏡成像的特點》是光的反射的重要應用,新課標準中要求“探究平面鏡成像時像與物的關系”,與傳統教材相比,把研究平面鏡成像特點的實驗由演示改為了學生的探究實驗,讓學生通過自主研究,體驗科學研究的過程。本節只強調平面鏡成像具有“像物等大”“像物等距”,不講成像的對稱性。教材設計的實驗表格里,強調了該實驗在不同位置做兩次,這對學生科學態度的養成十分有益。本節課教學中,我采用了以下方法:
一、從生活中引入例子,便于學生理解
我從生活中的例子引入,我們每天都照鏡子,鏡子中的像有什么特點呢 并讓學生拿起手中的鏡子觀察,引出這節課的內容:探究平面鏡成像的特點。
二、變“講述式”為“探究式”,努力提高學生的學習興趣。緊緊圍繞實驗探究的幾個環節去進行探究
由于這是學生第一次進行實驗探究,我先讓學生熟悉實驗探究的幾個過程:觀察→提出問題→作出猜想→證實猜想。學生拿著手中鏡子去觀察。由于他們對平面鏡成像的特點有很多感性認識,每一位同學都能說出一些,然后讓他們提出問題、并作出猜想:“像與物大小相等”“像與物到平面鏡的距離相等” 。在同學交流過程中,我不失時機地提出怎樣利用桌上的器材,設計實驗,驗證剛才那兩個猜想。在設計實驗時,我利用鐵架臺支起一塊大玻璃板,在玻璃板前面放一支點燃的蠟燭,讓學生從點燃的蠟燭這邊看過去,會看到玻璃板后面有個像。由于所成的是虛像,而像在哪,像的大小如何確定,這是一個難點。這個時候學生已經把手中的玻璃板固定好了,然后把其中一個塑料蠟燭放到玻璃板前面。我引導學生,我們桌面上有沒有跟那個像類似的器材,我們能不能用一個物體去代替這個像呢 (等效替代法)一步步引導學生用另外一個塑料蠟燭去代替前面那個塑料蠟燭的像,去找到像的位置 此時,用多媒體配合講解,讓學生知道實驗過程如何做,然后讓學生把測量的數據記錄在課本的表格中,再去進行分析。
三、把抽象變為形象
平面鏡所成的像是虛像,這是比較抽象的。我讓學生對比小孔成像。小孔成像在后面能用光屏接收到像,但是平面鏡呢 學生在玻璃板后面放一張白紙,從紙上看不到蠟燭的像,可知所成的是虛像。
不足之處:
1.時間把握不好,學生思考、討論的時間有些少;
2.在學生回答后,教師的點評不夠深刻;
3.各個環節之間的語言銜接不夠流暢;
4.可以把平面鏡的應用放到第二課時講,這節課就專門講實驗,這樣時間就能充裕些。

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