人教版物理八年级上册 第4章第3节 平面镜成像 教案

第3节　平面镜成像
　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.知道平面镜成像的特点。
2.通过实验,探究了解平面镜成像的特点。
3.能根据平面镜成像的特点作图。
4.会应用平面镜成像的特点解决生产、生活中的实际问题。
重点:探究平面镜成像的实验方案的设计和探究过程;平面镜成像的原理。
难点:平面镜成像作图;虚像的概念。
【新课导入】
1.情境导入
在你照镜子的时候,可以在镜子里看到另一个“你”,镜子里的“人”就是你的像。在平静的水面,房屋树木和它们的倒影相映成趣,形成了一幅美丽的对称图。这个倒影实际上就是岸上房屋树木的像。
像与房子成什么样的关系呢
2.实验导入
拿几个生活中常用的镜子让学生观察,可以看到它们的反射面都是平的,我们把这样的镜子叫平面镜。用它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”,镜中的像与物体成什么样的关系呢
3故事导入
讲述“猴子捞月”的故事,提出疑问:天上的月亮真的掉到井里了吗 井里的月亮实际上是什么呢
【课堂探究】
探究点一　认识平面镜
　同学们几乎每天都要“照镜子”,根据你的观察和使用,你能告诉大家什么是平面镜吗
小结:平面镜:反射面是光滑平面的镜子。光滑平整的反射面可以等效为平面镜。如平静的水面、玻璃等。
探究点二　探究平面镜成像的特点
　猜想与假设
(1)像与物等大;
(2)像与物到平面镜的距离相等;
(3)像与物左右相反;
设计实验与制订计划
设计实验前让学生思考以下问题:
①我们怎样确定像的位置
提示:用玻璃板代替平面镜。
②如何测量像与物到镜面的距离
提示:标记像与物的位置,用刻度尺测量。
③如何比较像与物的大小关系
提示:选取两个完全相同的蜡烛。
实验器材:两支相同的蜡烛(实验中分别用蜡烛A,B表示)、薄玻璃板、铅笔、刻度尺、白纸、光屏。
进行实验与收集证据
(1)在水平桌面上铺一张大网格纸,纸上竖立一块玻璃板,玻璃板可看作平面镜。沿着玻璃板底部在纸上画一条直线,代表玻璃板的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,观察它在玻璃板中成的像。
(3)将另一支未点燃的与蜡烛A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后并移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,蜡烛B此时的位置就是蜡烛A的像的位置。在纸上记下这两个位置,同时注意观察蜡烛A的大小和它的像的大小是否相同。
(4)移动点燃的蜡烛A,重复实验步骤(2),(3)多次实验(在标记点前标上序号)。
(5)取下蜡烛B,将光屏放在蜡烛B的位置,从玻璃板侧面看,观察光屏上是否有蜡烛A的像。
(6)用刻度尺把各次实验中蜡烛A和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,用量角器测量这些连线与玻璃板所在位置的夹角大小,将数据记录在下表中:
实验次数 蜡烛A到镜的距离 蜡烛B(即蜡烛A的像)到镜的距离 物与像到平面镜的距离 物与像对应点的连线与镜面夹角
1 5 5 相等 90°
2 10 10 相等 90°
3 15 15 相等 90°
…
实验结论
(1)平面镜所成的像的大小与物体的大小　相等　。
(2)平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离　相等　。
(3)平面镜所成的像的位置与物体的连线与镜面　垂直　。
(4)平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
交流与评价
问题1:完成平面镜成像实验要在什么环境中进行 实验时为什么蜡烛A要点燃而蜡烛B不能点燃
提示:为了使像显得清晰,平面镜成像实验要在较暗的环境中进行。点燃蜡烛A是为了使更多的光照到玻璃板上使像更清晰从而便于我们观察。如果蜡烛B也点燃,则会因为背景太亮看不清楚蜡烛A的像,所以蜡烛B不点燃。
问题2:同学们在实验中有没有发现玻璃板除了成了一个比较清晰的像外还成了一个隐隐约约的像,这是为什么
提示:玻璃板有前后两个面,每个面都能反射成像,所以会出现两个像。
问题3:实验中发现无论怎样移动蜡烛B都无法和蜡烛A的像重合,这是怎么回事
提示:这主要是因为玻璃板和桌面不垂直,这样蜡烛A的像与桌面就不垂直了,像的底部要么在桌面上要么在桌面下,蜡烛B顺着桌面移动无法和蜡烛A的像重合。
探究点三　平面镜成虚像
　上面的实验中,我们看到蜡烛A的像是因为蜡烛A发出的光经平面镜反射后射入眼睛,它的光路图是什么样的,为什么我们感觉看到平面镜前的物体在平面镜后面
用多媒体播放蜡烛成像的过程。教师引导学生归纳。
图中,镜前烛焰上的点S射向平面镜的光线,经平面镜反射进入眼里,由于眼睛的视觉习惯,人们总认为进入眼睛的光线是沿直线传播的,因此看起来这些光线好像是从它们在镜后延长线的交点S'射出来的,跟S'处真有一光源产生一样,S'就是S点在镜中的像,因为此像不是实际光线会聚而成的,我们叫它虚像,每条反射光线都好像从虚像点发出的。
探究点四　平面镜成像应用
引导学生自学课本P78“平面镜的应用”部分并思考下列问题:
1.平面镜的应用
(1)平面镜成像,如　化妆镜　。
(2)改变光线的传播方向,如　潜望镜　。
2.球面镜
反射面是球面的一部分的镜子叫　球面镜　。
球面镜分为用球面的内表面作反射面的叫　凹面镜　和用球面的外表面作反射面的叫　凸面镜　。平行光线经凸面镜后变得发散,可以扩大视野,用作汽车　观后镜　或街角镜;凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上,可以制作太阳灶等。
【课堂小结】
第3节　平面镜成像
一、平面镜成像
1.特点
(1)像的大小与物体的大小相等
(2)像和物体到平面镜的距离相等
(3)像和物体的连线与镜面垂直
(4)平面镜所成的像与物体关于镜面对称
2.原理:光的反射定律
二、平面镜的应用
1.成像
2.改变光路
三、凸面镜和凹面镜
1.定义
2.应用
1.下列能正确表示“小鸭子”在水中所成倒影的是(C)
2.小明在某商场买鞋,他选了一双新鞋在垂直的试鞋镜前试穿,如图所示,但在镜中他看不到自己穿着的新鞋的像,为了看到,他应该(A)
A.弯腰或下蹲
B.使身体离镜子远一些
C.使身体离镜子近一些
D.把穿着鞋的脚抬高一些
3.王芳同学站在平面镜前3 m处,她的像到镜面的距离为　3　m,现将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面1 m处,如图所示,这时她　仍能　(选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像。
4.检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像(如图所示)。
视力表在镜中的像与被测者相距　4.2　m。
5.如图所示,在练功房里,小红同学利用平面镜来帮助矫正舞蹈姿势。画出她的脚上B点的光线经过平面镜后进入人眼A点的光路图。
　　答案:如图所示
6.如图所示是人眼看见A物体在平面镜中的像A'的示意图,请确定物体A的位置并画出入射光线。
　　答案:如图所示
本次实验是学生自己动手实验,通过探究,发现问题,这也有利于纠正固有的错误观念。个别小组只是好奇观察所成的像,没注意到后面蜡烛所放位置是否与镜前蜡烛所成的像完全重合,导致物距和像距测得不准,有的忽视了探究像与物连线与镜面的关系,使实验流于形式,得不出自主实验的结论,而多数学生的实验在教师引导,点拨下进行得比较顺利。由于学生在实验过程中操作较慢,后面显得时间有点紧,平面镜成像作图题没有得到很好的训练,后续的课堂中需要加深这方面的练习。
1.阿基米德死光
古罗马帝国时期,罗马帝国自恃武力强大,屡屡入侵西西里岛上的一个弱国——叙拉古国。战争打得十分残酷。几次交战下来,叙拉古国的男子大多都丧生在敌人的长矛利剑之下,剩下的只有老人、妇女和儿童了。公元前214年的一天上午,晴空万里,阳光灿烂,罗马帝国的数十艘战船向西西里岛的锡拉兹城进攻。希腊科学家阿基米德和叙拉古国国王站在高高的礁石上,观察着海面。远处那渐渐变大的一只只帆影说明罗马帝国军队的大举进攻又要开始了。城堡中的兵力已经很少了,情况十分危急。这时阿基米德建议国王命令人们把全岛所有的镜子统统拿到岸边,在海岸上严阵以待。当罗马战船驶近时,一声令下,全岛所有的镜面都把太阳的反射光对准入侵的敌指挥船的油布帆。顷刻,无数道耀眼的光芒射向敌指挥船,使那浸过油脂的船帆燃起冲天大火。罗马人大惊失色,驾驶战船狼狈而逃。阿基米德的智慧拯救了这座城市。古罗马人将镜子反射的太阳光称为“阿基米德死光”。
2.万花筒
万花筒是一种光学玩具,只要往筒眼里一看,就会出现一朵美丽的“花”样。将它稍微转一下,又会出现另一种花的图案。不断地转,图案也在不断变化,所以叫“万花筒”。万花筒的图案是如何来的呢 原来是靠玻璃镜子反射而成的。它是由三面玻璃镜子组成一个三棱镜,再在一头放上一些各色玻璃碎片,这些碎片经过三面玻璃镜子的反射,就会出现对称的图案,看上去就像一朵朵盛开的花。万花筒的原理在于光的反射,而镜子就是利用光的反射来成像的,这种成像原理我国远古时代的古人就已掌握。古书《庄子》里就有“鉴止于水”的说法,即用静止的水当镜子。据说真正的万花筒玩具是英国物理学家大卫·布尔斯答于1816年发明的,而我国民间也很早就有了这种玩具,而且有创新,生产出了许多新型的万花筒。