【轻松备课】沪科版物理八年级上 第四章第二节 平面镜成像 教学详案

第二节 平面镜成像
设计说明 本节主要内容有：探究平面镜成像的特点，了解平面镜成像特点的应用，认识凹面镜和凸面镜。 关于平面镜成像，学生既熟悉又好奇，对平面镜成像特点怀有强烈的探究愿望，这是学生学好本节的基础。从知识体系上来看，平面镜和球面镜是上一节光的反射现象的重要应用；另外通过本节课的学习，学生初步建立“像”的概念，为进一步学习凸透镜成像奠定基础。 教学目标 【知识与技能】 1．了解平面镜成像的特点。 2．了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。 3．理解日常生活中平面镜成像的现象。 【过程与方法】 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。? 【情感、态度和价值观】 培养学生实事求是的科学态度和合作意识。 重点难点 教学重点 学生对平面镜成像怀着浓厚的兴趣，探究平面镜成像特点的实验方法非常巧妙，让学生经历“探究平面镜成像特点”的过程，能够很好地培养学生的探究能力，使学生领悟其中的科学方法，增强学生对科学实验的兴趣。所以平面镜成像特点的探究过程，是本节教学的重点。 教学难点 在探究平面镜成像特点的过程中，实验的设计方法学生难以想到，对于初学者来说也不易理解，实际操作起来又较为复杂，所以该实验的设计与操作是本节教学的难点。 教学方法 实验探究法、讲解法、讨论法、启发诱导、活动体验。 教具、学具 计算机多媒体教学系统、教学课件、蜡烛、火柴、玻璃板、刻度尺、量角器、平面镜等。 授课时数 2课时 第1课时 平面镜成像 教学过程 导入新课 展示PPT中如图所示的图片，教师讲述：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。仔细观察物体与其像有何异同？平面镜成像的特点是什么？ 讲授新课 一、认识平面镜 展示课件，教师讲解： （1）表面平整光滑的能成像的反射面叫平面镜。例如，平静水面、光滑的玻璃面等；（2）平面镜成像的原理是光的反射。 二、探究平面镜成像的特点 1．活动体验：观察平面镜中的像 请同学们利用手中的平面镜观察自己的脸，并思考下列问题： （1）你的像在平面镜的什么位置？ （2）在平面镜中，你的像的大小和你的大小一样吗？ （3）当改变你与平面镜的距离时，像的大小改变吗？像到镜面的距离怎么变化？ 2．探究平面镜成像的特点： （1）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？ （2）猜想与假设 ①像与物的大小可能相等。 ②像到镜面的距离与物到镜面的距离可能相等。 ③像与物左右可能相反。 （3）设计实验 问题1：平面镜里的像是虚像，手又不能伸进平面镜，怎样才能找到像的位置？ 答：用玻璃板替代平面镜。 问题2：平面镜里的像是虚像，怎样才能方便比较像与物的关系？ 答：用相同的蜡烛替代像——等效替代法。 （4）实验器材 茶色玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺、火柴、铅笔等。 （5）实验表格 实验序号物到平面镜的距离/cm像到平面镜的距离/cm像与物的大小关系123
（6）进行实验 ①将纸平铺在水平桌面上，玻璃板垂直架在纸上，在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧蜡烛的像。 ②将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。 ③将另一只完全相同，但不点燃的蜡烛放在玻璃板后像的位置，与像重合（观察到未点燃蜡烛的烛芯上好像也有了烛焰），比较像与蜡烛的大小以及正倒关系。 ④在玻璃板下所铺的白纸上描绘出蜡烛、玻璃板和蜡烛像的位置。 ⑤画出连接蜡烛和像的直线，量出直线与玻璃板的夹角，用刻度尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 实验注意事项：①玻璃板放置时要与桌面垂直。②完成一次实验后改变蜡烛的位置再重做两次实验，避免实验数据的偶然性；将实验采集的数据填在表格中，同时完成实验结论的填写。 （7）分析论证、得出结论 跟踪训练 作出图物体在平面镜中所成的像。 三、平面镜成像特点的应用 1．自主学习 阅读课本第59页“平面镜成像特点的应用”部分的内容，并完成下列问题： （1）牙科医生给病人检查牙齿时，经常把要伸入病人口腔中的一个小镜子先在火上烤一烤，这个小镜子是一个____________镜，利用它可以看到牙齿的像。 解答：由于平面镜能够成正立等大的虚像，口腔科医生利用平面镜成像可以方便地观察不容易直接看到的部位。 （2）为了使客人感觉室内宽敞，某商店的主人在一面墙上装了一个与墙等大的平面镜，这是利用了______________原理达到这一目的，这样可以使人感觉房间的大小是原来的______________倍。 解答：根据平面镜成像的特点，像和物体各对应点到平面镜间距离相等，这样就使房间里的物体在镜中所成的像与实际物体距离是物距的2倍，因为主人在一面墙上装了一个与墙等大的平面镜，所以这样可以使人感觉房间的大小是原来的2倍。 2．教师讲解：平面镜可以改变光的传播方向 （1）早期军事上的潜望镜利用两块平面镜改变光路。 （2）塔式太阳能电站的平面镜可以把太阳光反射到同一个位置。 四、面镜在生活中的应用 阅读课本第60页“信息窗”部分的内容，并说出面镜在生产生活中的应用。 课堂小结 当堂达标 1．某同学从平面镜前2.5 处面镜，则该同学在平面镜中像的大小将（ ） A．变小 B．变大 C．不变 D．可大可小 答案：C 2．爱美之心熊亦有之。如图所示为长沙生态动物园引进的大熊猫“双双”正抱着一根竹子在镜前欣赏自己。此时，它从镜中看到的自身像应该是下列中的（　　） A B C D 答案：D 3．小丽同学身高为1.6，她在镜中像的高度是＿＿＿＿m；她到镜面的距离是0.4m，像到她的距离是＿＿＿m。 答案：1.6 0.8 4．一只小鸟在离湖面10 m的上空飞行，若湖深5 m，则小鸟在湖里所成的像与它的距离是_______m，它在湖里所成的像是________像（选填“虚”或“实”）。 答案：20 虚 5．小明做研究平面镜成像的实验时，先将蜡烛放在平面镜前50 cm处，他记下了像的位置，然后，他将平面镜向蜡烛移动了10 cm，则第二次成像的位置与第一次成像的位置比较（ ） A．向平面镜移动了10 cm B．向平面镜移动了20 cm C．远离了平面镜10 cm D．远离了平面镜20 cm 答案：A 6．请你根据平面镜的成像特点作出物体ABC在平面镜中的像。 答案：如图所示。 板书设计 第1课时 平面镜成像 一、认识平面镜 1.定义：表面平整光滑的镜面叫平面镜 2.成像的原理：光的反射定律 二、探究平面镜成像的特点 1.像和物大小相等 2.像和物到镜面的距离相等 3.像和物的连线垂直于镜面 4.平面镜成虚像 三、平面镜成像特点的应用 成像、改变光路 四、面镜在生活中的应用 第2课时 习题课 教学过程 题型一 探究平面镜成像的特点 【知识精讲】 【实验器材】两支完全相同的蜡烛、玻璃板、支架、白纸、光屏（判断实像和虚像）、刻度尺和火柴。 【实验装置】 【实验要点】 （1）将玻璃板垂直架在水平桌面的白纸上； （2）先透过玻璃板看另一侧的像，再在像的位置放一光屏，不通过玻璃板，直接观察光屏，看光屏上是否有蜡烛的像； （3）将另一支完全相同的蜡烛放到成像的位置，比较像与蜡烛的大小关系； （4）连接像点与物点，并用刻度尺测量物距和像距； （5）该实验尽量在较暗的环境中进行。 【要点探究】 （1）为什么用玻璃板代替平面镜？ 提示：玻璃板既能看到所成的像，又能看到玻璃板后面的蜡烛，便于确定像的位置和比较像与物的大小。 （2）为什么要选用两支完全相同的蜡烛？ 提示：便于比较像和物的大小关系。 （3）为什么要让玻璃板与桌面垂直？ 提示：使像和物在同一水平高度，便于确定像的位置，也便于比较像和物的关系。 （4）实验中观察到蜡烛在玻璃板后面会有两个几乎重叠的像，为什么？如何克服这种现象？ 提示：这是由于玻璃板较厚，它的前后两个表面都会成像，故能看到两个像。实验时选用较薄的玻璃板，尽量使两个像“重合”。 【典例剖析】 例1 如图甲、乙所示，两图是小月同学探究平面镜成像特点的实验情景。 （1）玻璃板竖立在水平桌面上，点燃的蜡烛竖直立在玻璃板前，玻璃板后出现的像。 （2）小月同学拿另一支与大小相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直至与的像重合，如图乙所示，由此可得出像和物大小___________（选填“相等”或“不等” ）；若向玻璃板靠近，应将向___________（选填“远离”或“靠近” ）玻璃板的方向移动，才能使重新和的像重合。 （3）将取走，在处竖放的白纸上不能承接到的像，说明平面镜成＿＿＿＿＿＿（选填“虚”或“实”）像。 【解析】蜡烛与蜡烛大小相同，与的像能够重合，说明像和物的大小相等；若向玻璃板靠近，则它在玻璃板中的像也向玻璃板靠近，应将向靠近玻璃板的方向移动，才能使重新和的像重合；将取走，在处竖放的白纸上不能承接到的像，说明平面镜成虚像。 答案：（2）相等 靠近 （3）虚 【拓展探究】上述实验中： （1）用玻璃板代替平面镜的目的是______________________________。 （2）该实验在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中完成，其现象更为明显。 【解析】（1）用玻璃板代替平面镜的目的是玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于观察到所成的像的位置与物体的位置有何关系和比较像与物的大小关系。（2）该实验要在较暗的环境中完成，使所成的像更加清晰。 答案：（1）便于确定像的位置及比较像与物的大小 （2）较暗 【跟踪训练】 1.如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景：透明玻璃板竖直放在水平桌面上，两支相同的蜡烛竖立在玻璃板两侧，请根据实验回答下列问题。 （1）为了便于观察实验，应选在_______________ （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 （2）选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的_______________关系。 （3）实验中，测得蜡烛到玻璃板的距离为5 cm，移动蜡烛，使它与蜡烛的像完全重合，此时蜡烛到玻璃板的距离为_______________cm。 （4）实验中若移开蜡烛，用白纸作光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛的像，说明平面镜成的是_______________（选填“虚像”或“实像”）。 （5）实验中，小红发现玻璃板后出现两个蜡烛的像，其原因是她选用的玻璃板_______________（选填“太厚”或“太薄”）。 答案：（1）较暗 （2）大小 （3）5 （4）虚像 （5）太厚 题型二 平面镜成像特点 【知识精讲】 平面镜成像特点：平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直（像和物体关于镜面对称），平面镜所成的像是虚像。 【典例剖析】 例2 清澈平静的湖面上空，一只小鸟正向下俯冲捕食。下列说法正确的是（ ） A．像变小，像距变小 B．像变小，像距变大 C．像的大小不变，像距变大 D．像的大小不变，像距变小 【解析】平静的湖面相当于一个平面镜，小鸟在平面镜中成虚像，小鸟和小鸟的像到平面镜之间的距离相等，大小相等，所以在小鸟向下俯冲的过程中，小鸟的像大小不变，像距变小。 【答案】D 【跟踪训练】 2.检查视力时，要求人与视力表间的距离是5 m，现在使用一个平面镜，如图所示，视力表到镜子的距离是3 m，人到镜子的距离是________m。人身高1.6 m，起身远离镜子后退，则镜中人像高________（选填“大于”“小于”或“等于”）1.6 m。 【答案】2 等于 题型三 平面镜成像作图 【知识精讲】 项目作图步骤原理图利用平面镜成像原理①从发光点引出两条光线，射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据反射定律，反射角等于入射角，作反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点即为发光点的像点利用平面镜成像特点①过S点作平面镜的垂线（像与物连线跟镜面垂直）； ②截取点，使到镜面的距离等于到镜面的距离（像与物到镜面的距离相等）； ③画出像点（像与物大小相等）
【典例剖析】 例3 请根据平面镜成像的特点作出图中箭头状物体在平面镜中的像。 【解析】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、两点即为物体AB的像，如图所示。 【答案】如图所示。 例4 竖直的墙面上有一块平面镜，小女孩站在平面镜前，她的脚前有一枚硬币（如图中点所示）。请你利用平面镜成像的特点画出小女孩看到硬币的像的光路图。 【解析】硬币反射的光线经平面镜反射后，进入了人眼，人看到了硬币在平面镜中的虚像；先作出关于平面镜的对称点，然后连接′和小女孩的眼睛，连线与平面镜的交点为入射点，连接即为入射光线，和小女孩眼睛的连线即为反射光线，并标出光的传播方向，如图所示。 【答案】如图所示。 【跟踪训练】 3.如图所示，A′B′是AB在平面镜中所成的像，请画出平面镜的位置（保留作图痕迹）。 【答案】如图所示。 4.如图所示，将一个发光小球放在平面镜前，眼睛在处看到平面镜中也有一个同样的“小球”。请作出眼睛看到该“小球”的光路图。 【解析】作出发光小球关于平面镜的对称点′即为小球的像。连接眼睛点与像点′与镜面相交于一点，即为入射点，连接，则是入射光线，为反射光线，如图所示。 【答案】如图所示。 当堂达标 1．平面镜成像实验中，以下说法正确的是（ ） A．用光屏可以呈现虚像 B．用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置 C．平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关 D．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关 答案：B 2．检查视力时，人眼与视力表的距离应为5 m，可是检查视力的房间东西墙壁最大的距离为3.5 m，此时，眼科医生把视力表挂在东墙上，在西墙上挂一面大平面镜，则被检查者应面向西坐在平面镜前合理的位置是（ ） A．距镜面3 m B．距镜面2 m C．距镜面1.5 m D．距镜面1 m 答案：C 3．如图所示，某市民正站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。地铁到站后，安全门向两侧打开，关于该市民在左右两侧安全门中成像的情况分析正确的是（ ） A．各成半个像，合起来成一个完整的像 B．在两侧安全门中成的像越来越小，直至不成像 C．都成完整的像，且两个像的位置与原来像的位置重合 D．都成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于两侧安全门之间的间距 答案：C 4．（多选）李娜同学利用如图所示的装置进行“探究平面镜成像特点”的实验。下列说法正确的是（ ） A．实验中选用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置 B．选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系 C．蜡烛远离平面镜时像变小 D．实验中无需多次改变蜡烛的位置，便可使结论具有普遍性 答案：AB 5．如图所示，S′为发光点S在平面镜MN中所成的像，S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点。请在图中作出发光点S的位置，并作出经过P点的反射光线及相应的入射光线（保留作图痕迹）。 解析：作出像点S′的对称点，即为发光点S，连接PS′，与镜面的交点为入射点O，再连接SO、OP，画上箭头，SO为入射光线，OP为反射光线，注意光的传播方向，如图所示。 答案：如图所示。 6．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下和的位置。移动点燃的蜡烛，重做多次实验。 （1）点燃蜡烛后，小明看到两个不重合的蜡烛的像，为了消除这个影响，下列做法可行的是______（选填序号）。 A．换用较薄的玻璃板 B．换用较厚的玻璃板 C．调整观察蜡烛的像的角度 （2）移去蜡烛，在其位置上竖立光屏，在光屏上________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像，说明所成的像是_______像。 （3）将蜡烛靠近玻璃板，所成像的大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 答案：（1）A （2）不能 虚 （3）不变 教学反思