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第3节 平面镜成像
八年级
初中物理
第四章 光现象
1．能说出平面镜成像的特点，会应用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。
2．会运用平面镜成像特点作图。
3．了解平面镜在生活中的应用。
学习目标
平的、光滑的、能成像的反射面叫平面镜。生活中的镜子、玻璃、平静的水面等都属于平面镜。
平静水面
物
像
平面镜成像的特点
知识点一
2. 作出猜想：
（1）像与物的大小 ————（相等/不相等）
（2）像与物到平面镜的距离 ————（相等/不相等）
（3）像与物的位置在平面镜————（同侧/异侧）
实验:探究平面镜成像的特点
√
√
√
1. 提出问题：平面镜成像时，像的大小、位置跟物体的大小、位置有什么关系？
（1）实验器材：深色透明平板薄玻璃、支架、笔、刻度尺、量角器、两支一样的蜡烛、火柴、白纸等。
3. 设计并进行实验
（2）实验过程：
①在水平桌面上铺一张白纸，用支架将玻璃板固定，使其竖直立于白纸上，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表平面镜的位置。
②在玻璃板前放一支蜡烛并点燃，透过玻璃板观察后面的像。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再拿另一支没有点燃的同样的蜡烛放在玻璃板后移动，直到看上去它跟前面那根蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那根蜡烛的像的位置。
④用笔在纸上记下这两个位置并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
⑤移动点燃的蜡烛，重做上面的实验。
⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用量角器测量蜡烛与像的连线和镜面的夹角，用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离，并填入表中。
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（等大、放大或缩小） 像与物的连线与镜面的关系 光屏上有无像
1
2
3
9
11
14
等大
等大
等大
垂直
垂直
垂直
9
11
14
4. 实验数据整理归纳
无
无
无
5. 分析论证、实验结论
平面镜成像的特点：
①平面镜所成的像为正立的虚像；
②像的大小与物体的大小相等；
③像和物体到平面镜的距离相等;
④像和物体的连线与镜面垂直。
平面镜成像的规律也可以表述为：平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。
①为什么要用玻璃板代替平面镜？
因为平面镜无法确定像的位置，而透明又有反射性的玻璃板正好可以看到虚像的相对位置。便于确定像的位置。
②为什么要用薄玻璃板而不是厚的？
不用厚玻璃板是因为厚玻璃板会使蜡烛成两次像，不能准确找到像的位置。而用薄玻璃板能够使这两个像最大限度地靠近，近似重合，从而准确找到像的位置。
6.交流讨论
找两个完全相同的物体，分别放在玻璃板的两侧，并移动放在玻璃板后的物体，直到该物体和玻璃板前物体的像完全重合为止，此时该物体的位置即玻璃板前物体的像的位置。
③实验中如何确定像的位置？
④为什么要用两个完全相同的物体？
因为平面镜成像实验中需要探究物与像的关系，所以需要在像的位置有替代品来替代虚像，得出像与物的大小相等……比较像与物的大小。
⑤为什么玻璃板要竖直放置？
为了使蜡烛在移动的过程中，蜡烛与像重合。
⑥用光屏的目的是什么？
为了探究平面镜成的是虚像。
⑦重复多做几次实验的目的是什么？
为了得到普遍的实验规律，避免实验结论的偶然性。
⑧由于玻璃板有一定的厚度，如何测量物与像到镜面的距离？
在测量物与像到镜面的距离时应选取点燃蜡烛这侧的镜面。
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。由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进人人眼光线的反向延长线的交点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'，进人眼睛的光并非真正来自S'，所以把S'叫作虚像。
平面镜成虚像的原理
知识点二
实像与虚像
实像 虚像
形成 由实际光线会聚而成的 由实际光线的反向延长线会聚而成的
显示 能用光屏承接
人眼可以看到 不能用光屏承接
只能用人眼观看
实例 小孔成像 平面镜成像
图示
平面镜成像的作图方法
典例：如下图所示，S为平面镜MN前的一点光源，我们可作出它的像S′。
S
M
N
1.根据平面镜成像原理即光的反射定律作图
作图步骤：
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；
M
N
S′
S
②分别作出两条入射光线的法线；
③根据光的反射定律，分别作出两条入射光线的反射光线；
④分别作出两条反射光线的反向延长线，它们的交点S′就是点光源S的像。
作图步骤：
①过点S做平面镜的垂线（像和物的连线与镜面垂直）；
S
M
N
2.根据平面镜成像特点即像与物关于镜面对称作图
S′
②取点S′使S′到镜面的距离等于S到镜面的距离（像和物到平面镜的距离相等）， S′就是S的像；
平面镜的应用
知识点三
1.成像
2.改变光路
1.凸面镜
凸面镜对光线有发散作用。物体在凸面镜中成正立缩小的虚像。
利用凸面镜可以观察到更大的范围。
应用:汽车的后视镜和街头路口的反光镜。
凸面镜和凹面镜
知识点四
凹面镜对光线有会聚作用。可以把平行的光会聚在一点上 。
应用:太阳灶
可以把焦点处发出的光变成平行光。
应用:手电筒,汽车灯,探照灯的反光装置
2.凹面镜
课堂小结
1.“桂林山水甲天下”，漓江两岸秀美的山峰在平静的水面清晰地映出“倒影”，它是 ( )
A.山的影子
B.山的实像
C.山倒立的虚像
D.山正立的虚像
D
随堂练习
2.一只小猫正在平面镜前欣赏自己的全身像，如图所示：此时它所看到的全身像应是图中的哪一个？ （ ）
A B C D
C
3.从平面镜内看到一只钟面上的指针位置如图所示，此时时间是（ ）
A.7:25
B.6:35
C.5:25
D.4:35
D
A
B
C
D
4.下图中是四幅关于字母“F”经平面镜反射成像的示意图，其中正确的是（ ）
C
5.平面镜成像是由于光的______而形成。物体在平面镜中所成的像是_________________。若小明同学身高1.5m，他站在大衣柜的穿衣镜前2m处，他在镜中的像高_____m；像与他相距_____m；若他逐渐远离穿衣镜，那么镜中的像大小将 。（选填“变大”“变小”或“不变”）
反射
正立等大的虚像
1.5
4
不变课题 第四章 第3节 平面镜成像 1课时
授课教师 授课类型 新授课
教学目标 1.通过小组合作探究实验，分析总结平面镜成像特点，会运用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。 2.通过学生自主实验和作图，准确知道虚像概念、平面镜成像原理，会运用平面镜成像原理作图。3.通过演示实验和自主学习，说出平面镜在生产生活中的应用，初步认识科学技术对人类生活的影响。
教学重点、教学难点 重点：通过实验探究，总结平面镜成像特点。难点：通过自主实验，清楚知道虚像概念、知道平面镜成像原理。
教学方法 学生探究是本节课教学的重点，为了避免探究过程的盲目性和形式化,使探究活动达到启迪学生思维、发展学生能力的目的,教师应与学生一起设计、修改和完善实验方案,教师作为教学活动中的引导者,在学生思维受阻时给予适时适当的引导和启发。
教学准备 玻璃板、支架、白纸、火柴、蜡烛、刻度尺、量角器、平面镜、多媒体课件等。
教学过程 一、新课引入教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，可以看到它们都是平的。用它们可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，并与物体本身的形状一样。我们把这样的镜子叫平面镜，把出现在镜子里的“面孔”叫像。再让学生观察自己在平面镜中的像，并提出一些问题让学生思考：当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？像的大小与物体的大小有怎样的关系？像的大小与平面镜的大小有关系吗？这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生的兴趣，使学生对平面镜成像有一个感性认识，为学习本节的内容奠定基础。二、讲授新课知识点一 平面镜成像的特点活动1：照镜子请一位同学上台演示。其他同学认真观察并思考：（1）像的位置和物的位置有什么关系？（2）平面镜中，像的大小和人的大小一样吗？（3）改变到平面镜的距离，像的大小改变吗？像到平面镜的距离怎样变化？ 活动2：探究平面镜成像特点（1）引导学生猜想假设猜想1：像与物的大小可能相等。猜想2：物体离镜越远，像越小。猜想3：像与物到平面镜的距离可能相等。（2）引导学生设计实验①引导学生思考问题，体会设计实验的思路。问题1：如何确定像的位置？问题2：如何比较像与物的大小关系？问题3：结合问题1和问题2，选择什么器材进行探究？②先独立思考，再组内讨论，然后组员展示、组间补充。问题1：用薄玻璃板代替平面镜目的？问题2：用两根相同蜡烛的目的？问题3：使用刻度尺的目的？问题4：光屏的作用？（3）学生分组实验步骤一：在玻璃板的一侧放蜡烛A，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像，并将蜡烛B放在像的一侧，移动观察蜡烛B 是否与蜡烛A重合。步骤二：当蜡烛B 与A的像完全重合时，将光屏放在蜡烛A的像的位置，观察光屏上的情况。步骤三：记录蜡烛B 与A的像完全重合时，A和B 的位置，铅笔连线后，用刻度尺测量蜡烛A与蜡烛B 到玻璃板之间的距离。步骤四：用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角。实验数据记录表格：（4）分析和论证结合所做实验，将以下结论补充完整：组内分析交流，组员展示，组间补充，教师完善。结论1：像与物大小_______。结论2：像与物到平面镜距离_______。结论3：像与物对应点的连线与镜面_______。结论4：平面镜成的像是_______像。平面镜成像规律可以表述为：平面镜所成的像与物关于平面镜对称。知识点二：平面镜成像的原理步骤一：用蓝色的纸带表示入射光线。步骤二：把纸带沿着平面镜的方向折过来，代表光线遇到镜面发生了发射（如图甲所示）。步骤三：用红色部分表示反射光线，人的眼睛在接收到反射光线后，逆着反射光线看回去，再把下面的这层纸带拉出来代表反射光的反向延长线，由几何知识得知，物和像是关于平面镜对称的，并在这个过程中体会虚像是如何形成的（如图乙所示）。甲 乙 丙 丁步骤四：结合实验，组内讨论并尝试作出平面镜成像原理图（如图丙、丁所示）。归纳总结：平面镜成像原理——光的反射。知识点三 平面镜的应用1.平面镜成像不仅用于日常生活，也在其他方面应用甚广。问题：同学们想一下哪些地方用到平面镜？答：练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作；牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙；潜水艇下潜后，艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况。2.改变光线的传播方向(1)讲一段故事：公元前215~212年间，罗马人大举入侵希腊，派出一支船队，满载精兵，准备攻打阿基米德的家乡——叙拉古城，面临来势凶猛的强敌，阿基米德求见国王，献出破敌妙计，他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队。每人各执一面平面镜，把太阳光集中向罗马战船反射，不一会儿，罗马战船上的士兵被照得头晕目眩，丧失战斗力被迫而退。阿基米德利用平面镜把光反射的原理，击退了敌人，拯救了他的家乡。(2)教师画一个潜望镜示意图，如图甲所示。 甲 潜望镜 乙 潜水艇上的潜望镜如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°，这样就做成最简单的潜望镜。三、课堂小结回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。四、板书设计 第3节 平面镜成像一、平面镜成像的特点1.平面镜成的是虚像。2.像和物体的大小相等。3.像和物体到镜面的距离相等。4.像和物体的连线垂直于镜面。二、平面镜成像的原理平面镜成像原理——光的反射。三、平面镜的应用1.成像。2.改变光路。
教学设计反思 本节课实验是中考的重点,学生对于实验的设计,用玻璃板代替平面镜进行实验,选择两个完全相同的蜡烛、光屏的作用,方格纸的用途,都不易被学生接受和理解。教学中往往忽略交流与评估，实验中对实验的反思、交流评估也要重视,加强反思性学习有助于增强学生对科学探究的评估意识和能力,有利于促进科学探究整体教学目标的落实。
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