平面鏡成像教學設計

創

設

情

景

引

入

新

課

提問：水中的蠟燭能燃燒嗎？

演示實驗：把一塊玻璃立在桌子上。在玻璃的前方放一只蠟燭，在玻璃的后面，放一只盛水的大玻璃杯。玻璃杯和玻璃之間的距離，要和蠟燭到玻璃之間的距離完全相等。拉上窗簾，使屋子變暗，從蠟燭這邊向玻璃望去，就會看到一個奇怪的現象——蠟燭正在水中燃燒。

提問：你能解釋一下嗎？

同學們想知道這神奇現象的原因嗎？

從而引入新課。

板書：三平面鏡成像

學生觀察實驗。感到驚奇，小組進行討論、回答，但回答不全面。

實驗現象很奇妙，激發學生的學習興趣，同時提出問題，引入課題。

實

驗

探

究

解

決

問

題

1．平面鏡成像特點

請同學們拿起桌面上的鏡子照一照。

提問：你在鏡子里看到的是不是真實的自己？

教師邊演示邊介紹鏡中的像。

請學生繼續觀察鏡中的像，并前、后、左、右移動平面鏡，觀察平面鏡中像的變化。

教師總結學生提出的問題：

①為什么用玻璃板作平面鏡？用鏡子做該實驗有什么不方便？

②像的大小與平面鏡的大小有關系嗎？

③我們怎樣確定像的位置？像是否真實存在？

④物體在平面鏡中的像與物體大小關系？

⑤實驗過程中，刻度尺有什么作用？

⑥物體和像到鏡面的距離有什么關系？

⑦物體在平面鏡中的像的左右、上下與物體是否一致？

請實驗小組就同學們提出的猜想應用平面鏡進行探究。

教師巡視，指導學生開展小組討論及應用平面鏡進行實驗。

通過剛才的實驗，我們可以得到那些結論？

根據我們本節課的目的，小組就探究問題進行猜想。根據各組的猜想，各自進行實驗設計。

小組間探討完，請小組間交流一下。

學生交流差不多時，教師要適當提出問題，引導學生。

提問：1．當有什么現象出現時，我們就知道已經找到了像的位置？

2．剛才我們已經找到蠟燭像的位置，如何測量像和物到鏡面的距離？

3．我們需要經過多次測量才能得出科學的結論，如何實現多次測量？

引導學生交流實驗結果，教師板書：

平面鏡成像特點：物體在平面鏡中成等大的虛像，像和物體到鏡面的距離相等，它們的連線與鏡面垂直，它們相對于鏡面是對稱的。

2．平面鏡成像原理

讓學生回憶“猴子撈月亮”的故事。

提問：猴子最終有沒有撈到月亮？為什么？

讓學生進行實驗：同組同學通過平面鏡看對方，移動平面鏡，觀察在什么情況下能相互看見對方，什么情況下看不見對方。

并提出問題：這種現象發生的原因？人眼為什么能從平面鏡中看到鏡前物體的像呢？

教師總結學生的結論：我能看到對方，是因為從他那發出的光線經過平面鏡反射到我的眼睛中。

提問：平面鏡中的像又是怎樣形成的？

教師通過作圖引導學生進行科學的總結。

人眼能看到各種各樣的物體，是因為由物體發出的光或反射的光射入眼中，引起了視神經的感覺，并不是光從眼睛發射向物體的。

如圖所示，人眼是根據光的直線傳播來判斷物體位置的。人能看到像是因為有光線入人眼。點燃的蠟燭上P點射出的任意兩條光線PA、PB經平面鏡反射后的反射光線E₁A、E₂B的反向延長線相交于P′點，人就會感到P′點是一個“發光點”，而P′點就是P點的虛像。同理，蠟燭上的其他點也都能在平面鏡內產生對應的虛像點，它們共同組成了蠟燭的虛像。因此，平面鏡中的虛像是由射入人眼中的發射光線的反向延長線所形成的。（這是平面鏡成像的原理）

交流與討論：

（1）這些反射光線的反向延長線一定經過哪一點？（這就是虛像不能呈現在屏上的原因）

（2）若已知像點P′和入射點A，不作法線，能否畫出反射光線？若能，請說出為什么？

（3）解釋為什么能看到蠟燭的火焰可以在水中燃燒？

3．平面鏡的應用

（1）討論：教師：平面鏡成像有哪些實際應用呢？請同學們各抒己見。

提問：除了平面鏡以外，其他物質能不能當平面鏡使用？

（2）岸邊的樹木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，為什么？

學生照鏡子，觀察回答問題。

學生繼續觀察鏡中的像，小組討論，提出問題。

學生用平面鏡進行實驗并小組討論。

學生1：對于第⑦個問題，我們觀察到，像的左右顛倒，上下一致。

學生2：第②個問題，我們通過跟其他組的交流，我們發現像的大小與鏡子的大小無關。

學生3：我們組通過實驗發現用玻璃的好處是可以找到物體在平面鏡中的像的位置，而用平面鏡則找不到像的位置。

學生4：我們組認為刻度尺可以量出像和物的位置。

……

探究的問題猜想實驗方案

①物體在平面鏡中的像是否真實存在？

②物體在平面鏡中的像與物體大小是什么關系？

③像和物到鏡面的距離是否相等？

學生1：（邊演示邊講解）將點燃的蠟燭放在玻璃前，我們可以看到在玻璃后有一個蠟燭的像。我們開始認為這個像是真實存在的，可我們用手去摸，摸不到這個像，所以我們發現原來這個像不是真實存在的。

學生2：拿一張白紙，放在玻璃后，移動它的位置看在白紙上有沒有蠟燭的像，沒有，證明像不是真實存在的。

學生3：像不是真實存在的，為了好比較我們利用手頭另一只一樣大的蠟燭，放在玻璃后，移動它尋找蠟燭的像，比較像和物的大小關系。

學生4：（邊演示邊講解）當玻璃板后的蠟燭好像在燃燒，說明我們找到像的位置，像的位置就是鏡后蠟燭的位置。

學生5：我們找到像的位置后，用刻度尺分別測出像和物到玻璃的距離，然后進行比較。

學生6：改變鏡前蠟燭的位置，重新找像的位置，進行測量。

學生進行實驗、觀察現象、記錄數據，并將數據填寫在自己設計的表格內。

學生思考，但回答不準確。

學生進行實驗。并討論問題同時進行小組間交流。

學生根據教師所畫的圖進行探討、交流、總結。

學生動手做題，交流自己的想法。

學生先討論，后回答。事例有：舞蹈演員利用平面鏡矯正舞姿；潛望鏡；梳妝打扮等等。有學生提到潛望鏡，利用潛望鏡模型讓學生玩捉迷藏的游戲。

學生舉例。平靜的水面、光亮的金屬表面、大理石地面等。

讓學生用手邊的圓珠筆和平面鏡進行演示。思考回答。

學生：因為樹頂和房頂離水面最遠，所以樹頂和房頂成的像離水面也是最遠的，這樣樹木和房屋看起來是倒立的。

學生觀察現象，盡可能多地猜想。教師在此處的作用只是引導匯總。為下面的探究打下基礎。

充分發動學生，教師在此不要發表意見，解決不了的問題，留到探究時解決。

培養學生設計實驗的能力和合作學習的能力。

多選幾組進行交流，使結論更具有代表性。

由學生熟知的故事及簡單的小實驗，引入探討成像原因。

利用前兩個問題強化虛像，第三個問題呼應開篇。

把所學知識應用到我們的生活中是我們的目的

梳

理

反

思

讓學生以“學到了什么”為線索進行小結，交流自己的收獲，提出自己的困惑。

在學生小結的基礎上，教師再做適當的補充。

本節重點：

1．平面鏡成像特點（等大、等距、虛像）

2．平面鏡成像原因：光的反射

3．平面鏡的應用

課

外

擴

展

1．你看下圖中繪畫的小女孩，在她面前擺著一個花瓶，她想準確地把這個花瓶的形狀描在紙上。你能替她想個辦法嗎？

2．在利用這節課學到的方法繼續探究凸面鏡、凹面鏡的成像特點的同時，請同學們調查一下造成現代光污染主要的來源以及改善的措施。

這是一道最基本的成像題，但沒直接問，通過這道題使學生形成一種思路。

這是一道開放性題，培養學生終身探究的能力。