第四章 光現象 第3節 平面鏡成像

【教材依據】人教版，八年級上冊，第四章，第三節

一、設計思路

1、指導思想

平面鏡成像是學生在學習了光的直線傳播與光的反射規律後的一節實驗探究課，它是前兩節課知識的應用，所研究的現象與規律非常貼近生活，也是學生遇到的第一個比較完整的科學探究。這個探究在整個初中物理探究性學習中起示範作用，本節課的一些研究方法和思路，為後面一章研究凸透鏡成像奠定了基礎，所以本節具有承上啟下的作用。本節教學設計以素質教育精神和新課程理念為指導，以«義務教育2011年物理課程标準»為依據,重在體現探究思想，讓學生通過探究經曆“提出問題”的過程，學會如何把一個比較寬泛的問題進一步明确化、具體化；認識到“收集證據”的重要性，培養嚴謹的科學态度和實事求是的科學精神，學會從收集的證據中總結和歸納出規律性的知識，并體驗科學研究的過程，受到科學研究方法的教育。并通過此探究活動，逐步體會到科學事實是檢驗科學結論的唯一标準，實驗數據就是體驗科學事實的證據，是進行科學分析的根據。

2、教學目标

1. 知識與技能

①知道并能描述平面鏡成像的特點。

②了解平面鏡成虛像的原因。

③了解日常生活中平面鏡的應用。

1. 過程與方法

通過實驗，探究并了解平面鏡成像的特點，進一步學習實驗探究的基本思路和方法。

1. 情感态度與價值觀

①能通過對平面鏡、球面鏡的應用的了解，領略物理現象的美妙與和諧，獲得發現的喜悅，感受科學技術對人類生活的影響。

②通過經曆科學探究過程，培養學生初步的科學探究能力，激發科學探究的興趣與熱情。

（4）現代教學手段的運用

多媒體課件、短視頻，以及自制教具——萬花筒、潛望鏡等。

3、教學重難點

教學重點：探究平面鏡成像的特點；

教學難點：探究平面鏡成像的特點以及對虛像的理解。

二、教學準備

把學生分成若幹組，每個小組準備：方格紙一張（學生提前畫好格子），平面鏡成像器材一套，完全相同的蠟燭兩支，火柴一盒，刻度尺一把。

三、教學過程

（一）引入新課

方案一：播放與平面鏡成像有關的視頻——雲在水裡飄、河水“倒映”岸上的景物……引導學生思考并提出他們感興趣的問題：

水中的倒影和岸上的景物之間有什麼規律，大小改變嗎，是正立的還是倒立的？

方案二：教師出示自制教具“萬花筒”，讓學生透過萬花筒去觀察。引導學生思考并提出問題：這麼美麗的景象是如何形成的呢？今天，我們就來學習《平面鏡成像》，去探索其中的奧秘。

方案三：用多媒體播放古詩《宿建德江》

移舟泊煙渚，日暮客愁新。

野曠天低樹，江清月近人。

教師提問：在這首詩裡，詩人所看到的月亮和實際的月亮大小一樣嗎？

以上設計方案中提出的問題，并不要求學生立即回答，隻是為了引起研究興趣，為探究“平面鏡成像特點”中的“提出問題”作必要的鋪墊。

（二）互動新授

1、平面鏡成像的特點

讓學生用桌面上的玻璃闆去觀察自己所成的像，思考：平面鏡所成的像與物體的大小有什麼關系呢，它和物體分别到達鏡面的距離又有什麼關系呢？

學生進行猜想與假設。

猜想一：像與物到鏡面的距離相等；

猜想二：像是近大遠小的；

猜想三：像與物大小相等。

……

設計實驗：

請大家觀察桌面上的實驗器材，思考下面三個問題：

（1）反射面為什麼選用玻璃闆而不用平面鏡？

（2）為什麼準備兩支完全相同的蠟燭？玻璃前的蠟燭代表什麼，玻璃闆後面的呢？

（3）方格紙有什麼作用？

小組讨論後得出答案：（1）便于找到像的位置。（2）兩支完全相同的蠟燭便于比較像與物體的大小關系。玻璃闆前的蠟燭代表物體，後面的代表物體經平面鏡所成的像。（3）方格紙便于比較距離關系。

讨論實驗方案：教師引導學生分組讨論實驗方案，并進行小組間的方案交流。針對學生暴露出的問題，教師應及時指導。方案如下：

照圖那樣，在桌面上鋪好方格紙，紙上豎立一塊玻璃闆作為平面鏡。沿着玻璃闆在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置，把一支點燃的蠟燭放在玻璃闆的前面，可以看到它在玻璃闆後面的像。

再拿一支外形相同但不點燃的蠟燭，放在玻璃闆的後面，移動蠟燭，直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合。這個位置就是前面那支蠟燭的像的位置。在紙上記下這兩個位置，同時注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。為了得出普遍規律，還需要多次移動點燃的蠟燭，重複實驗。

進行實驗，收集證據：

學生分組實驗，并記錄實驗數據，教師巡回指導，找出其中有代表性的操作，為交流和評價環節作準備。

實驗記錄數據如下表所示（多媒體課件出示實驗數據表）。

分析與論證：

1. 請各小組展示實驗數據，并根據實驗數據以及實驗現象，歸納平面鏡成像的特點。最後師生共同整理，得出以下結論：

①平面鏡所成像是虛像;②像與物的大小相等;③像與物的對應點連線跟鏡面垂直;④像與物到鏡面的距離相等。

可以用一句話來概括平面鏡成像特點,,那就是“像和物關于平面鏡對稱”。

（2）在本次實驗中，你還有什麼新的發現？

請各小組彙報此次探究實驗中還存在哪些新問題，或出現哪些新狀況。例如：

①後面的蠟燭無法與像重合；②好像看到了兩個燭焰的像；③為什麼要選擇深顔色的玻璃闆；

……

學生在教師的引導下解決這些問題：

如果玻璃闆沒有與桌面垂直，則後面的蠟燭将無法與像重合；由于玻璃闆有厚度，會有兩個反射面，所以成兩個像；用深色玻璃，燭焰的像更清晰……

2、虛像的判斷

讓學生拿一張白紙在玻璃闆後面去承接燭焰的像，觀察像能否出現在紙上。學生發現紙上并沒有出現燭焰的像。

教師指出：這就是虛像。并講解實像與虛像的區别：實像，光屏可以承接；虛像，光屏無法呈現。然後教師引導學生通過作圖來進一步理解虛像。

以點成像為例說明一下。如下圖所示,我們從鏡前點燃的蠟燭燭焰上任找一個發光點S,它發出的光線照射到平面鏡上,根據光的反射定律,可以作出它們相應的反射光線,這樣光線是發散的,它們不可能會聚。将它們進行反向延長,其反向延長線相交于一點S',反射光線就好像從S'點發出的一樣,則點S'就是點S的像。由于鏡後并不存在此發光點,故是虛像。對應于物體上每一個物點有一個虛像點,

這些虛像點就組成物體的虛像。

并指導學生看教材78頁圖4.3-3，指出平面鏡後面實際并不存在發光點S’， S’也不是反射光線的交點，而是反射光線反向延長線的交點，所以是虛像。

鞏固練習：給出一個發光點P, 讓學生畫出它的虛像點P’。

3、平面鏡的應用

學生閱讀教材78頁到79頁，以及科學世界部分，提出問題：

（1）平面鏡有什麼作用？

（改變光路，成像）

（2）凸面鏡、凹面鏡分别對光線有什麼作用？請說出具體的應用。

也可以播放視頻“凸面鏡的應用”、深山“天眼”國之重器、“凹面鏡的應用——太陽竈”拓寬視野。

(三)課堂小結

（1）請學生交流通過本節課的學習在知識和學習方法上都有哪些收獲？

（2）解釋導課環節老師提出的問題。

（四）布置作業

1、教材80頁“動手動腦學物理”1、2、3題，鞏固所學知識。

2、完成小制作——潛望鏡。

1. 教學反思

本節教學設計以義務教育物理課程标準為指導思想，體現新課程理念。通過實際教學，有以下幾點收獲：

1. 以學生活動為主線。本節教學設計重在培養學生的實驗探究能力，讓學生體驗科學探究的整個過程，所以學生是本節課的主體，教師的作用就是引導、點撥學生，避免包辦式、急功近利型的教學方式。

2、關注科技前沿。例如對500米口徑球面射電望遠鏡——中國天眼的介紹，把物理教學與科技前沿緊密聯系，讓學生感受到科技發展給社會進步帶來的影響，體會物理的有用性，逐步樹立科學的世界觀。

3、鼓勵學生小制作。以科技與自制教具為背景，是近十年來陝西中考的高頻考點，本節用自制教具引入新課，并要求學生完成小制作，既緊貼中考考點，又提高學生的動手、動腦能力，激發了創造精神。

4、注重學科滲透。例如導課方案三用古詩詞引入本節課的學習，以及授課環節對平面鏡成像特點的概括——像和物關于平面鏡對稱，把物理知識的學習與其他學科聯系在一起，讓學生了解自然界事物的相互聯系，符合物理課程基本理念——注意學科滲透，關心科技發展。

5、注重分層次教學。本節教學設計在設計意圖上，既面向全體，又對優等生提出更高的要求。例如補充的問題，都是為了培養優等生，激發他們的求知欲望以及競争意識。

存在問題:1、由于學生人數較多，課堂上難免有“混亂”。教師既要指導學生活動，又要維持課堂紀律，顯得手忙腳亂。今後應注意各小組成員的分工，使每位學生都有明确的任務。

2、由于學生第一次進行探究性的分組實驗，加之過高估計學生的能力，相當一部分學生剛開始無從下手，左顧右盼，不知如何去做。今後，應多給學生創設更多的機會，培養他們的探究能力、動手能力、創新能力，更好的體現新課程理念。

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