4.3 科学探究：平面镜成像 教案 2023-2024学年教科版初中物理八年级上册

4.3 科学探究 平面镜成像 【学习目标】 1．知道倒影的形成； 2．了解平面镜成像的特点及应用； 3．初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。 【教学重难点】 重点：平面镜成像原理，平面镜的应用。 难点：虚像是怎样形成的。 【教学方法】 实验探究法、合作交流法、讨论法 【教学过程】 一、新课导入： 教师播放猴子捞月亮的视频。 天上的月亮是真的掉到井里了吗？井里的月亮实际上是什么呢？这个神奇的现象就跟镜子有关，下面我们学习平面镜成像的有关知识。 二、新课讲授： 平面镜成像的特点 1．认识平面镜 请同学们想一想：同学们几乎每天都要“照镜子”，根据你的观察和使用，能告诉大家什么是平面镜吗？ 学生思考交流讨论：表面平滑且能够反光的镜子就是平面镜。 请举出除了生活中的镜子，还有哪些物体也可以看做平面镜。 学生举例：平玻璃板、平静的水面、抛光的金属表面等。 2．实验探究：平面镜成像的特点 (1)提出问题 平面镜成像有哪些特点？ (2)猜想与假设 以小组为单位交流讨论，根据日常生活中的经验进行猜想，并对猜想进行归类整合，明确实验探究平面镜成像特点，主要研究：①像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离的关系；②像与物体的大小关系；③像与物体的连线与平面镜是否垂直；④平面镜成的是虚像还是实像。 (3)制订计划与设计实验 请学生对照教师提供的器材，说明它们的作用分别是什么？ 教师顺势提出几个问题： ①为什么有两只蜡烛，并且两只完全一样？ ②为什么要用玻璃板替代平面镜？ ③光屏的作用是什么？ ④方格纸的作用是什么？ 学生思考交流并回答： ①可以对比像与物体的大小关系。 ②既能成像，又可以透过玻璃板观察后面的蜡烛，使与像完全重合，这样便于确定像的位置。 ③观察像能否呈现在光屏上，判断像的虚实。 ④便于测量比较像到平面镜的距离与物到平面镜的距离关系。 以小组为单位，根据需测量的数据进行表格的设计。 次数 蜡烛到平面镜的 距离/cm 蜡烛的像到平面 镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛 的大小关系 1 2 3 (4)进行实验 学生明确实验要求后，小组利用老师提供的器材，分工合作交流，进行实验。 教师巡回指导，及时解决实验中出现的问题，在实验过程中，将实验数据记录在设计的表格中。 ①把一根蜡烛放在玻璃板前，可以看到蜡烛在玻璃板后有一个像。 ②再拿一根同样的蜡烛在玻璃板后移动，直到看上去跟前面那支蜡烛的像完全重合，记下此时两支蜡烛的位置。 ③用刻度尺量出玻璃板前面的蜡烛与玻璃板后面的蜡烛到玻璃板的距离，并将数据填入表中。 ④移动点燃的蜡烛，重做实验。 (5)分析论证，得出结论 学生分组展示数据，进行分析、交流。 师生共同归纳总结平面镜成像的特点： ①像与物大小相等。②像与物到平面镜距离相等。③像与物的连线垂直于平面镜。④成的是虚像。 教师点拨： ①在做平面镜成像实验时，应注意如下细节：选择玻璃板而非平面镜，而且玻璃板要薄、要垂直桌面。用来替代像的蜡烛不能被点燃。 ②可以让学生拿一个光屏放在玻璃板的后面，看像能否被光屏承接。 ③不能只做一次实验，要多次实验，并且使物体到玻璃板的距离一直变大，观察像的大小是否变化。 (6)评估交流 请学生讨论反思实验过程中，出现了哪些问题影响了实验的正常进行，或影响了实验结论的正确得出，找出实验中的不足进行优化，改进实验过程和方法。 3．平面镜成的是虚像 师生讨论：在实验中，玻璃板后面并没有点燃的蜡烛，我们为什么能看到玻璃板后面有燃烧的烛焰？ 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。 平面镜成像的原理是光的反射定律，所成的像是正立等大的虚像，不能用光屏承接。 (二)平面镜成像作图 教师利用例题规范平面镜成像作图的要求。 在图中，根据平面镜成像特点，画出物体MN的像M'N'。 答案：如图所示： 教师点拨： 平面镜成像作图的规范化要求： 1．平面镜的反射面和非反射面不能混淆，平面镜的非反射面要画上短斜线。 2．实际光线要画成实线，并用箭头表示光的行进方向。 3．虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示。 4．要符合光的反射定律和平面镜成像的特点。 (三)平面镜的应用 学生自主阅读课本P78～P79内容，并观看平面镜的应用视频，学生分组交流讨论平面镜的应用： 1．平面镜能够成像； 2．平面镜可以改变光的传播方向。 (四)凸面镜和凹面镜 学生阅读课本P79，完成以下问题： 1．凸面镜对光线有发散作用，具体应用有哪些？ 2．凹面镜对光线有会聚作用，举例说明其会聚作用。 学