第二节 探究：平面镜成像的特点（教学设计）物理沪科版2024八年级全一册

3.2 探究：平面镜成像的特点（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （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）了理解日常生活中平面镜成像的现象。 2.科学思维： 通过应用光的反射定律作图，体会虚像的形成原因。 3.科学探究： 通过经历“平面镜成像特点”的探究过程，进一步学习实验探究的基本思路和方法。 4.科学态度与责任： （1）在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题的过程，“发现”成功的喜悦。 （2）通过实验，培养实事求是的科学态度。 （3）认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。 【重点难点】 学习重点：实验探究平面镜成像的特点。。 学习难点：如何确定像的位置和平面镜成像原因。 【器材准备】 （1）玻璃板、支架、两个完全相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、光屏、平面镜等； （2）和《探究：平面镜成像的特点》相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入： 看一看 想一想 请同学们观看下面的视频，并且思考下列问题： 人和白云的倒影是怎样形成的？倒影与人和白云有什么关系 本节课我们将探究有关问题。 二、自主学习： 自主学习（一）　实验：探究平面镜成像的特点 1.任务清单：阅读教材P67--69的内容，思考完成下列问题： （时间：5分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）我们把那些　　　　的镜子称为平面镜。 （2）如何画图表示平面镜？ （3）说说什么是实像和虚像？ （4）平面镜成像时，像与物有什么关系？ （5）探究平面镜成像的特点实验需要哪些器材？ （6）如何探究平面镜成像的特点？说说你的实验思路。 （7）平面镜为什么成虚像？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　实验：探究平面镜成像的特点 1.平面镜： （1）定义：表面平整光滑的镜子。 （如：镜子、平静的水面、平滑桌面和金属器具表面、玻璃等。） （2）光学符号： （请同学们跟着老师一起画） （3）做一做：体验平面镜成像 活动：拿起课桌上的镜子，尽情的照吧，同时思考下列问题： A.你的像在平面镜的______(选填“上方”“下方”“前面”或“后面”)。 B.像的大小与你的大小可能______。 C.你靠近（或远离）平面镜，你的像 平面镜。 D.你移动时，你感觉像的大小变化吗？ 2.实验：探究平面镜成像的特点： （1）提出问题： 平面镜成像时，像与物有什么关系？ ▲加油站▲ 由实际光线会聚形成的像叫做实像如小孔成的像。由实际光线的反向延长线会聚形成的像叫做虚像，实像能在光屏上呈现，虚像则不能。 （2）猜想与假设： A.平面镜成的可能是 像。 B.平面镜成的像大小可能和物体 。 C.平面镜成的像和物体到镜面的距离可能 。 其它猜想 。 （3）设计实验：（请思考并讨论下列问题） A.怎样才能看到物体在平面镜后的像？ （眼睛在物体一侧，透过平面镜看去） B.如何确定是虚像还是实像？ （在像的位置处放光屏，眼睛直接看光屏上有没有像） C.如何确定像的位置？ （用玻璃板代替平面镜不但能成像，而且还能准确找到像的位置） D.如何比较像和物的大小关系和变化？ （用两支完全相同的蜡烛来比较像和物大小关系） E.如何比较像和物到平面镜的距离关系？ （利用实物替代像，用刻度尺测出像与物体到平面镜的距离） （4）实验器材及装置图： 玻璃板、支架、两个完全相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、光屏等。 （5）实验步骤： 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，透过玻璃板观察另一侧蜡烛的像。 ② 再把光屏放到像的位置，直接（不透过玻璃板）观察光屏上有无蜡烛的像。 ③把另一支形状相同且未点燃的蜡烛放到像的位置并与像重合（未点燃的蜡烛看起来也有了烛焰），由此比较点燃蜡烛的像的大小、正倒与蜡烛本身是否一致。 ④在纸上描出蜡烛、玻璃板和蜡烛的像的位置，并用直线连接蜡烛和蜡烛的像所在的位置，量出直线与玻璃板的夹角，用刻度尺分别量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 ⑤改变点燃的蜡烛的位置，重复实验。 请同学们观看下面的实验视频： （6）实验表格： （7）分析论证： ①物体通过平面镜所成的像是正立的虚像。 ②像与物体的大小相同。 ③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 ④像与物体的连线与平面镜垂直。 （即：像与物体关于平面镜对称。） （8）分析论证：平面镜成像原理： 光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点S发出的，S”就是S的像。实际上这些光并非从S发出，因此将S”称为虚像。 自主学习（二）　实验：生活中的平面镜 1.任务清单：阅读教材P69--70前两段的内容，思考完成下列问题： （时间：2分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）说说古代的铜镜是如何制作的？ （2）生活中哪些地方用到了平面镜？ （3）平面镜利用不当为什么会造成光污染？ （4）你能利用平面镜成像特点和光的反射定律作出物体在平面镜中的像吗？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑二　生活中的平面镜 1.我国古代的铜镜： “ 以铜为镜，可以正衣冠”，古人利用铜的光滑表面制作各式各样的铜镜，为我们留下了珍贵的铜镜文物。 铜镜一般由含锡量较高的青铜铸造，正面磨砺光亮作为镜面，其成像原理与当今背面镀银或铝的玻璃平面镜成像原理一样。 2.平面镜的应用： （1）平面镜可以成像： 例如：牙医用平面镜检查牙齿；视力检查利用平面镜，使得在空间有限的条件下也能达到标准检查距离。 （2）平面镜可以改变光路： 塔式太阳能电站 潜望镜 3.平面镜与光污染： 平面镜的反射面平整光滑，容易发生镜面反射，强烈的反光导致行人和司机眩晕，引发交通事故等。 4.平面镜成像作图： （1）利用平面镜成像特点作图： A.过物点作平面镜的垂线（虚线）； B.取等距离线段，找出像点； C.连接像点（虚线）画虚像。 （2）利用光的反射定律作图： A.过物点作两条入射光线，过入射点作法线，根据光的反射定律作出反射光线； B.把反射光线反向延长，交点就是像点（反向延长用虚线）。 请同学们观看平面镜成像作图教学视频： 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（12分）如图所示，这是一只红嘴鸥从水中捕食飞离水面的情景。红嘴鸥在水中的“倒影”是光的 选填“直线传播”、“反射”或“折射”形成的像，红嘴鸥飞离水面过程中，在水面上成的像的大小 选填“变大”、“变小”或“不变”。 2.（18分）如图所示，小红同学在医院检测视力。检查视力时，要求被测者距镜子中的视力表5m，已知平面镜距离视力表3m，则小红应该坐在距离视力表_______m处。若小红坐到了距镜子1m处，看到镜子中的视力表更加清晰，此时视力表的像________（填“变大”“变小”或“不变”）；若镜子中的视力表有些暗，应该用灯光照射_______（填“镜子”或“视力表”）。 3.（10分）一只小球S水平向左朝A点滚去，若平面镜与水平地面成45°夹角，则平面镜中小球的像的运动方向是（　　） A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向上 D．竖直向下 4.（10分）2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会上夺得女子10m跳台的冠军。如图所示，决赛时，全红婵站立在跳台上，跳台台面距离水面10m。若水池深度为5m，则此时全红婵在水中的像到水面的距离为（　　） A．20m B．15m C．10m D．5m 5.（20分）古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中A'点表示水中“蜻蜓”的位置。 6．（30分）小强同学用如图的实验器材探究平面镜的成像特点： （1）为了保证实验效果，应选择 （选填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”）进行实验。 （2）小强点燃蜡烛A放在玻璃板的前面，再将 （选填“点燃”或“未点燃”）的与之完全相同的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动，发现蜡烛B与点燃的蜡烛A的像完全重合，说明 。 （3）小强将点燃的蜡烛A不断远离玻璃板，发现像 玻璃板（选填“靠近”或“远离”）。 （4）有同学在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是 （选填“A”“B”或“C”）。 A．玻璃板太厚 B．玻璃板未垂直纸面，且上端偏离点燃蜡烛一侧 C．玻璃板未垂直纸面，且上端偏向点燃蜡烛一侧 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.2 探究：平面镜成像的特点（教学设计） 【学业要求】 1.物理观念： （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）了理解日常生活中平面镜成像的现象。 2.科学思维： 通过应用光的反射定律作图，体会虚像的形成原因。 3.科学探究： 通过经历“平面镜成像特点”的探究过程，进一步学习实验探究的基本思路和方法。 4.科学态度与责任： （1）在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题的过程，“发现”成功的喜悦。 （2）通过实验，培养实事求是的科学态度。 （3）认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。 【重点难点】 学习重点：实验探究平面镜成像的特点。。 学习难点：如何确定像的位置和平面镜成像原因。 【器材准备】 （1）玻璃板、支架、两个完全相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、光屏、平面镜等； （2）和《探究：平面镜成像的特点》相关的视频、挂图、课件等。 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、新课引入： 看一看 想一想 请同学们观看下面的视频，并且思考下列问题： 人和白云的倒影是怎样形成的？倒影与人和白云有什么关系 本节课我们将探究有关问题。 二、自主学习： 自主学习（一）　实验：探究平面镜成像的特点 任务清单：阅读教材P67--69的内容，思考完成下列问题： （时间：5分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）我们把那些　　　　的镜子称为平面镜。 （2）如何画图表示平面镜？ （3）说说什么是实像和虚像？ （4）平面镜成像时，像与物有什么关系？ （5）探究平面镜成像的特点实验需要哪些器材？ （6）如何探究平面镜成像的特点？说说你的实验思路。 （7）平面镜为什么成虚像？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　实验：探究平面镜成像的特点 1.平面镜： （1）定义：表面平整光滑的镜子。 （如：镜子、平静的水面、平滑桌面和金属器具表面、玻璃等。） （2）光学符号： （请同学们跟着老师一起画） （3）做一做：体验平面镜成像 活动：拿起课桌上的镜子，尽情的照吧，同时思考下列问题： A.你的像在平面镜的______(选填“上方”“下方”“前面”或“后面”)。 B.像的大小与你的大小可能______。 C.你靠近（或远离）平面镜，你的像 平面镜。 D.你移动时，你感觉像的大小变化吗？ 2.实验：探究平面镜成像的特点： （1）提出问题： 平面镜成像时，像与物有什么关系？ ▲加油站▲ 由实际光线会聚形成的像叫做实像如小孔成的像。由实际光线的反向延长线会聚形成的像叫做虚像，实像能在光屏上呈现，虚像则不能。 （2）猜想与假设： A.平面镜成的可能是 像。 B.平面镜成的像大小可能和物体 。 C.平面镜成的像和物体到镜面的距离可能 。 其它猜想 。 （3）设计实验：（请思考并讨论下列问题） A.怎样才能看到物体在平面镜后的像？ （眼睛在物体一侧，透过平面镜看去） B.如何确定是虚像还是实像？ （在像的位置处放光屏，眼睛直接看光屏上有没有像） C.如何确定像的位置？ （用玻璃板代替平面镜不但能成像，而且还能准确找到像的位置） D.如何比较像和物的大小关系和变化？ （用两支完全相同的蜡烛来比较像和物大小关系） E.如何比较像和物到平面镜的距离关系？ （利用实物替代像，用刻度尺测出像与物体到平面镜的距离） （4）实验器材及装置图： 玻璃板、支架、两个完全相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、光屏等。 （5）实验步骤： 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，透过玻璃板观察另一侧蜡烛的像。 ② 再把光屏放到像的位置，直接（不透过玻璃板）观察光屏上有无蜡烛的像。 ③把另一支形状相同且未点燃的蜡烛放到像的位置并与像重合（未点燃的蜡烛看起来也有了烛焰），由此比较点燃蜡烛的像的大小、正倒与蜡烛本身是否一致。 ④在纸上描出蜡烛、玻璃板和蜡烛的像的位置，并用直线连接蜡烛和蜡烛的像所在的位置，量出直线与玻璃板的夹角，用刻度尺分别量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 ⑤改变点燃的蜡烛的位置，重复实验。 请同学们观看下面的实验视频： （6）实验表格： （7）分析论证： ①物体通过平面镜所成的像是正立的虚像。 ②像与物体的大小相同。 ③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 ④像与物体的连线与平面镜垂直。 （即：像与物体关于平面镜对称。） （8）分析论证：平面镜成像原理： 光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点S发出的，S”就是S的像。实际上这些光并非从S发出，因此将S”称为虚像。 自主学习（二）　实验：生活中的平面镜 任务清单：阅读教材P69--70前两段的内容，思考完成下列问题： （时间：2分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）说说古代的铜镜是如何制作的？ （2）生活中哪些地方用到了平面镜？ （3）平面镜利用不当为什么会造成光污染？ （4）你能利用平面镜成像特点和光的反射定律作出物体在平面镜中的像吗？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑二　生活中的平面镜 1.我国古代的铜镜： “ 以铜为镜，可以正衣冠”，古人利用铜的光滑表面制作各式各样的铜镜，为我们留下了珍贵的铜镜文物。 铜镜一般由含锡量较高的青铜铸造，正面磨砺光亮作为镜面，其成像原理与当今背面镀银或铝的玻璃平面镜成像原理一样。 2.平面镜的应用： （1）平面镜可以成像： 例如：牙医用平面镜检查牙齿；视力检查利用平面镜，使得在空间有限的条件下也能达到标准检查距离。 （2）平面镜可以改变光路： 塔式太阳能电站 潜望镜 3.平面镜与光污染： 平面镜的反射面平整光滑，容易发生镜面反射，强烈的反光导致行人和司机眩晕，引发交通事故等。 4.平面镜成像作图： （1）利用平面镜成像特点作图： A.过物点作平面镜的垂线（虚线）； B.取等距离线段，找出像点； C.连接像点（虚线）画虚像。 （2）利用光的反射定律作图： A.过物点作两条入射光线，过入射点作法线，根据光的反射定律作出反射光线； B.把反射光线反向延长，交点就是像点（反向延长用虚线）。 请同学们观看平面镜成像作图教学视频： 三、自主测评： 要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：5分钟；分值：100分） 1.（12分）如图所示，这是一只红嘴鸥从水中捕食飞离水面的情景。红嘴鸥在水中的“倒影”是光的 选填“直线传播”、“反射”或“折射”形成的像，红嘴鸥飞离水面过程中，在水面上成的像的大小 选填“变大”、“变小”或“不变”。 【答案】反射；不变。 【解析】[1]红嘴鸥在水中的“倒影”属于平面镜的成像，平面镜成的像是虚像，其原理是光的反射。 [2]根据平面镜成像特点可知，红嘴鸥飞离水面过程中，在水面上成的像的大小将不变。 2.（18分）如图所示，小红同学在医院检测视力。检查视力时，要求被测者距镜子中的视力表5m，已知平面镜距离视力表3m，则小红应该坐在距离视力表_______m处。若小红坐到了距镜子1m处，看到镜子中的视力表更加清晰，此时视力表的像________（填“变大”“变小”或“不变”）；若镜子中的视力表有些暗，应该用灯光照射_______（填“镜子”或“视力表”）。 【答案】 1     不变     视力表。 【解析】[1]视力表距离平面镜3m，根据平面镜成像特点，视力表的像到平面镜的距离是3m，视力表和视力表的像之间的距离是6m，检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m，所以人站在平面镜和视力表之间，视力表在人身后1m。 [2]由平面镜成像特点可知，像与物大小相等，左右颠倒，当人靠近平面镜时，视力表在平面镜中成的像大小不变。 [3]平面镜成像是由于光的反射形成的，视力表的像是由视力表射向镜面的光经镜面反射而形成的。所以要能较清楚地看清视力表，应该增加视力表的亮度，所以用灯光照射视力表。 3.（10分）一只小球S水平向左朝A点滚去，若平面镜与水平地面成45°夹角，则平面镜中小球的像的运动方向是（　　） A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向上 D．竖直向下 【答案】D 【解析】根据平面镜成像特点像与物关于平面镜对称可知，一只小球S水平向左朝A点滚去，小球的运动路线是直线，则小球的像的运动路线也是直线，小球的运动路线与平面镜成45°夹角，小球的像的运动路线也与平面镜成45°夹角，且也向A点滚动，所以平面镜中小球的像的运动方向是竖直向下 ；故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4.（10分）2024年8月6日，全红婵在巴黎奥运会上夺得女子10m跳台的冠军。如图所示，决赛时，全红婵站立在跳台上，跳台台面距离水面10m。若水池深度为5m，则此时全红婵在水中的像到水面的距离为（　　） A．20m B．15m C．10m D．5m 【答案】C。 【解析】水面相当于平面镜，根据平面镜成像的特点可知，像距与物距相等。根据题意可知，此时的物距为10m，所以像距也为10m，即全红婵在水中的像与水面的距离为10m。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5.（20分）古诗词是中华文化的瑰宝，“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示。请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中A'点表示水中“蜻蜓”的位置。 【答案】   【解析】由题意知，是蜻蜓在水中的像，此时的水面相当于平面镜。连接与眼睛的直线，直线与水面的交点为入射点，入射点到眼睛的线为反射光线，过作水面的垂线，据平面镜的成像特点：像与物到镜面的距离相等，作出A点，即蜻蜓所在的位置，连接入射点与A点，这条线即为入射光线 6．（30分）小强同学用如图的实验器材探究平面镜的成像特点： （1）为了保证实验效果，应选择 （选填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”）进行实验。 （2）小强点燃蜡烛A放在玻璃板的前面，再将 （选填“点燃”或“未点燃”）的与之完全相同的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动，发现蜡烛B与点燃的蜡烛A的像完全重合，说明 。 （3）小强将点燃的蜡烛A不断远离玻璃板，发现像 玻璃板（选填“靠近”或“远离”）。 （4）有同学在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是 （选填“A”“B”或“C”）。 A．玻璃板太厚 B．玻璃板未垂直纸面，且上端偏离点燃蜡烛一侧 C．玻璃板未垂直纸面，且上端偏向点燃蜡烛一侧 【答案】薄玻璃板 未点燃 像与物大小相等 远离 C 【解析】（1）[1]玻璃板有两个反射面，每个反射面相当于一个平面镜，都可以成像，玻璃板如果薄，两个像距离近，测量误差小，实验效果好；反之，较厚的玻璃板两面，都可以成像，会出现了两个不重合的像，从而影响实验效果。故为了保证实验效果，应选择薄玻璃板进行实验。 （2）[2]如果也点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，故小强点燃蜡烛A放在玻璃板的前面，再将未点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动。 [3]因蜡烛B与蜡烛A完全相同，发现蜡烛B与点燃的蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等。 （3）[4]根据像与物到镜面的距离相等。小强将点燃的蜡烛A不断远离玻璃板，发现像远离玻璃板。 （4）[5] A．根据（1）的分析，故A不符合题意； BC．根据平面镜成像规律，像与物关于镜面对称，如下图所示，点燃蜡烛的像总是“悬浮”在纸面上方，是因为玻璃板未垂直纸面，且上端偏向点燃蜡烛一侧，故B不符合题意，C符合题意。 故选C。 四、课堂小结： 引导学生学列本节课的思维导图： 五、板书设计： 见上面思维导图 六、教后反思： 谈谈你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$