第三节探究平面镜成像特点（表格式教学设计）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦平面镜成像特点（大小相等、距离相等、连线垂直镜面、成虚像），通过生活实例（镜子成像、湖面倒影）及动手体验（用镜子、玻璃、钢化膜观察成像）导入，前承光的反射规律，后为凸透镜成像奠基，构建光现象知识链。 以实验探究为核心，用透明玻璃板和等效替代法（未点燃蜡烛替代像）突破难点，培养科学探究能力；通过数据分析与误差讨论提升科学思维，小组合作强化科学态度，含实验视频、动画演示及生活应用练习（HUD系统、湖面倒影），助学生深化理解，为教师提供可操作的探究式教学方案。

第3节探究平面镜成像特点（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第3节 探究平面镜成像特点 教学 目标 物理观念 1. 能说出平面镜成像的特点：像与物大小相等、像与物到镜面距离相等、像与物的连线垂直于镜面，成虚像。 2. 能区分平面镜成虚像的原理（光的反射）与实像的形成差异。 科学思维 1. 通过分析“物像大小关系”的实验数据，培养基于证据得出结论的逻辑思维。 2. 理解“等效替代法”的本质（用可测量的蜡烛替代不可直接测量的像），初步掌握物理研究中“转化抽象问题”的思维方法。 科学探究 1. 能根据实验目的，自主设计“探究平面镜成像特点”的实验步骤（如选择器材、确定测量量）。 2. 能规范操作实验（如调整镜面垂直、准确测量距离），记录实验数据，并初步分析数据偏差。 1. 3. 能通过小组讨论，归纳平面镜成像的规律，并尝试用规律解释生活现象（如穿衣镜成像）。 科学态度 与责任 1. 通过合作实验，培养严谨的实验态度和团队协作意识。 2. 认识平面镜成像规律在生活中的应用（如潜望镜、化妆镜），体会物理知识与实际生活的联系。 教材 分析 本节选自北师大版八年级物理，是“光现象”单元的核心探究内容。前承光的反射规律，后为凸透镜成像等光学知识奠定基础，是连接光的直线传播与复杂成像的关键纽带。教材以“探究”为核心，通过实验引导学生从“看到像”到“量化像的特点”，注重培养学生的实验设计与数据分析能力，同时渗透“等效替代法”等重要物理研究方法，符合初中物理从具象到抽象的认知规律。 学情分析 1. 已有基础：学生已掌握光的反射现象，能区分实像与虚像的基本概念，具备初步的实验操作能力（如使用刻度尺、搭建简单实验装置）。 2. 认知难点：一是难以精准测量“像与物到镜面的距离”（易忽略镜面厚度影响）；二是理解“用未点燃蜡烛替代像”的等效替代法（抽象思维不足）；三是易混淆“像的大小与物到镜面距离的关系”（直观感受误以为“物远像变小”）。 3. 学习特点：八年级学生好奇心强，乐于动手实验，但实验操作的规范性和数据处理的严谨性需引导。 教学重点 通过实验探究平面镜成像的特点（大小、距离、虚实）。 教学难点 对理解“等效替代法”的应用；准确测量像与物到镜面的距离。 教学 器材 1. 器材：透明玻璃板（替代平面镜，便于确定像的位置）、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、笔、支架（固定玻璃板）。 2. 多媒体：平面镜成像原理动画、实验操作规范视频。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1、镜子中的“小孩”，平静湖面上的倒影，它们都是光的反射所形成的“像”。 2、平面镜：在物理学中，把反射面为平面的反射镜称为平面镜。平静的水面、抛光的金属表面、玻璃表面等都可以看作平面镜 3、做一做：分别用镜子、薄玻璃和钢化膜当作平面镜，以手中的笔为 物体，观察笔在平面镜中成的像。 提问：这三种平面镜成像最清晰的是哪一种?最差的是哪一种?你认为成像效果不好的原因是什么? 观看图片中的像，思考，像与物之间大小，距离有怎样的关系？ 学习新课 一、探究平面镜成像特点 （一）提出问题：物体在平面镜中成像时，像与物体大小相等吗?（物体的大小是指体积大小，还是指长、宽、高的大小?为了明确问题，可以仿照探究光的反射定律中“提出问题”部分的思路，将“物体大小”简化为一个维度，即物体高度。这样问题就转化为：像的高度和物体的高度相等吗?） （二）收集证据：根据你的猜想与假设，利用下面提供的实验器材，设计实验与制订方案，进行实验，并记录数据。 1.实验器材：带有格的塑料板、两支相同规格且可以改变高度的电子蜡烛 (A 和 B) 、 薄玻璃板、支架、刻度尺等。实验装置如图所示。 2.设计实验：先思考下面的问题，然后设计实验方案。 (1)怎样测量蜡烛的高度? 利用刻度尺测量蜡烛A的长度 (2)怎样测量蜡烛的像的高度? 如果通过调节蜡烛B使其与蜡烛A的像重合，则蜡烛A的像的高度等于蜡烛B的高度，测量出蜡烛B 的高度即可。 (3)怎样改变蜡烛的高度? 换用不同长度的蜡烛A，多次实验 3.进行实验 ①在桌面上铺一张白纸， 白纸中间画出一条直线， 在所画的直线上边竖立一块透明的玻璃板代替平面镜 。 ②将一支点燃的蜡烛放在玻璃板的面前， 可以看到它在玻璃板后面的像 。 ③再拿一支未点燃的相同的蜡烛， 竖立着在玻璃板后面移动， 使它跟前面点燃的 蜡烛的像完全重合。 ④用笔在纸上记录两支蜡烛的位置 （小圆点）。 ⑤改变蜡烛的位置， 重复第③④步骤， 多做几次。 ⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来， 并用刻度尺测量它们到玻璃板的距离。 ⑦将玻璃板后面未点燃的蜡烛移走， 再把光屏放在该位置上并正对玻璃板，观察是否能在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像. 实验数据记录表格： 序号 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜 的距离/cm 像与物的 大小关系 1 2 3 （三）分析论证：①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直。 （四）交流评估：1. 为什么用薄玻璃板且要与桌面保持垂直?不垂直时可以成像吗?会对实验产生哪些影响?（玻璃板前后两个面都可以成像，若玻璃板较厚，两个像有较大的错位，难以确定像的位置。玻璃板不垂直也可以成像的，无法将B蜡烛与A所成的像重合。） 2.为什么要多次改变物体的高度?（多次实验，避免实验的偶然性） 3. 实验中，有的小组保持蜡烛A的位置(物距)不变，有的小组却没有注意到这一点，那么探究过程中有没有必要保持物距不变呢?（不同的小组的无距不同，但大家得出的结论都是一样的，能更充分说明平面镜成像物距和像距相等。 总结：大量实验表明：平面镜所成的像与物大小相等，像距与物距相等，像和物对应点的连线与平面镜垂直。我们称这种关系为像与物关于平面镜对称。 学生根据自己的生活经验，猜想平面镜成像的特点（像与物大小、距离的关系），发表自己的猜想。教师板书 师生共同讨论，明确实验步骤和需要记录的数据 学生以小组为单位进行试验探究，将数据记录在导学案表格中 各小组汇报实验数据，教师引导学生分析多组数据，寻找共同规律，得出结论 学习新课 二、平面镜成像原理 1、因为平面镜将光源S的光反射进了人的眼睛里，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入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。 S′就是S在平面镜中的虚像。 2、实像和虚像： 虚像：平面镜所成的像只能用眼睛观察，不能用光屏承接，这样的像叫作虚像。 实像：能够呈现在光屏上的像叫作实像。实像也可以用眼睛直接观察。 3、平面镜所成的像是由于光的反射现象形成的，能否用光的反射定律来解释？ 4、平面镜成像作图：如图3.3-3所示，从平面镜MN前的发光点S 发出许多条光线射到平面镜上，其中的 两条光线分别入射到平面镜上的A 、B 两点， 经平面镜反射后的光线是AC和 BD。分别把反射光线AC 和 BD 向反方向延长，它们相交图3.3-3 平面镜成像光路图于S点。人眼沿CA 和 DB 方向看时，会感到光线好像是从CA 和DB的延长线的交点S发出的 ，S’就是发光点S 的虚像。实际上S处并没有光。 根据平面镜成像的特点画出S在平面镜中的像。如图所示，过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；在另一侧截取S′O=OS，S′即为S的像。 【步骤】 ①做垂线； ②画垂足； ③量等距； ④画像点。 【典例】请利用平面镜成像的特点在图中作出物体AB在平面镜中的像，保留作图痕迹。 教师利用课件动画演示平面镜成像原理，学生仔细观察，理解成像原理 教师讲解实验步骤（①做垂线； ②画垂足； ③量等距； ④画像点），学生在导学案中练习作出平面镜成像作图 学习新课 三、凸面镜和凹面镜 3、例举凹面镜的应用：人们利用凹面镜对平行光束的会聚作用制作了太阳灶、 医用反光镜、手电筒的灯碗等。 3、例举凸面镜的应用： 汽车观后镜、交通转角镜 观察两种面镜的特点，并例举生活中的凸面镜和凹面镜的应用 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1. 一块平面镜放在水平桌面上，镜面的一部分刚好被一本书盖上了，在书上放着一个苹果，小明用手去拿苹果，如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．苹果比它在平面镜中的像要稍大一点 B．平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像 C．拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的 D．当把苹果拿起时，镜中苹果的像会逐渐变小 【答案】C 【详解】AD．平面镜所成的像与物大小相等，故AD错误；B．平面镜成等大的虚像，故B错误；C．平面镜所成的像与物关于平面镜对称，所以拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的，故C正确。 故选C。 2.一只小鸟在平静的湖面上方飞过，湖水深2米，当小鸟距水面3m时，小鸟在湖面的“倒影”是 （选填“实”或“虚”）像，是由于光的 形成的，该“倒影”距小鸟 m。 【答案】虚 反射 6 【详解】【详解】[1][2][3]平静的湖面相当于平面镜，小鸟在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像；平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，小鸟距离水面3m，则该“倒影”距小鸟6m 3. 如图所示，AB、CD为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，试作图确定发光点S的位置，并完成光路图。 【答案】 4.为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故，车内安装了如图甲所示的汽车平视显示系统（简称HUD），可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜），方便司机查看。请在图乙中画出显示器AB在挡风玻璃中所成的像 。若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向 （选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃，移动之后所成像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】靠近 不变 6 【详解】：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′和B′，用虚线连接A′B′，即为AB在平面镜中的像。如图乙： [2]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 [3]移动过程中，物体不变，所以像的大小不变。 板 书 设 计 第三节 探究平面镜成像特点 一、成像特点 大小关系：像与物 大小相等（替代物重合） 位置关系： 像距 = 物距（v = u） 像物连线 垂直于镜面 像的性质：正立的虚像（光屏无法承接） 二、应用与解释 生活应用：穿衣镜、潜望镜（两次反射） 现象解释： 1、水中倒影暗：部分光折射 2、左右相反：像与物镜面对称 课 堂 小 结 1. 知识梳理（师生共同总结） 平面镜成像的特点：①像与物大小相等；②像与物到镜面距离相等；③像与物连线垂直于镜面；④成虚像。 核心方法：等效替代法（用蜡烛替代像）。 2. 疑问解答：针对学生实验中遇到的问题（如“为什么有时蜡烛无法与像重合？”），再次强调实验操作规范（玻璃板垂直、蜡烛完全相同）。 作 业 1. 完成实验报告（记录实验步骤、数据、结论，分析实验误差原因）。 2. 思考：“为什么汽车的后视镜是凸面镜，而不是平面镜？”（为后续凸面镜成像学习铺垫）。 教学反思 （1） 成功之处 情境导入贴近学生生活，能有效激发学生的探究兴趣，让学生快速进入课堂学习状态。实验探究环节设计合理，充分发挥了学生的主体作用。通过让学生自主设计实验、进行实验操作、分析实验数据，不仅培养了学生的科学探究能力，还让学生深刻理解了平面镜成像的特点，突破了教学重点。课堂练习和小结环节能及时检验学生的学习效果，帮助学生梳理本节课的知识脉络，巩固所学内容。 （二）不足之处 部分学生在实验操作过程中，存在玻璃板安装不垂直、测量数据时视线不垂直等问题，导致实验数据出现较大误差，虽然教师巡视时进行了指导，但仍有少数学生未能及时纠正，影响了实验结论的得出。在学生分组实验和展示数据环节，部分小组由于操作较慢，导致后续的分析论证环节时间不够充裕，未能让所有学生充分参与讨论。 ( 1 / 8 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $