3.2 探究：平面镜成像的特点 教学设计 2026-2027学年物理沪科版（2024）八年级全一册

该初中物理教学设计聚焦平面镜成像特点，涵盖成像规律、实像虚像区别、实验探究及应用。通过学生用小镜子观察拳头运动和像的左右上下，连接生活经验引出课题，搭建从现象到规律的学习支架。 此设计以实验探究为核心，用薄玻璃板替代平面镜确定像的位置，等大蜡烛等效替代比较大小，渗透科学思维。完整实验流程培养科学探究能力，光污染讨论强化科学态度与责任。助力学生提升实验操作与归纳能力，为教师提供清晰教学路径和反思改进方向。

3.2 探究：平面镜成像的特点 一、教学目标 1. 物理观念 能准确描述平面镜成像的特点；理解实像与虚像的本质区别；了解平面镜在日常生活中的两类应用；知道曲面镜的基本功能与常见用途。 2. 科学思维 通过实验现象归纳平面镜成像规律，提升归纳推理能力；理解等效替代法的物理研究思想；能运用成像特点分析生活中的平面镜现象，提升知识迁移与现象分析能力。 3. 科学探究 完整参与平面镜成像特点的探究实验，掌握实验操作、数据记录与结论归纳的完整流程；理解实验设计的核心思路，提升实验设计与逻辑论证能力。 4. 科学态度与责任 感受光学现象的奇妙，激发物理学习兴趣；了解平面镜的实用价值与过度使用带来的光污染危害，树立合理利用科技的环保意识；养成严谨求实的实验探究习惯。 二、教学重难点 （一）教学重点 平面镜成像的三大特点； 探究平面镜成像的实验过程与设计逻辑； 实像与虚像的区分； 平面镜的生活应用。 （二）教学难点 理解实验中玻璃板替代平面镜、等大蜡烛替代像的等效替代法； 虚像的形成原理与本质； 平面镜成像作图的规范与准确性。 三、教学过程 （一）导入新课（5分钟） 教师组织课堂小实验：请每位同学拿出小镜子，完成两个观察活动： ① 握紧拳头靠近平面镜，再慢慢远离，观察镜中的像如何运动； ② 观察镜中的自己，判断像和本人左右是否一致、上下是否一致。 学生动手操作后，自由分享观察结果。教师点评过渡：镜子里的像藏着怎样的规律？今天我们就通过系统实验，探究平面镜成像的特点。顺势引出本节课课题 《3.2 探究：平面镜成像的特点》，同步出示课件四条学习目标，明确本节课学习任务。 （二）新课讲授（30分钟） 1. 平面镜的定义 教师展示镜子、平静湖面、光滑大理石地面的图片，提出问题：这些物体的反射面有什么共同特点？ 学生观察回答后，教师总结：反射面平整光滑的镜子叫做平面镜。生活中很多平整光滑的物体表面，都可以近似看作平面镜。 2. 实像与虚像的区别 教师出示对比表格，系统讲解两个核心概念： ①实像：由实际光线汇聚而成，可以用光屏承接，典型例子是小孔成像； ②虚像：由实际光线的反向延长线汇聚而成，不能用光屏承接，典型例子是平面镜成像。 实像 虚像 形成 由实际光线汇聚而成 由实际光线的反向延长线汇聚而成 显示 可以用光屏承接 不可以用光屏承接 图示 例子 小孔成像 平面镜成像 组织学生同桌讨论：结合之前学过的光现象，再举几个实像、虚像的例子。学生分享后教师点评，巩固概念区分。 3. 实验：探究平面镜成像的特点 （1）实验目的与器材 教师明确实验目的：① 探究平面镜成像的特点；② 直观体会什么是虚像。 逐一介绍实验器材：两支完全相同的蜡烛、薄玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺及火柴。 （2）实验设计思路 教师结合实验装置图，拆解实验的核心设计思想： ① 薄玻璃板替代平面镜：玻璃板既能透光又能成像，既可以观察到像，又能透过玻璃板确定像的位置，是本实验的关键设计。 ② 两支完全相同的蜡烛：用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像，便于比较像与物的大小关系，这种研究方法叫做等效替代法。 ③ 白纸与刻度尺：用于记录物、像、玻璃板的位置，测量物距和像距，探究位置关系。 （3）实验步骤 教师分步演示并讲解操作规范： ① 将白纸平铺在水平桌面上，玻璃板垂直纸面放置；在玻璃板一侧立一支点燃的蜡烛 A，透过玻璃板观察另一侧蜡烛的像。 ② 把光屏放到像的位置，不透过玻璃板直接观察，判断光屏上是否能呈现蜡烛的像，验证像的虚实。 ③ 将另一支形状相同、未点燃的蜡烛 B 放到像的位置，缓慢调整至与像完全重合，由此比较像与物的大小、正倒是否一致。 ④ 在白纸上描出蜡烛、玻璃板、像的位置，用直线连接物与像的对应点，测量连线与玻璃板的夹角，以及蜡烛和像分别到玻璃板的距离。 ⑤ 改变点燃蜡烛的位置，多次重复实验，避免实验偶然性，得出普遍规律。 组织学生分组开展实验，教师全场巡视指导：提醒玻璃板必须垂直放置，否则像与物无法重合；指导学生准确标记位置、规范测量距离。 次数 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 （4）实验结论 各组汇报实验数据后，师生共同总结平面镜成像的特点： ① 平面镜所成的像为正立的虚像； ② 像与物体的大小相同； ③ 像和物体到镜面的距离相等； ④ 像和物的连线与镜面垂直。 整体概括：像与物体关于镜面对称。 （5）实验注意事项 教师结合实验中出现的共性问题，梳理三个核心疑问： ① 为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？—— 平面镜无法确定像的位置，玻璃板既可以成像，又可以确定像的位置。 ② 为什么准备两支完全一样的蜡烛？—— 用于比较像和物的大小关系，运用了等效替代法。 ③ 白纸、刻度尺的作用是什么？—— 记录物、像、玻璃板的位置，测量物距和像距。 4. 平面镜成虚像的原理 教师结合光路图讲解成像原理：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，会感觉这些光是从反射光线的反向延长线交点 S’发出的，S’就是 S 的像。因为这些光并非真的从 S’发出，所以 S’被称为虚像。 5. 平面镜成像作图 教师讲解两种规范作图方法，强调作图细节要求： 方法一：根据光的反射定律作图 ① 从发光点 S 向平面镜引出两条入射光线； ② 过两个入射点分别作出法线； ③ 根据反射角等于入射角，画出两条反射光线； ④ 作两条反射光线的反向延长线，交点 S’即为 S 的像。 强调：法线、反射光线的反向延长线、虚像都要用虚线表示；实际光线必须标注箭头。 方法二：根据平面镜成像特点作图（对称法） ① 过 S 点作平面镜的垂线，交平面镜于 O 点； ② 在平面镜另一侧截取 S’O = OS，S’即为 S 的像。 强调：像与物的连线、辅助垂线用虚线；像与物必须关于镜面对称。 教师现场示范一道作图题，学生跟随练习，教师巡视纠正不规范的画法。 6. 平面镜的应用 教师结合图片，分类讲解平面镜的两类应用： （1）成像类应用 ①练功房的墙面平面镜，用于纠正动作姿态； ②日常照镜子、化妆整理仪容； ③牙医检查牙齿的小平面镜； ④室内安装平面镜，起到扩大视觉空间的效果。 （2）改变光路类应用 讲解潜望镜：通过两块平行放置的平面镜，使物光经两次反射后改变传播方向进入人眼；潜望镜常用于潜水艇、坦克内部，用以观察外部情况。 7. 过度使用平面镜的危害 教师展示高楼玻璃幕墙的图片，讲解：高楼外墙大量使用玻璃装潢，会造成光污染，干扰居民生活、影响行车安全。引导学生辩证看待平面镜的作用，树立合理使用、规避危害的环保意识。 8. 曲面镜及其应用 教师拓展讲解：生活中还有一类弯曲的镜面，分为凸面镜和凹面镜，统称为曲面镜，同样遵循光的反射定律成像。 ①凸面镜：交叉路口、弯道处常安装凸面镜，可以扩大视野，帮助司机和行人提前了解弯道前方情况，降低交通风险； ②游乐园的 “哈哈镜” 是凸面镜与凹面镜的组合，会形成变形的趣味人像。 组织学生小组讨论：生活中还在哪些地方见过曲面镜？它们分别起到什么作用？学生分享后教师补充巩固。 （三）课堂练习（5分钟） 教师依次出示课件两道练习题，学生独立思考作答，之后师生逐题解析： 1.跳水运动员水中成像题：判断像的虚实与大小变化，巩固平面镜成等大虚像的核心特点； 2.朱鹮水面倒影题：计算像到水面的距离，分析靠近水面时像的大小变化，强调水深是干扰条件，像距只与物体到镜面的距离有关。 （四）课堂小结（5分钟） 教师结合课件知识框架带领学生回顾本节课内容： 四、板书设计 3.2 探究：平面镜成像的特点 （一）基础概念 1.平面镜：反射面平整光滑 2.实像：实际光线汇聚，光屏可承接 3.虚像：反向延长线汇聚，光屏不可承接 （二）平面镜成像特点 1.成正立的虚像 2.像与物大小相等 3.像与物到镜面距离相等 4.像物连线与镜面垂直 → 像与物体关于镜面对称 （三）实验探究 1.研究方法：等效替代法 2.玻璃板作用：成像 + 确定像的位置 3.等大蜡烛：比较像与物的大小 （四）应用与拓展 1.应用：成像、改变光路（潜望镜） 2.危害：光污染 3.曲面镜：凸面镜（扩大视野）、凹面镜 五、教学反思 1.课堂亮点 本节课严格遵循课件页面顺序授课，所有知识点、实验环节、习题、拓展内容全部完整沿用，无删减与顺序调换。课堂以动手小实验导入，快速调动学生参与感，贴合学生生活体验；核心探究实验渗透等效替代的物理研究思想，学生在实操中深化对成像规律的理解；课堂兼顾知识落实、能力培养与环保德育，维度丰富，基本达成预设教学目标。 2.存在不足 部分小组实验中玻璃板放置不垂直，导致像与物无法重合，拖慢实验进度；部分学生对虚像的本质理解不够透彻，实像与虚像的判断容易混淆；作图环节时间有限，部分学生的作图规范度不足，虚线、箭头的使用常出现错误。 3.改进措施 实验前增加装置组装的示范演示，强调玻璃板垂直放置的要点，提前准备专用支架固定玻璃板；制作虚像形成原理的动画演示，帮助学生直观理解虚像的本质；课后补充作图专项练习，强化作图规范，提升学生作图的准确性与规范性。 学科网（北京）股份有限公司 $