3.3 平面镜成像特点（第2课时）（教学设计）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理教学设计聚焦平面镜应用及凸面镜、凹面镜的光学特点，通过展示穿衣镜、弯道反光镜等生活面镜图片引发猜想，衔接已学的平面镜成像规律，搭建从已知到未知的学习支架。 此资料以核心素养为导向，通过潜望镜模型、球面镜光路演示等实验培养科学探究能力，结合“中国天眼”案例渗透科学态度与责任，帮助学生建立“原理—特点—应用”思维链条，提升知识迁移能力，为教师提供结构化教学资源，助力高效课堂实施。

3.3 平面镜成像特点（第2课时）（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 3.3 平面镜成像特点（第 2 课时 平面镜的应用） 教学 目标 物理观念 1. 了解平面镜在生活、生产、军事中的常见应用，理解各类应用的成像与光路原理； 2. 认识凸面镜、凹面镜的光学特点，掌握两类球面镜对光线的作用与成像特点； 3. 能区分平面镜、凸面镜、凹面镜的成像差异与生活用途，建立完整的面镜知识体系。 科学思维 1. 通过对比分析平面镜、凸面镜、凹面镜的光路与成像区别，建立面镜分类模型； 2. 能根据镜面光学规律解释扩大视野、聚光成像等生活现象，提升归纳辨析与逻辑推理能力； 3. 能结合实际场景分析不同面镜的选用依据，形成 “原理 — 特点 — 应用” 的思维链条。 科学探究 1. 通过观察镜面光路、成像效果的对比实验，探究凸面镜发散光线、凹面镜会聚光线的特点； 2. 结合实例归纳不同面镜的适用场景，体会对比实验的探究方法； 3. 能通过简单光路图分析平面镜、凸面镜、凹面镜的光线传播规律。 科学态度 与责任 1. 感受面镜光学知识在交通、医疗、生活、航天中的广泛价值，激发学以致用的意识； 2. 了解玻璃幕墙光污染的危害，学会辩证利用光学技术，树立绿色环保的科学意识； 3. 通过 “中国天眼” 等案例，感受我国科技成就，增强民族自豪感与科技自信。 教材 分析 本节是第三章《光和眼睛》3.3 节的第二课时，是平面镜成像规律的应用延伸，也是光的反射定律的拓展应用。教材在平面镜成像规律的基础上，系统梳理平面镜在生活、生产、军事中的多元应用，再拓展引入凸面镜、凹面镜两类球面镜，对比讲解其光学特点、成像规律与典型应用，结合潜望镜、魔箱、道路拐弯镜、“中国天眼” 等真实案例深化规律理解。本节课将光学规律与生活应用、科技发展深度结合，既完善了光的反射知识体系，又充分体现了 “从物理走向社会” 的课程理念，是培养学生知识应用能力与科学素养的重要载体。 学情分析 1. 知识储备：学生已牢固掌握平面镜成像规律与光的反射定律，对穿衣镜、汽车后视镜等生活中的面镜有丰富的感性经验，但对潜望镜、魔箱等装置的光路分析能力不足；对凸面镜、凹面镜见过但不了解其名称与光学本质，容易混淆 “会聚 / 发散”“实像 / 虚像”。 2. 思维能力：学生具备一定的现象分析能力，但对球面镜的光路与成像规律的推理需要直观实验支撑；对不同面镜的应用场景辨析容易停留在记忆层面，原理理解不够深入。 3. 学习特点：学生对生活中的光学装置、科技应用案例兴趣浓厚，乐于参与观察实验；但对知识的系统梳理与综合应用需要教师引导。 教学重点 1. 平面镜在生活、生产、军事中的常见应用与原理； 2. 凹面镜、凸面镜对光线的作用：凹面镜会聚光线，凸面镜发散光线； 3. 三种面镜的成像特点及对应的生活应用场景。 教学难点 1. 区分平面镜、凹面镜、凸面镜的光路差异，理解光线会聚、发散的成像原理； 2. 结合实际场景准确辨析不同面镜的选用依据，做到学以致用； 3. 辩证区分光学面镜的利弊，理解光污染的成因与防护意义。 教师活动 学生活动 导入新课 【情境引入】展示穿衣镜、盘山公路弯道反光镜、医生检查耳道的反光镜图片，提出问题：同样是利用光的反射，为什么这些镜子的外形和用途完全不同？ 引导学生猜想：平面镜可以成像、改变光路；向外凸起、向内凹陷的曲面镜，对光线的作用不同。 引入课题：今天我们就一起学习平面镜的广泛应用，探究凸面镜、凹面镜的光学特点与实用价值。 观察生活中的各类面镜，结合已有知识思考外形差异的原因；对曲面镜的作用作出猜想，带着探究问题进入新课学习。 学习新课 一、平面镜的应用 1．生活与生产应用 结合实例分类讲解，明确原理与作用： ① 穿衣镜、试衣镜、理发店镜子：利用平面镜成正立、等大的虚像，方便人们观察自身形象、整理衣着。 ② 舞蹈房、健身房墙面镜：成等大全身虚像，让舞者、健身者直观看到自己的动作姿态，便于纠正动作。 ③ 牙科医生用小平面镜：利用平面镜成像改变光路，使医生能看到牙齿内侧等直接观察困难的部位，便于检查治疗。 ④ 汽车内后视镜：成正立、等大的虚像，真实反映车后物体的大小与距离，保障行车安全。 ⑤ 万花筒：利用多块平面镜的多次反射，使彩色碎片形成对称多变的图案，兼具娱乐与审美价值。 2. 军事与工程应用：潜望镜 演示潜望镜模型，结合光路图讲解： 潜望镜由两块互相平行、与水平面成 45° 角的平面镜组成；光线经过两次反射后，传播方向改变 180°；最终成正立、等大的虚像，使观察者在隐蔽处（水下、战壕）就能观察到高处或远处的物体。 拓展：潜望镜成像与原物完全一致，上下、左右均不颠倒。 3. 趣味应用：魔箱原理 演示 “纸币消失” 魔箱实验，引导学生分析：箱内有一块与水平面成 45° 角的平面镜，利用平面镜成像的对称性，让水平的方格纸看起来是竖直的，纸币放入平面镜后方，观察者从正面看不到，造成 “消失” 的效果。 强调：魔箱的成像原理是光的反射，成的是虚像。 4. 典例分析 讲解课件例 1（潜望镜成像判断）、例 2（魔箱原理辨析），巩固平面镜应用的光路分析。 理解各类平面镜应用的原理，建立 “成像” 与 “改变光路” 两类应用的分类认知； 观察潜望镜模型与光路演示，理解两次反射的光路规律，知道成像特点； 观察魔箱实验，结合平面镜成像的对称性分析现象本质，提升光路分析能力； 完成典例练习，运用成像规律分析装置原理，巩固知识应用。 学习新课 二、凸面镜与凹面镜 1. 球面镜的定义 讲解：反射面是球面一部分的镜子叫做球面镜。 分类： - 凸面镜：用球面的外表面作为反射面； - 凹面镜：用球面的内表面作为反射面。 2. 实验探究：球面镜对光线的作用 【演示实验】用平行光（手电筒）分别照射凸面镜和凹面镜，观察反射光线的传播方向。 引导学生归纳： ① 凸面镜对光线有发散作用，平行光入射后，反射光线向外发散； ② 凹面镜对光线有会聚作用，平行光入射后，反射光线会聚到焦点。 补充：无论是凸面镜还是凹面镜，每一条光线都遵循光的反射定律。 3. 成像特点与应用 （1）凸面镜 成像特点：成正立、缩小的虚像。 核心作用：扩大视野。 典型应用：汽车后视镜、道路拐角镜、超市防盗镜，能让观察者看到更大范围的场景，提升安全性。 （2）凹面镜 成像特点：可成实像，也可成虚像；物体在焦点外成倒立实像，焦点内成正立放大虚像。 核心作用：会聚光线、能量集中。 典型应用： - 聚光类：太阳灶、手电筒 / 汽车头灯的反光碗（将焦点发出的光变成平行光射出）； - 科技类：“中国天眼” 射电望远镜，利用凹面镜会聚电磁波，接收遥远天体的信号。 拓展：哈哈镜由凸面镜和凹面镜组合而成，不同部位成像大小不同，形成变形的趣味效果。 4. 方法总结：三种面镜对比 带领学生从反射面、对光线的作用、成像特点、典型应用四个维度对比平面镜、凸面镜、凹面镜。 5. 辩证认识：光污染 引导讨论：玻璃幕墙的镜面反射会造成光污染，有哪些危害？如何应对？ 总结：光学技术既能便利生活，也可能带来光污染；要合理选择材料、规范建筑设计，减少光污染，实现人与自然和谐共生。 6. 典例分析 讲解课件例 3（“中国天眼” 凹面镜）、例 4（道路拐弯凸面镜），巩固球面镜的特点与应用。 认识球面镜的定义与分类； 观察实验现象，对比归纳凸面镜发散、凹面镜会聚的光学特点； 掌握两类球面镜的成像特点与典型应用，能对应生活场景判断镜面类型； 通过对比梳理，建立三种面镜的系统认知，提升辨析能力； 辩证认识光学技术的利弊，了解光污染的成因与治理，树立环保意识； 完成典例练习，准确辨析球面镜的应用场景。 课 堂 练 习 一、单选题 1．关于平面镜的应用，下列说法正确的是（　　） A．潜望镜是利用两块凸透镜制成的 B．平面镜所成的像不能用光屏承接，是虚像 C．用平面镜检查视力时，成的是倒立、缩小的实像 D．平面镜越大，所成的像就越大 【答案】B 【解析】A．潜望镜是利用两块平面镜制成的，成像原理是光的反射，故A错误； B．虚像不是由实际光线会聚成的，不能用光屏承接，平面镜所成的像不能用光屏承接，是虚像，故B正确； C．用平面镜检查视力时，成的是正立、等大的虚像，故C错误； D．平面镜所成像的大小与物体大小相等，与平面镜的大小无关，故D错误。 故选B。 2．汽车的后视镜是凸面镜，它的作用是（     ） A．会聚光线，使视野更明亮 B．发散光线，扩大视野 C．成等大的虚像 D．成缩小的实像 【答案】B 【解析】凸面镜对光有发散作用，能扩大视野，便于司机观察到车后更大范围的情况。故选B。 3．下列与光现象相关的事例中，没有应用平面镜的是（   ） A．检查视力 B．汽车后视镜扩大视野 C．演员正在训练 D．万花筒中奇妙图形 【答案】B 【解析】A．检查视力时，为了在有限的空间内达到标准的检查距离（如5m），常利用平面镜成像的特点。人通过平面镜看到视力表的像，像到镜面的距离等于视力表到镜面的距离，人眼看到的像的距离等于人到镜面的距离与像到镜面的距离之和。这应用了平面镜成像，故A不符合题意； B．汽车的后视镜是为了扩大驾驶员的视野，以便观察到更宽范围的路况，它使用的是凸面镜。凸面镜对光线有发散作用，故B符合题意； C．演员或舞蹈者在训练时，通常会面对一面大镜子，这面镜子是平面镜。他们利用平面镜成正立、等大的虚像的特点来观察和纠正自己的姿势和动作。这应用了平面镜成像，故C不符合题意； D．万花筒是由三块平面镜按一定角度组合而成的。筒内的小纸片或彩色玻璃碎片经过这三块平面镜的多次反射，形成对称、美丽的图案。这应用了平面镜的多次反射成像，故D不符合题意。 故选B。 4．如图所示有关光现象的说法中正确的是（　　） A．如图所示中，街角处的凸面镜利用了光的折射 B．如图所示中，平面镜成像时进入眼睛的光线是由像发出的 C．水中的白云是由于光的直线传播形成的虚像 D．如图所示中，漫反射的光线杂乱无章但遵循光的反射定律 【答案】D 【解析】A．街角处的凸面镜利用了光的反射，故A错误； B．平面镜成像时进入人眼的光线是由物体发出的，经过平面镜反射的，故B错误； C．水中的白云是倒影，是平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故C错误； D．只要是光的反射，都遵循光的反射定律，镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律，故D正确。 故选D。 二、填空题 5．汽车已进入普通家庭，小明通过对汽车的观察发现：汽车的后视镜（如图）是________（选填“平面”“凹面”或“凸面”）镜，对光线有________（选填“会聚”或“发散”）作用，后视镜中所成的像是________（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 凸面 发散 虚 【解析】因汽车后视镜需扩大观察视野，故选用凸面镜；由凸面镜的光学性质可知，其对光线有发散作用；凸面镜所成的像为虚像。 6．如图所示是潜望镜的装置图，眼睛看到的是物体________（选填“正”或“倒”）立的________（选填“实”或“虚”）像。当物体靠近潜望镜时，人看到的像变________（选填“近”或“远”），看到的像的大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 正 虚 近 不变 【解析】[1][2]根据潜望镜的原理可知，两个平行的平面镜与水平面夹角45°，使得像成在前方，是正立等大的虚像。 [3][4]平面镜所成的像，像与物体到镜面的距离相等，像与物大小始终相等，则当物体靠近潜望镜时，人看到的像变近，像的大小不变。 7．凸面镜和凹面镜在生活中有广泛应用，汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是______面镜，起到扩大视野的作用；生活中常见不锈钢勺子的里表面相当于______面镜，对光有______作用。 【答案】 凸 凹 会聚 【解析】[1] 汽车的后视镜和街头路口的反光镜通常采用凸面镜，因为凸面镜具有发散作用，能反射更大范围的景象，从而扩大视野。 [2] [3]不锈钢勺子的里表面相当于凹面镜，因其曲面向内凹陷， 凹面镜对光有会聚作用。 8．1905年，英国车手多萝西·莱维发明了汽车后视镜，以便于观察后方来车。目前，汽车两侧的后视镜用的是___________（填“凸透镜”、“凹透镜”、“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），物体通过该光学元件成_________立的________（填“实像”或“虚像”）。 【答案】 凸面镜 正 虚像 【解析】[1][2][3]表面向外弯曲的镜面叫凸面镜，可扩大视野范围。目前，汽车两侧的后视镜用的是凸面镜，人们看到的反射光线好像是从镜子后面的焦点上发出的。由于反射光线并未相遇，因此凸面镜形成的正立的虚像。 三、实验题 9．如图所示，是小华同学在一次研学活动中发现人站在哈哈镜前，会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形，令人发笑。这个现象引发了小华同学探究镜面成像规律的兴趣。 （一）利用如图所示的装置探究平面镜的成像特点。 (1)实验时应选_____（选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上。 (2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，直至B与蜡烛A在玻璃板后的像完全重合，此时蜡烛B好像也被点燃了，由此可得结论___。 (3)为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白纸竖直放在蜡烛B所在的位置，应在玻璃板______（选填“前”或“后”）侧观察白纸片上是否有A的像； (4)改变蜡烛A的位置，重复(2)中步骤并分别用直尺测出A和B到玻璃板的距离，记录在表中。 序号 1 2 3 A到玻璃板的距离/cm 4.00 6.00 9.00 B到玻璃板的距离/cm 4.00 6.00 9.00 分析表中数据，可以得出结论_____ （二）非平面镜的成像规律。 (5)汽车的后视镜是凸面镜，可以扩大观察范围，凸面镜可以成______（选填“放大”或“缩小”）的虚像。 (6)有一种化妆镜是凹面镜，可以帮助化妆者看清所照部分的细微之处，凹面镜可以成________（选填“放大”或“缩小”）的虚像。 （三）拓展应用 (7)如图所示，是由两个水平方向的面镜连接而成的哈哈镜，竖直置于水平地面上，当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方时，他看到的像的情况是( ) A．上半身的像被拉长    B．下半身的像被拉长 C．全身的像都被拉长    D．全身的像都被压短 【答案】较薄 像与物的大小相等 后 像与物到平面镜的距离相等 缩小 放大 A 【解析】（一）(1)[1]玻璃杯越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断。 (2)[2]在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B与A的像完全重合，这样做的目的既确定了像的位置，又验证了物象大小相等。 (3)[3]在玻璃板前面能看到蜡烛A和蜡烛B在平面镜中的像，在玻璃板后面不能看到蜡烛在平面镜中像，所以在玻璃板后面观察光屏上是否有像。 (4)[4]由表中物距与像距的数值可知，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 （二）(5)[5]凸面镜对光有发散作用，能成正立、缩小的虚像。 (6)[6]凹面镜对光有会聚作用，能成正立、放大的虚像。 （三）(7)[7]哈哈镜中凸起的部分就相当于一个凸面镜，成缩小的像，所以人像会变短；凹下去的部分相当于一个凹面镜，成放大的像，所以人像会变长，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 四、综合题 10．如图a所示，凹面镜对光线有会聚作用。手电筒里的反光装置相当于凹面镜（如图b），它可以让小灯泡发出的光又远又直，这种设计应用了光在反射过程中，光路是可逆的原理。 小欣猜想：声音也有反射现象，凹形面对声音是否也有类似的作用呢？于是，小欣利用雨伞和机械手表进行了下列探究活动：    （1）如图c所示，水平放置并固定雨伞，他把耳朵贴在伞柄上，逐渐改变耳朵在伞柄上的位置，直到听到周围的声音一下子清晰了很多，记下这个位置A。这说明声音在凹形面上反射时，凹形面对声音有______的作用； （2）为了进一步探究凹形面对声音的作用，他把一块机械手表挂在伞柄上的A点，当他的耳朵位于三米远的B点时（B与A在同一水平高度），听不到手表声。经过认真分析，他又找到另一把相同的雨伞，在做了必要的调试后，终于听到了手表声。那么这两把伞的摆放方式应该如图中的______（选填“甲”或“乙”）所示。    【答案】 会聚 甲 【解析】（1）[1]凹面镜对光线有会聚作用，同理，耳朵移动到伞柄的A位置，听到周围的声音一下子清晰了很多，说明凹形面同样对声音有会聚作用，A点是凹面镜的焦点。 （2）[2]由图a及反射时光路可逆原理可知，放在凹面镜焦点的手表发出的声音经凹面镜反射后会发散，平行射出，响度减小，听不到声音。如图甲，与其正对放置另一把伞，声音被这把伞正好会聚在其焦点上，响度增强，耳朵在此处就可以听到表的声音了。 板 书 设 计 3.3 平面镜成像特点（第 2 课时） 一、平面镜的应用 成像类：穿衣镜、牙医镜、试衣镜 → 正立等大虚像 改变光路类：潜望镜（两次 45° 反射）、魔箱（45° 平面镜） 原理：光的反射 二、球面镜 类型 反射面 光线作用 成像特点 典型应用 平面镜 平面 改变方向 正立等大虚像 穿衣镜、潜望镜 凸面镜 球外表面 发散 正立缩小虚像 汽车后视镜、道路拐弯镜 凹面镜 球内表面 会聚 可实可虚 太阳灶、汽车头灯、天眼 三、辩证认识 合理利用光学技术，防治光污染 课 堂 小 结 作业布置 1. 基础作业：完成课后同步练习； 2. 实践作业：观察并记录生活中 3 种不同面镜的应用，分别说明镜面类型与作用； 3. 拓展任务：查阅资料，了解 “中国天眼” 的工作原理，撰写一段 100 字左右的科普短文。 教学反思 亮点：本节课以生活中不同外形的镜子引入，贴合学生认知，快速激发探究兴趣；按照 “平面镜应用 — 球面镜探究 — 对比归纳 — 辩证认识” 的逻辑层层递进，知识体系清晰；通过潜望镜、魔箱、凸凹面镜光路等演示实验，将抽象的光路原理直观呈现，现象鲜明；结合 “中国天眼”、光污染等案例，既落实了知识应用，又渗透了科技自信与环保教育，实现多维育人。 不足：球面镜的成像规律拓展不够深入，部分学生对凹面镜的成像性质理解模糊；三种面镜的光路作图训练不足，学生对发散、会聚的光路表达不够熟练；对生活中面镜应用的辨析变式训练不足。 改进：补充凹面镜成像的演示实验，直观展示不同物距的成像特点，深化成像规律理解；增加三种面镜的光路作图练习，强化光线会聚、发散的规范表达；增设 “面镜应用辨析” 专项训练，结合生活场景提升学生的知识迁移与综合应用能力。 学科网（北京）股份有限公司2/2 学科网（北京）股份有限公司 $