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1、第第 3 3 节节 平面镜成像平面镜成像教学目标教学目标 知识与能力: 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.理解日常生活中平面镜成像的现象. 4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用. 教学重点: 1.平面镜成像的特点. 2.球面镜的光学性质. 教学难点: 1.虚像的概念. 2.球面镜的应用. 教学用具教学用具 平面镜(大小形状各不同) 、口径相同的平面镜和凸透镜、投影片、凹镜、凸镜、激光 演示器、玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8 K 白纸一张、图钉、透明胶条、 小平面镜. 教学过程教学过程 一、情境引入一、情境引入 教师拿几个生活中常用的镜子让学
2、生观察,可以看到它们都是平的.用它可以照出人的 “面孔”和各种各样的“物体” ,并与物体本身的形状一样.我们把这样的镜子叫平面镜, 把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像. 再让学生观察自己在平面镜中的像,并提出一些问题让学生思考:当你改变与平面镜 间的距离时,像怎样变化?像的大小与物体的大小有怎样的关系?像的大小与平面镜的大 小有关系吗?这些问题,并不要求学生立即回答,目的是为了引起学生学习的兴趣,使学 生对平面镜成像有一个感性认识,为学习本节的内容奠定基础. 二、新课教学二、新课教学 探究点一探究点一 平面镜成像的特点平面镜成像的特点 探究平面镜成像的特点 1.向学生示范并说明探究活动的目的和
3、做法. 目的:(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系. (2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系. 做法:边示范边讲解. 像下图那样,将一张 8 开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,用两个夹子 夹住一玻璃板,竖立在白纸上.探究平面镜成像的装置把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像. 另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与前面蜡烛的像重合(左右移动,直 到从不同位置看上去它们都重合在一起) ,这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位 置.改变玻璃前蜡烛的位置,把实验再做两次,每次都记下两支蜡烛的位置. 在白纸上画出玻璃板的位置,移开玻璃板
4、,用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡 烛位置的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来并比较它们的大小,再 用量角器测量看它们是否与镜面垂直. 把测量结果填写下表中.蜡烛到平面镜的距离蜡烛的像到平面镜的距离第一次第二次第三次2.学生分组实验 以上把教材中的演示实验再改为学生实验,学生通过动手实验,自己进行分析总结, 既有利于知识的学习,也有利于能力的培养. 3.在实验基础上得出成像特点 引导学生根据实验结果回答: 师平面镜中的像与物体大小是否相同?怎么知道的? 像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等?怎么知道的? 生平面镜中的像与物体大小相同.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近,
5、一 支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的. 像和物体到镜面的距离相等,因两支蜡烛到玻璃板的距离相等. 师生共同分析得到平面镜的成像特点: 像和物体的大小相等. 像和物体到镜面的距离相等. 像和物体的连线垂直于镜面. 4.应用知识 讨论身高 1.6 m 的人站在穿衣镜前,离镜 0.5 m,他在镜中的像多高?像离镜多 远?当他后退 0.5 m 时,像高和像到镜面的距离怎样变化? 解答 (1)像高 1.6 m,像离镜 0.5 m. (2)人后退 0.5 m 时,像高不变.像到镜面的距离增加 0.5 m. 探究点二探究点二 平面镜成像原理平面镜成像原理 对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解,老师可
6、先给学生设疑,我们能看 见物体,是因为有光射入眼睛,我们也能看到物体在平面镜里的成像,成像的光是从哪里 来的呢?然后利用教材图 2.32 分析平面镜成像的原理,边板画边讲授,进行解疑,这样 既巩固了反射定律,又培养了学生研究新问题的能力.具体做法可按下面步骤进行: 1.在黑板上画出平面镜 ,先给出一个发光点 S.然后提问学生: 师S能发出多少条光线,方向如何? 射到平面镜上的光线有多少条? 生S能向四面八方发出无数条光线. 射到平面镜的光线有无数条. 2.让学生选出一条入射光线,并画出它的反射光线,再选出另一条入射光线,并画出 它的反射光线. 3.老师提出启发问题:这两条反射光线沿传播方向能否
7、相交?如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上,会觉得这两条光线是从哪里发出的?并在图上画出一只眼睛. 师生共同分析得: 这两条反射光线不能相交. 当眼睛正处于反射光线的路径上时,根据光线直进的经验,眼睛会觉得反射光线好 像是从它们的反向延长线在镜后的交点S1发出的. 边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长,得交点S. 4.教师指导学生看课本图 2.32 随即指出 S是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没 有这个发出光线的点,所以S1叫虚像. 物体上的每个点在镜子里都有一个像点,所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不 是实际光线会聚而成的. 紧接着教师介绍平面镜
8、的发展史. 平静的水面,抛光的金属面,都具有平面镜的作用.我国是世界上最早使用平面镜的国 家之一.远古时期,人们就会利用平静的水面来作镜子来梳妆打扮.人们还利用水镜来美化 环境.建于宋代的桂林花桥就是利用平静的水面造成的“倒像” ,使花桥显得更加美丽,使 之有“桂林山水甲天下”的美称.我国大约在四千年前的夏王时代,就有了铜镜.在战国时 代,铜镜盛行,制作精美,但是,多是贵族妇女才能使用.近代发展了利用玻璃制成平面镜, 才能在民间普遍使用了. 思考题:岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的,为什么? 教师要引导学生明确以下几点: 平静的水面可看做一个平面镜,它可以成虚像.对物体上的每一点来
9、说,它在水中 所成的像点都与物点“等距”.由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同,越接近水平 的点,所成的像也距水面越近,所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了. 探究点三探究点三 平面镜的应用平面镜的应用 1.平面镜成像不仅用于日常生活,也在其他方面应用甚广. 师同学们想一下哪些地方用到平面镜? 生甲练功房里,演员用它来观察自己的姿势和动作. 生乙牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙? 生丙潜水艇下潜后,艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况. 2.改变光线的传播方向 (1)讲一段故事:公元前 215212 年间,罗马人大举入侵希腊,派出一支船队,满载精 兵,准备攻打阿基米德的家乡叙拉古城,面
10、临来势凶猛的强敌,阿基米德求见国王, 献出破敌妙计,他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜,把太阳 光集中向罗马战船反射,不一会,罗马战船上的士兵被照得头晕目眩,丧失战斗力被迫而 退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理,击退了敌人,拯救了他的家乡. (2)教师画一个潜望镜示意图,如图甲所示如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平图甲 潜望镜图乙 潜水艇上的潜望镜方向成 45,这样就做成最简单的潜望镜. 探究点四探究点四 凸面镜和凹面镜凸面镜和凹面镜 1.球面镜 反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜. 2.球面镜的分类 a.用球面的内表面作反射面
11、的叫凹面镜. b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜. 3.凹面镜的性质及作用 a.凹面镜的性质 演示实验 1用氦氖激光器平行射向凹面镜. 现象反射光会聚在一点上. 师生共同分析得出结论: 凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上. 师我们知道反射时光路是可逆的,平行光经凹面镜后能会聚在焦点上,那么,如 果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢? 生我们猜想光应平行射出. 师我们不能靠猜测来下结论,我们还是用实验验证一下. 演示实验 2把光源放在凹面镜的焦点上 现象光源发出的光经凹面镜后成平行光. 师生共同分析得出结论: 如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后
12、将成为平行光. b.凹面镜的应用 根据凹面镜会聚光的性质,可以制作太阳灶、太阳炉,天文学家们用凹面镜作大型 反射式望远镜,还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等. 师十一届亚运会的火种,是藏族初二学生达娃央宗,在青藏高原上,利用射入凹 面镜的太阳平行光,反射后会聚在焦点的性质,把火炬点燃而取得的. 根据从焦点射向凹面镜的光线,反射后成平行光的性质,手电筒、汽车头灯、军事 上的探照灯等用凹镜作反射面,其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近 似平行地射击,使光束集中,亮度大,照射的距离远. 凸面镜的性质及作用 a.演示实验 3用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜. 现象平行光线经凸面
13、镜后变得发散. 师生共同分析得出结论: 平行光线经凸面镜后发散. b.让学生手拿一个凸面镜,观察自己的像. 师像是放大的还是缩小的. 生凸面镜所成的像是缩小的. c.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大? 三、板书设计三、板书设计 第 3 节 平面镜成像 一、平面镜成像 1.特点 像和物体的大小相等. 像和物体到镜面的距离相等.像和物体的连线垂直于镜面. 2.原理 像是反射光线反向延长线的交点,是虚像. 二、平面镜的应用 1.成像;2.改变光路. 三、球面镜 1.定义:反射面是球面的一部分的镜子. 2.分类:凹面镜、凸面镜 3.凹面镜的性质及应用 性质:凹面镜能使平行光会聚在焦点. 使焦点发出的
14、光线平行射出. 应用:太阳灶、太阳炉、内窥镜等. 探照灯、手电筒、汽车头灯等. 4.凸面镜的性质及应用 性质:凸面镜能使平行光线发散. 应用:凸面镜可以扩大视野,如汽车上的观后镜. 四、教学反思四、教学反思 给教师意想不到的收获:学生对平面镜提出了许多教师想不到的问题,例如:为什么小 镜子能照出很大的像?摩托车旁的镜是不是平面镜?课堂上说实话老师有些紧张,总担心 学生提出怪异的问题,教师的智慧和灵活处理就显得尤为重要了。本以为学生只能描述如何 探究自己的猜想,没想到有一名学生并不满足于口头表述,说:“老师我想边做边表述,行吗? ”我赶紧让他上台表述,全班同学给予了热烈的掌声。之后还有一位同学站起来说:“老师 我还有一种方法,我先将两只手电筒放在等距离的地方,看看像是否在我猜想的那个位置。 ” (逆向思维!太好了!)场面令我感动。实验结论的描述时,也有同学大胆质疑:我找到 像的位置了,可是为什么像总会更高或更低些?我动一动玻璃板后,有时又能用不亮的手电 筒接到像呢?这位同学对实验的评估,我在自制教具时并没有考虑垂直问题(因为玻璃板事 先有要求做成垂直支架),这一来倒在课堂上让学生给解决了,这让我深信:学生的细致可 以超出教师!