第3節(jié) 平面鏡成像教學(xué)設(shè)計(jì)

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1、第3節(jié) 平面鏡成像教學(xué)設(shè)計(jì) 長(zhǎng)沙縣黃興鎮(zhèn)黃興中學(xué) 張海燕 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與能力： 1.了解平面鏡成像的特點(diǎn). 2.了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的. 3.理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象. 4.初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應(yīng)用. 教學(xué)重點(diǎn)： 1.平面鏡成像的特點(diǎn). 2.球面鏡的光學(xué)性質(zhì). 教學(xué)難點(diǎn)： 1.虛像的概念. 2.球面鏡的應(yīng)用. 教學(xué)用具 平面鏡（大小形狀各不同）、口徑相同的平面鏡和凸透鏡、投影片、凹鏡、凸鏡、激光演示器、玻璃板、相同的蠟燭兩支、火柴、夾子兩個(gè)、8 K白紙一張、圖釘、透明膠條、小平面鏡. 教學(xué)過程 一、情境引入 教師拿幾個(gè)生活中

2、常用的鏡子讓學(xué)生觀察，可以看到它們都是平的.用它可以照出人的“面孔”和各種各樣的“物體”，并與物體本身的形狀一樣.我們把這樣的鏡子叫平面鏡，把出現(xiàn)在鏡子里的“面孔”物體叫做像. 再讓學(xué)生觀察自己在平面鏡中的像，并提出一些問題讓學(xué)生思考：當(dāng)你改變與平面鏡間的距離時(shí)，像怎樣變化？像的大小與物體的大小有怎樣的關(guān)系？像的大小與平面鏡的大小有關(guān)系嗎？這些問題，并不要求學(xué)生立即回答，目的是為了引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生對(duì)平面鏡成像有一個(gè)感性認(rèn)識(shí)，為學(xué)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容奠定基礎(chǔ). 二、新課教學(xué) 探究點(diǎn)一 平面鏡成像的特點(diǎn) ［探究］平面鏡成像的特點(diǎn) 1.向?qū)W生示范并說明探究活動(dòng)的目的和做法. 目的：(1

3、)研究物體在平面鏡中所成的像和物體有什么關(guān)系. (2)研究像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離有什么關(guān)系. 做法：邊示范邊講解. ①像下圖那樣，將一張8開的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上，用兩個(gè)夾子夾住一玻璃板，豎立在白紙上. 探究平面鏡成像的裝置 ②把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面，觀察到玻璃板后面出現(xiàn)了蠟燭的像. ③另拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，使它與前面蠟燭的像重合（左右移動(dòng)，直到從不同位置看上去它們都重合在一起），這時(shí)后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置.改變玻璃前蠟燭的位置，把實(shí)驗(yàn)再做兩次，每次都記下兩支蠟燭的位置. ④在白紙上畫出玻璃板的位置，移開玻

4、璃板，用刻度尺畫實(shí)直線把每次實(shí)驗(yàn)中兩支蠟燭位置的位置連接起來，量出兩支蠟燭到玻璃板的距離，記錄下來并比較它們的大小，再用量角器測(cè)量看它們是否與鏡面垂直. ⑤把測(cè)量結(jié)果填寫下表中. 蠟燭到平面鏡的距離 蠟燭的像到平面鏡的距離 第一次 第二次 第三次 2.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 以上把教材中的演示實(shí)驗(yàn)再改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，自己進(jìn)行分析總結(jié)，既有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)，也有利于能力的培養(yǎng). 3.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得出成像特點(diǎn) 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答： ［師］①平面鏡中的像與物體大小是否相同？怎么知道的？ ②像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離是否相等？怎么知道的

5、？ ［生］①平面鏡中的像與物體大小相同.因?yàn)闊o論蠟燭到玻璃板的距離是遠(yuǎn)還是近，一支蠟燭與另一支蠟燭的像總是重合的. ②像和物體到鏡面的距離相等，因兩支蠟燭到玻璃板的距離相等. 師生共同分析得到平面鏡的成像特點(diǎn)： ①像和物體的大小相等. ②像和物體到鏡面的距離相等. ③像和物體的連線垂直于鏡面. 4.應(yīng)用知識(shí) ［討論］身高1.6 m的人站在穿衣鏡前，離鏡0.5 m，他在鏡中的像多高？像離鏡多遠(yuǎn)？當(dāng)他后退0.5 m時(shí)，像高和像到鏡面的距離怎樣變化？ ［解答］（1）像高1.6 m，像離鏡0.5 m. （2）人后退0.5 m時(shí)，像高不變.像到鏡面的距離增加0.5 m. 探究點(diǎn)二

6、平面鏡成像原理 對(duì)于平面鏡的像是靠光的反射形成的學(xué)生并不了解，老師可先給學(xué)生設(shè)疑，我們能看見物體，是因?yàn)橛泄馍淙胙劬Γ覀円材芸吹轿矬w在平面鏡里的成像，成像的光是從哪里來的呢？然后利用教材圖2.3—2分析平面鏡成像的原理，邊板畫邊講授，進(jìn)行解疑，這樣既鞏固了反射定律，又培養(yǎng)了學(xué)生研究新問題的能力.具體做法可按下面步驟進(jìn)行： 1.在黑板上畫出平面鏡，先給出一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S.然后提問學(xué)生： ［師］①S能發(fā)出多少條光線，方向如何？ ②射到平面鏡上的光線有多少條？ ［生］①S能向四面八方發(fā)出無數(shù)條光線. ②射到平面鏡的光線有無數(shù)條. 2.讓學(xué)生選出一條入射光線，并畫出它的反射光線，再選出另一

7、條入射光線，并畫出它的反射光線. 3.老師提出啟發(fā)問題：這兩條反射光線沿傳播方向能否相交？如果人的眼睛正處于這兩條光線傳播的路徑上，會(huì)覺得這兩條光線是從哪里發(fā)出的？并在圖上畫出一只眼睛. 師生共同分析得： ①這兩條反射光線不能相交. ②當(dāng)眼睛正處于反射光線的路徑上時(shí)，根據(jù)光線直進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，眼睛會(huì)覺得反射光線好像是從它們的反向延長(zhǎng)線在鏡后的交點(diǎn)S1發(fā)出的. 邊講邊把這兩條反射光線用虛線向鏡后延長(zhǎng)，得交點(diǎn)S′. 4.教師指導(dǎo)學(xué)生看課本圖2.3—2隨即指出 ①S′是S發(fā)出的光線經(jīng)平面鏡反射后反射光線延長(zhǎng)線的交點(diǎn).但鏡子后面實(shí)際上并沒有這個(gè)發(fā)出光線的點(diǎn)，所以S1叫虛像. ②物體上的每個(gè)點(diǎn)

8、在鏡子里都有一個(gè)像點(diǎn)，所有的像點(diǎn)就組成整個(gè)物體的虛像.虛像不是實(shí)際光線會(huì)聚而成的. 緊接著教師介紹平面鏡的發(fā)展史. 平靜的水面，拋光的金屬面，都具有平面鏡的作用.我國(guó)是世界上最早使用平面鏡的國(guó)家之一.遠(yuǎn)古時(shí)期，人們就會(huì)利用平靜的水面來作鏡子來梳妝打扮.人們還利用水鏡來美化環(huán)境.建于宋代的桂林花橋就是利用平靜的水面造成的“倒像”，使花橋顯得更加美麗，使之有“桂林山水甲天下”的美稱.我國(guó)大約在四千年前的夏王時(shí)代，就有了銅鏡.在戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，銅鏡盛行，制作精美，但是，多是貴族婦女才能使用.近代發(fā)展了利用玻璃制成平面鏡，才能在民間普遍使用了. 思考題：岸邊的樹木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，為

9、什么？ 教師要引導(dǎo)學(xué)生明確以下幾點(diǎn)： ①平靜的水面可看做一個(gè)平面鏡，它可以成虛像.②對(duì)物體上的每一點(diǎn)來說，它在水中所成的像點(diǎn)都與物點(diǎn)“等距”.③由于樹木和房屋上的各點(diǎn)與水平面距離不同，越接近水平的點(diǎn)，所成的像也距水面越近，所以各點(diǎn)組成的像從水面上看就是倒立的了. 探究點(diǎn)三 平面鏡的應(yīng)用 1.平面鏡成像不僅用于日常生活，也在其他方面應(yīng)用甚廣. ［師］同學(xué)們想一下哪些地方用到平面鏡？ ［生甲］練功房里，演員用它來觀察自己的姿勢(shì)和動(dòng)作. ［生乙］牙科醫(yī)生用小平面鏡來觀察患者的病牙？ ［生丙］潛水艇下潛后，艇內(nèi)的人員通過潛望鏡來觀察水面上的情況. 2.改變光線的傳播方向 (1)講一

10、段故事：公元前215~212年間，羅馬人大舉入侵希臘，派出一支船隊(duì)，滿載精兵，準(zhǔn)備攻打阿基米德的家鄉(xiāng)——敘拉古城，面臨來勢(shì)兇猛的強(qiáng)敵，阿基米德求見國(guó)王，獻(xiàn)出破敵妙計(jì)，他動(dòng)員全鄉(xiāng)的婦女和守城的人在海岸邊列隊(duì).每人各執(zhí)一面平面鏡，把太陽光集中向羅馬戰(zhàn)船反射，不一會(huì)，羅馬戰(zhàn)船上的士兵被照得頭暈?zāi)垦?，喪失?zhàn)斗力被迫而退.阿基米德利用平面鏡把光反射的原理，擊退了敵人，拯救了他的家鄉(xiāng). (2)教師畫一個(gè)潛望鏡示意圖，如圖甲所示 圖乙 潛水艇上的潛望鏡 圖甲 潛望鏡 如圖甲那樣在筒子的上下拐角處各安裝一塊平面鏡，兩塊平面鏡互相平行，都跟水平

11、方向成45°，這樣就做成最簡(jiǎn)單的潛望鏡. 探究點(diǎn)四 凸面鏡和凹面鏡 1.球面鏡 反射面是球面的一部分的鏡子叫球面鏡. 2.球面鏡的分類 a.用球面的內(nèi)表面作反射面的叫凹面鏡. b.用球面的外表面作反射面的叫凸面鏡. 3.凹面鏡的性質(zhì)及作用 a.凹面鏡的性質(zhì) ［演示實(shí)驗(yàn)1］用氦氖激光器平行射向凹面鏡. ［現(xiàn)象］反射光會(huì)聚在一點(diǎn)上. 師生共同分析得出結(jié)論： 凹面鏡能把射向它的平行光線會(huì)聚在焦點(diǎn)上. ［師］我們知道反射時(shí)光路是可逆的，平行光經(jīng)凹面鏡后能會(huì)聚在焦點(diǎn)上，那么，如果把光源放在凹面鏡的焦點(diǎn)上，光源發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡后是否平行射出呢？ ［生］我們猜想光應(yīng)平行射出.

12、 ［師］我們不能靠猜測(cè)來下結(jié)論，我們還是用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下. ［演示實(shí)驗(yàn)2］把光源放在凹面鏡的焦點(diǎn)上 ［現(xiàn)象］光源發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡后成平行光. 師生共同分析得出結(jié)論： 如果把光源放在凹面鏡的焦點(diǎn)上，光源發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡后將成為平行光. b.凹面鏡的應(yīng)用 ①根據(jù)凹面鏡會(huì)聚光的性質(zhì)，可以制作太陽灶、太陽爐，天文學(xué)家們用凹面鏡作大型反射式望遠(yuǎn)鏡，還有耳鼻喉科醫(yī)生用凹面鏡會(huì)聚光觀察耳道情況等. ［師］十一屆亞運(yùn)會(huì)的火種，是藏族初二學(xué)生達(dá)娃央宗，在青藏高原上，利用射入凹面鏡的太陽平行光，反射后會(huì)聚在焦點(diǎn)的性質(zhì)，把火炬點(diǎn)燃而取得的. ②根據(jù)從焦點(diǎn)射向凹面鏡的光線，反射后成平行光的性質(zhì)，手電筒、

13、汽車頭燈、軍事上的探照燈等用凹鏡作反射面，其作用就是使放在焦點(diǎn)附近的燈泡發(fā)出的光向同一方向近似平行地射擊，使光束集中，亮度大，照射的距離遠(yuǎn). ③凸面鏡的性質(zhì)及作用 a.［演示實(shí)驗(yàn)3］用氦氖激光器演示平行光入射凸面鏡. ［現(xiàn)象］平行光線經(jīng)凸面鏡后變得發(fā)散. 師生共同分析得出結(jié)論： 平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散. b.讓學(xué)生手拿一個(gè)凸面鏡，觀察自己的像. ［師］像是放大的還是縮小的. ［生］凸面鏡所成的像是縮小的. c.相同口徑的平面鏡和凸面鏡哪個(gè)視野大？ 三、板書設(shè)計(jì) 第3節(jié) 平面鏡成像 一、平面鏡成像 1.特點(diǎn) ①像和物體的大小相等. ②像和物體到鏡面的距離相等.

14、③像和物體的連線垂直于鏡面. 2.原理 像是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，是虛像. 二、平面鏡的應(yīng)用 1.成像；2.改變光路. 三、球面鏡 1.定義：反射面是球面的一部分的鏡子. 2.分類：凹面鏡、凸面鏡 3.凹面鏡的性質(zhì)及應(yīng)用 性質(zhì)：①凹面鏡能使平行光會(huì)聚在焦點(diǎn). ②使焦點(diǎn)發(fā)出的光線平行射出. 應(yīng)用：①太陽灶、太陽爐、內(nèi)窺鏡等. ②探照燈、手電筒、汽車頭燈等. 4.凸面鏡的性質(zhì)及應(yīng)用 性質(zhì)：凸面鏡能使平行光線發(fā)散. 應(yīng)用：凸面鏡可以擴(kuò)大視野，如汽車上的觀后鏡. 四、教學(xué)反思 給教師意想不到的收獲：學(xué)生對(duì)平面鏡提出了許多教師想不到的問題,例如：為什么小鏡子能照出很

15、大的像？摩托車旁的鏡是不是平面鏡？課堂上說實(shí)話老師有些緊張,總擔(dān)心學(xué)生提出怪異的問題,教師的智慧和靈活處理就顯得尤為重要了。本以為學(xué)生只能描述如何探究自己的猜想,沒想到有一名學(xué)生并不滿足于口頭表述,說：“老師我想邊做邊表述,行嗎？”我趕緊讓他上臺(tái)表述,全班同學(xué)給予了熱烈的掌聲。之后還有一位同學(xué)站起來說：“老師我還有一種方法,我先將兩只手電筒放在等距離的地方,看看像是否在我猜想的那個(gè)位置?！保嫦蛩季S！太好了?。﹫?chǎng)面令我感動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述時(shí),也有同學(xué)大膽質(zhì)疑：我找到像的位置了,可是為什么像總會(huì)更高或更低些？我動(dòng)一動(dòng)玻璃板后,有時(shí)又能用不亮的手電筒接到像呢？這位同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)估,我在自制教具時(shí)并沒有考慮垂直問題（因?yàn)椴ＡО迨孪扔幸笞龀纱怪敝Ъ埽?這一來倒在課堂上讓學(xué)生給解決了,這讓我深信：學(xué)生的細(xì)致可以超出教師！