八年級物理上冊 第四章第3節(jié) 平面鏡成像教案 （新版）新人教版.doc

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平面鏡成像 教學目標 一、知識與技能 1.了解平面鏡成像的特點. 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用. 二、過程與方法 1.經(jīng)歷“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄. 2.觀察實驗現(xiàn)象，感知虛像的含意. 3.通過觀察感知球平鏡對光線的作用. 三、情感態(tài)度與價值觀 1.在探究“平面鏡成像特點”中領略物理現(xiàn)象的美妙和和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅. 2.培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度. 3.通過對平面鏡、球面鏡的應用的了解，初步認識科學技術對人類生活的影響. 教學重點 1.平面鏡成像的特點. 2.球面鏡的光學性質. 教學難點 1.虛像的概念. 2.球面鏡的應用. 教學方法 探究法、實驗分析法. 教學用具 演示用：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. 學生用：玻璃板、相同的蠟燭兩支、火柴、夾子兩個、8 K白紙一張、圖釘、透明膠條、小平面鏡. 課時安排 1 課時 教學過程 一、創(chuàng)設物理情境，引入新課 教師拿幾個生活中常用的鏡子讓學生觀察，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. 再讓學生觀察自己在平面鏡中的像，并提出一些問題讓學生思考：當你改變與平面鏡間的距離時，像怎樣變化？像的大小與物體的大小有怎樣的關系？像的大小與平面鏡的大小有關系嗎？這些問題，并不要求學生立即回答，目的是為了引起學生學習的興趣，使學生對平面鏡成像有一個感性認識，為學習本節(jié)的內容奠定基礎. 二、新課教學 （一）平面鏡成像的特點 ［探究］平面鏡成像的特點 1.向學生示范并說明探究活動的目的和做法. 目的：(1)研究物體在平面鏡中所成的像和物體有什么關系. (2)研究像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離有什么關系. 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，使它與前面蠟燭的像重合（左右移動，直到從不同位置看上去它們都重合在一起），這時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，把實驗再做兩次，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，移開玻璃板，用刻度尺畫實直線把每次實驗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，再用量角器測量看它們是否與鏡面垂直. ⑤把測量結果填寫下表中. 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.學生分組實驗 以上把課本77實驗,學生通過動手，自己進行分析總結，既有利于知識的學習，也有利于能力的培養(yǎng). 3.在實驗基礎上得出成像特點 引導學生根據(jù)實驗結果回答： ［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？ ［生］①平面鏡中的像與物體大小相同.因為無論蠟燭到玻璃板的距離是遠還是近，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： 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.應用知識(一) ［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？當他后退0.5 m時，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，像高不變.像到鏡面的距離增加0.5 m. 應用知識(二) 一個小丑在平面鏡前欣賞自己的像，他看到的像應該是下圖中的哪一個( ). 應用知識(三) 小春同學去眼鏡店配眼鏡，商家采用了如下方法給她檢查視力，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)找出正確選項： ( ). A.視力表的像距離平面鏡2.1米 B.小春距離她的像5米 C.視力表的像距離小春4.6米 D.小春的像距離視力表的像2.1米 （二）平面鏡成像原理 對于平面鏡的像是靠光的反射形成的學生并不了解，老師可先給學生設疑，我們能看見物體，是因為有光射入眼睛，我們也能看到物體在平面鏡里的成像，成像的光是從哪里來的呢？然后利用教材78圖4.3-3分析平面鏡成像的原理，邊板畫邊講授，進行解疑，這樣既鞏固了反射定律，又培養(yǎng)了學生研究新問題的能力.具體做法可按下面步驟進行： 1.在黑板上畫出平面鏡，先給出一個發(fā)光點S.然后提問學生： ［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.讓學生選出一條入射光線，并畫出它的反射光線，再選出另一條入射光線，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當眼睛正處于反射光線的路徑上時，根據(jù)光線直進的經(jīng)驗，眼睛會覺得反射光線好像是從它們的反向延長線在鏡后的交點S1發(fā)出的. 邊講邊把這兩條反射光線用虛線向鏡后延長，得交點S′. 4.教師指導學生看課本圖4.3-3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線的交點.但鏡子后面實際上并沒有這個發(fā)出光線的點，所以S1叫虛像. ②物體上的每個點在鏡子里都有一個像點，所有的像點就組成整個物體的虛像.虛像不是實際光線會聚而成的. 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.我國是世界上最早使用平面鏡的國家之一.遠古時期，人們就會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.我國大約在四千年前的夏王時代，就有了銅鏡.在戰(zhàn)國時代，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，為什么？ 教師要引導學生明確以下幾點： ①平靜的水面可看做一個平面鏡，它可以成虛像.②對物體上的每一點來說，它在水中所成的像點都與物點“等距”.③由于樹木和房屋上的各點與水平面距離不同，越接近水平的點，所成的像也距水面越近，所以各點組成的像從水面上看就是倒立的了. （三）平面鏡的應用 1.平面鏡成像不僅用于日常生活，也在其他方面應用甚廣. ［師］同學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和動作. ［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，滿載精兵，準備攻打阿基米德的家鄉(xiāng)——敘拉古城，面臨來勢兇猛的強敵，阿基米德求見國王，獻出破敵妙計，他動員全鄉(xiāng)的婦女和守城的人在海岸邊列隊.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，羅馬戰(zhàn)船上的士兵被照得頭暈目眩，喪失戰(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)教師畫一個潛望鏡示意圖，如圖甲所示 圖甲 潛望鏡 圖乙 潛水艇上的潛望鏡 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，都跟水平方向成45，這樣就做成最簡單的潛望鏡. （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.凹面鏡的性質及作用 a.凹面鏡的性質 ［演示實驗1］用氦氖激光器平行射向凹面鏡. ［現(xiàn)象］反射光會聚在一點上. 師生共同分析得出結論： 凹面鏡能把射向它的平行光線會聚在焦點上. ［師］我們知道反射時光路是可逆的，平行光經(jīng)凹面鏡后能會聚在焦點上，那么，如果把光源放在凹面鏡的焦點上，光源發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡后是否平行射出呢？ ［生］我們猜想光應平行射出. ［師］我們不能靠猜測來下結論，我們還是用實驗驗證一下. ［演示實驗2］把光源放在凹面鏡的焦點上 ［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論： 如果把光源放在凹面鏡的焦點上，光源發(fā)出的光經(jīng)凹面鏡后將成為平行光. b.凹面鏡的應用 ①根據(jù)凹面鏡會聚光的性質，可以制作太陽灶、太陽爐，天文學家們用凹面鏡作大型反射式望遠鏡，還有耳鼻喉科醫(yī)生用凹面鏡會聚光觀察耳道情況等. ［師］十一屆亞運會的火種，是藏族初二學生達娃央宗，在青藏高原上，利用射入凹面鏡的太陽平行光，反射后會聚在焦點的性質，把火炬點燃而取得的. ②根據(jù)從焦點射向凹面鏡的光線，反射后成平行光的性質，手電筒、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. 4.凸面鏡的性質及作用 a.［演示實驗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論： 平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散. b.讓學生手拿一個凸面鏡，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視野大？ ［演示實驗4］ 1.如圖所示，用兩張黑紙各剪去一個等大的圓孔，分別粘在凸鏡和平面鏡上. 2.把凸面鏡和平面鏡放在離學生距離相等的位置上，讓學生向兩個鏡中觀察，比較從兩個鏡中看到的范圍的哪個大，哪個小？ ［生］口徑相同的凸面鏡視野比平面鏡的大. d.凸面鏡的應用 汽車上的觀后鏡、馬路拐彎處的鏡子以及香港匯豐銀行大樓上的月光鏡都是凸面鏡，其目的是擴大視野. 三、知識小結 通過本節(jié)課的學習主要學習了以下幾個問題： 1.平面鏡的成像特點和成像原理. 2.平面鏡的應用：成像和改變傳播的方向. 3.球面鏡的分類. 4.球面鏡的性質及應用. 四、布置作業(yè) 1.復習本節(jié)課文. 2.P80動手動腦學物理①②③④⑤. 3.預習第4節(jié)“光的折射”. 五、板書設計 1.平面鏡成像 （1）特點 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. （2）原理 像是反射光線反向延長線的交點，是虛像. 2.平面鏡的應用 （1）成像. （2）改變光路. 3.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）凹面鏡的性質及應用 性質 ①凹面鏡能使平行光會聚在焦點. ②使焦點發(fā)出的光線平行射出. 應用 ①太陽灶、太陽爐、內窺鏡等. ②探照燈、手電筒、汽車頭燈等. （4）凸面鏡的性質及應用 性質 凸面鏡能使平行光線發(fā)散. 應用 凸面鏡可以擴大視野，如汽車上的觀后鏡.