《平面镜成像》教学设计
教学目标:
1、知识与技能
(1)理解平面镜成像的特点,并了解平面镜在实际中应用。
(2)了解虚像的概念,知道虚像是怎么形成的。
(3)初步学习用光路图研究几何光学的成像问题。
2、过程与方法
(1)经历"平面镜成像特点"的探究,进一步掌握科学探究的各个环节。
(2)通过平面镜成像特点的实验,培养学生实验的操作能力、观察能力。
3、情感、态度与价值观
(1)在探究"平面镜成像特点"中领略物理现象的美妙与和谐,获得"发现"成功的喜悦。
(2)通过实验,培养实事求是的科学态度和团队合作精神。
3、情感、态度与价值观:
通过平面镜在日常生活、生产、科技方面广泛的应用,激发学生强烈的求知欲,进一步认识科学技术对人类社会发展的推动作用。
教学重点:
经历"探究平面镜成像"的过程,并能应用平面镜成像特点分析解释简单的现象。
教学难点:
如何组织引导学生进行科学探究,以及"虚像"概念的建立。
教具准备:
平板玻璃一块、完全相同的蜡烛2支、平面镜一面、火柴、支架、刻度尺、大白纸一张。
教学方法:
实验探究、观察讨论
课时安排:
2课时
教学过程:
情境导入——浇不灭的蜡烛(视频)
播放"浇不灭的蜡烛"视频,为什么蜡烛浇不灭呢?(学生大开眼界,充分的激发学生的学兴趣,极力的想弄明白其中的道理,使学生的学习具有驱动力。同时还能体会到玻璃板替代平面镜及蜡烛燃烧成像的好处,为下一步实验设计打下基础。)
一、平面镜——表面平整光滑的镜面叫做平面镜
讲述:物理学中把表面是平的镜子称为平面镜;镜子外面的蜡烛称为"物";镜子里面的"不灭"的蜡烛称为"像"。
观察问题:在平面镜前观察自己的像,并提出平面镜成像的概念。
1、人或物体在镜中的像的形状、大小跟原物一样吗?
2、人或物体在镜前移动时,镜中的像怎样移动?
3、镜中的像是否能和小孔成的像一样呈现在光屏上?
这节课,我们共同一起来学习探究"平面镜成像的特点"。
二、合作探究——平面镜成像特点
探究一:像与物的大小关系
1、提出问题:平面镜成像时,物体的像的大小与物体的大小有什么关系?
当物体离平面镜越来越远(越来越近)时,物体的像的大小是如何变化的?
2、猜想与假设:___________________________________________________。
3、制订计划与设计实验
①实验中,若即可以观察到物体所成的像,又可以较方便地确定像的位置,应选用玻璃板(选填"平面镜"或"玻璃板")。
②实验中,为了研究像与物的大小关系,对选取的两支蜡烛有什么要求?(两支蜡烛完全相同)
4、进行实验与收集数据:
(1)把白纸平铺在水平桌面上,在白纸的中间画一条直线,用平板玻璃代替平面镜竖立在这条直线上。
(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面固定,并记录下此蜡烛的位置。
(3)找到蜡烛的像的具体位置,并记录下蜡烛的像的位置。
(4)比较蜡烛与蜡烛的像的大小关系,将其填入位置1的相应表格中。
(5)将蜡烛向远离平面镜的方向移动2次(或是靠近平面镜的方向移动2次),然后重复2、3、4步的实验过程,并将其结果填入位置2、3的相应表格中。
5、分析与验证:
由以上表格所记录的内容,你可以知道:______________________________。
6、交流与合作:
(1)实验中,我们用平板玻璃代替平面镜来做实验,你知道其中的原因吗?
(2)我们用_______方法找到像的具体位置,从而更有利于比较像与物的大小关系。
探究二:物与像的位置关系
1、猜想:像与物到平面镜的距离如何?像与物的连线跟平面镜什么关系?
2、进行实验、收集数据:
(1)把蜡烛熄灭和玻璃板移开,撤出压在下面的白纸。
(2)把在纸上记下的每次蜡烛和像的位置连线,用刻度尺分别测量它到玻璃板(平面镜)的距离,再用量角器量一下这条线与平面镜镜面之间的夹角。将其结果记录在如下表格中。
3、分析与验证:
由以上数据我们知道,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离______("相等"或"不相等"),像和物的连线跟平面镜______("垂直"或"平行")。
4、交流与合作:
(1)实验中,玻璃板(平面镜)如果不竖直放置,对实验有何影响?
(2)以上实验都是收集了3次数据,一次可不可以?简单的说说你的理由。
探究三:虚像
做一做:如何用实验证明平面镜所成的像是虚像?(用光屏能否承接到像)
点拨:通过平面镜成的像与小孔成像、树阴下的亮斑对比,说明实像是实际光线会聚,能用光屏接收到的像,而平面镜是不能承接的、不是实际光线会聚而成的虚像。
总结:平面镜成像的特点
(1)像是虚像;
(2)像与物体的大小相等;
(3)像物的连线与镜面垂直,像和物体到平面镜的距离相等;
(4)像和物体相对于平面镜是对称的。
课堂练习:
在探究"平面镜成像的特点"实验中,(1)用玻璃板代替平面镜的目的是便于 找到像的位置 。(2)将玻璃板垂直水平桌面放置的目的是使像成在水平桌面上,便于确定 像的位置和大小 。(3)选用两支相同的蜡烛是为了比较 像与物的大小关系 。(4)刻度尺与白纸的作用是在白纸上标注玻璃板、蜡烛以及蜡烛的像的位置,用刻度尺测量蜡烛及蜡烛的像到玻璃板的距离,便于确定 像、物到镜面的距离关系 ,像物连线与镜面的关系。(5)实验中光屏的作用是通过观察像是否呈现在光屏上,从而验证平面镜所成的像是 虚像还是实像 。(6)实验时选用薄玻璃板的原因是防止 蜡烛通过玻璃板的前后两面成两个虚像,影响实验效果。
三、平面镜成像原理——光的反射
对于平面镜的像是靠光的反射形成的,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?边板画边讲授,进行解疑,具体做法可按下面步骤进行:
《平面镜成像》(沪科版)教学设计
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:
大家知道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?其实S能向四面八方发出无数条光线,所以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。这两条反射光线沿传播方向能否相交?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。
分析可知:
①这两条反射光线不能相交。
②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S′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′。
3、由上可知:
①S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线反向延长线的交点,但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点,所以S′叫虚像点。
②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,因而虚像不是实际光线会聚而成的。
四、平面镜的作用和应用
1、不同反射面类似平面镜成像的活动展示,介绍我国古代镜子发展史(如中国古代的铜镜)
2、平面镜在生活中的应用:梳妆镜、练功房内(观察和矫正自己的姿势)、商场内(扩大视觉空间)
3、在军事上的应用:潜望镜(观察水面上的情况,可画示意图说明,同时说明平面镜可以改变光的传播方向)
《平面镜成像》(沪科版)教学设计4、多块平面镜的利用——万花筒
(一)平面镜的作用
1、成像。
2、改变光路。
(二)光污染
平面镜给我们带来了许多便利、好处,它有对我们不利的一面。若平面镜使用不当,就可能带来麻烦,甚至造成"光污染"。如:城市建筑大面积安装玻璃幕墙,有时也会损害人的视觉和身心健康,成为光污染。
课堂小结:
这节课中你学到了什么?
1、生活中常用的镜子表面是平滑的,叫做平面镜。
2、平面镜成像的特点——平面镜所成的像是虚像,像的大小与物体的大小相等,像和物到平面镜的距离相等,像与物对镜面是对称的。
3、虚像——能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像。
4、平面镜成像的原理。
5、平面镜成像的应用。
布置作业:
1、课本作业第1、3题。
2、课外小制作:
(1)利用两块平面镜制成潜望镜。
(2)利用三块平面镜制成万花筒。