《平面鏡成像》“平面鏡成像”是“光的直線傳播”和“光的反射”的后續(xù)內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容包括平面鏡成像特性、成像原理、平面鏡的應(yīng)用及凸面鏡和凹面鏡的初步知識(shí)。通過本節(jié)教學(xué)應(yīng)當(dāng)使中學(xué)生曉得平面鏡成像的特性,平面鏡成像是反射光線的反向延長(zhǎng)線產(chǎn)生的,初步了解實(shí)像的概念。《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求“探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”,讓中學(xué)生通過自主探究,體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,遭到科學(xué)方式的研究的教育,同時(shí)獲得充分的感性認(rèn)識(shí)。本節(jié)只指出平面鏡成像具有“像物等大、像物等距,像物的連線與鏡面垂直,像是實(shí)像”,不講成像的對(duì)稱性。教材設(shè)計(jì)的表格里,指出了該實(shí)驗(yàn)應(yīng)在不同的位置做兩次,這對(duì)中學(xué)生科學(xué)心態(tài)的養(yǎng)成是非常有益的。與傳統(tǒng)教材相比,教材沒有將凸面鏡和凹面鏡單獨(dú)安排一節(jié),而是安排在STS里,作為平面鏡知識(shí)的拓展?!局R(shí)與能力目標(biāo)】1.了解平面鏡成像的特性;2.了解平面鏡成實(shí)像,了解實(shí)像是如何產(chǎn)生的;3.理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象?!具^程與方式目標(biāo)】1.通過“平面鏡成像特性”的實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)中學(xué)生初步的觀察能力和動(dòng)手操作能力;2.通過學(xué)生的交流活動(dòng),產(chǎn)生互相評(píng)估和聽取反饋意見的意識(shí),初步培養(yǎng)中學(xué)生信息交流和評(píng)估的能力。【情感心態(tài)價(jià)值觀目標(biāo)】1.在探究“平面鏡成像特性”中感受化學(xué)現(xiàn)象的美妙和和諧,獲得“發(fā)現(xiàn)”成功喜悅;2.通過對(duì)平面鏡、球面鏡的應(yīng)用的了解,初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活的影響。
【教學(xué)重點(diǎn)】利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究平面鏡成像的特性?!窘虒W(xué)難點(diǎn)】平面鏡成像原理和實(shí)像的概念。圓形玻璃水槽、激光筆、牛奶、硬紙板、鏡子、自制的有法線的量角器(用紙畫好拿去過塑即可)。一、新課導(dǎo)出演示:“燒不壞的手和吹不滅的蠟燭”。1應(yīng)用平面鏡成像的原理,在透明玻璃板前后等距的位置分別放置相同的蠟燭。并讓中學(xué)生認(rèn)清這是兩支蠟燭。2調(diào)整好角度,讓中學(xué)生能透過玻璃看見兩支蠟燭,但不能從側(cè)面看到蠟燭。3渲染氛圍,點(diǎn)一支,兩支會(huì)同時(shí)燃燒(正面的同學(xué)會(huì)見到前后兩支蠟燭在燃燒,會(huì)表現(xiàn)出驚奇的姿態(tài),側(cè)面的同學(xué)會(huì)看見旁邊的蠟燭根本沒有燃燒,會(huì)比較著急,或則諷刺老師在騙錢)4再度渲染氛圍,把手指放在前面的蠟燭上方“燒”(正面的同學(xué)會(huì)聽到老師的拇指在火焰上卻安然無恙,側(cè)面的朋友看見真相)5吹玻璃旁邊的蠟燭,上面的不滅。(正面的中學(xué)生會(huì)聽到蠟燭如何也吹不滅,側(cè)面的朋友聽到真相)6吹熄后面的蠟燭平面鏡成像教學(xué)設(shè)計(jì),前面的也熄滅。二、新課教學(xué)(一)自主學(xué)習(xí),思索下述問題:1哪些稱作像?哪些稱作平面鏡成像?2平面鏡成的像是虛像還是實(shí)像?3平面鏡成像的原理是哪些?4平面鏡成像有哪些特征?(二)合作學(xué)習(xí),小組討論交流,班主任巡視。
1.平面鏡成像的特征●實(shí)驗(yàn)步驟(1)如圖,在桌面上鋪一張大白紙,紙上矗立一塊玻璃板做平面鏡。順著玻璃板在紙上畫一條直線,代表平面鏡的位置。(2)把一支燃起的蠟燭A置于玻璃板上面,觀察它在平面鏡旁邊成的像。(3)將另一支燃起的同樣大小的蠟燭B矗立在平面鏡旁邊聯(lián)通,直至看起來它跟上面那支蠟燭的像完全重合,蠟燭B此時(shí)的位置就是蠟燭A的像的位置。在紙上記下這兩個(gè)位置。同時(shí)注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。(4)把光屏置于蠟燭B的位置,觀察光屏上是否有蠟燭A的像出現(xiàn)。(5)聯(lián)通燃起的蠟燭,再重復(fù)步驟(2)(3)(4)起碼2次。(6)用直線把每次試驗(yàn)中蠟燭和它的像在紙上的位置連上去,并用刻度尺分別檢測(cè)它們到平面鏡的距離,藥量角器檢測(cè)這種連線與平面鏡所在位置的傾角大小,將數(shù)據(jù)記錄在下表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物與像到平面鏡的距離物與像的大小關(guān)系物與像對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡傾角的大小光屏上是否有像出現(xiàn)蠟燭A到平面鏡的距離蠟燭A的像到平面鏡的距離155相等90°否21010相等90°否31515相等90°否…●分析與推論(1)平面鏡所成的像的大小與物體的大小相等。(2)平面鏡所成的像到平面鏡的距離與物體到鏡面的距離相等。
(3)平面鏡所成像的位置與物體的連線與鏡面垂直。(4)平面鏡成的像是實(shí)像。借助物理課本中有關(guān)對(duì)稱的知識(shí),平面鏡成像的規(guī)律也可以敘述為:平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱?!裨u(píng)估交流(1)實(shí)驗(yàn)中為何用平板玻璃而不用穿衣鏡?明晰:為了確切確定像的位置和便捷比較像的大小。其實(shí)成像不如穿衣鏡清晰,卻能在觀察到蠟燭A的像的同時(shí)觀察到蠟燭B,巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。(2)為何平板玻璃要用薄的?明晰:用厚玻璃板會(huì)造成產(chǎn)生兩個(gè)像。(3)刻度尺有哪些用?明晰:以便比較像與物到平面鏡的距離。(4)選用兩支完全相同的蠟燭的目的?明晰:為了比較像與物的大小關(guān)系。(5)不燃起蠟燭能實(shí)驗(yàn)嗎?為什么燃起上面的蠟燭,不燃起前面的蠟燭?明晰:能,并且成像不夠清晰,實(shí)驗(yàn)不便捷。上面的蠟燭燃起是為了使光線充足成像清晰,前面的蠟燭不燃起是為了易于使物與像重合,確定像的位置(假如燃起,會(huì)給區(qū)分蠟燭B和蠟燭A的像引起困難)。(6)小紅不管怎樣聯(lián)通蠟燭B都不能使蠟燭與像重合,為何?明晰:①平板玻璃沒有與桌面垂直,造成成像在上方或則下方。②蠟燭A在實(shí)驗(yàn)過程中燃燒毀一部份,而蠟燭B大小不變。(7)用光屏能夠承接到蠟燭的像?為何?明晰:不能。
由于平面鏡所成的像是實(shí)像,不能用光屏承接。(8)實(shí)驗(yàn)還可以如何改進(jìn)?明晰:可以用方格紙或刻度尺替代白紙。這樣像到平面鏡的距離和物到平面鏡的距離可以直接觀察到。2.像、平面鏡成像原理及虛實(shí)當(dāng)你照鏡午時(shí),可以再穿衣鏡里見到另外一個(gè)“你”,穿衣鏡里的這個(gè)“人”就是你的像。因?yàn)檫@個(gè)像是通過平面鏡產(chǎn)生的,這些現(xiàn)象叫平面鏡成像。平面鏡旁邊并沒有燃起的蠟燭,而且我們卻看平面鏡旁邊似乎有燭焰。這是為何?原先,光源S向到處發(fā)光,一些光經(jīng)平面鏡反射后步入了人的耳朵平面鏡成像教學(xué)設(shè)計(jì),導(dǎo)致視覺。因?yàn)橛泄庋刂本€傳播的經(jīng)驗(yàn),人會(huì)覺得這種光似乎是從步入人眼光線的反向延長(zhǎng)線的焦點(diǎn)處發(fā)出的。就是S再平面鏡中的像。因?yàn)槠矫骁R后并不存在光源,步入耳朵的光并非真正來自,所以把稱作實(shí)像。虛像:由實(shí)際光線凝聚成的像稱作虛像。虛像可以用光屏承接。實(shí)像:無實(shí)際光線凝聚成的像稱作實(shí)像。實(shí)像不能用光屏承接。3.平面鏡的應(yīng)用(1)成像(2)改變光的傳播方向三、課堂總結(jié)按照板書,總結(jié)本節(jié)內(nèi)容,明晰重、難點(diǎn)。四、布置作業(yè)課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)數(shù)學(xué)”第1-5小題。五、板書設(shè)計(jì)第3節(jié)平面鏡成像一、平面鏡成像的特性1.特征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(zhǎng)線的交點(diǎn),是實(shí)像.二、平面鏡的應(yīng)用1.成像.2.改變光路.略