八年级物理上册☞第四章光明象

第3节《平面镜成像》(教学案)

【教材分析】

　　本课是人教版《物理》八年级上册《平面镜成像》，是这一章的重点内容之一，是在学习了光的直线传播与光的反射的基础上，进一步学习认识平面镜成像的特点、原理与应用。本课既与生活联系紧密，又是学生首次接触“像”这个新概念，后面又将学到凸透镜成像，所以，它既是重要的基础知识，又具有承上启下的重要作用。

　　本节教材主要安排了一个《平面镜成像》的探究实验，让学生自己动手实验，自己总结规律，把科学方法的学习和科学知识的学习放到同等重要的地位。

【学生分析】

　　光学现象是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。此外，初中生的思维方式正处在由形象思维向抽象思维过渡的阶段，因此，在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力。

【教学设计思路】

　　通过本课，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力。本节的重点在“探究”和“设计”的过程上：“如何探究像与物是否等大”（实验目的）→怎样比较虚像与物的大小→找一个跟物体完全相等的物体（替代物）与像比较大小→怎样才能同时观察到像与替身物→把平面镜改为白玻璃（实验基本思想方法），教学中教师要合理引导，防止出现学生盲目探究，在学生遇到问题时，教师要在思考方向上给以启发、点拨，尽量由学生自己去思考、解决。

【教学目标】

　1．知识和技能

　　（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。

　　2．过程与方法

　　（1）经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录。

　　（2）观察实验现象，感知虚像的含意。

　　3．情感、态度、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）认真记录实验信息，得出结论，具有实事求是的科学态度。

【教学器材】

　　每个实验小组同样大小（长短、粗细）的蜡烛２支、平面镜一面、平板玻璃一块、火柴、支架、细线、刻度尺、白纸、电脑等多媒体设备。

【教学过程】

　　一、引入新课

　　播放影片《红楼梦》中关于刘姥姥在贾宝玉房间照镜子的趣事片断。

　　教师：刘姥姥把谁看成了她的亲家母？

　　学生：她自己。

　　教师：哪的自己？

　　学生：镜中的。

　　教师：物理学中把刘姥姥照的那面表面是平的镜子称为平面镜；镜子外面的她称为“物”；镜子里面的她称为“像”。今天我们共同学习“平面镜成像”。教师课件展示课题。（本环节学生怀着好奇心观看影像，感受“刘姥姥”第一次照镜子时颇有趣味性的表现，激发学生的学习兴趣；同时避免了解释“像”是什么的困难，又对什么是“像”有了形象、直观的认识）。

分析下例:

　二、进行新课

　　1．提出问题、进行猜想

　　教师：同学们，我们经常使用平面镜，对平面镜成像问题有许多感性的认识，同学们能不能说一说平面镜成像有哪些特点呢？（教师不做任何暗示，让学生充分发挥想象）。

　　学生：讨论、归纳，可能有下列猜想：（允许有不正确的猜想并尝试让学生说出猜想的理由）

　　（1）像与物体是等大的；

　　（2）像是“近大远小”；

　　（3）像与物体到平面镜的距离相等；

　　（4）像与物体对应点的连线与镜面垂直；

　　（5）像和物体是左右相反的；

　　（6）像是只能看不能用手去接触的。

　　　教师：非常好！大家提出了很多需要去验证的猜想，但由于课堂时间有限，这节课我们重点探究：像与物体大小是否相同，像与物相对镜面的位置有什么关系？

　　2．设计实验

　　教师：我们采用什么方法来验证像与物体是否大小相等呢？（明确探究目标，然后给学生充足思考时间）。

　　在实验设计时，学生可能对“怎样比较像与物的大小”感到困难，针对这种情况，教师可以将提出启发性的问题，“我们怎样比较两个物体大小是否相等呢？我们怎样来比较像与物的大小是否相等呢？”再让学生讨论，使学生明确问题的关键就是找一个跟镜前物体完全相同的物体与所成的像进行比较（替代物—两支完全相同的蜡烛）。

　　教师把学生分为2人一小组，用桌子上的平面镜、形状和大小都相同的两支蜡烛做实验试试看，行不行。（玻璃板暂不取出）。

　　教师提出：同学们成功了吗？有什么问题？让学生自由发言。

　　教师总结：我们只能在平面镜的前面看见物体的像，在背面看不见像了，没有办法把“替代物”放到平面镜背面的所成像的位置上。

　　教师引导：大家在后面放一张白纸（相当于一个光屏），屏上会出现物体的像吗？为什么像不见了呢？（让学生思考、分析、讨论、得出结论）平面镜成的像不是真实存在的。

　　学生自由发言：镜子后面的漆挡住了光线，无法透过。

　　教师：平面镜成的像不能在光屏上呈现，不是真实光线相交而成的像，物理学把这种像叫虚像，而把能在光屏上呈现的像叫实像。（课件显示：能在光屏上呈现的像叫实像。不能在光屏上呈现的像就是虚像。）那么平面镜所成的像是虚像还是实像？

　　学生：虚像。

　　教师：怎样才能同时看见像和“替代物”？

　　教师启发：要同时观察到像和替身物体，必须要让物体通过镜面的反射光线和替身物射出的光线都能进入人眼。我们看见物体在平面镜内成的像是由于物体射出光线（或反射）经过镜面的反射进入人眼的。

　　学生：（思考、分析、讨论），必须使平面镜后面的替身物射出的光线透过平面镜进入人眼，才能同时看见镜后的替身物。

　　教师：非常好！（提问）那么现在镜后的替身物射出光线为什么没有透过平面镜进入人眼？

　　学生：被涂在平面镜后面的漆挡住，光线无法透过平面镜。

　　教师：那么怎么办？

　　学生：把涂在镜后的漆刮掉。

　　教师：想一想，有没有其它办法？

　　学生：换成平滑的白玻璃做。

　　教师：现在拿出平滑的白玻璃，再重做实验。但在实验前同学们要注意：如何确定像的位置？怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合？玻璃板如何放置？实验时蜡烛是否固定在一个位置上？

　　师生讨论得出：把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置。在玻璃板的前面左右移动头部，直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止。实验时玻璃板一定要竖直放置。一次实验有偶然性，不足以说明问题，至少要将蜡烛的位置改变一次，重做一遍实验，这样得到的实验数据才有说服力。

　　3．进行实验与收集证据

　　学生换用平板玻璃继续完成实验（如上图所示）。实验时教师还要提醒学生：不能忘记录物、像和玻璃板的位置及实验数据；实验时要注意玻璃板轻拿轻放，不要让蜡油烫到手，实验完毕要及时熄灭蜡烛。实验即将结束时要引导学生观察物像连线与玻璃板所在直线，这两条相交的直线有什么位置关系？

　　4．分析和论证：

　　教师指导各小组学生做好实验记录，分析数据，归纳结论。利用实物投影展示各小组的实验记录和数据及其结论。

　　证据一：玻璃板（平面镜）后面的像都与物体完全重合

　　结论一：像与物大小相等

　　证据二：物距和像距的实验数据

　　结论二：像与物到平面镜的距离相等

　　结论三：平面镜所成的像与物体的连线垂直于平面镜

　　教师小结：可认为像与物体也是关于镜面对称。

　　教师提问：我们能不能从理论上说明平面镜成像的特点呢？课件显示下图，主要引导学生认识平面镜成虚像的道理。

　　教师：烛焰发出的光，经过怎样的路径进入人眼，让我们看到像的呢？

　　烛焰上S点发出的光经平面镜反射后，反射光线进入人的眼睛。人眼感觉这些反射光线好像是从镜后的S/点发出的，人眼逆着反射光线看过去就看到了点S/，就是S在平面镜中的像。实际上镜后并不存在光源点S/，进入人眼的光也不是由像点S/发出。像点S/是由反射光线的反向延长线相交而成的，它不是实际光线会聚成的，我们把这样的像称为虚像。平面镜成像就是根据光的反射来成像的。

　　教师：树在水中的倒影是什么？为什么是倒立的？ 让学生讨论、分析形成的原因。

　　原因是：水面相当一块平面镜；树在水中的倒影实际上是树的像，物体在水中的每一个像点都与所对应的物点“等距”；所以从水面上看是倒的了。引导学生分析所成的像并不是真实存在的──是虚像（顺势给学生引入“猴子捞月亮”的故事，猴子为什么捞不到月亮）。

　　5．评估与交流 

　　组织学生交流、讨论：实验操作中有什么不足之处？测量的结果是不是可靠？各组的探究结果是否相同？还想去验证哪些猜想？相应的实验方案是什么？

　　三、课堂小结（课件显示）

　　（一）平面镜成像的特点

　　1．像与物体的大小相等；

　　2．像与物体到镜面的距离相等；

　　3．像与物体的连线与镜面垂直；

　　4．虚像。

　　（二）平面镜所成的像是虚像。所以不能在光屏上呈现，只能用眼睛观察。

　　四、反馈练习（课件显示）

　　1．物体在平面镜中所成的像的大小与（    ）

　　A．物体到平面镜的距离有关

　　B．平面镜的大小有关

　　C．物体的大小有关

　　D．物体放的角度有关

　　2．在距离平面镜8cm处点燃一支蜡烛，这时镜中的像距平面镜_  cm；若将镜移到原成像的位置，则像向后移动_  cm。

　　3．某人从远处走近一穿衣镜时，他在镜中的像以及人和像间的距离将（    ）

　　A．像变大，人和像间的距离变大

　　B．像变大，人和像间的距离变小

　　C．像不变，人和像间的距离不变

　　D．像不变，人和像间的距离变小

　　4．在下图中画出物体在平面镜中所成的像。

　　提出问题：平面镜中成像时，像的大小、形状、及位置与物体的大小、形状及位置有什么关系？平面镜所成像能否呈现在光屏上？

　　进行猜想：____________________________________________。

　　设计实验：____________________________________________。

　　选用的器材：____________________________________________。

　　进行实验与收集证据：

　　（1）用平面镜做实验；

　　（2）换用玻璃板做实验；

　（3）记录数据的表格：

　　分析和论证：

　　测量结果说明了什么？得出了什么结论？归纳总结出平面镜成像的特点是什么？

　　评估与交流：

　　实验操作中有什么不足之处？测量的结果是不是可靠？各组的探究结果是否相同？对于平面镜成像的特点还有哪些猜想？准备怎样去验证它？课后同学们自己探究一下。

【教学反思】

　　本节课虽然是学生分组进行的探究活动，但考虑到学生实际知识和能力准备的情况，还是要在老师的引导、启发下有顺序地进行。要避免放得过松，导致探究活动进行不完，同时要坚持教师的引导与学生自主相结合的原则，让学生逐步完成实验，在教师的引导下相互交流与评价得到结论，从而完成了本节教学目标。探究过程也不必让学生严格遵守探究的步骤，不要用条条框框来禁锢学生的思维，应在教学过程中潜移默化地让学生体验科学探究的过程和方法，发展他们初步的科学探究能力。