4.3平面镜成像

《平面镜成像》教学设计
梁涛
一、教学目标
1.知识与技能
（1）知道平面镜成像的特点，并能解释简单的现象。

（2）知道平面镜的成像原理和了解虚像是怎样形成的。

（3）分析并了解平面镜在日常生活中的现象。

2.过程与方法
（1）通过对“平面镜成像特点”的探究，学会在实验过程中对数据信息的记录方法。

（2）通过实验观察平面镜所成的像的特点，认识理解虚像的含意。

（3）通过观察感知球面镜对光线的作用。

3.情感、态度与价值观
（1）通过探究“平面镜成像特点”从中领略物理现象的美妙与和谐，让学生体验发现时的喜悦，激发学生的学习兴趣。

（2）通过探究实验，使学生认识交流与合作的重要性，培养学生事实就是的科学态度。

二、教学重点
通过探究实验，理解并掌握平面镜成像的特点。

三、教学难点
平面镜成像的原理以及虚像的概念。

四、教学方法
实验探究发、多媒体辅助教学法。

五、教学资源
平板玻璃、刻度尺、蜡烛、火柴、尺子等。

六、教学示例
（一）情景引入
【教师提问】大家都知道猴子捞月的故事把，猴子为什么捞不到水中的月亮呢？
【演示实验】把一块玻璃立在桌子上，在玻璃的前方放一直蜡烛，在玻璃的后面，放一
只大玻璃杯。

玻璃杯和玻璃之间的距离，要和蜡烛到玻璃之间的距离完全相等。

拉上串联，使屋子变暗，点燃蜡烛，从蜡烛这边向玻璃望去，就会看到——两支蜡烛在燃烧，然后给玻璃杯加水，让学生观察现象，为什么大玻璃杯里的蜡烛浇不灭？组织学生对这一现象进行讨论。

【归纳小结】通过这个实验我们看到，浇不灭的蜡烛是因为使用了平面镜的原因，那么，这个神奇的现象是如何发生的，这就是今天我们所要研究的内容——“平面镜成像”。

（二）进行新课
探究实验：探究平面镜成像的特点
（1）提出问题
【教师提问】平面镜上节课也已经提过，拿起镜子，大家请看，它的反光面是平的，那这样的就叫做平面镜。

在自然界中也有一些平面镜，比如玻璃、平静的水面等等。

请同学们拿起的镜子照一照。

我们把镜子外面的称为“物”，镜子里面的称为“像”。

大科学家爱因斯坦曾经说过“能提出一个问题，比解决这个问题更有价值”。

那么，当我们照镜子时，我们会对镜子中像的变化有什么疑问呢？
【学生回答】比如，我举右手的时候，镜子中的像举那只手？我离得镜子近，我的像时候就变大了，我离镜子远，像是否又变小了？（误区）镜子后面的像是真的存在吗？当我左右移动时，像与我的距离是否有一定的关系？等等
（2）猜想与假设
【教师提问】那么我们刚才提出了这么多的问题，那么，请同学们想想这些答案是什么？【学生归纳】
像与物体的大小可能相等；
像到镜面的距离与物体到镜面的距离可能相等；
像与物体对应点的连线可能与镜面垂直；
平面镜所成的像可能是虚像等等。

（3）制定计划和设计实验
【教师提问】实验是检验我们猜想是否正确的唯一标准，那么，我们要进行实验，首先，我们得想办法设计它，请同学们想想，我们采用什么样的实验方法才能验证像与物体是否大小相等呢？
【学生归纳】比较像与物体的大小，找一个跟镜前物体完全相同的物体与所称的像进行比较比如两个完全相同的蜡烛就可以做到。

【教师补充】那么我们先用桌上的平面镜、形状和大小都相同的两支蜡烛做实验试试看，我们先选用平面镜做实验，因为平面镜的成像清晰，便于观察，我们先看看用平面镜可以成功吗？有没有什么问题？
【小结】通过实验我们看出，平面镜虽然能成清晰的物体的像，但是我们只能从正面看到它，而在它的背面我们就看不到了，看不到背面的像也就没法把另一只大小完全相同的蜡烛（替代物）放到平面镜背面所成像的位置上。

因为平面镜后面的漆挡住了光线，使光线无法透过。

【教师提问】通过刚才的实验我们看出，用平面镜是无法完成实验的，那么，请同学们想想，我们还能使用什么代替平面镜的器材，使我们同时看到“像”和大小相同的蜡烛？怎样寻找像的位置，我们可以用什么方法比较像和物到镜面的距离关系？请同学们想一想如何设计这个实验方案。

【归纳总结】可以使用平板玻璃来完成实验。

步骤如下：
1.像下图那样，将一张白纸铺在水平桌面上，中间画一道竖线和一道横线,把竖立玻璃板放在横线上，竖立在白纸上。

2.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像。

3.另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，直到从不同位置看上去它们都重合在一起），这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置。

改变玻璃前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置。

注意：多次测量的目的是减小误差，增强实验的说服力。

4.在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画实直线,把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直。

5.把测量结果填写下表中。

注:实验像找到时,让学生拿光屏,看像是否能呈现在光屏上.
（4）进行实验和收集数据
【教师小结】既然我们明确了实验目的并且设计出了实验方案，那么大家请开始动手实验，各小组请分工协作，大家都应积极参与，完成实验。

教师在学生实验过程中注意观察学生的实验过程，必要时应给予指导。

（5）分析与论证
把两组完成实验并且写的较好的实验数据报上来，写在黑板上，并向全班展示。

然后分析归纳出平面镜成像特点的实验结论。

1.日常生活中并不是人远离平面镜，那么所成的像就会变小，人靠近平面镜而像变大。

通过实验可以看出，像和物的大小是相等的。

2.通过实验的测量我们可以得出，像和物到镜面的距离也是相等的。

3.通过这个实验，我们看出像与物的连线是与镜面垂直的。

（6）评估
【教师提问】大家想想这个实验还有哪些不足之处，分析一下实验误差产生的来源？（讨论交流）
【小结】由于玻璃板是有厚度的，实验时可以选用比较薄一点的玻璃板来实验以便减小误差；用点燃的蜡烛做实验，实验太久蜡烛会融化，也会产生误差；用直尺和量角器测量时也会产生误差等等。

（7）交流与合作
让小组间互换交流自己小组的实验结果，总结交流实验过程和结论。

【小游戏】请两位身高相似服装相似的同学上讲台，在前面来为大家表演，通过“物”
来模仿“像”，加深学生对平面镜成像规律特点的印象。

平面镜成虚像
【情景引入】现在我们大家都知道了，课堂开始时，我做的“浇不灭的蜡烛”为什么浇不灭了，因为通过玻璃我们看到的其实还是前面这支蜡烛的像。

那么，蜡烛的像是怎么样形成的呢？我们现在就用光的反射知识来研究一下。

1.教师先给出一个发光点S然后让学生思考，这个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？
【归纳小结】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.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。

让学生思考，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？并在图上画出一直眼睛。

【归纳小结】这两条光线沿传播方向不能相交，当眼睛正处于反射光线的路径上时，根
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’。

【总结】1.是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长
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。

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。

虚像不是际光线会聚而成的。

平面镜的应用
【教师小结】日常生活中，我们运用平面镜主要包括两个方面，一个是利用平面镜的成
像的特点。

另一个是利用平面镜可以改变光路的特点。

【学生举例】日常生活中的镜子和牙医用的内窥镜是利用了平面镜成像的特点而军事中
的潜水艇所用到的潜望镜则是利用了平面镜可以改变光路的特点等等。

课堂练习：平面镜所成的像哪一个是正确的？
板书设计
平面镜成像
1.反射面是平面的镜子叫做平面镜。

2.平面镜成像特点
像的大小与物体的大小相等。

像和物体到平面镜的距离相等。

像和物体的连线与镜面垂直。

平面镜所成的像的虚像。

3.实像与虚像
实像：由真实光线所会聚成的像。

虚像：由光的反向延长线交点组成的像。

4.平面镜的应用
镜子潜望镜。