平面镜成像 (2)
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教案设计
4.3平面镜成像
[设计理念]
平面镜是所有学生都熟悉的物品,限于学生已有的知识水平,关键是提炼出平面镜成像的特点,了解平面镜的应用,必须对大量的平面镜成像的事实进行研究。以桂林山水甲天下之奇景“船行山顶”引入新课,激发学生学习探究的兴趣。指导学生完成:通过实例、观看视频提出与物理有关的问题、大胆的猜想假设、围绕实验目的选择合适仪器、设计切实可行的实验方案、正确记录实验数据、分析证据得出科学结论、交流试验中的得失优缺点、评估实验方案等一系列探究过程,使学生体验探究的整个过程,为以后独立探究学习铺平道路。
探究学习实验中,引导学生积极发表自己的看法,对实验方法、过程进行评估交流,增进学生合作交流能力,通过发言培养学生语言表达能力。
[教材分析]
从教材编排看:本节是在学习了光的直线传播与光的反射的基础上,学习认识平面镜成像,它是前两节课知识的应用;另外本节课学生将首次较完整的研究“像”这个概念,本节课的一些研究方法和思路,为后面一章研究凸透镜成像奠定了基础,所以,本节具有重要的承上启下作用。因此《平面镜成像》是这一章的重点内容之一,在整个几何光学中也有着十分重要的地位。
本节教材主要安排了一个《平面镜成像》的探究实验,这是培养学生重视实验和归纳,提高学习能力的好素材。为今后做光学实验作了必要的准备
[学情分析]
平面镜与日常生活密切相关,学生已具备这方面的感性知识,但缺乏理性认识和科学的探究。八年级的学生刚刚开始学习物理,对物理知识的积累和对物理问题研究的方法还有待进一步的提高。
[三维目标]
1.知识和技能:
(1)了解平面镜成像的特点,并能解释日常生活中实际问题;
(2)通过亲自实验,锻炼动手操作能力,观察能力,和思维能力;通过总结、交流与合作培养学生的表达和交流能力。
2.过程与方法:
(1)学生真正地参与科学的探究过程,了解科学探究的过程,学会对实验过程中信息的记录,并能顺利地完成合作从而得到正确的结论;
(2)通过观察实验现象,感知虚像的含意。
3.情感、态度、价值观:
(1)让学生在探究中领略物理现象的美丽,获得成功的喜悦,并培养实事求是的科学态度;
(2)通过了解平面镜在日常生活、生产、科技方面广泛的应用,激发求知欲,培养良好的非智力品质。
(3)初步认识人类生活离不开科学,而科学也真正的服务于社会。
【重点与难点】
(1)重点:探究平面镜成像特点,感受探究的各个环节。
(2)难点:平面镜成像的原理以及虚像的初步概念。
[教学方法]
平面镜成像特点是从实验中分析归纳出来的,所以主要采用实验探究法,学生要想从实验中得到平面镜成像特点,必须掌握数学法、分析法、比较法和归纳法
[仪器材料]
每个实验小组等大蜡烛各2支,平面镜一面、平板玻璃一块、火柴、支架、细线、刻度尺、白纸、方格纸.
[教学流程设计]
一、引入新课
人们常说桂林山水甲天下,让我们来欣赏一下这甲天下的山水图片吧!(课件出示图片:船行山顶)
面对此情此景,清代诗人袁枚这样赋诗:“船于山顶行,桨在天上撑”,你能根据画面说说:船能在山顶行是怎么一回事吗?
如果在波涛汹涌的海面还会出现刚才的景象吗?这是因为?(水面是光滑的平的可以看作镜子)
学生说出镜子后:同学们的课桌上也有一面的镜子,大家可以拿起来观察一下,你注意到它的表面怎么样?
师:像这种表面是平的镜子(教师板书)物理学中叫做“平面镜”。(课件出示:平面镜)
师:我们知道,日常生活中使用的镜子大都是在玻璃后面涂上水银制成的,是不是只有涂了水银的玻璃才是镜子呢?生:不是
师:同学们说说看,还有哪些可以当作平面镜?生:铜镜
师:同学们说得非常好!其实,早在4000多年前的夏王朝时代,我国劳动人民就制造了铜镜。
师:是不是只有铜才能做成镜子。(学生讨论)
生:不是,有平静的水面。
生:光亮的金属表面。
师:不仅玻璃可制成平面镜,抛光的金属平面(向学生展示光盘的光滑一面)、平静的水面都可以看作平面镜。
(设计意图:即活跃了课堂气氛,又激发学生强烈的求知欲和竞争意识。)
二、探究平面镜的成像特点:
(一)虚像
这个玻璃板可以看作镜子吗?
师:都说水火不容,下面老师给大家表演一个魔术,不灭的火焰((表演:一块平板玻璃与黑板平行,竖直放置在水平桌面上,在平板玻璃的两边分别对称地放置两支相同的蜡烛,朝学生的一面点燃,朝教师的一面未点燃,教师向未点燃烛焰上浇水,问学生火焰灭了吗?生答没有,师转过玻璃板让学生看到蜡烛其实是灭的)
教师:这奇妙的现象是因为什么呀?
生:玻璃板
教师:对,生活中我们看到的像一般能呈现在屏幕上,那么这烛焰的像也可以呈现在屏幕上吗?
生:可以
教师:好,我们来试一试,请一位同学到讲台前观察,并把现象告诉大家(白纸上没有烛焰的像)
教师:看来这种像有点神秘,物理学中把这种能被看见,但在屏幕上得不到的像叫做虚像。(课件出示)所以我们说,平面镜所成的像是像。
(二)实验探究(将虚像的讲解放入第一次探究中问题汇总时,效果会怎样?)
师:播放视频:加菲猫
请大家猜想一下,平面镜成的像跟物之间有何关系?(猜想写在黑板上)并对学生的活动与猜想作出合理的评价。
大家通过观察活动,提出这么多平面镜成像的特点的猜想,有些是可以直接观察到(在黑板上打勾),而有些仅仅是我们的猜想,要科学的确定
这些观点是否正确,我们应该怎么做?
【老师:同学们提出的问题都有非常好。归纳起来同学们想观察平面镜成的像与物的正反相同吗?与物的大小形状一样吗?像的位置在哪里?其中,像的形状和正反我们照一下镜子就可以观察到,我们就集中精力解决像的位置和大小的问题,大家说好不好?或:
1、像与物到镜面的距离是什么关系?
2、像与物的大小有什么关系?
3、像与物的左右有什么关系?
4、它们的连线与镜面是什么关系?】
教师:刚才这位同学说的对,物理是一门以实验为基础的科学,只有用实验证猜想,才可以科学的学习好物理知识。我们设计实验来验证我们的猜想首先考虑的是选用什么器材?(在做实验之前,我们要制定实验计划,包括实验需要什么器材,如何进行,观察什么,记录什么。每组同学面前都有一些实验器材,是我提供给大家的,这些器材请大家选择使用,也可以使用其它的器材,制定出一个完整的计划。)
(1)学生自选器材:
A、平面镜、玻璃板;
B、刻度尺、量角器;
C、两支完全一样的蜡烛、光具座、一个光屏、火柴
其他的如小刀、夹子、白纸,方格纸
(2)学生自己设计探究实验并且进行合作探究
(3)汇总实验的问题并交流解决
A. 学生的探究课堂汇报:你选择的物体是什么?实验中有什么困难和问题?如何解决的?
实验评估:
1、设计方案里是不是还有不够严谨的地方?
2、怎样才能让玻璃板后的像更清楚?
3、为什么有时替代物怎么也不能和像重合?
4、为什么有时一个物体在平面镜后成两个像?
5、如何更简单地明确像的位置和相关间距?
B. 教师讲解巡视中发现的问题,如:只实验一次行吗?提醒学生要改变物体的位置多实验几次才能使我们的结论准确;
(三)学生二次做实验
(四)分析实验记录: