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三、平面镜（教学设计）
年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师
课题 三、平面镜
教学 目标 物理观念 知道平面镜及其成像特点；学会利用平面镜成像特点作图；知道平面镜在生活中的常见应用。
科学思维 通过实验探究，通过实验数据归纳成像规律，运用“对称法”建立物-镜面-像的几何关系模型。
科学探究 探究平面镜成像的特点实验；了解玻璃板代替平面镜做实验的作用，以及如何运用“等效替代法”确定像的位置。实验证据的收集、数据的分析处理。
科学态度 与责任 通过实验，培养严谨求实的科学态度；通过我国古代铜镜以及平面镜应用的了解，增强民族文化自信。
教材 分析 本节是承接第二节《光的直线传播》，将光的反射定律首次应用于具体光学器件——平面镜，是光学规律的首次实践验证。为后续学习《光的反射》《光的折射》奠定基础。通过对平面镜成像特点的探究，初步建立虚像的概念，与前面小孔成像的“实像”以及后续凸透镜成像的实像形成对比；通过平面镜成像观察，初步了解平面镜成像的原理是光的反射，且反射时光路可逆。通过对称作图法培养空间建模能力，为后续光的折射、透镜成像作图做铺垫。
学情分析 通过前面一节的学习，学生已知道光的直线传播规律，熟悉影子、日食等直线传播现象。但对于虚像的抽象性缺少足够的了解与认知，容易把平面镜所成的像理解为成在镜面上；对称法作图时，经常不注意“垂直”、“等距”以及“虚像要用虚线连”等等。对于平面镜所成像的大小与物体大小的关系，容易受生活经验影响，认为物体离镜面越远，所成像越小。
教学重点 1．探究平面镜成像特点的实验； 2．平面镜成像的特点；“对称法”作图。
教学难点 1．虚像的抽象理解； 2．“对称法”规范作图。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【趣味实验】图是一张令人惊讶的照片，茶色玻璃板后面有一支蜡烛，它竟然能在水中燃烧！ 【观察思考】国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。为什么会出现这种现象呢 这个倒影实际上就是大剧院在水中的像。探究平面镜成像的特点后，你就会知道其中的道理了。 思考并回答问题，揭示原理。
学习新课 一、平面镜成像的特点 生活中常用的镜子表面是平的，叫作平面镜。从平面镜中能观察到物体的像。平面镜所成的像有何特点呢？ （一）活动2.4 观察平面镜中的像 【看一看】如图所示，通过平面镜观察自己的像；改变人到镜面的距离，像到镜面的距离如何变化 从平面镜中观察周围远近不同的物体的像。 【说一说】根据你观察到的现象，你认为平面镜所成的像在镜前、镜后还是在镜面上 像和物的大小有什么关系 （学生各抒己见） （二）学生实验：探究平面镜成像的特点 【实验设计】要探究平面镜成像的特点，就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。 以茶色玻璃板为平面镜，在玻璃板前放一个棋子（或其他物体），在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试，是否能通过这个棋子找到像的位置 怎样比较像与物的大小 【操作与记录】 （1）如图所示，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板（平面镜）竖直放置在方格纸上，并标出玻璃板的位置。 （2）在玻璃板前放一个棋子A，再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合 重合时，棋子B与棋子A所成像的大小和位置是什么关系 两者重合时，在方格纸上标出棋子A、B的位置，并比较棋子A与棋子B到镜面的距离。 A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即蜡烛B与A的像重合。 （3）将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。 能否从白卡片上直接观察到棋子A 的像？ 不能。 （4）改变棋子A的位置，重复上面的实验。根据方格纸上的标记，测量物和像到平面镜的距离，并把数据记录在下表中。 实验序号物到平面镜的距离/cm像到平面镜的距离/cm①②③
观察思考 交流讨论，作出猜想，并要能说出依据 实验设计 小组合作，完成实验 合作探究，收集证据
【交流与小结】 （1）像和物的大小有什么关系？ 平面镜所成像的大小与物体的大小相等。——“等效替代法” （2）像和物的位置有什么关系？ 像和物体到平面镜的距离相等，像与物的连线与镜面垂直。 （3）你是怎么知道平面镜所成的是虚像的？ 移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是虚像。 （二）实验结论：平面镜成像的特点 【反思评估】 （1）小明实验时， 无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛， 都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ 【解析】玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 （2）小红在实验的过程中， 发现玻璃板后面出现了两个像， 原因可能是什么？ 【解析】因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 （3）为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 【解析】比较像和物的大小关系，这是一种研究方法—等效替代法。 （4）为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 【解析】用平面镜不能确定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以确定像的位置。 【例题1】在“探究平面镜成像的特点”实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。 （1）选用玻璃板代替平面镜，主要目的是_________________； （2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小_________； （3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，发现光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成_________像； （4）为了让右侧的同学也能够看清蜡烛的像，只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置___________（选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”）。 【答案】 便于确定像的位置 相等 虚 不变 【解析】（1）选用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板透明，不但可以成像，还能看到蜡烛B，便于确定像的位置。 （2）蜡烛B与蜡烛A大小相等，移动蜡烛B，能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像和物大小相等。 （3）平面镜所成的像是虚像，是由于光的反射形成的，不能用光屏承接。 （4）平面镜所成的像和物关于平面镜对称。蜡烛不动，只将玻璃板向右平移，对称轴不变，则蜡烛的像位置不变。 （三）根据平面镜成像的特点作图（对称法） 如图所示，做出发光点S经平面镜所成的像。 做法：过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；在另一侧截取S′O=OS，S′即为S的像。 作图步骤： ①作垂线；②画垂足；③量等距；④画像点。 说明：法线、像与物连线要用虚线；像与物要对称。 【例题2】如图 2-23（a）所示，MN 表示平面镜，AB 表示镜前的一个物体。试根据平面镜的成像特点，作出 AB 经平面镜所成的像。 【分析】平面镜成像时像和物关于镜面对称。要作出 AB 的像，只要作出点 A 和点 B 关于镜面的对称点，再将这两点连接起来，即可得到 AB 的像。 【作图】如图 2-23（b）所示，过点 A 作镜面 MN 的垂线 AO（垂足为O）并延长至点 A′，使 A′O=AO，点 A′ 就是点 A 的像。用同样的方法作出点 B 的像点 B′，用虚线连接点 A′、点 B′，并根据上下的对应关系标上箭头。图中的 A′B′ 就是 AB 的像。 【总结】平面镜成像作图的注意事项：①作图痕迹要保留；②辅助线用虚线画；③虚像也用虚线画；④垂直符号要标明。 【例题3】小明同学身高1.65m，站在竖直放置的平面镜正前方0.6m处，他在平面镜中所成像高度为__________m，他的像到镜面的垂直距离为__________m。 【答案】 1.65 0.6 【解析】[1]平面镜成像中，像与物的大小相等，故他在镜中像的高度为1.65m。 [2]平面镜成像中，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，故他在镜中的像到镜面的距离为0.6m。 交流讨论，深入思考 归纳总结 交流讨论，深入思考 练习例题 学会平面镜成像作图 总结作图步骤，学会用对称法作图 练习例题
学习新课 二、平面镜成像的应用 （一）利用平面镜成像 平面镜的应用非常广泛。人们利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作，牙医用于查看牙齿背面的反光镜也是平面镜。 （二）利用平面镜扩大视野空间 在客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍；在狭小的房间进行视力检查时，我们可以看视力表在平面镜中的像，在商场里，装有平面镜可以增加顾客视觉上商品的数量。 苏州博物馆的精美设计，巧妙地应用了平面镜成像的特点，既表现出我国江南建筑的特色，又突显了现代美感。 （三）利用平面镜改变光的传播路径 （1）潜望镜 潜望镜是指从海面下伸出海面，用以窥探海面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同，但另加两个平面镜使物光经两次反射而折向眼中。 潜望镜常用于潜水艇、坦克内用以观察敌情。 （2）塔式太阳能电站 塔式太阳能电站，它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，通常称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。 在这里把吸收的太阳光能转化成内能，再将内能传给工质，膨胀做功，带动发电机，最后输出电能。 （四）光污染 但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。夜间行车时，车内人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线。 建筑物的玻璃幕墙反射出的刺眼阳光，不仅会影响人们正常的工作和休息，还会影响行人和行驶车辆的安全，如图所示。导致光污染的原因较多，我们应该采取有效措施加以控制。 【例题4】如图所示事例不属于平面镜应用的是（　　） A．演员利用平面镜观察和矫正舞姿 B．超市里利用平面镜扩大视觉空间 C．夜间行车时，车内的景物通过挡风玻璃成像 D．潜水艇上用潜望镜观察水面上的情况 【答案】C 【解析】A．舞蹈演员用镜子矫正自己的舞姿，属于平面镜的应用； B．超市里利用平面镜扩大视觉空间，属于平面镜的应用； C．小轿车的前挡风玻璃倾斜安装，是为了夜间行车时，将车内的景物在挡风玻璃所成的像与外面的景物区别开，属于防止平面镜成像带来的危害； D．潜望镜是两块平面镜，利用潜望镜观察海面上的情况，属于平面镜的应用。 故选C。 【例题5】如图是扬州中国大运河博物馆景区，某一视角拍摄的建筑物倒影，倒影是由于__________形成的。我们看到的建筑物像，像的大小与建筑物的大小_______。一些建筑物外部采用了玻璃幕墙作为装饰，强光照射到玻璃幕墙时会发生_______反射，造成“光污染”。 【答案】 光的反射 相等 镜面 【解析】倒影是由于光的反射形成的，属平面镜成像，所以像的大小与建筑物的大小相等。 当强烈的太阳光照射到玻璃幕墙的表面时，会发生镜面反射，反射光线非常集中，炫目的光会干扰人们的正常生活，造成“光污染”。 了解平面镜的各种应用 了解光污染 例题练习
课 堂 练 习 1．一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（　A　） A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去 C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在 2．如图是航天员叶光富和翟志刚完成出舱任务时所穿的宇航服，上面有两个特别的设计一手腕上的小镜子和胸前反印的汉字，这是为了穿着厚厚宇航服的航天员，可以利用手腕上的小镜子看到正常的汉字，准确操作。以下说法正确的是（　C　） A．当平面镜靠近汉字时，汉字通过镜子成的像会变大 B．图中镜面看起来比宇航服暗，是因为光在镜子表面发生了漫反射 C．宇航服胸前的字与它的像关于平面镜对称 D．汉字通过平面镜所成的是实像 3．如图为一市民站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。当地铁到站后，安全门的两侧打开，该市民在左右两侧的安全门中的像情况分析正确的是（　A　） A．都能成完整的像，且两个像的位置与原来的像重合 B．都能成完整的像，且两个像越来越小，直到不成像 C．各成半个像，合起来成一个完整的像 D．都能成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于安全门的距离 4．“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上，距水面0.3m，它在水中的像是__虚像_（选填“实像”或“虚像”），像距离水面__0.3__m。 5．小芳同学站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为__3__m，她向后退的过程中，像的大小__不变__。现将一块和镜面一样大的木板放在镜子的后面1m处，如图所示，这时她___能__在镜中看到自己的像。 6．如图，请作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B′。 7．如图所示，是小华在家庭实验室探究平面镜成像特点的实验装置。 （1）小华用竖直放置的透明薄玻璃板代替平面镜，是为了方便确定_像的位置_； （2）小华在玻璃板前面放一支点燃蜡烛A，再拿一只相同未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动， 直至与蜡烛A的像重合，这样做是为了比较_像与物的大小_关系； （3）小华将光屏放在蜡烛B所在的位置，在光屏上看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是_虚__（选填“实”或“虚”）像； （4）小华将蜡烛A靠近玻璃板一点，蜡烛A的像将_不变__（选填“变大”“变小”或“不变”）。
板 书 设 计 三、平面镜 一、平面镜：表面平整光滑的反射面。 二、平面镜成像特点 1．实验探究： （1）器材：平面镜、两支相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、玻璃板 （2）步骤：（略） （3）结论：正立、等大、等距、虚像 2．平面镜所成的像是虚像，像和物大小相等，且它们到平面镜的距离也相等，像和物关于镜面对称。 3．平面镜成像作图： 三、平面镜的应用 1．成像：穿衣镜、化妆镜、舞蹈房镜子。 2．扩大视野：商店试衣间、某些交通工具的后视镜 3．改变光路： （1）潜望镜 （2）塔式太阳能电站
课 堂 小 结 三、平面镜
作业布置 1．完成课后作业：“实践与练习” 2．配套同步分层作业
教学反思

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