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4.3 课时2 平面镜成像的应用
课题 4.3 课时2 平面镜成像的应用
课型 新授课
课时 1课时（45分钟）
教材版本 人教版八年级物理上册
授课对象 八年级学生
授课时间 年 月 日
教学方法 实验探究法、讲授法、讨论法、作图演示法
教学用具 PPT课件、平面镜、不锈钢勺子、激光笔、量角器
一、核心素养目标
物理观念
理解平面镜成虚像的原理——虚像是反射光线反向延长线的交点，不能用光屏承接
掌握平面镜成像的两种作图方法（反射定律法和对称法）
了解凸面镜对光线的发散作用和凹面镜对光线的会聚作用
能区分平面镜、凸面镜和凹面镜的特点和实际应用场景
科学思维
通过作图训练，建立"像与物关于镜面对称"的几何模型思维
运用对比归纳法总结三种面镜的成像特点、光学作用及应用
能从实际需求出发选择合适的面镜类型，体现工程思维
科学探究
通过不锈钢勺子观察凹面和凸面的成像差异，培养观察与归纳能力
经历"现象→原理→作图→应用"的完整认知链
科学态度与责任
感受平面镜成像作图在光学设计中的应用价值
体会凸面镜（广角镜）在交通安全中的重要作用，增强安全意识
二、教学重点与难点
教学重点：平面镜成虚像的原理——光的反射; 两种作图方法（反射定律法、对称法）; 凸面镜和凹面镜对光线的作用及实际应用
教学难点：虚像概念的理解——"镜后无光"但"人眼感觉有光"; 用反射定律法作图的规范步骤; 凸面镜发散与凹面镜会聚的对比理解
三、教学过程
环节一：情境导入（3～5分钟）
【教师活动】
展示图片，带领学生回顾上节课平面镜成像的四个特点：正立虚像、等大、等距、连线垂直。提问：平面镜所成的像为什么是虚像？光线是如何进入眼睛让我们看到像的？
光源S发出的光到达平面镜后——探究虚像成因
【学生活动】
回顾上节课内容，齐答平面镜成像特点。思考老师提出的问题，尝试用光的反射知识解释。
【过渡语】
同学们已经掌握了平面镜成像的四个特点，但这些特点是"果"，背后的原理才是"因"。今天我们深入探究平面镜为什么成虚像、如何精确作图确定像的位置，以及平面镜在生活中的广泛应用。
环节二：新知探究（20～25分钟）
知识点一：平面镜成虚像的原理
【教师活动】
用激光笔和平面镜演示：光源S发出的光经平面镜反射后进入人眼。提出问题：从光的反射角度看，人眼为什么能看到镜中的像？
【讲授】
镜前：光源S发出的光到达平面镜后发生反射（遵循光的反射定律）。镜后：并没有实际光线，是反射光线的反向延长线汇聚形成了虚像点S'。
理解要点：1. 虚像不是实际光线汇聚而成，不能在光屏上呈现。2. 人之所以看到虚像，是因为进入眼睛的反射光好像在镜后某点发出——这是光沿直线传播的经验造成的错觉。3. 虚像只能用眼睛观察，不能用光屏承接。
【学生活动】
阅读教材平面镜成像光路图，指出入射光线、反射光线、反向延长线和虚像的位置关系。
易错提示：1. 虚像不是"假像"——虚像确实存在，只是形成方式不同（不是实际光线汇聚）。2. "镜前有光，镜后无光"是判断虚像的关键。3. 平面镜成像的本质是光的反射，像与物关于镜面对称是反射定律的必然结果。
镜前发生反射，镜后无实际光线——虚像成因示意
光的反射范围与人眼接收——看到虚像的条件
虚像原理总结——反射光线反向延长线交点
知识点二：平面镜成像作图
【教师活动】
在黑板上边讲边画，演示两种作图方法。强调作图规范的每一个步骤。
【讲授】
方法一（反射定律法）：①从发光点S任意引两条光线射到平面镜 → ②分别作出两条入射光线的法线 → ③根据反射定律作反射光线 → ④作反射光线的反向延长线，交点即S的像S'。
【讲授】
方法二（对称法）：①过S点作平面镜的垂线（像与物连线与镜面垂直）→ ②在垂线上截取S'点，使S'到镜面的距离等于S到镜面的距离（像与物等距）→ ③S'即S的像。注意标垂直符号。
作图规范：1. 虚像用虚线表示。2. 反射光线的反向延长线用虚线。3. 法线用虚线，标垂直符号。4. 入射光线和反射光线用实线，标箭头。
方法一：反射定律法作图步骤
方法二：对称法作图——像与物关于镜面对称
知识点三：平面镜的应用
【讲授】
平面镜的两大应用方向：①成像——利用平面镜成正立等大虚像的特点；②改变光路——利用光的反射改变光线传播方向。
【教师活动】
展示图片：梳妆镜、口腔检查镜、舞蹈教室镜子、家居装饰镜。提问：这些应用分别利用了平面镜的什么功能？
【学生活动】
观察图片并归纳：梳妆镜利用成像、舞蹈教室镜子既成像又扩大视觉空间、家居装饰镜扩大空间感。
【讲授】
改变光路的典型应用：显微镜反光镜（将外界光反射进镜筒）、老式投影仪反光镜、潜望镜（利用两块平面镜改变光路，使人能在掩体后观察）。
平面镜成像应用——以铜为镜可正衣冠
医用口腔检查镜与生活玻璃镜面
显微镜反光镜——利用平面镜改变光路
老式投影仪反光镜——改变光路
潜望镜——两块平面镜改变光路
知识点四：凸面镜的原理及应用
【教师活动】
让学生用不锈钢勺子的外表面（凸面）观察自己的像。提问：像与平面镜中的像有什么不同？
【学生活动】
观察发现：凸面镜中的像变小了，但看到的范围更广。
【讲授】
凸面镜用球面的外表面做反射面。平行光射到凸面镜上，反射光向四面八方发散——凸面镜对光有发散作用。由于发散，凸面镜能看到更大范围的景物（视野大）。
理解要点：凸面镜的核心特点：①对光发散 ②成像缩小 ③视野大。应用：汽车后视镜（扩大后方视野）、路口广角镜（扩大弯道视野）。
凸面镜对平行光的发散作用
凸面镜应用——汽车后视镜与路口广角镜
知识点五：凹面镜的原理及应用
【教师活动】
让学生用不锈钢勺子的内表面（凹面）观察自己的像。与平面镜和凸面镜对比。
【学生活动】
观察发现：凹面镜中的像大小和方向随距离而变化，与凸面镜和平面镜不同。
【讲授】
凹面镜用球面的内表面做反射面。平行光射到凹面镜上，反射光会聚于镜前一点（焦点）——凹面镜对光有会聚作用。利用会聚作用可将光集中到一点，获得高温。
理解要点：凹面镜的核心特点：①对光会聚 ②可将平行光聚焦。应用：太阳灶（聚焦太阳光烧水做饭）、手电筒反光罩（将灯泡光反射为平行光）、显微镜凹面反光镜（光线暗时增强通光量）。
凹面镜对平行光的会聚作用
显微镜反光镜另一面——凹面镜增强通光量
凹面镜应用——太阳灶会聚太阳光
环节三：例题精讲（8～10分钟）
例题1
关于平面镜所成的虚像，下列说法正确的是（ ）
A. 虚像是实际光线汇聚形成的，只是光线比较弱
B. 虚像不能被人眼看到，只能用光屏承接
C. 虚像是由反射光线的反向延长线相交形成的
D. 虚像比实际物体暗，所以叫"虚"像
【思路分析】
虚像不是实际光线汇聚形成（A错），虚像不能用光屏承接但能用眼睛看到（B错），虚像是反射光线反向延长线的交点（C对），"虚"指的是镜后没有实际光线，不是明暗程度（D错）。故选C。
【答案】C
例题2
下列生活场景中，面镜的选择和使用最合理的是（ ）
A. 服装店的试衣镜使用凸面镜，使人显得更瘦
B. 汽车的后视镜使用平面镜，能看清后方全貌
C. 太阳灶使用凹面镜，将太阳光会聚到锅底
D. 路口广角镜使用凹面镜，让司机看到更大的范围
【思路分析】
试衣镜用平面镜才能真实成像（A错）；后视镜用凸面镜扩大视野（B错）；太阳灶用凹面镜会聚太阳光（C对）；广角镜用凸面镜发散光扩大视野（D错）。故选C。
【答案】C
环节四：课堂练习（5～7分钟）
A组·基础巩固
练习1. 关于各种镜子的使用，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的后视镜是凹面镜
B. 太阳灶使用的是凸面镜
C. 马路拐弯处设置的反光镜是凸面镜
D. 牙科医生观察口腔中的牙齿时，使用的小镜子是凹面镜
【答案】C
【解析】
汽车后视镜是凸面镜（A错），太阳灶用凹面镜（B错），路口反光镜是凸面镜（C对），牙医小镜子是平面镜（D错）。故选C。
练习2. 如图所示，是一条盘山公路，当汽车在AB路段行驶时，看不到BC路段的情况；为了看到BC路段情况，人们利用反射规律，应该在____（选填"A""B"或"C"）位置安装一块面镜，根据你所学知识判断，该面镜最好是____面镜。
【答案】B；凸
【解析】
在B处（弯道顶点）安装面镜才能让AB和BC路段的车辆互相看到。为了扩大视野，应使用凸面镜（对光发散、视野大）。
B组·能力提高
练习3. 如图所示，一小球滚到桌子底下静止不动，人眼直接看不到小球本身，但恰好旁边有一平面镜，人能看到平面镜中小球的像，请在图中画出人眼通过平面镜看到桌底下小球的光路图。
小球在桌下——平面镜成像光路作图题
【答案】作图要点：①作出小球S在平面镜中的虚像S'（对称法）；②连接人眼与S'，与镜面交于O点（入射点）；③连接SO（入射光线，实线带箭头）；④连接O与人眼（反射光线，实线带箭头）；⑤S'O段画虚线。
【解析】
人眼看到平面镜中的像，光路是：小球S→入射点O（入射光线）→镜面反射→人眼（反射光线）。作图时先利用对称法确定虚像S'，再连接S'与人眼确定入射点O。
环节五：课堂小结（2～3分钟）
【教师引导】
引导学生回顾本节课的核心内容：①平面镜成虚像的原理（光的反射→反向延长线→虚像）；②两种作图方法（反射定律法和对称法，推荐对称法）；③平面镜的两大应用（成像和改变光路）；④凸面镜（发散、视野大）和凹面镜（会聚）的对比。
【课堂互动】
请一位同学上黑板用对称法作一个发光点在平面镜中的像。再请另一位同学完成凸面镜与凹面镜的对比填空：类型→反射面→光学作用→应用。
四、板书设计
4.3 课时2 平面镜成像的应用
一、平面镜成虚像的原理
①镜前有光，镜后无光
→虚像是反射光线反向延长线的交点
→不能用光屏承接
二、平面镜成像作图
①反射定律法（四步）
②对称法（三步，推荐）
→像与物关于镜面对称
三、平面镜的应用
①成像
梳妆镜、口腔检查镜
②改变光路
显微镜反光镜、潜望镜
四、凸面镜
→球面外表面做反射面
→对光有发散作用
→应用：后视镜、广角镜
五、凹面镜
→球面内表面做反射面
→对光有会聚作用
→应用：太阳灶、手电筒反光罩
★三种面镜对比（发散/面/会聚）
五、教学反思
1. 本节课学生对虚像概念的理解是否到位？反射光线反向延长线这个抽象概念，是否需要补充更多的直观演示？
2. 两种作图方法的教学效率如何？学生更倾向于使用哪种方法？是否需要调整两种方法的教学比重？
3. 凸面镜和凹面镜的对比教学，是否充分利用了不锈钢勺子的演示效果？学生在动手观察时是否全员参与？
4. 例题和练习的难度梯度是否合理？基础薄弱的学生是否能独立完成作图题？
5. 平面镜应用的图片展示是否充分激发了学生的兴趣？是否有学生提出课本之外的应用案例？
6. 本节课是否成功建立了"面镜成像→光的反射→实际应用"的完整知识链？学生的知识迁移能力如何？

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