4.3 平面镜成像 教学设计 人教版(新教材)八年级上册

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4.3 平面镜成像 教学设计 人教版(新教材)八年级上册

资源简介

平面镜成像
核心素养目标
物理观念 知道平面镜成像的特点,能区分实像和虚像,并能用平面镜成像特点解释照镜子、水中倒影等生活现象。
科学思维 能根据实验现象、数据归纳成像规律。
科学探究 经历平面镜成像的探究过程,学会设计实验,并能根据实验数据得出结论。
科学态度与责任 了解平面镜成像在各个领域的应用,有为社会进步贡献力量的决心。
教学重点
1. 通过实验探究得出平面镜成像的特点;
2. 理解平面镜成像的原理是光的反射 。
教学难点
1.虚像本质的理解;
2.实验中“等效替代法”的理解与运用;
教学过程
导入新课
演示实验:全息投影
提问1:是什么让哪吒从屏幕里跑出来的呢?
分析:是屏幕上放置的梯形镜子引起的。同学们看到的哪吒是平面镜成的像。
展示图片:展示平静湖面的倒影、商场里的平面镜装饰、家里的镜子等图片。
提问2:“在这些生活场景中,都出现了平面镜成像,大家有没有仔细观察过像和物体之间有什么关系呢?”引导学生思考,自然引出本节课的课题——平面镜成像 。
新课教学
一、平面镜成像的特点
提出问题:请同学们回顾生活中照镜子的经历,平面镜成像时,像的位置、大小与物体有什么关系?像是实像还是虚像?”
作出猜想:让学生分组讨论,结合生活经验进行猜想。
教师将学生的猜想记录在黑板上 。
设计实验:
设置问题链,确定研究方法:
1.(展示平时照的平面镜)我们平时照的镜子可以用来研究平面镜成像吗?为什么?
分析:由于镜子不透明,不方便确定像的位置;
2.那么在提供的器材中,用哪种平面镜更好呢?
分析对照:透明的平面镜更好
3.(展示全透明玻璃和茶色玻璃)全透明的玻璃好还是茶色玻璃好呢?
学生经过观察得到:茶色玻璃成像更清楚。
4.(展示厚的平面镜和薄的平面镜)展示厚的平面镜和薄的平面镜,哪个更好呢?
学生经过观察得到:薄的平面镜更清楚。
5.让学生直接观察平面镜后方是否还能看到像?
学生经过观察得到:这个像直接看是看不到的。
6.那么这样一个看不见摸不着的像,我们怎样判断它的大小和位置呢?
引导:是否可以用一个实物代替呢?怎样的物体才能代替平面镜成的像呢?
演示:用另一物体,在镜子后面移动至与它的像完全重合。
分析引导:这个物体能和像完全重合,那么这个物体就可以代替像,这种研究方法叫等效替代法。
活动1:平面镜的放置
提问:实验时我们要把平面镜竖起来,具体该如何放置呢?
教师演示:如果平面镜倾斜时,代表像的物体在桌面上无论怎么移动都无法与像重合,
分析原因:因为可以观察到像不在桌面上了。
教师演示:逐渐调节平面镜的角度,使像能成在桌面上。
总结:平面镜要竖直放置在桌面上。
活动2:探究平面镜成像的特点
介绍演示器材:带有格子的可折叠磁吸木板,F光源,可旋转的激光笔,喷雾器,三角尺,可旋转玻璃板。
完成以下探究实验:
探究一:像与物的大小关系
现象:像与物重合之后,物体A和像B叠放在一起比较大小,发现大小相等。
结论:像和物大小相等
探究二:像与物到镜面的距离关系
现象:像和物到平面镜的格数相同
结论:像和物到平面镜的距离相等
探究三:像与物的连线与镜面的关系
现象:像和物的两束激光刚好在一条线上,且与镜面垂直
结论:像与物的连线与镜面垂直
探究四:平面镜所成像的虚实
现象:不能用光屏承接
结论:平面镜成的像是虚像
提问:以上探究的都是平面镜与桌面垂直时的成像特点,那么平面镜与桌面不垂直时,成像特点是否一样呢?我们一起探究:
探究五:探究平面镜与桌面不垂直时的成像特点(增加的实验)
结论依然是相同的。
总结归纳:平面镜成像的特点:
平面镜成的像是虚像,像与物体大小相等,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。
提问:如果我们把镜面当作一条对称轴,物体和它的像之间有什么几何关系?
引导学生回忆数学中的轴对称图形知识,得出结论:
平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
平面镜成虚像的原理
利用激光笔逐步还原光源S发出两条光线经平面镜反射进入人眼的过程:
① 光线SA垂直入射,反射光线沿原路返回;
② 光线SB斜射入镜面,按反射定律改变方向进入眼睛;
③ 人脑根据“光沿直线传播”的经验,反向延长两条反射光线,交于一点S';
④ S'就是S的像,但它并非真实光源,故为虚像。
教师边演示边讲解:“虽然我们看到的像是来自S',但实际上没有光线真正从那里发出,所以叫虚像。”
三、平面镜成像的应用
学生课前使用AI工具(如豆包)搜索平面镜在各个领域的应用,并请学生说出其中一个应用的原理。总结出:
平面镜的应用有:1.成像 2.改变光路
布置作业
【基础作业】
1.我国古代很早就用青铜镜整理衣冠。铜镜表面打磨光滑后,人靠近镜子时( )
A. 像变大,仍为虚像
B. 像大小不变,仍为虚像
C. 像变大,变为实像
D. 像变小,变为虚像
【设计意图】以古代青铜镜这一传统文化载体为切入点,让学生了解古人的生活智慧,增强文化认同感与民族自豪感,同时落实物理学科与传统文化融合的育人目标。
2.检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,如图所示。被测者看到的是 (选填“实”或“虚”)像,视力表在镜中的像与被测者相距 m,
【设计意图】本题以视力检测生活场景为切入点,将物理光学知识与实际生活紧密结合,体现“从生活走向物理”的课程理念。通过创设真实情境,考查学生对平面镜成像特点、光的传播等核心知识的理解与应用。同时,借助视力检测这一贴近学生的素材,渗透用眼卫生与视力保护的健康意识,实现物理知识学习与学科育人的有机统一。
【实践作业】无限镜魔术盒
任务目标
利用平面镜反射原理,制作一个能呈现“无限延伸”视觉效果的装置,并解释其中的科学原理。
所需材料(可自选替代)
1.两面大小相同的小镜子(或废旧手机贴膜、亚克力反光板)
2.纸盒/鞋盒
3. LED灯串(或彩色小灯、手电筒)
4.剪刀、双面胶、量角器、尺子
5.装饰纸、半透明薄纸(可选)
步骤
第1步:设计镜子夹角
将两面镜子并排放置,用胶带固定成可开合结构。
测试不同夹角(90°、60°、45°)下,物体在镜中出现的“像”的数量。
记录结果填入下表:
镜子夹角 看到的像的数量 你的发现
90°
60°
45°
第2步:制作盒体
在纸盒一端开一个小观察孔(直径约2-3cm);将固定好夹角的两面镜子放入盒中,反射面相对;在镜子之间放入LED灯串(或彩色小物体)。
第3步:观察与优化
从观察孔看向盒内,描述你看到的效果(如“灯光向深处无限重复”)。
调整灯光位置或镜子夹角,记录哪种效果最震撼。
第4步:写“产品说明书”
用平面镜成像原理解释“为什么看起来像无限空间”。(至少用到:像距=物距、多次反射)
【设计意图】实践性作业,能引导学生从课堂知识走向实际生活,在动手操作、亲身实践中深化对知识的理解,提升了学生的学科素养。
板书设计
平面镜成像
一、平面镜成像特点
1.像与物大小: 相等
2.像与物到镜面距离: 相等
3.像与物连线: 垂直于镜面
4.成虚像
像与物关于镜面对称
平面镜成像的原理 光的反射
三、平面镜的应用
1.成像
2.改变光路

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