资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
3.3 平面镜成像特点 教学设计
课题 3.3 平面镜成像特点 单元 第三章 光和眼睛 学科 物理 年级 八年级上册
教材内容分析 本节是沪粤版（2024年版）物理八年级上册第三章第3节（教材第61~65页）。前两节学习了光的直线传播和光的反射定律，本节把反射定律用到平面镜成像上，是后面学习光的折射、透镜成像的方法准备（探究实验、作图、虚像与实像）。 平面镜成像规律：教材先以图3-3-1（商店里的镜子、水面倒影）引入平面镜——反射面为光滑平面的镜子。活动1“镜前观像”让学生在图3-3-2的四幅图中找出该同学在镜中的像。随后是必做实验“探究平面镜成像的特点”：白纸上竖直架玻璃板，取长短粗细相同的蜡烛A、B分居两侧，移动B使其与A的像重合；用直线连接物与像的位置，量出物距AO、像距BO；观察像与物的大小关系；改变A的位置重复；移走B换光屏，看像能否呈现。得到：像与物到镜面的距离相等，像与物的大小相等，即像与物关于镜面对称；像不能呈现在光屏上。 实像和虚像：能够呈现在光屏上的像叫实像；不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫虚像；物体通过平面镜所成的像是虚像。 平面镜的应用：舞蹈演员用平面镜观察动作、万花筒、潜望镜（两块与观察方向成45°角的平面镜）。“想一想”请学生列举应用实例。 各种面镜：球面镜；凹面镜对光有会聚作用，凸面镜对光有发散作用。活动2用不锈钢勺的凹面和凸面照自己，比较像的差别，并与汽车后视镜、道路反光镜联系；哈哈镜为何成滑稽的像。 自我评价与作业共6题：为什么用玻璃板；作像S′；镜中的钟与像高；视力表与平面镜的距离；人与像的距离、像高及远离时像的大小；挡风玻璃作图。
新课标要求 内容要求（《义务教育物理课程标准（2022年版）》“运动和相互作用”学习主题·光和电磁波） 通过实验，探究并了解平面镜成像的特点；了解凸面镜、凹面镜对光的作用。（“探究平面镜成像的特点”为学生必做实验） 学业要求 能完成“探究平面镜成像的特点”实验，体会等效替代法；知道像与物关于镜面对称、像是虚像；会用对称法作平面镜成像的光路图，会解决镜中的钟、视力表等问题；知道潜望镜、万花筒等应用；知道凸面镜和凹面镜的作用及应用。 活动建议 用玻璃板和两支相同的蜡烛探究平面镜成像；用不锈钢勺观察凹面和凸面成的像。
学习 目标与核心素养 物理观念：知道平面镜成像的特点（等距、等大、对称、虚像）；知道实像与虚像的区别；知道凸面镜发散、凹面镜会聚。 科学思维：体会等效替代法（用蜡烛B代替A的像）；会用归纳法得出像的特点；会用对称法作图并解释镜中的钟、视力表、挡风玻璃等问题。 科学探究：经历必做实验的完整过程（问题—设计—操作—数据—结论），会处理玻璃板倾斜、过厚等实验故障；借助 HTML 互动实验多次改变物距、验证“光屏接不到像”。 科学态度与责任：从潜望镜、万花筒、凸面镜扩大视野等应用中体会物理的价值；注意用眼卫生（检查视力）。
学情分析 学生天天照镜子，对镜中的像很熟悉，但认识多停留在“像和我一样”。本节的难点有： （1）像在哪里、是什么：镜后的像看得见摸不着，学生很难接受“像不在镜后真实存在”，必须借助玻璃板与蜡烛B的“替代”才能找到像的位置。 （2）“等效替代法”的思想：为什么B和A的像重合就能说明像与物等大。 （3）像的大小：学生常认为“走近镜子像变大”——这是视觉上的错觉，像的大小始终等于物。 （4）距离的含义：物距、像距都是到镜面的距离；视力表问题要分清“视力表到镜”“人到镜”“眼睛到像”。 （5）虚像的成因：虚像是反射光线反向延长线的交点，是本节最抽象的一处，需要配合光路图和互动实验。
重点 1.通过实验探究平面镜成像的特点；实像与虚像； 2.用对称法作平面镜成像的光路图。
难点 1.“等效替代法”与像的位置的确定；虚像的理解； 2.镜中的钟、视力表等与距离、对称有关的计算。
材料准备 教师：多媒体课件（含“ 互动实验”按钮）、HTML 互动素材“3.3互动实验_平面镜成像特点.html”（与课件同在一个文件夹）、玻璃板、平面镜、蜡烛、火柴（教师统一点燃）、不锈钢勺、潜望镜模型（可选）。 学生：分组器材——薄玻璃板（带支架）、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺、光屏（白卡纸）、铅笔；不锈钢勺每组一把。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 （情景导入） 【魔镜工坊】 1.出示情境（课件第6页）：科技节第三站是“魔镜工坊”，门口立着一面大穿衣镜。请两位学生上台，站在镜前做动作：抬右手、朝镜子走近两步。 2.提出三个问题：镜中的“你”抬起的是哪只手？走近后是变大还是一样大？镜中的“你”在镜面前还是镜面后？学生先猜，答案点击后出现。 3.展示右侧水面倒影图：平静的水面也是一面“镜子”。 【任务发布】 这节课四步走：认识镜中的“我” → 探究成像特点 → 像是怎样形成的 → 平面镜的应用与各种面镜。 1.上台体验，说出对三个问题的第一反应； 2.带着疑问进入新课。 用学生最熟悉的照镜子引入，三个问题分别对应本节的“左右互换、等大、虚像”三个核心结论，在课末回收。
讲授新课 （任务式教学） 任务一 镜子里的“我” ——认识平面镜与像 【平面镜】 1.讲解：反射面为光滑平面的镜子叫平面镜；镜中看到的“自己”叫像，被照的人（物体）叫物。 【活动1：镜前观像】 2.出示课件第8页（教材图3-3-2）：该同学举着小旗，图b中哪一幅是他在镜中的像？学生凭经验选择并说出理由。 3.归纳：像与物左右互换，上下不颠倒（答案B）；联系救护车前盖上的反写文字，说明“镜中看是正字”的道理。 1.根据生活经验选出镜中的像，说明理由； 2.联系救护车的反字理解左右互换。 先用生活经验作出判断，再留下“像到底有什么特点”的问题，自然进入探究。
任务二 探究平面镜成像的特点 ——必做实验 【提出问题与设计】 1.提问：像与物的大小、到镜面的距离有什么关系？像能呈现在光屏上吗？像在镜后，怎样确定它的位置？（课件第9页） 2.围绕三个“为什么”展开讨论：为什么用玻璃板而不用平面镜？为什么用两支完全相同的蜡烛？玻璃板为什么要竖直放置？点明等效替代法。 【活动一：探究平面镜成像的特点（学生必做实验）】 3.出示课件第10页装置图，学生分组实验：玻璃板竖直立在白纸的线上 → 点燃A，在板后移动B，使B与A的像完全重合 → 描出A、板、B的位置，量出物距AO、像距BO → 改变A的位置，再做两次 → 移走B，在像的位置放光屏，观察光屏上有无像。 4.【AI互动实验①：探究平面镜成像的特点】单击课件第10页（或第12页）“ 互动实验”按钮，打开“3.3互动实验_平面镜成像特点.html”的“实验一”：①左右拖动蜡烛A改变物距；②拖动镜后的蜡烛B直到与A的像重合，B“被点燃”；③点“记录这一次”填表；④勾选“用不透明的平面镜代替玻璃板”，看不到B；⑤勾选“把光屏放到像的位置”，光屏上没有像。 【归纳结论】 5.课件第11页汇总示例数据，引导学生分析：像距等于物距、像与物等大、连线垂直于镜面（关于镜面对称）、像不能呈现在光屏上（课件第12页）。点明“金钥匙”：归纳法。 6.课件第13页辨一辨、算一算：走近镜子像变大吗？身高155 cm站在镜前3 m，像高、人与像距离？玻璃板太厚会怎样？ 1.讨论实验设计中的三个“为什么”； 2.分组完成必做实验并记录数据； 3.操作互动实验验证结论； 4.归纳平面镜成像的特点，完成辨析与计算。 三个“为什么”指向实验设计的核心，培养科学探究和“等效替代”的思想。 互动实验把“不透明镜看不到B”“光屏接不到像”两个现象做成可一键切换的对比，弥补实验中蜡烛重合难、环境光干扰的不足。 “像走近变大”是最常见的前概念，用具体计算纠正。
任务三 像是怎么形成的 ——实像与虚像、作图与计算 【实像与虚像】 1.讲解（课件第14页）：能呈现在光屏上的像叫实像；不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察的像叫虚像；平面镜成的是虚像。 2.课件第15页光路图：S发出的光经镜面反射进入眼睛，眼睛逆着反射光线看去，觉得光是从镜后S′发出的；S′是反射光线反向延长线的交点，没有光真的到达，所以是虚像。 【作图】 3.课件第16页示范对称法：过物点作镜面的垂线（虚线，标直角）→ 在镜后取等距的对称点 → 连成像，像和辅助线都画虚线。学生完成教材第2题（作S′）。 4.课件第17页示范反射法：作S′ → 连S′与眼睛得入射点O → 画S→O→B，反向延长线画虚线。【AI互动实验②：像是怎样形成的】单击第17页按钮，切换到“实验二”：拖动S和眼睛，观察红色光线S→镜→眼睛，勾选“显示反射光线的反向延长线”和“对称法作图”。分析教材第6题：为什么小汽车挡风玻璃是斜的。 【镜中的钟与视力表】 5.课件第18页：镜中读数7:40，实际时间＝12:00－7:40＝4:20。【AI互动实验③：镜中的钟表】单击第18页按钮，切换到“实验三”，拖动滑块比较真实的钟与镜中的钟。 6.课件第19页：视力表到镜3 m，人到镜2 m，眼睛到像共5 m。【AI互动实验④：视力表与平面镜】单击第19页按钮，切换到“实验四”，拖动滑块使“眼睛到像”刚好等于5 m。 1.理解虚像的成因，区分实像和虚像； 2.用对称法和反射法作图； 3.操作互动实验，解决镜中的钟和视力表问题。 虚像是本节最抽象的概念，用光路图加互动实验的“反向延长线”显示，把“看起来在那里”变得可见。 作图两种方法各有用途：对称法快、反射法画光路，要让学生分清虚线与实线的使用规则。 钟、视力表问题都是“对称”的直接应用，互动实验可以即时验证计算结果。
任务四 平面镜的应用与各种面镜 【平面镜的应用】 1.课件第20页：舞蹈演员用平面镜纠正动作、万花筒、潜望镜（两块与观察方向成45°角的平面镜，光经两次反射，水下可观察水面上的情况）；“想一想”：你还能举出哪些应用？ 【活动2：观察凹面镜和凸面镜】 2.学生用不锈钢勺的凹面和凸面照自己（课件第21页），比较像的差别，说出哪一个与汽车后视镜、道路反光镜相似。 3.归纳：凹面镜对光有会聚作用（太阳灶），凸面镜对光有发散作用（扩大视野）；哈哈镜的反射面凹凸不平，所以成滑稽的像。 1.列举平面镜应用，说出潜望镜原理； 2.用勺子观察凹、凸面镜，总结作用。 应用部分联系生活与工程，勺子实验简单易做，给学生实际观察的体验。
课堂练习 完成课件“小试牛刀”3题（第22~24页）及学案“课堂练习”： 1.在“探究平面镜成像的特点”实验中，用玻璃板代替平面镜，主要是为了（　　）A．使像更清晰　B．便于确定像的位置　C．使像更大　D．防止成虚像 2.检查视力时，要求眼睛与视力表的像相距5 m。视力表到平面镜2.4 m，人应站在离平面镜多远？ 3.从平面镜中看到挂钟显示8:30，实际时间是多少？判断：平面镜成的像是实像，可以用光屏接收。 答案：1.B；2.2.6 m；3.3:30；×。 独立完成，同桌互批，错题说明错因。 三题分别检测实验设计、距离计算、镜中的钟与虚像，覆盖本节主要考点。
课堂小结 回到“魔镜工坊”的三个问题，请学生用本节知识作答：①左右互换；②像与物等大，像不会因走近而变大；③像在镜后，是虚像。 一条主线：平面镜与像 → 必做实验（等效替代）→ 特点（等距、等大、对称、虚像）→ 虚像与作图 → 钟、视力表 → 应用与各种面镜。 回答导入问题，补全学案“归纳整理”的思维导图。 首尾呼应，检验学生是否真正理解三个前概念。
板书 3.3 平面镜成像特点 一、平面镜：反射面光滑的平面；像、物 二、探究实验：玻璃板（透光）、两支相同蜡烛、等效替代法 三、特点：像距＝物距　像与物等大　连线⊥镜面（对称）　虚像 四、实像（能呈现在光屏上）　虚像（不能）　平面镜成虚像 五、作图：对称法（垂线、等距、虚线）；反射法（连S′与眼睛） 六、钟：实际＝12:00－镜中读数；视力表：眼到像＝表到镜＋人到镜 七、应用：潜望镜、万花筒；凸面镜（发散）凹面镜（会聚） —— 板书左侧列特点，右侧画对称法示意图，便于对照。
课外拓展 /课外阅读内容 一、镜子真的“左右颠倒”吗？ 镜子只把前后方向翻转了，上下和左右并没有被交换；我们觉得“左右互换”，是因为习惯把自己“转身”后与像比较。 二、万花筒与多次反射 三块平面镜互成60°围成筒，彩色碎片经多次反射成许多对称的像，拼出美丽的图案。 三、课后探索 打开“平面镜成像”互动实验，把蜡烛A放到不同位置，记录5组物距和像距，写出你的发现。 1.阅读拓展材料； 2.完成课后探索并记录数据。 “左右颠倒”是学生常见的疑问，用对称的观点给出解释；课后探索让 HTML 素材延伸到课外。
特色资源分析和技术手段说明 一、AI 互动实验（HTML 素材）使用说明 1.配套文件：课件同一文件夹下“HTML素材”文件夹内的“3.3互动实验_平面镜成像特点.html”，含4个实验页：实验一 探究平面镜成像的特点（拖动蜡烛A、B，记录数据，可换成不透明镜或放光屏）；实验二 像是怎样形成的（拖动光源和眼睛，显示反向延长线与对称法作图）；实验三 镜中的钟表；实验四 视力表与平面镜。 2.在课件中打开：课件第10、12、17、18、19页右侧各有一个绿色“ 互动实验”按钮，放映时单击即用默认浏览器打开同一个网页；在页面顶部切换对应实验后，按 Alt+Tab 切回课件。PowerPoint 与 WPS 均可使用。 3.单独打开：也可直接双击网页文件，用任意浏览器打开，按 F11 全屏投影。 4.无需联网，鼠标或一体机触屏均可拖动操作；右侧“想一想”点击显示答案。 5.注意：课件和“HTML素材”文件夹必须放在同一个文件夹里，移动时一起移动，否则按钮会找不到文件。如按钮无法跳转（个别电脑的 WPS 会遇到），在 WPS 中右键该绿色按钮 → “编辑超链接”，在 HTML素材 文件夹里重新选中对应的 .html 文件，确定即可；也可以直接双击 .html 文件打开，效果相同。 二、实验与安全 1.玻璃板边缘较锋利，应选薄的、带支架的玻璃板；蜡烛由教师统一点燃，注意防火；可用LED蜡烛替代。 2.实验中B与像不易重合时，常见原因有：玻璃板没有竖直、玻璃板太厚出现重影、B与A不完全相同。 3.互动实验中的数据是理想值，实测数据会有1~2 mm的误差，可对比讨论。 —— 互动实验解决了“蜡烛B难与像重合”“虚像看不见成因”“钟与视力表的距离关系”三个教学痛点；使用说明保证不熟悉信息技术的教师也能顺利使用。
教学反思 成功之处： “魔镜工坊”三个问题开头结尾呼应，学生参与度高；用玻璃板找像的实验让学生真正理解“替代”；互动实验里“不透明镜看不到B”“光屏接不到像”的切换，一下子把玻璃板的作用和虚像讲清楚了；钟和视力表的拖动验证深受学生喜欢。 不足之处： 1.分组实验中蜡烛B与像难以重合的小组较多，耗时偏长； 2.仍有学生把“距离”理解为物与像之间的距离，视力表题中把人到镜、表到镜混为一谈； 3.虚像的反向延长线较抽象，部分学生只记结论。 改进设想： 1.实验前先让学生在互动实验里熟悉步骤，并提前检查玻璃板是否竖直、是否过厚； 2.把“距离指到镜面”做成快速判断题当堂检测； 3.虚像成因用“互动实验②”让学生自己拖动光源和眼睛观察，再画图。 —— 反思聚焦具体的学生表现与可操作的改进措施，便于同课教师直接借鉴。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑