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平面镜成像授课题目平面镜成像教学目的1．了解平面镜成像的基本道理，知道平面镜成像特点，知道平面镜的应用2．通过实验研究平面镜成像特点，渗透物理学研究方法，培养学生初步的观察、实验能力3．在平面镜及其应用的教学中，渗透思想教育教学重点知道平面镜成像特点教学难点对虚像的认识和实验方法的探索教具演示两支蜡烛、火柴、贴膜玻璃板及支架、玻璃筒、烧杯、水、转盘、蜡烛模型及控制电路，学生电源、镜子一块、三角板、计算机、电视机、录像机、投影仪分组仪器贴膜玻璃、支架、两块相同的三角板、两只相同的棋子、一把直尺、一张白纸教学方法启发式综合教学法[教学过程]教学环节教师活动学生活动一、引课[演示1]点燃一只蜡烛。提问：1．你是怎么看到烛焰的?2．烛焰发出的光是怎么传播的?如果光照到镜面上会发生什么现象?上节课，我们利用镜子做反射面，研究了光的反射定律。现在，请大家观察一个实验。[演示2]将点燃的蜡烛移至旋转演示台上(图1)，拿掉盖在玻璃上的布，指导学生观察。生答。学生观察并描述现象。一、新课1．认识虚像提问：透过玻璃，你看到了什么?如果我再向筒内倒些水，筒中的蜡烛将怎样呢?(教师向筒中继续注水直至淹没烛焰)提问：筒里的烛焰怎么没被浇死呢?(转过演示台，学生观察)。玻璃后面只有玻璃筒和水，并没有蜡烛。同学们看到的玻璃中的这支蜡烛，在物理学中叫做蜡烛的像，把玻璃前面的蜡烛叫做物。[副板书：物像]提问：平时你见过类似现象吗?生活中这类现象很多，物理学中把这类现象叫做平镜成像。我们将表面是平的镜子叫做平面镜。平静的水面、玻璃都具有平面镜的作用，物体通过它们都能成像。今天，我们就利用这块贴膜玻璃板作为平面镜来研究平面镜成像。第三节5.3平面镜成像[补齐副板书：物平面镜像]我们都照过镜子，照镜子时为什么在镜前能观察到物体在乎面镜中的像，而在镜后观察却看不到呢?平面镜成像有什么特点?这是今天我们要研究的主要问题。请大家考虑，我们为什么只能在镜前观察到物体在镜中的像?人看到物体是因为物体发出的光射入了人的眼睛。人看到物体在镜中的像，也—定有光射入人的眼腈，成像的光是从哪里来的呢?我们利用计算机分析一下。[计算机分析](1)烛焰是许多发光点组成的，我们先来研究其中的一个发光点S'。它发出的光向各个方向传播。射到镜面上的光线会反射，我们研究这部分光线(图2)学生思考回答。学生举出生活中见过类似的现象。要求用“物”“像”术语说明现象。学生思考后回答。学生叙述作图要点，教师利用计算机演示作图过程。(2)任选其中一条射到镜面上的光线，如何根据反射定律画出它的反射光线?(用同样的方法，再画出另一条光线的反射光线)(3)反射光线沿传播方向能否相交?如果人的眼睛正处于这两条光线的路径上，会感觉这两条光线是从哪里发出的?(图3)对!我们逆着反射光的方向向镜内看去，觉得光线好像是从镜后的S'，处发出的，跟S'，处真的有一个发光点S时产生的感觉一样。(图4)[边说边演示]但实际上S'点是反射光线反向延长线的交点，不是实际光线的交点，所以S'点叫做发光点S的虚像。它只能在镜前观察到，在镜后观察是看不到的。(4)在另一位置的同学，又是怎样看到虚像的呢?我们发现，由5点发出的光经平面镜反射后，任意一条反射光线的反射延长线都交于S'，处。所以在不同位置的同学所看到的S'的虚像是同一个S'，点。那么人又是怎么看到整个物体的像的?[演示3]这里用十几只灯泡组成的烛焰模型(图5)把它放在玻璃前，点亮一盏灯你看到什么现象?再点亮一盏灯，它在镜中又有一个对应的像。我们知道物体是由许多物点组成的，那么像呢?点燃所有的灯你看到什么现象?指导学生回答。2．构建物体成像认识3．研究像与物的关系。问题过渡4．研究方法的讨论研究因为每个发光点在镜中都有它对应的虚像点，所有的虚像点就组成了物体在镜中的虚像。[板书]一、1．物体在平面镜中成的是虚像；平时，我们经常照镜子，你注意观察过像、物体、平面镜三者之间的关系吗?每个桌上都立着一块贴膜玻璃，它能成像。请大家用桌上的三角板或棋子作物体，放在镜前。注意观察像的大小与物体大小有什么关系，像到镜面距离与物到镜面距离又有什么关系?(教师巡视、指导)观察、讨论，研究像与物的关系进而由学生描述观察到的现象。(教师在副板书上摘记初步观察结论)师生共同分析初步观察结论。有什么办法可以得到正确的结论呢?对。可以通过实验进行具体的测量研究。不过要测量，首先要找到像、物、镜面的位置。可是，物体在平面镜中的像是虚像，它只能在镜前观察到在镜后是看不到的。用什么方法才能找到虚像的位置呢?这是我们利用实验研究成像特点，必须解决的一个方法问题。[副板书：实验研究：]如何利用桌上现有的仪器找到虚像的位置?注意这块玻璃板的特点，它不仅能成像，而且还能透过它看到后面的物。教师归纳总结：一种方法是利用玻璃透明的特点观察像同时看到玻璃后面的物体。在桌上铺张纸，用笔直接在纸上记下像的位置；另一种方法和以上的道理相近，只是用另一个和前面物体一样的物体放在后面与像重合，一旦从各个角度观察都重合，则后面物体的位置就是像的位置了。归纳后在副板书上记录。[副板书：方法：描述、重合]提问：后面的物体和像完全重合意味着什么?对！因为两个物体大小一样，一个物体能和另一个物的像重合，像和物大小就一定相等。那么用描点法找像位置的同时如何比较像与物的大小呢?看来，我们已经比出了像和物是一样大。但刚才有的同学观学生回答。学生分组实验提出寻找虚像位置方法的必要性。实验方法研究5．实验研究平面镜成像的特点2。6．提出研究像与物到平面镜距离的关系的任务实验测量察的结果是：像近大远小，是不是这样呢?大家改变一下物体的位置，再比一比。(教师巡视，指导学生实验)学生概括实验结论，教师板书。[板书2．像与物大小相等；]既然不管物体离镜面多远，像和物体大小始终相等，为什么有的同学感觉像是近大远小呢?这实际是人的一种视觉现象，就像我们看一辆向远处行驶的汽车一样，感觉车越来越小，而实际上它的大小是不变的。在物理研究中常常要通过实验进行测量、比较。那么，像与物到镜面的距离又存在什么关系呢?怎么测量?(教师展示事先画好的记录纸，进行实验指导)这是我利用三角板做实验时，画出的镜面MN，物体和像的位置。由于物体在乎面镜中成的是虚像，所以，虚像用虚线表示。怎么测量三角板和它的像到镜面的距离呢?我们还是先从点入手。三角板有三个顶点A、B、C，它们对应的像是A'、B'、C'。怎么测量各点到镜面MN的距离?实验中我们先用纸将AA'、BB'、cc'连接起来，看看是否与镜面垂直，再分别测出各点到镜面的距离，标在旁边进行比较。(教师巡视，指导实验，并找两组同学将其测量结果记在投影片上。)对比表1和你自己的测量结果，能得出什么结论?[板书]3．像点与对应物点的连线跟镜面垂直。表2中同学的测量结果，有什么共性?能得出什么结论?学生实验。教师巡视指导。学生介绍自己的实验方法。学生思考，分析，综合。由发现“描点”法的学生思考回答方法。学生分组实验并由认为“近大远小”的学生回答观察实验结果。学生思考后提出方案：学生回答分析实验测量数据，概括出点与镜面距离关系，进而推论得出成像特点3概括平面镜成像特点。7．练习：过渡环节像点和相应物点到镜面距离相等。那么，像与物到镜面距离又存在什么关系呢?为什么?物体是由许多物点组成的，像是由许多像点组成的，每个像点和相应的物点到镜面的距离都相等，像到镜面距离CN物到镜面距离也应该相等。[板书]像与物到镜面距离相等。这些就是平面镜成像的特点。[补标题]一、平面镜成像特点：(教师将重点词用彩笔画出。)你能运用这些特点，画出镜前一点A在镜中的像的位置吗?请大家在本上画出B点在镜中像的位置。如果AB代表一个物体，它在镜中的像怎么画?我们看这张图，如果,AB是一个人躺在地上，上面斜挂着一面镜子，通过镜子我们就会看到他好像是站在空中一样。在有些电影特技上，摄影师让镜头对着镜子，拍出来的画面中，人就好像是悬在空中似的。这正是平面镜成像的一种应用。[板书]二、应用：[放录像]1．学生利用镜子整理服装，重视仪表；2．超市利用镜子装饰货架；3．残疾人利用镜子丰富生活；4．铜镜。据考古发现，早在4000多年前的夏王朝时代，我们的祖先就制作出了世界上最早的铜镜。利用抛光的金属表面就能成像。到了2000多年前的战国时代，铜镜已经非常普及了，随着铜镜的广泛使用，也推动人们对光现象的研究。在当时的《墨经》中，就已对铜镜成像问题做了精辟的论述。在后来的一些古书中，还记载了很多有关平面镜应用的实例。不过，成像在有些地方也有不利的方面。例如：夜间如果汽车里开灯分组实验。学生回答。学生回答。学生讲方法步骤，教师板画示范。8．应用三、小结四、反馈：五、作业的话，在司机前面的玻璃中会产生车内物体的像，干扰司机驾驶。所以夜间行车时，车内不开灯，可以保障行车安全。今天，我们了解了物体在平面镜中成虚像的道理，利用玻璃板作平面镜，找到了确定虚像位置的两种方法，通过实验研究了平面镜成像的特点，了解了平面镜成像的一些应用。下面，我们做两道检测题。1．某人身高1.7米，站在穿衣镜前2米处，他在镜中的像高()米，像离镜面()米，像离人()米。2．人向穿衣镜走近的过程中，像高()于1.7米。(选填：“大”、“小”、“等”)平面镜成像在生活中应用很多，希望同学们能够应用今天所学的平面镜成像特点，分析解决一些问题。作业：1．阅读课文；2．思考：地下掩体中的战士要观察地面上的敌情，你能给他想些办法吗?3．书上第60页练习6、8。学生练习。学生讲，教师画。要求学生应用成像特点回答问题。[板书设计]平面镜成像一、平面镜成像特点1．物体在平面镜中成的是虚像；2．像与物体大小相等；3．像点与相应物点的连线与镜面垂直，像与物到镜面的距离相等。初步观察：物平面镜虚像大小一样距离实验研究：方法：描点重合[应用]教学说明本节课是依据“结构——定向教学理论”(《结构——定向教学理论与实践》北京师范大学出版社1991冯忠良)和原初二学生学习平面镜成像的活动情况重新设计的。本设计努力以培养学生能力为中心，力求体现“教依据于学，学受教的指导”的原则，运用启发、引导、探索、归纳等教学方法，不断激发学生学习动机，引导学生积极主动地参与学习活动。教学大纲要求学生知道平面镜成像特点，而学生对平面镜成像有较多的感性经验，但并未仔细研究过，这就为教师利用课上时间调动学生积极动手参与研究提供了良好的教学空间。《理论》指出：新的心理结构是在学生已有经验的基础上，在主、客体相互作用的过程中重新构建起来的。因此，在教学中通过实验和直观教具，不断激活学生已有的观察知识，光的传播、光的反射和反射定律等知识，以及原有的对平面镜成像的感性经验，是学生学习本节课的主要条件。在引课时，先从演示实验入手，提出问题，激发学习动机，使学生顺利地进入了新课的学习活动之中。新课中为了突出重点，培养学生观察实验能力，将演示实验改为分组实验，选用2毫米的玻璃作为平面镜，增大了虚像观察的可见度，减小了实验误差。但是，要让学生通过实验探索得出平面镜成像特点，教学中还有两个难点有待解决。一是虚像位置的确定方法；二是像与物到镜面的距离如何测量。这两点在教材中并未得到很好的体现。为了突破这两个难点，教学设计中进行了相应的调整。即：将虚像的教学提前，利用微机作图辅助教学，使学生明确了物点在镜中成的是虚像，并且在镜前各个角度观察，都能看到它在镜中的虚像点在同一位置，进一步利用烛焰模型由点到体使学生认识到物体在平面镜中成的是虚像，为后面学生探索实验方法，归纳实验结论做好了铺垫。正因为学生明白了物体在平面镜成的是虚像，所以在实验探索确定虚像位置的方法时，很自然地想到了利用描点画线的方法或利用重合的方法去找虚像的位置。达到了教学设计的要求。另外，设计板书时将其分成知识体系、研究方法两个板块，长期坚持这样做一定会使学生在学习知识的同时提高研究问题的能力。