學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像 【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1．了解平面鏡成像的特點(diǎn)。2．了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。3．理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。二、過程與方法：1．經(jīng)歷“平面鏡成像特點(diǎn)”的探究，學(xué)習(xí)對實(shí)驗(yàn)過程中信息的記錄。2．觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感知虛像的含義。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀：1．在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。2．培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。【教學(xué)重點(diǎn)】平面鏡成像的特點(diǎn)；實(shí)驗(yàn)探究的方法與合作學(xué)習(xí)。【教學(xué)難點(diǎn)】平面鏡成像的原理；虛像是怎樣形成的。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課：播放影片《紅樓夢》中關(guān)于劉姥姥在寶玉房間照鏡子的趣事片斷。教師：劉姥姥把誰看成了她的親家母？ 學(xué)生：她自己。教師：哪的自己？學(xué)生：鏡中的。教師：物理學(xué)中把劉姥姥照的那面表面是平的鏡子稱為平面鏡；鏡子外面的她稱為“物”；鏡子里面的她稱為“像”。今天我們共同學(xué)習(xí)“平面鏡成像”。教師板書課題。（本環(huán)節(jié)學(xué)生懷著好奇心觀看影像，感受“劉姥姥”第一次照鏡子時(shí)頗有趣味性的表現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；同時(shí)避免了解釋“像”是什么的困難，又對什么是“像”有了形象、直觀的認(rèn)識(shí)）。二、進(jìn)行新課：【探究平面鏡成像的特點(diǎn)：】（一）觀察：學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生照鏡子，觀察自己在靠近或遠(yuǎn)離平面鏡時(shí)，像的大小、位置有沒有發(fā)生變化，發(fā)生了怎樣的變化？（為學(xué)生猜想平面鏡成像的特點(diǎn)提供形象、直觀的感性認(rèn)識(shí)。）（二）提出問題：由教師提出本節(jié)課的探究課題：平面鏡成像時(shí)，像的大小、位置跟物體的大小、位置有什么關(guān)系呢？平面鏡成像有什么特點(diǎn)呢？（出示課件）（三）猜想與假設(shè)：教師：通過剛才的觀察，同學(xué)們猜想一下平面鏡成像可能有什么特點(diǎn)？（教師不做任何暗示，讓學(xué)生充分想象）本環(huán)節(jié)學(xué)生可能提出很多猜想（允許有不正確猜想），但由于課堂時(shí)間有限，本節(jié)重點(diǎn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生提出的以下猜想：1．像與物到鏡面的距離相等； 2．像是“近大遠(yuǎn)小”的；像與物體大小相同。（出示課件）并告訴學(xué)生，隨著學(xué)習(xí)的深入將會(huì)逐步驗(yàn)證、學(xué)習(xí)同學(xué)們提出的其他猜想。然后介紹實(shí)驗(yàn)器材及使用方法。（四）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證猜想1：像與物到鏡面的距離是否相等）1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（在課前預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上）教師組織學(xué)生分組討論、設(shè)計(jì)驗(yàn)證猜想1的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行小組間的方案交流，小組之間互相補(bǔ)充，教師針對交流中暴露出的問題加以修正，并梳理學(xué)生的設(shè)計(jì)，篩選出最合理的探究方案。這樣有利于學(xué)生更好地掌握實(shí)驗(yàn)方法，并從中初步學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在學(xué)生小組交流的過程中主要解決以下問題：（1）如何確定像的位置？把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，再拿另一支未點(diǎn)燃的蠟燭放在成像的位置，直到看上去與像完全重合，這個(gè)位置就是像的位置。（2）怎樣判斷后面的蠟燭與像已經(jīng)完全重合？在玻璃板的前面左右移動(dòng)頭部，直到從不同位置看起來后面的蠟燭和像完全重合為止。（如果學(xué)生課前做好預(yù)習(xí)，這些問題學(xué)生能自己找到答案，并能設(shè)計(jì)出驗(yàn)證猜想1的實(shí)驗(yàn)方案）（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么要用玻璃板而不用平面鏡？（這個(gè)問題提出后，多數(shù)學(xué)生茫然，他們急切地想知道答案）解決方法：教師指導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，分別去確定平面鏡和玻璃板中像的位置。實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，看不到平面鏡后面的蠟燭，無法知道它是否與像完全重合，所以不用平面鏡。而使用玻璃板成像時(shí)，可以看到后面的蠟燭是否與像完全重合，所以使用玻璃板。通過此實(shí)驗(yàn)可潛移默化地向?qū)W生滲透“替代法”。（4）引導(dǎo)學(xué)生知道：一次實(shí)驗(yàn)有偶然性，不足以說明問題，至少要將蠟燭的位置改變一次，再重做一遍實(shí)驗(yàn)。這樣要求的目的，是為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，以免由于為了節(jié)省時(shí)間而忽略必要的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生形成以偏蓋全的片面的思維方法。（出示課件：展示疏理后的設(shè)計(jì)方案）2．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)：（1）實(shí)驗(yàn)前教師強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)：玻璃板一定要豎直；后面的蠟燭與像完全重合；別忘記錄物、像和玻璃板的位置及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意玻璃板輕拿輕放，不要讓蠟油燙到手，實(shí)驗(yàn)完畢要及時(shí)熄滅蠟燭。（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師巡視觀察，提供幫助，找到學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組中有代表性的操作，收集實(shí)驗(yàn)過程中的問題，為交流和評估環(huán)節(jié)做準(zhǔn)備。（3）利用實(shí)物投影展示各學(xué)生小組的實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)，各小組派代表分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論即：像與物到鏡面的距離相等。（4）教師引導(dǎo)學(xué)生觀察物像連線與玻璃板所在直線，這兩條相交的直線有什么位置關(guān)系？學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)平面鏡成像的又一特點(diǎn)：物、像的連線跟鏡面垂直。（五）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證猜想2：像是“近大遠(yuǎn)小”的；還是像與物體大小相同）。1．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：學(xué)生利用高度不同的蠟燭分組討論、設(shè)計(jì)驗(yàn)證猜想2的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行小組間的方案交流。學(xué)生方案1：把點(diǎn)燃的蠟燭放在離玻璃板遠(yuǎn)近不同的位置，觀察像的大?。ù朔桨附處熞o予否定，利用人眼對同一架飛機(jī)在高空和跟前的不同視覺感受，說明僅憑眼睛觀察來判斷像與物的大小關(guān)系并不可靠）。學(xué)生方案2：把一根中等高度的蠟燭放在離玻璃板較近的位置，拿另一根較高的蠟燭移到成像的位置處，觀察它們能否完全重合，從而驗(yàn)證“近大”是否正確；同理去驗(yàn)證“遠(yuǎn)小”是否正確。學(xué)生方案3：取兩支完全相同的蠟燭，點(diǎn)燃其中一支放在離玻璃板遠(yuǎn)近不同的位置，拿另一支移到成像的位置，比較像與后面蠟燭的大小關(guān)系。……（出示課件：展示疏理后的設(shè)計(jì)方案）2．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)：各小組采用不同的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并派學(xué)生代表表述觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象從而得出“像和物的大小相同，與物體到鏡面的距離無關(guān)”的結(jié)論。【平面鏡成像原理】學(xué)生知道：看到燃燒的燭焰是燭焰發(fā)出的光進(jìn)入人眼，引起的視覺；也會(huì)有學(xué)生誤認(rèn)為：看到燭焰在鏡中的像，也一定是像發(fā)出的光進(jìn)入人眼引起的視覺。為糾正學(xué)生的這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生建立“虛像”的概念，設(shè)計(jì)以下學(xué)生活動(dòng)：1．學(xué)生把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，再拿另一支相同的蠟燭與像完全重合，確定像的位置。2．用一個(gè)空心塑料紙筒，把像罩在“里面”，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在玻璃板前面還能看到燭焰的像，說明人眼看到像時(shí)，進(jìn)入人眼的光不是由像發(fā)出的。3．再用另一個(gè)空心塑料紙筒，把點(diǎn)燃的蠟燭罩在里面，此時(shí)看不到燭焰的像，說明人眼看到像時(shí)，引起視覺的光與燭焰發(fā)出的光有關(guān)。教師：燭焰發(fā)出的光，經(jīng)過怎樣的路徑進(jìn)入人眼，讓我們看到像的呢？教師利用多媒體課件解釋平面鏡成像原理：燭焰上S點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，反射光線進(jìn)入人的眼睛。人眼感覺這些反射光線好像是從鏡后的S’點(diǎn)發(fā)出的，人眼逆著反射光線看過去就看到了點(diǎn)S’，S’就是S在平面鏡中的像。實(shí)際上鏡后并不存在光源S’，進(jìn)入人眼的光也不是由像點(diǎn)S’發(fā)出。像點(diǎn)S’是由反射光線的反向延長線相交而成的，它不是實(shí)際光線會(huì)聚成的，我們把這樣的像稱為虛像。平面鏡成像的原理是光的反射。

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三、 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像

版本： 北京課改版

年級： 八年級全冊

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