第二節(jié) 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.了解平面鏡成虛像及虛像是怎樣形成的；3.理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象.二、過(guò)程與方法1.進(jìn)行平面鏡成像特點(diǎn)的探究學(xué)習(xí)；2.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感知虛像的含義.三、情感、態(tài)度和價(jià)值觀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.【教學(xué)重點(diǎn)】平面鏡成像的原理、規(guī)律、特點(diǎn)及平面鏡的應(yīng)用.【教學(xué)難點(diǎn)】實(shí)像和虛像，凸面鏡和凹面鏡的應(yīng)用.【教具準(zhǔn)備】演示用：平面鏡（大小形狀各不同）、凹面鏡、凸面鏡、激光演示器、口徑相同的平面鏡和凸面鏡、自制簡(jiǎn)易潛望鏡、多媒體課件.學(xué)生用：玻璃板、相同的蠟燭兩支、火柴、夾子兩個(gè)、8開(kāi)白紙一張、圖釘、透明膠條、小平面鏡.【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.【新課引入】教師拿幾個(gè)生活中常用的鏡子讓學(xué)生觀察，引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出鏡子的特點(diǎn).學(xué)生1：這些鏡子的表面都是平的.學(xué)生2：用這些鏡子可以照出人的“面孔”和各種各樣的“物體”，鏡子里的“面孔”“物體”叫做像.鏡中的像與原物體的形狀一樣.師 這種表面平整光滑的鏡子叫做平面鏡.下面請(qǐng)同學(xué)們觀察自己在平面鏡中的像，并思考以下問(wèn)題.（多媒體展示）思考題：（1）當(dāng)你改變與平面鏡間的距離時(shí)，像怎樣變化？（2）像的大小與物體的大小有怎樣的關(guān)系？（3）像的大小與平面鏡的大小有關(guān)系嗎？學(xué)生思考，但有的無(wú)法回答.（這些問(wèn)題，并不要求學(xué)生立即回答，目的是為了引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣）.師 要想知道上面這些問(wèn)題的答案，我們就一起來(lái)學(xué)習(xí)“平面鏡成像”的知識(shí).【進(jìn)行新課】知識(shí)點(diǎn)1 平面鏡成像的特點(diǎn)（1）向?qū)W生示范并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的目的和過(guò)程.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯课矬w在平面鏡中所成的像的大小和物體大小有什么關(guān)系；研究像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離有什么關(guān)系.（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（邊示范邊講解）a.像下圖那樣，將一張8開(kāi)的白紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上，用兩個(gè)夾子夾住一玻璃板，豎立在白紙上.b.把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面，觀察到玻璃板后面出現(xiàn)了蠟燭的像.c.另拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，使它與前面蠟燭的像重合（左右移動(dòng)，直到從不同位置看上去它們都重合在一起），這時(shí)后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置.d.把放在玻璃板后的蠟燭移開(kāi)，用白紙作屏幕放在該處，直接觀察白紙，紙上不能出現(xiàn)像.e.改變玻璃前蠟燭的位置，把實(shí)驗(yàn)再做兩次，每次都記下兩支蠟燭的位置.f.在白紙上畫(huà)出玻璃板的位置，移開(kāi)玻璃板，用刻度尺畫(huà)直線把每次實(shí)驗(yàn)中兩支蠟燭的位置連接起來(lái)，量出兩支蠟燭到玻璃板的距離，記錄下來(lái)并比較它們的大小，再用量角器測(cè)量看它們是否與鏡面垂直.把測(cè)量結(jié)果填寫(xiě)到下表中.（3）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，老師巡視指導(dǎo).（4）在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上得出成像特點(diǎn).教師提問(wèn)：（1）平面鏡中的像與物體大小是否相等？怎么知道的？（2）像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離是否相等？怎么知道的？學(xué)生回答：（1）平面鏡中的像與物體大小相等.因?yàn)闊o(wú)論蠟燭到玻璃板的距離是遠(yuǎn)還是近，一支蠟燭與另一支蠟燭的像總是重合的.（2）像和物體到鏡面的距離相等，因?yàn)閮芍灎T到玻璃板的距離相等.師 能被人看見(jiàn)但不能在屏幕上呈現(xiàn)的像叫做虛像.平面鏡成的像不能用光屏接收，所以平面鏡成的像是虛像.順便說(shuō)一下：能夠用光屏接收的像稱為實(shí)像.真實(shí)存在的像，你們見(jiàn)到過(guò)嗎？學(xué)生：小孔成像，像是有光線投射到光屏上形成的.例如：樹(shù)林里地面上圓形的小光斑就是太陽(yáng)的實(shí)像.師生共同分析得出平面鏡的成像特點(diǎn).板書(shū)：平面鏡成像的特點(diǎn)：（1）物體在平面鏡中成的是虛像；（2）像和物體的大小相等；（3）像和物體到鏡面的距離相等；（4）像與物體對(duì)于平面鏡是對(duì)稱的.（5）總結(jié)交流：a.為什么用薄玻璃板代替平面鏡？答：能準(zhǔn)確找到像的位置，如用厚玻璃板會(huì)導(dǎo)致形成兩個(gè)像.b.刻度尺有什么作用？答：便于比較像與物到平面鏡的距離c.選兩個(gè)完全相同蠟燭的目的是什么？答：為了比較像與物的大小關(guān)系.d.為什么前面蠟燭點(diǎn)燃，后面蠟燭不點(diǎn)燃？答：前面蠟燭點(diǎn)燃為了使光線充足，清晰成像；后面不點(diǎn)燃，為了便于像與后面的蠟燭重合，確定像的位置.e.不管怎樣移動(dòng)，都不能使蠟燭與像重合，為什么？答：玻璃板沒(méi)有與桌面垂直，導(dǎo)致成像在上方或下方.（6）平面鏡成虛像（多媒體展示）平面鏡成像原理：平面鏡成像是由于光的反射形成的.如下圖所示：物體上的一點(diǎn)S射向平面鏡的發(fā)散光束，經(jīng)平面鏡反射后，反射光線仍然是發(fā)散的，發(fā)散的反射光線進(jìn)入人的眼睛，人眼感覺(jué)光好像是從反射光線的反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)處S射過(guò)來(lái)的，就在S處看到點(diǎn)S的虛像（虛像點(diǎn)是由實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線會(huì)聚而成的點(diǎn)）.例題1（多媒體展示）小貓?jiān)谄矫骁R前欣賞自己的全身像，此時(shí)它所看到的像是圖中的（ ）解析：根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)分析，當(dāng)鏡面豎直放置時(shí)，所成的像是正立的、等大的、左右相反的；符合該條件的只有C圖.答案：C.例題2 一個(gè)身高為1.68m的中學(xué)生站在平面鏡前5m遠(yuǎn)的正前方，當(dāng)他以1m/s的速度向平面鏡靠近時(shí)，鏡中的像（ ）A.2s后像與人之間的距離是6m，像的大小不變B.以2m/s的速度向人靠近，像的大小不斷變大C.2s后像與人之間的距離變化了6m，像的大小不變D.以1m/s的速度向平面鏡靠近，像高0.84m解析：根據(jù)速度公式變形s=vt和平面鏡成像特點(diǎn)，像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等，可知2s后中學(xué)生與平面鏡之間的距離為5m-21m/s=3m，像與平面鏡之間的距離為3m，則像與中學(xué)生之間的距離為3m+3m=6m.根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，像和物體大小相同，可知像的大小不變.故A選項(xiàng)正確，B、C選項(xiàng)不正確.D、根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，平面鏡所成的像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，像和物體大小相同.可知鏡中的像以1m/s的速度向平面鏡靠近，像高1.68m，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：A.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).知識(shí)點(diǎn)2 平面鏡成像特點(diǎn)的應(yīng)用（1）平面鏡成像特點(diǎn)的應(yīng)用師 古今中外，關(guān)于平面鏡有很多的傳說(shuō)和應(yīng)用.木蘭詩(shī)中“對(duì)鏡貼花黃”一句生動(dòng)描述了古代婦女在鏡前整容的情景.至今舞蹈演員仍用平面鏡觀察自己的姿勢(shì)，以便糾正.古書(shū)記載的潛望術(shù)在近代潛水艇里也有應(yīng)用，其實(shí)質(zhì)就是兩塊平面鏡.教師展示一下潛望鏡，并請(qǐng)位同學(xué)體驗(yàn).請(qǐng)同學(xué)們看一下課本59頁(yè)“平面鏡成像特點(diǎn)的應(yīng)用”.師 現(xiàn)在請(qǐng)你想一想平面鏡在實(shí)際中有什么應(yīng)用？學(xué)生交流討論.師 思考這些應(yīng)用實(shí)際利用了平面鏡的什么特點(diǎn)學(xué)生：平面鏡能夠成像.例如：用水、銅鏡、平面鏡梳妝；舞蹈演員用平面鏡矯正姿勢(shì)；醫(yī)生用小平面鏡觀察患者牙齒；視力表、儀表用到平面鏡；店堂的柜子裝有平面鏡等.例題3 白天在室內(nèi)照鏡子，如果門窗朝南開(kāi)，為了較清晰地看到自己的面容，鏡子的反射面應(yīng)（ ）A.朝南 B.朝北 C.朝東 D.朝西解析：為了較清楚地看到自己的面容，應(yīng)使鏡中的像亮度增加，根據(jù)平面鏡成像的原理，鏡中的像是物體漫反射的光經(jīng)過(guò)平面鏡反射形成的.為了增強(qiáng)像的亮度，應(yīng)增加鏡前物體的亮度（即有較多的光線射向人臉）.根據(jù)本題題意，窗戶朝南開(kāi)，只有人臉向南才能有較多的光線射向人臉，人臉向南，鏡子的正面只有朝北才行.答案：B.例題4 如圖所示，為潛望鏡的結(jié)構(gòu)示意圖，通過(guò)這樣的潛望鏡看到物體AB的像是（ ）A.倒立、放大的虛像 B.正立、等大的虛像C.倒立、放大的實(shí)像 D.正立、縮小的實(shí)像解析：照射到潛望鏡上面這塊平面鏡上，再反射到下面這塊平面鏡上，再反射到人的眼里，人就能從低處看見(jiàn)上面的、遠(yuǎn)處的景物，總之是平面鏡成像.根據(jù)平面鏡的成像特點(diǎn)，物體不管距離平面鏡多遠(yuǎn)，所成都是等大正立的虛像.答案：B.（2）凸面鏡和凹面鏡演示實(shí)驗(yàn)3：用激光器平行射向凸面鏡.現(xiàn)象：平行光線經(jīng)凸面鏡后變得發(fā)散.師生共同分析得出結(jié)論：平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散.教師讓學(xué)生手拿一個(gè)凸面鏡，觀察自己的像.師 像是放大的還是縮小的？學(xué)生：凸面鏡所成的像是縮小的.演示實(shí)驗(yàn)：4：如圖所示，用兩張黑紙各剪去一個(gè)等大的圓孔，分別粘在凸面鏡和平面鏡上.把凸面鏡和平面鏡放在離學(xué)生距離相等的位置上，讓學(xué)生向兩個(gè)鏡中觀察，比較從兩個(gè)鏡中看到的范圍哪個(gè)大，哪個(gè)小？學(xué)生：口徑相同的凸面鏡視野比平面鏡的大.教師歸納總結(jié)，用多媒體播放.凸面鏡和凹面鏡1.反射面是凸面的叫凸面鏡（或凸鏡），反射面是凹面的叫凹面鏡（或凹鏡）；凸面鏡對(duì)光線起發(fā)散作用，凹面鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用；經(jīng)凹面鏡和凸面鏡反射的光都遵循光的反射定律，且也具有光路可逆性.2.凸面鏡的應(yīng)用：公路拐彎處的反光鏡、汽車的后視鏡；凹面鏡的應(yīng)用：太陽(yáng)灶、大型反射式望遠(yuǎn)鏡、耳鼻喉科醫(yī)生用的額鏡.【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).知識(shí)點(diǎn)3 平面鏡成像作圖（1）根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)作圖例題5 如圖所示，O是O在平面鏡中成的像，在圖中畫(huà)出平面鏡的位置，并畫(huà)出線段AB在該平面鏡中的像.解析：根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)知道：像與物的連線與鏡面垂直，所以先連接O和O，再作OO的垂直平分線.先作出物體AB的端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A、B，用虛線連接A和B，即為物體AB在平面鏡中所成的像，從而完成光路.答案：如圖（2）根據(jù)平面鏡成像原理作圖平面鏡成像作圖題中，知道物點(diǎn)找像點(diǎn)，或知道像點(diǎn)找物點(diǎn)，通常利用平面鏡成像特點(diǎn)來(lái)作圖，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)知道，像點(diǎn)與物點(diǎn)關(guān)于鏡面對(duì)稱（即鏡面所在直線是像點(diǎn)與物點(diǎn)連線的中垂線）；在光學(xué)作圖題中，要確定一條光線的路徑，需要找到光線通過(guò)的兩個(gè)點(diǎn)，在平面鏡成像作圖題中，由平面鏡成像原理可知，所有反射光線的反向延長(zhǎng)會(huì)聚在虛像點(diǎn)，即反射光線通過(guò)的點(diǎn)和像點(diǎn)在同一直線，這一知識(shí)點(diǎn)在平面鏡成像作圖題中經(jīng)常用到.例題6 如圖所示，發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的某光線經(jīng)平面鏡發(fā)射后，發(fā)射光線恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出這條光線.解析：利用平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，作出發(fā)光點(diǎn)S的像點(diǎn)S，根據(jù)反射光線反向延長(zhǎng)通過(guò)像點(diǎn)，可以由像點(diǎn)和A點(diǎn)確定反射光線所在的直線，從而畫(huà)出反射光線，并確定反射點(diǎn)，最后由發(fā)光點(diǎn)和反射點(diǎn)畫(huà)出入射光線，從而完成光路.解：作出發(fā)光點(diǎn)S關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)，即為像點(diǎn)S，連接S、A點(diǎn)交平面鏡于點(diǎn)O，沿OA畫(huà)出反射光線，連接SO畫(huà)出入射光線，如圖所示：【課堂訓(xùn)練】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).【課堂小結(jié)】平面鏡是一個(gè)非常重要的光學(xué)元件，在生活中的應(yīng)用也很廣，這部分光學(xué)知識(shí)為將來(lái)的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ).幾何光學(xué)的學(xué)習(xí)要突出幾何作圖，同學(xué)們應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范化的作圖格式進(jìn)行訓(xùn)練，緊緊抓住平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行思考.平面鏡無(wú)處不在，無(wú)處不有，給我們的生活增添了許多美麗的風(fēng)景.【課后作業(yè)】完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).1.本節(jié)課基本的思路是讓學(xué)生自主的探究，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和日常生活中的現(xiàn)象進(jìn)行猜想，在此教師只要引導(dǎo)好學(xué)生打開(kāi)他們的思路，使學(xué)生能大膽的進(jìn)行猜想.對(duì)于學(xué)生的想法教師不要評(píng)價(jià)對(duì)與錯(cuò)，只是引導(dǎo)他們，使其想法盡量合理.但在探究過(guò)程中，一定要引導(dǎo)好，既不能失控，也不能出現(xiàn)包辦的現(xiàn)象.2.這節(jié)課沒(méi)把重點(diǎn)放在知識(shí)結(jié)論上，而是放在激發(fā)學(xué)生的探究興趣上，讓學(xué)生經(jīng)歷有意義的探究活動(dòng)，體驗(yàn)正確的認(rèn)識(shí)是怎樣產(chǎn)生的，這是筆者在教學(xué)過(guò)程中認(rèn)為比較成功的一面.雖然有些問(wèn)題還不能用現(xiàn)有的知識(shí)來(lái)解決，但讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí)，本身就是探索.這種以實(shí)驗(yàn)探究為手段，讓學(xué)生自己解開(kāi)科學(xué)之謎的方法，大大激發(fā)了學(xué)生的求知欲，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有利地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立探索能力和創(chuàng)新能力