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第二节 平面镜成像【教学目标】一、知识与技能1.了解平面镜成像的特点；2.了解平面镜成虚像及虚像是怎样形成的；3.理解日常生活中平面镜成像的现象.二、过程与方法1.进行平面镜成像特点的探究学习；2.观察实验现象，感知虚像的含义.三、情感、态度和价值观在探究平面镜成像特点中领略物理现象的美妙与和谐.【教学重点】平面镜成像的原理、规律、特点及平面镜的应用.【教学难点】实像和虚像，凸面镜和凹面镜的应用.【教具准备】演示用平面镜（大小形状各不同）、凹面镜、凸面镜、激光演示器、口径相同的平面镜和凸面镜、自制简易潜望镜、多媒体课件.学生用玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8开白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，引导学生说出镜子的特点.学生1这些镜子的表面都是平的.学生2用这些镜子可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，镜子里的“面孔”“物体”叫做像.镜中的像与原物体的形状一样.师 这种表面平整光滑的镜子叫做平面镜.下面请同学们观察自己在平面镜中的像，并思考以下问题.（多媒体展示）思考题（1）当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化（2）像的大小与物体的大小有怎样的关系（3）像的大小与平面镜的大小有关系吗学生思考，但有的无法回答.（这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生学习的兴趣）.师 要想知道上面这些问题的答案，我们就一起来学习“平面镜成像”的知识.【进行新课】知识点1 平面镜成像的特点（1）向学生示范并说明实验探究活动的目的和过程.实验目的研究物体在平面镜中所成的像的大小和物体大小有什么关系；研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系.（2）实验过程（边示范边讲解）a.像下图那样，将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，竖立在白纸上.b.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.c.另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，直到从不同位置看上去它们都重合在一起），这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.d.把放在玻璃板后的蜡烛移开，用白纸作屏幕放在该处，直接观察白纸，纸上不能出现像.e.改变玻璃前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置.f.在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画直线把每次实验中两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.把测量结果填写到下表中.（3）学生分组实验，老师巡视指导.（4）在实验基础上得出成像特点.教师提问（1）平面镜中的像与物体大小是否相等怎么知道的（2）像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等怎么知道的学生回答（1）平面镜中的像与物体大小相等.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近，一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的.（2）像和物体到镜面的距离相等，因为两支蜡烛到玻璃板的距离相等.师 能被人看见但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像.平面镜成的像不能用光屏接收，所以平面镜成的像是虚像.顺便说一下能够用光屏接收的像称为实像.真实存在的像，你们见到过吗学生小孔成像，像是有光线投射到光屏上形成的.例如树林里地面上圆形的小光斑就是太阳的实像.师生共同分析得出平面镜的成像特点.板书平面镜成像的特点（1）物体在平面镜中成的是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）像和物体到镜面的距离相等；（4）像与物体对于平面镜是对称的.（5）总结交流a.为什么用薄玻璃板代替平面镜答能准确找到像的位置，如用厚玻璃板会导致形成两个像.b.刻度尺有什么作用答便于比较像与物到平面镜的距离c.选两个完全相同蜡烛的目的是什么答为了比较像与物的大小关系.d.为什么前面蜡烛点燃，后面蜡烛不点燃答前面蜡烛点燃为了使光线充足，清晰成像；后面不点燃，为了便于像与后面的蜡烛重合，确定像的位置.e.不管怎样移动，都不能使蜡烛与像重合，为什么答玻璃板没有与桌面垂直，导致成像在上方或下方.（6）平面镜成虚像（多媒体展示）平面镜成像原理平面镜成像是由于光的反射形成的.如下图所示物体上的一点S射向平面镜的发散光束，经平面镜反射后，反射光线仍然是发散的，发散的反射光线进入人的眼睛，人眼感觉光好像是从反射光线的反向延长线的交点处S射过来的，就在S处看到点S的虚像（虚像点是由实际光线的反向延长线会聚而成的点）.例题1（多媒体展示）小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，此时它所看到的像是图中的（ ）解析根据平面镜成像特点分析，当镜面竖直放置时，所成的像是正立的、等大的、左右相反的；符合该条件的只有C图.答案C.例题2 一个身高为1.68m的中学生站在平面镜前5m远的正前方，当他以1m/s的速度向平面镜靠近时，镜中的像（ ）A.2s后像与人之间的距离是6m，像的大小不变B.以2m/s的速度向人靠近，像的大小不断变大C.2s后像与人之间的距离变化了6m，像的大小不变D.以1m/s的速度向平面镜靠近，像高0.84m解析根据速度公式变形svt和平面镜成像特点，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，可知2s后中学生与平面镜之间的距离为5m-21m/s3m，像与平面镜之间的距离为3m，则像与中学生之间的距离为3m3m6m.根据平面镜成像特点，像和物体大小相同，可知像的大小不变.故A选项正确，B、C选项不正确.D、根据平面镜成像特点，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，像和物体大小相同.可知镜中的像以1m/s的速度向平面镜靠近，像高1.68m，故D选项错误.答案A.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点2 平面镜成像特点的应用（1）平面镜成像特点的应用师 古今中外，关于平面镜有很多的传说和应用.木兰诗中“对镜贴花黄”一句生动描述了古代妇女在镜前整容的情景.至今舞蹈演员仍用平面镜观察自己的姿势，以便纠正.古书记载的潜望术在近代潜水艇里也有应用，其实质就是两块平面镜.教师展示一下潜望镜，并请位同学体验.请同学们看一下课本59页“平面镜成像特点的应用”.师 现在请你想一想平面镜在实际中有什么应用学生交流讨论.师 思考这些应用实际利用了平面镜的什么特点学生平面镜能够成像.例如用水、铜镜、平面镜梳妆；舞蹈演员用平面镜矫正姿势；医生用小平面镜观察患者牙齿；视力表、仪表用到平面镜；店堂的柜子装有平面镜等.例题3 白天在室内照镜子，如果门窗朝南开，为了较清晰地看到自己的面容，镜子的反射面应（ ）A.朝南 B.朝北 C.朝东 D.朝西解析为了较清楚地看到自己的面容，应使镜中的像亮度增加，根据平面镜成像的原理，镜中的像是物体漫反射的光经过平面镜反射形成的.为了增强像的亮度，应增加镜前物体的亮度（即有较多的光线射向人脸）.根据本题题意，窗户朝南开，只有人脸向南才能有较多的光线射向人脸，人脸向南，镜子的正面只有朝北才行.答案B.例题4 如图所示，为潜望镜的结构示意图，通过这样的潜望镜看到物体AB的像是（ ）A.倒立、放大的虚像 B.正立、等大的虚像C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的实像解析照射到潜望镜上面这块平面镜上，再反射到下面这块平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见上面的、远处的景物，总之是平面镜成像.根据平面镜的成像特点，物体不管距离平面镜多远，所成都是等大正立的虚像.答案B.（2）凸面镜和凹面镜演示实验3用激光器平行射向凸面镜.现象平行光线经凸面镜后变得发散.师生共同分析得出结论平行光线经凸面镜后发散.教师让学生手拿一个凸面镜，观察自己的像.师 像是放大的还是缩小的学生凸面镜所成的像是缩小的.演示实验4如图所示，用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔，分别粘在凸面镜和平面镜上.把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上，让学生向两个镜中观察，比较从两个镜中看到的范围哪个大，哪个小学生口径相同的凸面镜视野比平面镜的大.教师归纳总结，用多媒体播放.凸面镜和凹面镜1.反射面是凸面的叫凸面镜（或凸镜），反射面是凹面的叫凹面镜（或凹镜）；凸面镜对光线起发散作用，凹面镜对光线起会聚作用；经凹面镜和凸面镜反射的光都遵循光的反射定律，且也具有光路可逆性.2.凸面镜的应用公路拐弯处的反光镜、汽车的后视镜；凹面镜的应用太阳灶、大型反射式望远镜、耳鼻喉科医生用的额镜.【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.知识点3 平面镜成像作图（1）根据平面镜成像特点作图例题5 如图所示，O是O在平面镜中成的像，在图中画出平面镜的位置，并画出线段AB在该平面镜中的像.解析根据平面镜成像的特点知道像与物的连线与镜面垂直，所以先连接O和O，再作OO的垂直平分线.先作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A、B，用虚线连接A和B，即为物体AB在平面镜中所成的像，从而完成光路.答案如图（2）根据平面镜成像原理作图平面镜成像作图题中，知道物点找像点，或知道像点找物点，通常利用平面镜成像特点来作图，根据平面镜成像特点知道，像点与物点关于镜面对称（即镜面所在直线是像点与物点连线的中垂线）；在光学作图题中，要确定一条光线的路径，需要找到光线通过的两个点，在平面镜成像作图题中，由平面镜成像原理可知，所有反射光线的反向延长会聚在虚像点，即反射光线通过的点和像点在同一直线，这一知识点在平面镜成像作图题中经常用到.例题6 如图所示，发光点S发出的某光线经平面镜发射后，发射光线恰好经过A点，请在图中画出这条光线.解析利用平面镜成像的特点像与物关于平面镜对称，作出发光点S的像点S，根据反射光线反向延长通过像点，可以由像点和A点确定反射光线所在的直线，从而画出反射光线，并确定反射点，最后由发光点和反射点画出入射光线，从而完成光路.解作出发光点S关于平面镜的对称点，即为像点S，连接S、A点交平面镜于点O，沿OA画出反射光线，连接SO画出入射光线，如图所示【课堂训练】完成练习册中本课时对应课堂作业部分练习.【课堂小结】平面镜是一个非常重要的光学元件，在生活中的应用也很广，这部分光学知识为将来的学习打下了基础.几何光学的学习要突出几何作图，同学们应严格按照规范化的作图格式进行训练，紧紧抓住平面镜成像特点进行思考.平面镜无处不在，无处不有，给我们的生活增添了许多美丽的风景.【课后作业】完成练习册中本课时对应课后作业部分练习.1.本节课基本的思路是让学生自主的探究，学生根据实验的现象和日常生活中的现象进行猜想，在此教师只要引导好学生打开他们的思路，使学生能大胆的进行猜想.对于学生的想法教师不要评价对与错，只是引导他们，使其想法尽量合理.但在探究过程中，一定要引导好，既不能失控，也不能出现包办的现象.2.这节课没把重点放在知识结论上，而是放在激发学生的探究兴趣上，让学生经历有意义的探究活动，体验正确的认识是怎样产生的，这是笔者在教学过程中认为比较成功的一面.虽然有些问题还不能用现有的知识来解决，但让学生带着问题进行学习，本身就是探索.这种以实验探究为手段，让学生自己解开科学之谜的方法，大大激发了学生的求知欲，调动了学生的学习主动性，有利地培养学生的独立探索能力和创新能力.
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