3.3平面镜成像

§2.3 平面镜成像

一、教材分析：

教材特点

《平面镜成像》是人教版物理实验教材八年级上册第二章第三节的教学内容。平面镜成像是光的反射的重要应用，是光现象中很重要的一部分内容。平面镜成像的现象在生活中经常见到，学生对此并不陌生，也很感兴趣，但对成像规律和特点往往停留在感性认识的基础上，缺乏较理性的认识和科学的探究。教材在处理这部分内容时，突出了以下几点：

1） 突出学生的自主探究。基于初二学生探究基础和知识储备实际情况，教材直接给出了定位像的方法，在此基础上，要求通过学生的自主学习，探究平面镜成像的位置和大小特点。并且通过课后作业的形式布置了探究凸面镜和凹面镜成像特点的任务，把课内探究和课外探究有机地结合在一起。

2） 注重联系实际，从生活到物理，从物理到社会。教材从生活中常见的照镜子引入课题，以生活中常用的蜡烛、玻璃板等物体作为探究成像特点的器材，讨论平面镜在检查视力时的作用，让学生感觉到物理就在身边，贴近生活。教材还专门设置一块“STS”（科学、技术、社会）的内容，通过观察汽车观后镜、街头拐弯处的反光镜、手电筒反光装置、太阳灶等日常生活和社会中常见东西来认识凸面镜和凹面镜在社会生活中的应用，符合初中学生的认知特点。

3） 适当关注了物理基础与现代化的联系。实际的教学过程表明，学生对教材结尾处的反射式天文镜的介绍非常感兴趣，渴望了解更多的与此相关的知识，也让他们感觉学好物理基础知识的重要性，消除对高科技的不必要的神秘感和遥远感。

教学目标：

1）知识与技能

①了解平面镜成像的特点，并且能根据成像特点作图。

②理解日常生活中平面镜成像的现象。

③初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。

2）过程与方法

①经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录。

②通过定位平面镜的虚象的方法，了解替代法的含义和应用。

3） 情感态度价值观

①在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦。 ②培养实事求是的科学态度和作风。

③通过对平面镜、凸面镜和凹面镜成像的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。 教学重点和难点：

重点：平面镜成像特点、实验探究的方法和合作学习。

难点：平面镜成像原理、虚像怎样形成的。

教学准备：

分组：同样大的5号电池两节、金属块两个、或者蜡烛两根、白纸、刻度尺、笔、平面镜、玻璃板等。

演示：“魔箱”道具、笔记本电脑、实物投影仪、凸面镜、凹面镜、平面镜、玻璃板等。

二、学情分析

学生在生活中肯定都观察或者留心过平面镜成像的现象，对平面镜成像的特点有一定认识，但基本停留在学习的感知和表象阶段，还没有进行过科学的探究，尚缺乏理性的思考，他们有进一步探究的欲望，但怎么探究，探究哪些方面，还迫切需要教师的帮助和启发。

三、教法设计和学法指导

主动性、独立性、体验性、问题性是现代学习方式的重要特征，根据教材要求和学生特点，本节课在明确探究主题方面，采用学生在观察平面镜的基础上，自主发现问题，提出问题的形式。为了使探究更加符合初二学生实际，降低探究的难度，设置探究阶梯，把探究主题分解为三个小课题：①怎么样确定像的位置②像和物到镜面的距离相等吗？③像的大小和物体到镜面的远近有关吗？探究形式采用教师引导下的问题启发和讨论的方式，使学生既发挥自主性又不失盲目性，此外，学生可通过讨论、实验等手段来主动学习，体验探究过程并能解决基本问题并简单应用。在此过程中逐渐培养问题意识和创新意识这两个超脱于知识载体以外的主要素质。

四、教学过程：

1、设置悬念 引入课题：

学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际或接近实际的情境下进行学习，可以利用生动、直观的形象有效地激发联想，唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象，激发求知欲，创设求知心理状态，有利于达成对新知识意义的建构。本节课设置以下情境引入：

演示：上课前，老师先给大家表演一个小魔术，大家欢迎不欢迎啊？（出示魔箱）经过仔细观察，大家发现箱子里面空空如也。现在老师向这位同学借一样东西。哦！10元钱！通过箱子顶部的开口处把钱投入，仔细观察！箱子里依然空无一物，10元钱不见了！它到哪里去了呢？这只箱子的魔力来自何处呢？学习了今天的内容以后，也许你就会弄清其中的奥秘，并且把丢失的钱找回来了。

投影课题：§2.3 平面镜成像

2、 仔细观察 激发问题

物理问题来源于对生活现象的观察和体验，为了让学生更真实感知平面镜成像的特点，可设置下列情境引入。

提问：请同学们拿起桌面上的平面镜，仔细观察。看看你有什么发现？大家可以从平面镜的外形、材料、成像大小、远近等几个方面来进行观察。

学生开始观察半分钟。

提问：（随意点一位学生）现在从这位同学开始，依次轮流回答，每个同学用一句话，说出你的一点发现。后面同学注意倾听，尽量不要重复。

学生开始依次回答。回答完后，可以让其他学生补充。

启发：通过观察，你们产生了什么疑问吗？

学生发言，提出自己的问题。

梳理问题：教师把简单的可以马上解答的问题解答完毕，例如镜子后面镀的什么原料等等，把学生提问中有关成像特点的问题重点突出。

过渡：刚才许多同学提出了有趣和有价值的问题，其中有的同学提到平面镜成的像为什么会左右相反，为什么会物近像大……这些问题实际上就是和我们今天要学习的平面镜成像特点有关的，下面我们一起来研究这个问题。

投影：探究平面镜成像特点

通过以上活动，使学生了解如何去观察物体，如何提出问题，如何梳理归纳问题，如何确定探究主题，并且由于以上活动具有相当的开放性，使得学生的思维活动和教师教学策略也具有相当的灵活性和发散性，使这部分教学活动真正成为思维的碰撞和互动过程。

3、各抒己见 提出猜想

过渡：研究之前，大家能猜想一下平面镜中成像的大小可能与什么有关吗？像的位置可能在什么地方？

投影：猜想：像大小可能与____________________________有关。

像到镜面的距离可能与物体到镜面的距离__________。

过渡：同学们的猜想是否准确呢？谁猜想得最符合实际情况呢？让我们一起通过实验来检验。

学生的猜想可能会超出教师的预先设想，例如有的学生会猜想像在镜子内表面，有的学生可能会猜想像的大小和镜子摆放角度和大小有关等等，不要干涉他们的猜想，让他们自主想象，但最好请他们陈述猜想的依据，避免胡乱瞎想。

4、设计讨论 探究规律

启发：请大家拿出平面镜，看见你的像了吗？在镜子前面还是后面？它距离镜子多远？能直接测量吗？为什么？（不能直接测量，不知像在什么位置，无从测量起。）因此，我们要研究成像特点，首先要弄清像在哪里？（手在镜背后作摸索状），像到底在平面镜后面什么位置呢？

再启发：拿出玻璃板，请大家观察一下，和刚才的平面镜相比，它们有什么共同之处？又有什么不同之处？

相同：都是玻璃做的，都能成像。不同之处：玻璃板成像模糊、透明的，可以看见后面物体，镜子成像清楚，看不见后面物体。

追问：假如要让蜡烛在玻璃板中成的像比较清楚，有什么办法？

我们今天就用这块玻璃板来代替平面镜作实验。

探究1：利用桌上的器材，你能否设法找出玻璃板后面的像的位置？

学生先讨论1分钟，然后动手尝试。

交流：随意请一组的两个同学上来演示定位像的方法。

大家说他做的好不好？给点鼓励行不行？

强调：象这种用真实的物体来替代无形物体的方法叫替代法，等会我们还会用到。

这里通过学生之间讨论等自主活动找到了定位像的方法，并且了解了替代法这种基本的研究物理的方法，实际上大大降低了探究的难度，也为以下探究活动奠定了基础。

过渡：像的位置找到了，接下来研究像的特点就不难了，下面让我们一起通过实验来研究。 探究2：像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等吗？

过渡：实验之前，让我们先讨论一下实验的方案。

讨论：①要测量哪两个物理量？

②用到什么仪器？

③就在课桌上直接测量距离准确吗？怎样测量比较准确？

④仅测量一组数据可靠吗？

⑤你能设计一个记录数据的表格吗？

⑥实验步骤是怎么样的？

交流小结：请一组代表把数据表格带上来，并说说实验步骤。（2分钟）

学生动手。

归纳小结，得到结论：像和物到镜面距离相等。

追问：大家还有什么发现吗？（假如学生说不出物像连线垂直于镜面，启发一下：把物像两

点连起来，有什么发现？） 像和物的连线垂直于镜面。

基于学生实际的探究基础和水平，这一个探究主题采用了教师设置一系列的有一定梯度的且具有内在联系的问题讨论的方式来引导探究的顺利完成，属于半开放形式的探究。至于一些其他的发现，例如物像连线垂直于镜面等，可以完全放手让学生去探索。

探究3：像的大小和物体到镜子的远近有关吗？

过渡：这里像的大小主要表现为高度。

讨论：像的高度能直接测量到吗？用什么方法可以间接反映出像的大小呢？（替代法）你准备如何来做实验？

学生思考讨论并回答。

实验并且归纳：像的大小和远近无关。

启发：在不同位置像都和后面的物体重合，说明像的大小和后面的物体大小相等。当然和前面的蜡烛大小也相等。

交流评估：大家还有其他发现吗？（把镜子倾斜放置，发现像和物体大小依然相等，说明像大小和镜子摆放角度无关等等。）

学生的一些与看似探究主题以外的发现，充分体现了学生学习的主动性和自主性，思维的灵活性和发散性，体现了他们的创造性，教师一定要充分肯定他们的发现。

归纳成像特点并且板书：“等大、等距、连线垂直”

用数学语言可以表达为：像和物体关于镜面对称。

以上探究中，把教材上的探究平面镜成像的特点分解为三个具有一定梯度的小课题来进行，针对刚刚接触物理不久，还比较缺乏探究经验和方法的初二学生来说，是符合他们的认知水准和学习心理特征的，实际的探究效果也是比较好的，假如采用完全放开的探究形式，结果是眉毛胡子一把抓，看似热闹，实质根本没有让他们体会到探究的基本方法和程序，学习困难学生就更加缺乏帮助和锻炼，长期下去，必然挫伤他学习积极性。

由于成像特点中虚象概念的理解和探究非常抽象，学生缺乏直观了解和对比，师生处理起来都很困难，可以在此节课上简要提一下虚象的说法，至于它的特点和形成的原理等等可以在以后接触到实像时通过对比再来认识它，可能更加符合初中学生的认知特点。

5、联系实际 反馈应用 ：

1、 一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，他看到的应该是下图中那一张图？ （ ）

2、 某同学身高1.6米，平面镜高2米，该同学的像高多少？为什么？

3、 该同学距离平面镜1米时，像和镜面距离多少？像和该同学距离多少？

4、 当该同学后退0.5米时，像的大小如何变化？

疑问：既然像的大小和物体始终相等，为什么看上去物远像小？

5、经过今天的学习，你能否揭开“魔箱”的奥秘？（提示：“魔箱”中有一块平面镜） 过渡：请大家想想，除了我们刚才已经讲过的以外，日常生活中平面镜还有什么应用呢？ 平面镜会带来不利的方面吗？

学生分别举例说明，并且投影潜望镜、牙医的镜子、光污染等图片。

说明：所以我们要一分为二地看待事物，利用事物有益之处为人们服务，并且尽量减少它对人类带来的弊端。

5、交流小结 回顾反思：

经过本节课的学习，大家有什么收获呢？请同学出来简单地总结一下。

培养学生总结反思的意识和能力。

6、拓展与延伸：除了平面镜外，大家有没有见过表面弯曲的镜子呢？

投影哈哈镜的图片：凸面镜和凹面镜能否成像呢？假如能成像，成的像又有什么特点呢？大家课后能后自己去探究一下呢？（建议：如果找不到凸面镜和凹面镜，大家可以用喝汤的不锈钢调羹的正面和反面来代替）

这个问题的设计主要为了让学生掌握探究基本方法，同时常识性了解凸面镜和凹面镜，同时可以在课后继续培养学生发现问题、解决问题能力和利用生活中器具替代物理仪器做实验能力。

义务教育课程标

物理八年级上册 第二章 第三节 准实验教科书

平

面

镜

成

像

教

学

设

计

江苏省锡山高级中学 陆晓涛