八年级物理平面镜成像教学教案
一、本节三维目标要求
1.知识与技能
了解平面镜成像的特点。
了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。
了解日常生活中平面镜成像的现象。
2.过程与方法
经历“平面镜成像特点”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。
通过折纸，感悟虚像的形成原因。
3.情感、态度与价值观
在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题，“发现”成功的喜悦。
通过对桂林山水的图片观察，感受大自然的美。通过对平面镜的物与像对称的讨论，领略平面镜成像中的简洁对称之美。
通过实验，培养实事求是的科学态度。
通过利用平面镜的小发明、小制作，认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。
二、重点与难点
本节的重点是设计探究平面镜成像特点的实验探究活动，它是本节教学活动开展的中心。
本节的难点是虚像概念的建立过程。
三、教学实施建议
（一）教学过程
本节分为三个教学板块，（1）通过实验探究平面镜成像的特点；（2）了解虚像是怎样形成的；（3）了解平面镜成像的一些应用。
1.实验探究过程设计
学生对平面镜很熟悉。可以通过节首图“桂林山水”，将平面镜的概念进一步拓广，同时学生能感受大自然之美。
在平面镜成像实验探究中，要解决两个问题：一是掌握平面镜成像的特点，二是要学习实验探究的基本思路。这个探究是学生遇到的第一个比较完整的科学探究。科学探究是需要学习的，这个探究在整个初中物理探究性学习中起示范作用，因此，教材中对探究过程的叙述比较完整、详细。
（1）创设情景，提出问题
学生对实像与虚像的概念比较模糊，往往会产生误解；同时学生对于平面镜所成虚像的大小以及像距常常存在前概念上的错误，这是探究的起点。人们只有发现和提出了问题，才会积极认真地思考，努力寻求解决问题的途径和方法，在讨论交流中完善探究方案，最后探究出事物的规律，体验成功的欢乐。
课堂上，让学生观察自己在平面镜内所成的像，并对成像的大小提出看法。通过观察，很多同学会象小聪一样，得出像比物小的想法。老师可以象小明那样把手放在镜子上，得出不同的结果。在此情景下，学生产生认知冲突，提出平面镜成像到底有什么规律的问题。
（2）设计实验，进行探究
制定计划与设计实验是本节课的重点。要让学生展开想象的翅膀，通过讨论，确定实验器材，制定实验计划及实验步骤。在课堂讨论中老师可适当提问加以引导，这样做可充分调动同学思维的主动性，使学生思路更加清晰，实验更有兴趣，实验探讨更有创造性，使学生有了敢于思考，敢于探索，敢于创新的精神。
用玻璃板作平面镜，用相同的物体与像进行比较，通过视觉和触觉来感知虚像，是这个实验设计的三个极巧妙之处。如何让学生想到这些方法，是设计探究的关键。教材中，在实验中发现问题，学生讨论交流，以对话为路标，来经历这个设计过程。
探究中，应该让学生把蜡烛至少换一个位置，再重做一遍实验。这样要求的目的，是为培养科学态度，以免由于为了节省时间而忽略缺少必要实验的环节，长此以往，会使学生养成不良的研究习惯，或形成以偏盖全的片面的思维方法。
（3）分析与论证，提出新的猜想与假设
在学生对若干次实验结论的分析时，要引导学生感知对称之美，提出关于物距和像距的猜想，进行探究。
学生的探究活动，因为具有示范作用，所以要求学生按探究的环节进行。为了使学生通过动手实验，自己总结出规律，老师要积极引导学生讨论交流，帮助学生制订探究的计划。
（4）结论
通过探究活动，要求能总结出平面镜成像特点：
①像与物体大小相同。
②像和物体到镜面的距离相等。
（5）实验探究中的几点说明
找出物体在平面镜中所成的像的位置，是学生探究出平面镜成像特点的关键。实验时选用的玻璃要薄些，如果用厚玻璃做这个实验，可能会看到两个不重合的像。为了准确总结出“物像等距”的特点，可以在纸上事先画好坐标。
这个实验也可以用两个相同的跳棋子来做。把一张白纸的半边涂黑(或贴上一张复写纸)铺在桌面上，把一个跳棋子放在玻璃板前面纸的白的半边上，玻璃板后面就出现清晰的棋子的像。另外拿一个棋子放在玻璃板后面，移动这个棋子，直到看上去它跟像完全重合。这样做实验更为简便易行，学生都可以做好。
2.了解虚像是怎样形成的
实验探究中，学生可以通过视觉和触觉来感知虚像，但很难从根本上理解平面镜的虚像是怎样形成的。所以教材的图4-3-4中，利用反射定律对光束分析，让学生来了解虚像的成因。为了使同学们能直观地看到光的传播过程及成像原理，有条件的老师可以用计算机课件来演示，结合实验时在玻璃板后面用屏幕接不着像的事实，使同学们理解虚象不是光的汇聚形成的。
在“讨论交流”中，用纸条模拟演示过程，学生可进一步形象直观地认识平面镜成像的物理过程，从纸条的折叠和展开过程中能形象生动地认识物像关于镜面对称的'关系。并由此总结出作图方法。
3.平面镜成像的一些应用
平面镜的应用比较广泛，教师可以引导学生对身边的事物观察，讨论一些平面镜成像的应用，例如水面倒影。也可以作为课后的活动，让学生调查生活中平面镜的使用等问题，或搞一些小发明，小魔术如万花筒等。
（二）材料准备与实验设计
1、实验材料准备
图4-3-1
本节教学需要准备的材料如下：蜡烛2支、平面镜、玻璃片、刻度尺、剪刀、白纸、胶带等。
2、实验设计
（1）用学具探究平面镜成像的规律
打开学具，照图4-3-1那样，在光具座上竖立一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合．这个位置就是前支蜡烛像的位置．观察比较蜡烛和它所成的像的大小，从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离，探究平面镜成像的规律．
图4-3-2
图4-3-3
（2）水中的蜡烛：把一块玻璃立在桌子上。在玻璃的前方放一只蜡烛,在玻璃的后面，放一只盛水的大玻璃杯。玻璃杯和玻璃之间的距离，要和蜡烛到玻璃之间的距离完全相等。拉上窗帘，使屋子变暗，从蜡烛这边向玻璃望去，就会看到一个奇怪的现象——蜡烛正在水中燃烧（图4-3-1）。
（3）用玻璃板描图：你看图中画的小女孩，在她面前摆着一个花瓶，她想准确地把这个花瓶的形状描在纸上。你能替她想个办法吗?原来她把一块玻璃放在桌上，使玻璃和桌面成四十五度角（图4-3-2），这样，她从玻璃上就可以着到花瓶的反射象，透过玻璃同时又能看到手在纸上画的图画。用这个简单的方法，她就可以准确地画出花瓶。
四、发展空间
（一）“自我评价”参考答案：
1.8点
2.2m
（二）“物理在线”指导
作为平面镜知识的拓展，在“物理在线”的栏目中，简要地介绍了凸面镜和凹面镜对光的作用和它们的应用。手电筒的灯碗、汽车头灯的灯碗、汽车观后镜、马路拐弯处的凸面镜等等，在生活中常见，有必要让学生在课下搜集有关资料，并用激光笔和金属勺来探究这些镜面为什么要做成凸的或凹的。
五、教学资源
（一）课件
1.平面镜成像（见“教师备课系统”光盘）
（二）教学视频
1.自然界中的平面镜（见“教师备课系统”光盘）
2.镜子的制作工艺（见“教师备课系统”光盘）
（三）小说
1.《爱丽丝镜中世界奇遇记》
（四）参考资料
1.什么是光污染
国际上一般将光污染分成3类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。
（1）白亮污染。阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮、眩眼夺目。有研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45％；还使人头昏心烦，甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。
夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，升高了室内温度，影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击，眼睛受到强烈刺激，很容易诱发车祸。
（2）人工白昼。夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样，即所谓人工白昼。在这样的“不夜城”里，夜晚难以入睡，扰乱人体正常的生物钟，导致白天工作效率低下。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫；强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。
（3）彩光污染。舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。据测定，黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线，且对人体有害影响持续时间长。人如果长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其他癌变。彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐、失眠等症状。科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康。
图4-3-4
人们普遍开始注意预防可能产生的光污染，目前我国已出台一些相关法规，对城市建筑中玻璃幕墙的使用范围、设计和制作安装都有严格统一的技术标准。北京市2002年否决玻璃幕墙设计方案就有30余起，上海和南京等城市也对高层建筑的设计施工提出限制，防止产生新的光污染。
2.凹面镜和凸面镜
凸面镜和凹面镜遵循光的反射定律，二者成像情况有所差别。如右图所作的分析。
凸面镜成的总是虚像，像是正立缩小的。
凹面镜则根据物体在焦距内部还是在焦距外部而各有不同。当物体在焦距内部时，亦即物距小于一倍焦距时，凹面镜成虚像，且所成的像比实物大，而且总是正立。
当物体在焦距外部时，亦即物距大于一倍焦距时，分为两种情况。当物距在大于一倍焦距，小于一倍镜面的曲率半径时，凹面镜成的是放大倒立的实像。当物距大于一倍镜面的曲率半径时，凹面镜成的是缩小倒立的实像。
可以把勺子的内面看作凹面镜，勺子的外面看作凸面镜，观察凹面镜与凸面镜的所成的像。
3.哈哈镜的秘密
当你走进哈哈镜陈列室就会发现人们对着镜子哈哈大笑。如果你挤过去，站在镜子跟前，看到自己的模样是那样滑稽，也会笑个不停。你知道哈哈镜为什么会把人照成那副模样吗?知道了这个奥秘，你就会在家中，在你身边，找到很多哈哈镜。你已经知道，平面镜成像的大小跟实物的大小相同，平面镜可以照出人的原样，那么你想过没有，如果镜面不是平面，而是一个圆柱面，就会照出如图4-3-5那种模样!如你凑近电镀的自行车铃、自行车把、家具腿，擦亮的水壶，小汽车外壳电镀的小勺、灯泡等，你的鼻子可能被照得很大，也可能被照得很小，这就要看上述物体表面是凹的还是凸的了。你现在知道哈哈镜的奥秘了吗?
图4-3-5柱面镜成像图4-3-6肥皂泡所成的正立像和倒立像
如果吹起了一个大的肥皂泡(在肥皂水中加些甘油或糖，可使肥皂泡不易破灭)，如图4-3-6所示。你站在肥皂泡前，只要距离合适，就会看到从肥皂泡前部的外表面反射形成的你自己的正立缩小的像，在后部的内表面反射形成的你自己的倒立缩小的像。真是奇观!。
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