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目 标
1、知识和技能
●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。
●理解日常生活中平面镜成像的现象。
●初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
2、过程与方法
●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。
●观察实验现象,感知虚像的含意。
●通过观察感知球面镜对光线的作用。
3、情感、态度、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,获得“发现”成功的喜悦。
●培养实事求是的科学态度。
●通过对平面镜、球面镜的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。
说明与建议
本节内容包括平面镜成像的特点、成像原理和平面镜的应用。通过本节教学应使学生知道:平面镜成像的特点,平面镜成像是反射光线的反向延长线形成的,初步了解虚像的概念。
平面镜成像的特点
平面镜学生很熟悉。上课时可以用一个较大的平面镜,让学生观察自己在平面镜内所成的像,并提出一些问题让学生思考,例如在平面镜中,你的像的大小跟你的大小一样吗?当你改变与平面镜的距离时,像的大小改变吗?像到镜面的距离怎样变化?这些问题,并不要求学生立即回答,只是为了引起研究兴趣,为进行探究“平面镜成像特点”中“提出问题”作必要的铺垫。
探究平面镜成像特点
这个探究活动比上一节的探究复杂一些。找准物体在平面镜中所成的像,是学生认识平面镜成像特点的关键。这个实验一定让学生自己去做。通过动手实验,自己总结出规律来,由于有体验,一定会印象深刻,对知识理解得会更好。
学生的探究活动,还是要按部就班地进行。要帮助学生制订探究的计划。
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。实验前教师可先演示一下,教给学生如何判断玻璃板后面的蜡烛与玻璃板前面点燃的蜡烛的像是否完全重合;左右移动头部,直到从不同位置看起来蜡烛和像完全重合为止。
如果没有蜡烛,也可以用两支相同的铅笔或两个相同的跳棋子来做实验。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。
教学中,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。
通过探究活动,可以总结出平面镜成像特点:
1、像和物体到镜面的距离相等。
2、像与物体大小相同。
然后,可让学生回答本课开始时提出的问题。
由于学生不理解什么叫对称,所以教材中没有提“物和像是对称”的,也没有提像和物是左右相反的,因为这种说法不准确,可以有不同的理解。这里只要强调“像物等大”和“像物等距”两个特点就可以了。
学习过平面镜成像的特点后,可以让学生运用所学知识讨论一些平面镜成像的应用,例如水面倒影(岸边的树木和房屋在水中的像看上去是倒的),生活中平面镜的使用等问题,也可以在课堂上做一些简单线条物体在平面镜中成像,例如一把伞在平面镜中的像,为本节后面“动手动脑学物理”中的1、2题做一些基础性的准备。
倒影是生活中常见的现象。应该使学生了解倒影形成的原因:
1、平静的水面就好像是一个平面镜,它可以成像;
2、对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”;树木和房屋上的各点与水面距离不同,越接近水面的点,所成的像也距水面越近。
3、各点组成的像从水面上看就是倒的了。讨论倒影问题可以加深对“像物等距”的理解。
平面镜成像是靠光的反射形成的,教师可引导学生通过作图来认识。这样既巩固了反射规律知识,又培养了学生研究新问题的能力。具体做法可按下面步骤进行:
●在黑板上画出平面镜。先给出一个发光点S。问学生:S发出多少条光线,方向如何?再提问哪些光线射到平面镜上?
●让学生选出一条入射光线,并画出它的反射光线,再选出另一条入射光线,并画出它的反射光线。
●提出启发问题:这两条反射光线沿传播方向能否相交?如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上,会觉得这两条光线是从哪里发出的?并在图上画出一只眼睛。接着说明人眼是根据光线直进的经验来判断物体的位置的,这时人眼逆着反射光线的方向向镜内看去,觉得光线好像是从镜后的S′处射来的。边讲边把两条反射光线用虚线向镜后延长,得交点S′。教学中要指导学生看课本上的图2.3-2,指出镜后面实际并不存在发光点S′,S′也不是反射光线的交点,而是反射光线反向延长线的交点,所以是虚像。
可以向学生说明,从S点射向平面镜的所有光线的反射光线反向延长后都会交于S′点。所以我们选两条入射光线就可以确定S′的位置,这两条入射光线可以是任意选定的。
●再给出另一个发光点P,让学生独立地画出它的虚像点P′。然后说明发光体(或反射光的物体)是由许多点组成的,每个点在镜中都有一个对应的像点。在以上讲述的基础上,总结出平面镜成像的道理。利用画出的物点和像点的位置,进一步让学生认识平面镜成像的特点。课本上画出平面镜成像的光路图,是为了使学生了解成像原理,学生能听明白就行了,不必要求所有学生都会画光路图。对于要求画出物体在平面镜中像的位置的习题,可让学生利用平面镜成像特点的知识来画图。
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,举出一些实例。也可以作为课后的活动,让学生作有关的调查。
STS凸面镜和凹面镜
作为平面镜知识的拓展,在“STS”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,有必要让学生了解这些镜面为什么要做成凸的或凹的。
了解凸面镜和凹面镜对光的作用,是了解它们的应用的基础,教师有必要作演示实验,给学生展示基本的实验现象:凹面镜使平行光会聚,凸面镜使平行光发散。
1、凹面镜使平行入射光线会聚于一点的实验,可以用以下方法:
(1)用J2501型光具盘演示。光具盘的光阑有几个插片,通常最好抽掉中间三个插片。配套的平行光源功率为40W,即使不在暗室中也可很好地观察会聚情况。有条件的话,可将光阑透光缝隙改得稍窄一些(用铁皮做一个光阑)。
(2)用激光光学演示器来演示,由于激光光学演示器许多学校有配备,它的光束亮度高,光束细。在应用这个仪器演示时,主要应调节好几个反光平面镜的角度,以保证入射光是平行的。
(3)如果太阳光较强,可以让学生动手做实验。实验时,要使凹面镜正对太阳光,纸片要小,以免挡住入射光线。前后移动纸片,观察到光斑最小最亮时为止。
教学时,应指出平行光线经凹面镜会聚在一起的点是凹面镜的焦点。
2、点光源发出的光经凹面镜反射后成为平行光线的实验,可用手电筒或汽车头灯来观察。另外,由于学生已经具有反射时光路可逆的知识,也可以运用这个知识作为基础,通过启发讨论让学生自己得出结论:从焦点射向凹面镜的光线反射后成为平行光。然后再用实验来验证。
3、可以简明地指出,凹面镜对光线有会聚作用,是由于每一条光线在反射时都遵循反射规律,以使学生对反射定律的普遍性及凹面镜会聚的道理有更深入的理解。但不宜要求学生画凹面镜的反射光路,因为学生的几何知识不够。
4、凹面镜的应用有两类:一类是用凹面镜来会聚光,例如太阳灶,反射望远镜,还有耳鼻喉科医生用凹镜会聚光观察耳道情况等。另一类是利用凹面镜得到平行光,手电筒、汽车头灯等的凹面镜都是起这个作用的。
关于凸面镜对光的作用,应给学生做一些演示:
●凸面镜对入射平行光的发散实验,可用J2501型光具盘演示。
●教材中的图2.3-3甲,根据光的反射规律说明凸面镜对光线的发散作用,教师可作出几条光线的反射情况。
●用金属勺背面观察缩小的像。
为了比较口径相同的凸镜视野比平面镜的大,可以用下面方法说明。在两张白纸上各剪出一个等大的圆孔,分别贴在凸面镜和平面镜上,把凸面镜和平面镜放在学生面前距离相等的位置上,让学生观察、比较从两个镜中看到的范围哪个大,哪个小。
动手动脑学物理

1、A。
2、如图2-9。
3、4.6m,节省空间。
4、这是一道提高学生探究能力的题目,可作为探究性学习的一个内容,让学生自己去探究。 |