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初中北师大版三 学生实验：探究——平面镜成像的特点教案
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这是一份初中北师大版三 学生实验：探究——平面镜成像的特点教案，共4页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感、态度与价值观，跟进训练等内容，欢迎下载使用。
【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.
理解日常生活中平面镜成像的现象.
【过程与方法】
体验用“替代”的方法确定像的位置的研究方法.
通过平面镜成像特点的实验探究过程，培养学生描述现象，归纳规律的能力.
在实验中观察物理现象，培养学生发现问题，提出问题，解决问题的能力.
【情感、态度与价值观】
在用多种方法探究平面镜成像规律后，又将自己的见解公开，并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性.
在活动中培养学生实事求是的研究态度.
在活动中培养学生实验意识和理论联系实际的意识，使学生乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理.
【重点】
设计实验探究平面镜成像特点.
【难点】
用平板玻璃取代平面镜来探究平面镜成像特点，用物体与像重合，来比较像与物的关系.这两个“替代”是实验的关键，也是设计难点.平面镜成像的原理和虚像的概念.
知识点 平面镜成像的特点
引入.在自然界中也有平面镜（课件显示倒影），同学们平时观察过这些美景吗？那么现在让我们面对手中的平面镜，我们能够看到什么？
2.观察平面镜中的像.请同学们用平面镜观察自己的脸，思考：(1)脸和脸的像大小相等吗？（脸和脸的像大小相等.）(2)眨右眼时，平面镜中的像也眨右眼吗? （平面镜中的像是眨左眼）
3.猜想与假设.同学们，我们经常使用平面镜，对平面镜成像问题有许多感性的认识，同学们能不能说一说平面镜成像有哪些特点呢？（教师不做任何暗示，让学生充分发挥想象），学生讨论、归纳：可能有：（允许有不正确的猜想）
（1）像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线与镜面垂直.
（2）像与物等大.
4.探究课题.非常好！这节课我们重点探究：平面镜中成像时，像的大小、形状、及位置与物体的大小、形状及位置有什么关系?平面镜所成像能否呈现在光屏上?
5.设计实验验证猜想.
（1）像与物到镜面的距离是否相等.
（2）如何确定像的位置？把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置.
（3）怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合？在玻璃板的前面左右移动头部，直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止.（如果学生课前做好预习，这些问题学生能自己找到答案，并能设计出验证猜想（1）的实验方案）如何来探究像与物体的大小是否相等呢？（明确探究目的）.老师给学生思考空间，学生思考分析、讨论、归纳.
6.设计实验验证猜想（2）像是“近大远小”的还是像与物体大小相同.
学生方案（1）：把点燃的蜡烛放在离玻璃板远近不同的位置，观察像的大小（此方案教师要给予否定，利用人眼对同一架飞机在高空和跟前的不同视觉感受，说明仅凭眼睛观察来判断像与物的大小关系并不可靠）.
学生方案（2）：把一根中等高度的蜡烛放在离玻璃板较近的位置，拿另一根较高的蜡烛移到成像的位置处，观察它们能否完全重合，从而验证“近大”是否正确；同理去验证“远小”是否正确.
学生方案（3）：取两支完全相同的蜡烛，点燃其中一支放在离玻璃板远近不同的位置，拿另一支移到成像的位置，比较像与后面蜡烛的大小关系.……（出示课件：展示疏理后的设计方案）我们采用什么方法来验证像与物体是否大小相等呢？学生自由回答.比较像与物体的大小（明确探究方法）.找一个跟镜前物体完全相同的物体与像比较（替代物）.
7.进行实验与收集证据.同学们２人为一小组，用桌子上的平面镜和其它器材做实验试试看，行不行.（玻璃板暂不取出）同学们成功了吗？有什么问题？学生自由发言.
8.引导.我们只能在平面镜的前面看见物体的像，在背面看不见像了，没办法把“替代物”放到平面镜背面的像的位置上.大家在后面放一张白纸（作光屏），屏上会出现物体的像吗？为什么像不见了呢？（学生思考、讨论）平面镜成的像不是真实存在的.镜子后面的漆挡住了光线，无法透过.（学生自由发言）（课件显示）师问：怎样才能同时看见像和“替代物”？怎样解决这个问题？怎样寻找像的位置？用什么办法比较像和物到镜面的距离的关系？（学生思考、分析、讨论，得出解决办法）学生纷纷换用平板玻璃继续完成实验.
(1)实验器材：有平面镜、两支相同的笔、有颜色的纸板、两只相同的棋子.
(2)实验步骤：
EQ \\ac(○,1)将玻璃板垂直置于光具座的中央，在玻璃板的一侧立一三角块支架，透过玻璃板观察其另一侧面的三角块支架的像.
EQ \\ac(○,2)将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像.
EQ \\ac(○,3)将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系.
EQ \\ac(○,4)移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化.
EQ \\ac(○,5)量出蜡烛和像到玻璃板的距离.
（玻璃板一定要竖直；后面的蜡烛与像完全重合；别忘记录物、像和玻璃板的位置及实验数据；实验时要注意玻璃板轻拿轻放，不要让蜡油烫到手，实验完毕要及时熄灭蜡烛.）教师观察发现问题，及时指导.学生主动积极探索实验，并采集实验数据，完成探究报告单.
（3）分析和论证.
EQ \\ac(○,1)学生分析有关数据，讨论观察的实验现象，归纳结论.（课件显示）师小结：可认为像与物体是关于镜面对称.
EQ \\ac(○, 2)上课时，我们看了平静的水面相当于平面镜，产生的美景，现在能不能用我们刚才探究的规律解释一下，水中的美景为什么看上去是倒立的呢？（课件显示）选取自然界和生活中平面镜成像的现象，让学生领略物理现象的美妙与和谐.并讨论、分析形成的原因.要点主要是：水面相当一平面镜；物体在水中的每一个像点都与物点“等距”；从水面上看是倒的了.引导学生分析所成的像并不是真实存在的，是虚像.
总结.平面镜成的像不能在光屏上呈现，物理学把这种像叫虚像，而把能在光屏上呈现的像叫实像.（课件显示：能在光屏上呈现的像叫实像.不能在光屏上呈现的像就是虚像.）那么平面镜所成的像是虚像还是实像？生：虚像.（课件显示）通过作图来认识平面镜成虚像的含意，知道是光的反射形成的，巩固光的反射规律知识.
10.评估与交流.实验操作中有什么不足之处？测量的结果是不是可靠？各组的探究结果是否相同？对于平面镜成像的特点还有哪些猜想？课后同学们自己探究一下．平面镜所成的像与物体左右是相反的吗？
11.了解平面镜成像在生活中的常见应用.并结合阅读材料讲述凹面镜和凸面镜分别对光线具有会聚和发散作用，以及讲述一些生活中常见的利用球面镜的实例.
【跟进训练】
有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用是 （ A ）
A.读数时使眼睛处于正确位置
B.增加刻度盘的亮度
C.检验仪表是否水平
D.便于观察仪表的内部结构
水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去．要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为 （ B ）
A．30° B．45° C．60° D．90°
3.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强．如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是 （ A ）
A.凹型镜面 B.凸型镜面
C.平面镜面 D.乳白平面
平面镜成像的特点：等大、等距、垂直.
平面镜所成的像是虚像.所以不能在光屏上呈现，只能用眼睛观察.
完成本课对应训练．
教学视频见课件．
【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.
理解日常生活中平面镜成像的现象.
【过程与方法】
体验用“替代”的方法确定像的位置的研究方法.
通过平面镜成像特点的实验探究过程，培养学生描述现象，归纳规律的能力.
在实验中观察物理现象，培养学生发现问题，提出问题，解决问题的能力.
【情感、态度与价值观】
在用多种方法探究平面镜成像规律后，又将自己的见解公开，并与他人交流的愿望，认识交流与合作的重要性.
在活动中培养学生实事求是的研究态度.
在活动中培养学生实验意识和理论联系实际的意识，使学生乐于探究自然现象和日常生活中的物理学道理.
【重点】
设计实验探究平面镜成像特点.
【难点】
用平板玻璃取代平面镜来探究平面镜成像特点，用物体与像重合，来比较像与物的关系.这两个“替代”是实验的关键，也是设计难点.平面镜成像的原理和虚像的概念.
知识点 平面镜成像的特点
引入.在自然界中也有平面镜（课件显示倒影），同学们平时观察过这些美景吗？那么现在让我们面对手中的平面镜，我们能够看到什么？
2.观察平面镜中的像.请同学们用平面镜观察自己的脸，思考：(1)脸和脸的像大小相等吗？（脸和脸的像大小相等.）(2)眨右眼时，平面镜中的像也眨右眼吗? （平面镜中的像是眨左眼）
3.猜想与假设.同学们，我们经常使用平面镜，对平面镜成像问题有许多感性的认识，同学们能不能说一说平面镜成像有哪些特点呢？（教师不做任何暗示，让学生充分发挥想象），学生讨论、归纳：可能有：（允许有不正确的猜想）
（1）像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线与镜面垂直.
（2）像与物等大.
4.探究课题.非常好！这节课我们重点探究：平面镜中成像时，像的大小、形状、及位置与物体的大小、形状及位置有什么关系?平面镜所成像能否呈现在光屏上?
5.设计实验验证猜想.
（1）像与物到镜面的距离是否相等.
（2）如何确定像的位置？把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置，直到看上去与像完全重合，这个位置就是像的位置.
（3）怎样判断后面的蜡烛与像已经完全重合？在玻璃板的前面左右移动头部，直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止.（如果学生课前做好预习，这些问题学生能自己找到答案，并能设计出验证猜想（1）的实验方案）如何来探究像与物体的大小是否相等呢？（明确探究目的）.老师给学生思考空间，学生思考分析、讨论、归纳.
6.设计实验验证猜想（2）像是“近大远小”的还是像与物体大小相同.
学生方案（1）：把点燃的蜡烛放在离玻璃板远近不同的位置，观察像的大小（此方案教师要给予否定，利用人眼对同一架飞机在高空和跟前的不同视觉感受，说明仅凭眼睛观察来判断像与物的大小关系并不可靠）.
学生方案（2）：把一根中等高度的蜡烛放在离玻璃板较近的位置，拿另一根较高的蜡烛移到成像的位置处，观察它们能否完全重合，从而验证“近大”是否正确；同理去验证“远小”是否正确.
学生方案（3）：取两支完全相同的蜡烛，点燃其中一支放在离玻璃板远近不同的位置，拿另一支移到成像的位置，比较像与后面蜡烛的大小关系.……（出示课件：展示疏理后的设计方案）我们采用什么方法来验证像与物体是否大小相等呢？学生自由回答.比较像与物体的大小（明确探究方法）.找一个跟镜前物体完全相同的物体与像比较（替代物）.
7.进行实验与收集证据.同学们２人为一小组，用桌子上的平面镜和其它器材做实验试试看，行不行.（玻璃板暂不取出）同学们成功了吗？有什么问题？学生自由发言.
8.引导.我们只能在平面镜的前面看见物体的像，在背面看不见像了，没办法把“替代物”放到平面镜背面的像的位置上.大家在后面放一张白纸（作光屏），屏上会出现物体的像吗？为什么像不见了呢？（学生思考、讨论）平面镜成的像不是真实存在的.镜子后面的漆挡住了光线，无法透过.（学生自由发言）（课件显示）师问：怎样才能同时看见像和“替代物”？怎样解决这个问题？怎样寻找像的位置？用什么办法比较像和物到镜面的距离的关系？（学生思考、分析、讨论，得出解决办法）学生纷纷换用平板玻璃继续完成实验.
(1)实验器材：有平面镜、两支相同的笔、有颜色的纸板、两只相同的棋子.
(2)实验步骤：
EQ \\ac(○,1)将玻璃板垂直置于光具座的中央，在玻璃板的一侧立一三角块支架，透过玻璃板观察其另一侧面的三角块支架的像.
EQ \\ac(○,2)将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像.
EQ \\ac(○,3)将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系.
EQ \\ac(○,4)移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化.
EQ \\ac(○,5)量出蜡烛和像到玻璃板的距离.
（玻璃板一定要竖直；后面的蜡烛与像完全重合；别忘记录物、像和玻璃板的位置及实验数据；实验时要注意玻璃板轻拿轻放，不要让蜡油烫到手，实验完毕要及时熄灭蜡烛.）教师观察发现问题，及时指导.学生主动积极探索实验，并采集实验数据，完成探究报告单.
（3）分析和论证.
EQ \\ac(○,1)学生分析有关数据，讨论观察的实验现象，归纳结论.（课件显示）师小结：可认为像与物体是关于镜面对称.
EQ \\ac(○, 2)上课时，我们看了平静的水面相当于平面镜，产生的美景，现在能不能用我们刚才探究的规律解释一下，水中的美景为什么看上去是倒立的呢？（课件显示）选取自然界和生活中平面镜成像的现象，让学生领略物理现象的美妙与和谐.并讨论、分析形成的原因.要点主要是：水面相当一平面镜；物体在水中的每一个像点都与物点“等距”；从水面上看是倒的了.引导学生分析所成的像并不是真实存在的，是虚像.
总结.平面镜成的像不能在光屏上呈现，物理学把这种像叫虚像，而把能在光屏上呈现的像叫实像.（课件显示：能在光屏上呈现的像叫实像.不能在光屏上呈现的像就是虚像.）那么平面镜所成的像是虚像还是实像？生：虚像.（课件显示）通过作图来认识平面镜成虚像的含意，知道是光的反射形成的，巩固光的反射规律知识.
10.评估与交流.实验操作中有什么不足之处？测量的结果是不是可靠？各组的探究结果是否相同？对于平面镜成像的特点还有哪些猜想？课后同学们自己探究一下．平面镜所成的像与物体左右是相反的吗？
11.了解平面镜成像在生活中的常见应用.并结合阅读材料讲述凹面镜和凸面镜分别对光线具有会聚和发散作用，以及讲述一些生活中常见的利用球面镜的实例.
【跟进训练】
有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用是 （ A ）
A.读数时使眼睛处于正确位置
B.增加刻度盘的亮度
C.检验仪表是否水平
D.便于观察仪表的内部结构
水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去．要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为 （ B ）
A．30° B．45° C．60° D．90°
3.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强．如果小镜子的镜面可以选择，在生物课上使用时，效果最好的是 （ A ）
A.凹型镜面 B.凸型镜面
C.平面镜面 D.乳白平面
平面镜成像的特点：等大、等距、垂直.
平面镜所成的像是虚像.所以不能在光屏上呈现，只能用眼睛观察.
完成本课对应训练．
教学视频见课件．
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