1、第3节平面镜成像教学目标1.能在具体情境中识别物、像、平面镜；2.能正确选用实验器材并说出器材的作用；3.能与同伴合作完成实验探究与记录数据；4.能全面表述平面镜成像特点；5.能运用平面镜成像特点解释相关的现象。6.通过做实验，经历确定虚像位置与比较像与物大小的过程，体验“等效替代法”；通过观察实验现象和收集实验数据，尝试用物理语言归纳实验结论。教学重点及难点教学重点：利用实验现象探究平面镜成像的特点。教学难点：虚像的概念和平面镜成像原理。教学过程一、引入课题播放影片猴子照镜子视频中的猴子极力想去找后面那只猴子，但是怎么找也找不到，这是怎么回事呢？原来镜子后面那支猴子是平面镜所成的像，而不是一
2、只真正的猴子。二、新课讲授1基本概念师：除了镜子，在物理学中把平静水面、玻璃表面这类平的、光滑的、能成像的反射面都叫平面镜。实验：探究平面镜成像的特点实验目的：对比像的位置、大小跟和物的位置、大小的关系，平面镜所成的像能否呈现在光屏上？猜想与假设：（）像与物等大；（）像与物到平面镜的距离相等；（）像与物的连线与镜面垂直；（4）平面镜所成的像不能呈现在光屏上。实验器材：薄的茶色玻璃板（支架）、一支笔、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸（方格纸）、光屏等设计实验：如何设计实验来探究像与物体的大小是否相等呢？如何设计实验来探究物和像的位置关系？如何设计实验来探究平面镜所成的像的虚实情况？实验步骤：1.
3、在桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板（作为平面镜），沿玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。2.把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。3.再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，在玻璃板的后面移动，使之与像完全重合，这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。4.在纸上记下这两个位置，实验时注意观察物、像的大小关系。5.改变点燃蜡烛到镜面的距离，多做几次试验。6.用刻度尺分别测出物、像到玻璃板的距离，用直线将实验中每次蜡烛和对应像在纸上的位置连起来，将数据记录在表中。7.在后面蜡烛的位置放置一个光屏，观察光屏上是否有像。记录数据次数蜡烛到平面镜的距离蜡烛的像到平面镜的距离蜡烛的像
4、与蜡烛的大小关系123分析论证：平面镜所成像的大小与物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等；像和物体的连线与镜面垂直。实验结论：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。即物像关于镜面对称。平面镜成的是虚像。注意：学生在此部分要把这个内容背下来，包括实验器材，并且一定要深刻记忆。题目中大多问题都是围绕这几个特点来考查的。思考：实验中是如何得到物体和像大小相等的？应用了什么实验方法？答：用两支大小相同的蜡烛，一支蜡烛在玻璃板前点燃，另一支未点燃的蜡烛放在玻璃板后面，移动未点燃蜡烛到和像重合，若能够完全重合，则说明未点燃的蜡烛和像大小相等，又因为未
5、点燃的蜡烛和点燃的蜡烛完全相同，因为可以得到点燃的蜡烛和其像大小相等；本实验应用了等效替代法。拓展提问：两支大小完全相同的蜡烛，作用是什么？答：便于确定物体和像的大小关系思考：实验中，是如何确定像的位置的？答：透过玻璃板移动未点燃的蜡烛，使其与像完全重合，在白纸上标注蜡烛的位置，则该位置就代表像的位置；思考：实验中，用透明玻璃板（茶色玻璃）而不用平面镜的好处是什么？应用了什么实验方法？答：玻璃板既可以成像，也可以透过玻璃板看到后面的物体，便于确定像的位置；实验中应用了等效替代法。思考：实验中为什么用茶色玻璃，而不用无色透明玻璃？茶色玻璃的反光能力较好，同时也能透光，因为反射的光线进入人眼就多，
6、因此看见的像就更清晰思考：为什么要用薄玻璃板，而不用厚玻璃板？答：厚纸板可能会在玻璃板中形成两个不重合的前面蜡烛的像；思考：白纸的作用是什么？刻度尺的作用是什么？答：便于标注平面镜、像和物体的位置。测量蜡烛及像到玻璃板的距离，即像距和物距。实验中可用方格纸代替，直接读出距离。思考：实验中，要求玻璃板竖直放置，若不竖直，会怎么样？答：未点燃的蜡烛不能与像完全重合；拓展提问：若蜡烛的像与蜡烛不能完全重合，原因可能是什么？思考：如何证明平面镜成的像是虚像还是实像？虚像和实像有什么区别？答：在玻璃板后面放置一个光屏，观察光屏上是否有点燃蜡烛的像，若没有，则说明平面镜成虚像。思考：实验中，蜡烛的像与蜡烛
7、是重合的，即物像等大的，但是当人远离玻璃板时，会看到像变小了，当走进平面镜时，会看到像变大，像真的变大了吗？答：像的大小始终与物体等大，因此像的大小不变，若是觉得像变大了，那么这是视觉的原因。好比天上的飞机，离远了看，飞机变小了，离近来看，又变大了，这是由视觉引起的变化。思考：实验中为什么要改变点燃蜡烛的位置，进行至少3次以上的实验呢？答：让实验结论更具有普遍性平面镜能成像的原理介绍实验原理：光的反射（镜面反射，很多的光线进入人眼，人眼逆着反射光线的方向看过去，会觉得光是从虚像点发射出来的，通过同一点发出来的光线，经镜面反射以后，反向延长线能够交在同一点，但是发生漫反射时不能交于一点，因此漫反
8、射时不会出现物体的像）这句话需要认真揣测，即我们看见镜子中的像，因为物体反射的光线在平面镜上发生反射，反射光线进入人眼，由于人们有光沿直线传播的经验，所以觉得这些光是从反射光线的反向延长线的交点发出的。人们为什么总觉得光沿直线传播？长时间的认知，使人们认为，看到的必定在眼前，可以讲这是后天形成的本能.注释：实验原理是指自然科学和社会科学中具有普遍意义的基本规律，是在大量观察、实践的基础上，经过概括、归纳而得出的。既能指导实践，又必须经受实践的考验。剖析：因为像点是反射光线的反向延长线的交点，不是实际光线的交点，故这个像我们成为虚像。注意：平面镜成像的原理是光的反射，因此如果出现了平面镜成像的画
9、面，也可以说成是光的反射形成的像。无论平面镜大小不同，只要有反射光线射向平面镜，则平面镜就能成像。注意：实验在较暗的环境中进行例题赏析思考：利用数学中对称的知识，平面镜成像的规律描述为：平面镜成轴对称，那么如何理解物体和像的轴对称关系（镜面对称）？可以理解为沿着平面镜折叠（翻转180）后，可以完全重合的。因此叫做平面镜对称例1.一只小狗看到自己在平面镜中的像，应该是图中的（）答案：D例2.小刚从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示，这时的时刻是（）A.21:10B.10:51C.10:21D.12:01.答案：B例3.如图是小华同学探究“平面镜成像特点”的几种情境，下列说法正确的是（）A
10、.若蜡烛A距玻璃板5cm，则蜡烛B距蜡烛A也是5cm才能与蜡烛A的像完全重合B.若蜡烛A在玻璃板中的像偏低且倾斜，在甲、乙、丙三图中，则乙图是产生该现象的原因C.若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板，则仍能透过玻璃板看到A的像D.若蜡烛A远离玻璃板，则蜡烛A的像将变小答案：C平面镜成像原理（1）平面镜成像原理：光的反射。如图9所示，平面镜前的物体发出（或反射）的光遇到平面镜，被平面镜反射，反射光线进入人的眼睛，视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看，人眼感觉光好像是从反射光线的反向延长线的交点处射过来的，就是在镜中的像，该像实际上并不存在。 第一个问题，平面镜成像特点、原理、现象及其实验方案，把平
11、面镜成像特点充分理解透彻，把实验过程中细节问题完全理解透，通过不同的题型进行熟练掌握。最好每一个细节知识点后面配备一个题目，强化理解。平面镜成像的应用：穿衣镜、潜望镜（2各知识点），牙医检查使用的牙医镜、塔式太阳能电站。虚像在这个部分应该给学生讲解，即能够用光屏呈接的是实像，不能呈现的是虚像。知识点二：平面镜成像作图作平面镜成像的两种方法：1.根据光的反射定律；2.根据平面镜成像特点（对称法）作图要求：1.平面镜的背面要画上短斜线；2.实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向；实物用实线表示，虚像用虚线表示。3.法线和反射光线的反向延长线、辅助线都要用虚线表示。4.为了表示实物和虚像的对称
12、关系，实物和虚像都要标注相应的字母（例S、S，以相同字母加“”的方式区分）例题分析：AB、CD是同一光源发出的两条入射光线的反射光线。确定光源的位置，并完成光路图根据光的反射原理作图根据平面镜成像特点（对称法）作图平面镜成像作图的方法通常有两种，一种是根据平面镜成像特点：物体和像之间是关于平面镜对称的进行作图。我们称这种方法叫做对称法；另一种方法是根据平面镜成像原理：光的反射定律即根据光的传播路线作图，我们称这种方法叫做光路图法。物体和像总是关于平面镜对称（平面镜在物体和像的垂直平分线上）；已知物体和平面镜，作出像，已知物体和像，作出平面镜，已知像和平面镜，画出物体。反射光线的反向延长线经过像
13、点（反射光线和像点在同一直线上）反射光线和像点连线所在直线与平面镜的交点为入射点。（确立入射点）【例1】桌面下方有一小球S，人眼能在平面镜中看到小球的像S，试确定小球S的位置并完成人眼看到小球的像的光路图。答案：【例2】如图所示，a、b是平面镜MN前一点光源S射向镜面的两条入射光线，请在图中标出点光源和像点S的位置，并完成光路图（保留作图痕迹）。答案：【例3】如图，水平天花板上贴着一块平面镜，倒在地面上的小朋友正好看到了发光点S在镜子中的像。请画出像的位置，并作出光线进入其中一只眼睛的光路图答案：【例4】如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一光
14、斑，请用平面镜成像特点完成光路图。答案：【例5】如图所示，从发光点S发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点。请在图中作出发光点S在平面镜MN中所成的像S，并作出经过P点的反射光线。（保留作图痕迹）答案：【例6】某实验小组在探究平面镜成像特点时，发现在水平桌面上无论怎样移动B蜡烛都不能将B蜡烛与A蜡烛的像重合，老师帮助他们分析后找到其原因，并要求他们在下图中画出平面镜的位置。请你帮助他们完成该任务。（保留作图痕迹）答案：知识点三：平面镜的应用2.改变光路：潜望镜【例7】如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到
15、的像是（） A. B.C.D.答案：B3.凸面镜和凹面镜（1）利用球的外表面作反射面的球面镜称为凸面镜，凸面镜对光有发散作用，如机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。凸面镜能成正立、缩小的虚像。（2）利用球的内表面作反射面的球面镜称为凹面镜，凹面镜能使平行光会聚到一点，这个点称为焦点，凹面镜对光有会聚作用，太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。凹面镜能成放大、正立的虚像，也能成放大/等大/缩小、倒立的实像。被凸面镜和凹面镜反射的所有光线都遵循光的反射定律，且光路可逆。5.汽车中的光学知识（1）汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更
16、大，而保证行车安全。（2）汽车头灯里的反射镜是一个凹镜它是利用凹镜能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。（3）汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩。汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识，汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时，司机不仅要看清前方路面的情况，还要看清路边行人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩通过折射，根据实际需要将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和地照亮汽车前进的道路和路边的景物，同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射，以便照明路标和里程碑，从而确保行车安全。（4）轿车上装有茶色玻璃后，行人很难
17、看清车中人的面孔。茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。由于车内光线较弱，没有足够的光透射出来，所以很难看清乘客的面孔。（5）除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的。当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在车的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，即使前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度，所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。备课资料1.关于物距和
18、像距的说法：物距指的是物体到平面镜（前面的反射面）的距离，像距指的是像到平面镜（前面的反射面）的距离，厚玻璃板有两个面，而且两个面都能成像，且这两个像略微有些错位，因为蜡烛很难和像完全重合，因此若是说蜡烛不能和像完全重合，那么玻璃板太厚，形成重影就是其中一个原因。2.关于人眼通过平面镜看到物体的光路图，第一步，先找出像点，然后用直线连接像点到人眼（注意虚实），这条线与镜面的交点即为反射点，即可。3.两种作图方法：对称法作图，光的反射作图。画法不一样。4.题目中所说人眼通过平面镜看到物体的像的光路图，这句话顾名思义就是要把入射光线和反射光线唯一确定的画出来，那么确定入射点的方法是先找像点，然后再根据像点与反射光线上点的连线与镜面的交点为反射点，画出入射点和反射点。9.如果考查凹面镜，一般就是凹面镜对光有会聚作用，会聚的光线亮度大，应用：手电筒，汽车前灯，太阳灶。如果考查凸面镜，那么凸面镜对光有发散作用，发散的光线照亮范围宽，根据光路的可逆性，很宽范围的视野都能聚集于一点。应用：汽车后视镜、弯道路口反光镜。10