教學目標
知識目標
1.曉得平面鏡成像的特性和實像的概念,曉得平面鏡的應用.
2.初步學習用光路圖研究幾何光學的成像問題.
能力目標
1.通過平面鏡成像特性的實驗,培養實驗操作能力、觀察能力.
2.通過對實驗現象的觀察與剖析,以及歸納得出平面鏡成像特性的過程,培養中學生的剖析概括能力.
3.通過按照平面鏡成像特性,運用對稱法確定物體在平面鏡中所成的像,初步培養中學生運用物理方式來解決數學問題的能力.
情感目標
通過平面鏡在日常生活、生產、科技方面廣泛的應用,迸發中學生強烈的求知欲,培養中學生良好的非智力品質.
教學建議
教材剖析
本節教材先通過日常生活中的穿衣鏡成像的現象引出平面鏡成像的概念,之后通過實驗歸納出平面鏡成像的規律.再從光的反射定理出發,利用于畫圖剖析發光點如何成實像,并擴充到物體如何成實像.最后加大了聯系實際,列出了一些日常生活中用用平面鏡的事例.并介紹了平面鏡在潛望鏡上的應用.講好本節課的關鍵是指導中學生做好實驗,平面鏡成像的規律是本節課的重點,實像概念的完善是本節教學的難點.
教法建議
1.研究平面鏡成像特性的實驗,對于基礎較好的中學生,應作為探究性實驗進行教學.
2.進行必要的實驗指導:
1)盡可能選薄一些的玻璃,否則會聽到兩個不重合的像.
2)平板玻璃一定要保證豎直設置,兩只蠟燭大小應一樣并豎直放置以便捷觀察和研究.
3)如何判斷蠟燭B與蠟燭A的像重合:如圖5-3-1,手聯通B,當看到B與A的像弄成一只燃起的蠟燭,從不同的角度看平面鏡成像教學設計一等獎,都聽到B的芯上有火焰,B剛好跟A的像重合.這時,用筆緊貼A和B的上端,描出它們與紙的接觸線,得到兩個小圓.這兩個小圓的圓心,就是A和B的位置.
3.滲透從簡單到復雜的研究化學問題的方式.
課本從發光點S的像推測物體的像,教學中還可把物體的像分辨為發光物體的像和發光物體的像,并在教學中說明這些由簡單到復雜的研究化學問題的方式.
4.在做好實驗的基礎上,利用光路圖剖析平面鏡成像原理和實像的概念,有助于中學生理解.
教學設計示例
教學重點:通過實驗總結得出平面鏡的成像特性
教學難點:“虛像”概念的構建
教具:
同樣大小(長短、粗細)的蠟燭一對、小蠟燭一只、大蠟燭一只;平面鏡一面,平板玻璃一塊,支架一幅,方格紙一張,同樣大小的三角板(30度,60度)一對、刻度尺一把.
教學過程:
一、新課引入
方式1:由日常生活中的照穿衣鏡引入課題
課前要求中學生在家中分別在大面鏡前和面館鏡前觀察自己的像,提出平面鏡成像的概念,并提出問題:
1)人或物體在鏡中的像的形狀、大小跟原物一樣嗎?
2)人或物體在鏡前聯通時,鏡中的像如何聯通?
3)鏡中的像是否能和小孔成的像一樣呈現在光屏上?
通過對上述問題的議論和回答,引出研究平面鏡成像特性的實驗.
方式2:在課室前懸掛一大一小兩面穿衣鏡(懸掛的角度盡可能是朋友們都能見到自己的像),因而調動中學生的興趣,再打算幾面穿衣鏡,讓中學生從前傳到后,觀察自己的像并與后面兩面鏡中的像相比較平面鏡成像教學設計一等獎,提出問題引入新課.
二、新課教學
1.平面鏡成像特性
探究平面鏡成像特性
提出問題:我們生活中用的穿衣鏡是平面鏡,平面鏡成像有哪些特征呢?具體地說就是像的位置有哪些特征呢?像的大小有哪些特征?
探究指導:要探究平面鏡成像特性,必須解決好以下幾個問題:
1)我們其實可以看見物體在平面鏡里的像,但若果在平面鏡旁邊仿造一塊光屏(白紙),屏上不會呈現物體的像,因而我們難以用卷尺去檢測像的位置和大小.如何解決這個問題?因此,你選用哪些樣的“平面鏡”?
2)怎樣確定像的位置?
3)怎樣比較物到鏡面的距離與像到平面鏡的距離關系?
4)怎樣比較物像的大小、形狀的關系?
5)如何觀察物與像的左右關系?
6)如何通過實驗斷定像的大小與物到鏡的距離是否有關?
中學生設計實驗和進行實驗
交流剖析歸納得出探究結果:
1)平面鏡所成像的大小和物體的大小.
2)像到平面鏡的距離與到平面鏡的距離關系是.
3)像的左右與物的左右關系是.
4)像的上下與物的上下關系是.
5)當物體遠離或靠面鏡聯通時物體的像的聯通情況是.
像的大小、形狀的變化情況是.
2.實像
方式1:從平面鏡成像原理出發
讓中學生結合課本70頁圖5-14,依據光的反射定理畫出發光點S射向平面鏡的兩條入射光線的反射光線,強調鏡平面鏡發射下來的光線是發散的,不會相交.因為光的直線傳播,人們習慣的覺得看到的東西都在前方,會認為反射光像是從前方鏡中的像掃射來的.實際上鏡中并沒有光直接抵達.這說明實像點不是反射光線的交點,而是反射光線的反向延長線的交點,是虛的.
老師演示:(用攝像機取代中學生的耳朵反映在大倍投上)
燃起的蠟燭置于平板玻璃前,通過玻璃觀察觀察到像,并用光屏接收像,直至覺得接收到像,聯通攝像機的鏡頭繞開玻璃直接對準光屏,光屏上并無像存在.
方式2:中學生分組實驗,分別嘗試用光屏接收像,但接收不到,使中學生對平面鏡成實像形成強烈印象.之后通過對平面鏡成像光路圖的研究,討論兩個問題:(1)抵達觀察者耳朵的光是從何處反射來的?(2)像點是如何產生的?教學中,中學生比較能接收像點實際上不存在的觀點,但她們倍感疑惑的是人為哪些會導致這樣的覺得,從而給教學帶來一些困難.可告訴中學生,人們的這個認識的來歷是依照光在均勻介質中沿直線傳播的事實.
3.平面鏡的應用
平面鏡的應用比較廣泛,結合課本上的插圖,讓中學生了解平面鏡的應用.除課本上提及的,可以讓中學生羅列還聽到在什么地方使用平面鏡,并結合每種情況,剖析平面鏡起哪些作用.
三、板書設計
探究活動
水底燃燒著蠟燭
在椅子上放兩摞書,象圖5-3-13中那樣把一塊玻璃直立在椅子上.在玻璃的前方放一支蠟燭(為了易于聯通它,你可以把蠟燭尾部燒熔;之后把蠟燭粘在一蒙自瓶塞里).在玻璃的旁邊,放一只盛水的大玻璃杯.玻璃杯玻璃之間的距離,要和蠟燭到玻璃之間的距離完全相等.
拉上布簾,使房間變暗,從蠟燭那邊向玻璃望去,都會聽到一個奇怪的現象——蠟燭正在水底燃燒.如圖5-3-14