人教版八年级上册第3节 平面镜成像教案设计

主备人

学科

物理

时间

课题

第四章  光现象  第3节 平面镜成像

教

学

目

标

知识与技能

1．认识平面镜成像的特点。

2．理解平面镜成的虚像是怎样形成的。

3．知道平面镜在日常生活中的应用。

4．初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。

过程与方法

1．通过“平面镜成像特点”的实验探究，培养学生初步的观察能力和动手操作能力。

2．通过观察实验现象，感知虚像的含义。

3．通过观察感知球面镜对光线的作用。

情感态度与价值观

1．在探究“平面镜成像的特点”中领略物理现象的美妙与和和谐，获得成功的喜悦。

2．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。

教学重点

1．利用实验现象探究平面镜成像的特点。

2．利用平面镜成像的特点作图。

教学难点

1.虚像的概念、物像等大的特点。

2.平面镜成像的原理。

教具准备

玻璃板、两根相同的蜡烛、白纸、火柴、刻度尺 、平面镜、凹面镜、凸面镜、不锈钢饭勺。

教学方法

实验探究法、观察法、演示法、分析法、讲解法

导

入

新

课

师：唐朝的大诗人李白，在一个月光皎洁的晚上，独自一人在月下喝酒，写下了一篇很有名的《月下独酌》，其中有一句流传的诗句：举杯邀明月，对影成三人。一个人在月下喝酒，可是他的诗句里面却说是三个人。这是怎么一回事呢？

这里面的三个人，一个是诗人自己，一个是月光下李白在地上的影子，第三个是谁呢？

第三个就是李白在酒杯中的像。

   那么这个像有什么特点呢？它是怎么形成的呢？这节课我们来探究平面镜成像的特点。

教

学

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程

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新课学习

一、平面镜成像的特点

1．提出问题:平面镜成像有什么特点呢？像的大小、位置与物体的大小、位置有什么关系？

2．设计实验

（1）实验器材：玻璃板、两支等长的蜡烛、火柴、白纸一张、刻度尺。

（2）方案：

①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。

②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改变眼睛的位置，直到从不同位置看起来后面的蜡烛和像完全重合为止。

③实验时，为什么要用玻璃板代替平面镜？

使用玻璃板成像时，可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合，所以使用玻璃板。这是 “等效替代法”。

④为什么准备两支完全一样的蜡烛?便于验证像与物体是否大小相等

3.进行实验：

（1）在一张纸的中间画一条线，线上竖立一块玻璃板（玻璃板与线重合）作为平面镜,实验时在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛，直到看上去好像被点燃一样，此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置，然后记下两支蜡烛的位置。

（2）移开玻璃板，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。

（3）移动点燃的蜡烛，重做几次实验，多次测量。

（4）记录实验数据：

4.分析和论证：

学生分析有关数据，讨论观察的实验现象，归纳结论即平面镜成像的特点。

5．得出结论

平面镜成像特点：

(1)像与物体的大小相等；

(2)像与物体(对应点)的连线与镜面垂直。

(3)像与物体到平面镜的距离相等；

让学生思考与讨论：平面镜成像是实像还是虚像？怎样验证？

二、平面镜成虚像

1.平面镜成像的原理：光的反射

2.平面镜成像的光路图：

问题：平面镜后面并没有点燃的蜡烛，却能看到平面镜后面好像有烛焰。像究竟是怎样形成的？

我们能看见物体，是因为有光射入眼睛，我们也能看到物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来的呢？我们通过作图来看，平面镜的像是怎么形成的？

具体步骤：

（1）在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S。问：

①S能发出多少条光线，方向如何？S能向四面八方发出无数条光线。

②射到平面镜上的光线有多少条？射到平面镜的光线有无数条。

（2）画出一条入射光线，并画出它的反射光线，再画出另一条入射光线，并画出它的反射光线。

（3）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？

师生共同分析得：

①这两条反射光线不能相交。

②当眼睛正处于反射光线的路径上时，根据光线直进的经验，眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S1发出的。

边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点S′。

③S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点。但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点，所以S1叫虚像。

④物体上的每个点在镜子里都有一个像点，所有的像点就组成整个物体的虚像。虚像不是实际光线会聚而成的。

3.利用平面镜成像特点画光路图

利用平面镜作图的注意事项：

（1）作图时必须用刻度尺、铅笔、圆规。

（2）连线与镜面垂直，量取长度时要准确，用刻度尺量取；实际光线用实线，虚像、法线、光线的反向延长线以及辅助线都用虚线，实物和虚像都要标上箭头或字母。

（3）光线上要标注箭头，且光线与光线之间要连接好，不能断开。

练习：请在图中画出物体AB经平面镜所成的像A′B′，并保留作图痕迹。

作图方法：从A点向镜面作垂线，并延长截取相等的一段，找到A关于平面镜的对称点，即A的像点A′。同样作出B的像点B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像，如上图所示。

三、平面镜的应用

(1)用来成像。如：练功房、理发店、服装店里安装的平面镜、家庭中所用的穿衣镜、学校里的正衣镜、牙医使用的金属平面镜等。

演员对着镜子化脸谱                           舞蹈演员看练功效果

理发店里用镜子看效果                        牙医用口镜观察口腔内的情况

2.改变光路。如：潜望镜中安装的相互平行且与水平方向成45°角的两块平面镜、投影仪、显微镜的反光镜(周围光线较强时使用)等。我国古代的《淮南万毕术》中就曾有“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”的记载．

如图，在筒的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相垂直，都跟水平面成45°，这样就做成最简单的潜望镜，其原理是利用平面镜来改变光路。

最古老的潜望镜                       潜水艇上的潜望镜

            潜望镜                                投影仪上的反光镜

凸面镜和凹面镜

1.球面镜：反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜。

2.球面镜的分类：

（1）用球面的内表面作反射面的叫凹面镜。

（2）用球面的外表面作反射面的叫凸面镜。

3.凸面镜的性质及作用

（1）性质：平行光线经凸面镜对光有发散作用。

（2）应用：汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子，其目的是扩大视野。

4.凹面镜的性质及作用

（1）凹面镜的性质：凹面镜对光有会聚作用。

根据光的反射的可逆性，光源发出的光经凹面镜后可获得平行光。

（2）凹面镜的应用

①根据凹面镜会聚光的性质，可以制作太阳灶、太阳炉，天文学家们用凹面镜作大型反射式望远镜，还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等。

②根据反射后成平行光的性质，手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹镜作反射面，使光束集中，亮度大，照射的距离远。

利用太阳灶烧水                            汽车的前头灯

课堂小结

课堂练习 

1.（2020大连市）舞蹈演员站在竖直放置的平面镜前，她到镜面的距离是0.5m。则她在镜中的像是（   ）

A. 实像，像到镜面的距离是1m B. 虚像，像到镜面的距离是1m

C. 实像，像到镜面的距离是0.5m D. 虚像，像到镜面的距离是0.5m

【答案】D

【解析】平面镜成的像是虚像，平面镜所成的像与物到镜面的距离相等，她到镜面的距离是0.5m，像到镜面的距离是0.5m。故选D。

2.（2020株洲市）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。关于诗中描绘场景的物理解释正确的是（　　）

A. 荷花在水中的像比荷花小一些 B. 水越深像就越远

C. 蜻蜓无法在水中成像 D. 水面相当于平面镜

【答案】D

【解析】A．根据平面镜成像规律，荷花在水中的像和荷花大小一样，故A错误；

B．根据平面镜成像规律，水深与像的远近无关，与荷花到水面的距离有关，故B错误；

C．倒影属平面镜成像现象，其原理是光反射，蜻蜓也会在水中成像，故C错误；

D．水面是一种反射面，平静的水面是平直的，所以平静的水面相当于平面镜，故D正确。

故选D。

3.（2020 湖南省衡阳市）关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（　　）

A．实验中所成的像可用光屏承接 

B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变 

C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛 

D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差

【答案】C

【解析】A、平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；

B、平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误；

C、选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确；

D、为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误；故选：C。

4.（2020湖北鄂州）以下描述中与光的直线传播现象有关的是（　　）

A. 形影相随 B. 海市蜃楼 

C. 对镜贴花黄 D. 水中捞月一场空

【答案】A

【解析】形影相随指影子随着物体移动，是光的直线传播；海市蜃楼是由于光的折射现象；对镜贴花黄指人对着镜子梳妆打扮，水中捞月是平面镜成像，均是光的反射现象，A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

5.（2020绥化市）小明站在穿衣镜前3m处，以1m/s的速度匀速靠近穿衣镜，下列说法正确的是（　　）

A. 穿衣镜中小明的像逐渐变小 B. 以穿衣镜为参照物小明总是静止的

C. 穿衣镜中小明的像是虚像 D. 2s后小明走的距离是1m

【答案】C

【解析】AC．平面镜所成的像是与物体等大的虚像，小明以1m/s的速度匀速靠近穿衣镜，穿衣镜中小明的像不变，成的像是虚像，故A错误，C正确；

B．以穿衣镜为参照物，小明相对于穿衣镜的位置发生改变，小明是运动的，故B错误；

D．2s后小明走的距离：s=vt=1m/s×2s=2m。故D错误。故选C。

6.（2020 长春市）小致站在平面镜前0.5m处，镜中的像到平面镜的距离为______m；他远离平面镜时，镜中像的大小______。

【答案】    (1). 0.5 ；   (2). 不变。

【解析】[1][2]小致站在距离平面镜0.5m处，根据像和物到平面镜距离相等，所以他的像到镜面的距离也是0.5m。当他远离平面镜时，根据像和物大小相等，所以他的像大小不变。

7.（2020 江苏扬州市）唐代高骈的诗句“绿树浓阴夏日长，楼台倒影入池塘。”中蕴含着一些物理知识：看到“绿树”是树叶　   　（填“反射”、“折射”或“吸收”）绿光；“倒影”是正立、　   　（填“放大”、“缩小”或“等大”）的　   　像。

【答案】反射；等大；虚。

【解析】（1）不透明物体只能反射与其颜色相同的色光，吸收与其颜色不同的色光。因此，我们看到树叶之所以呈现绿色，是因为它们反射绿光的缘故；

（2）楼台倒影是平面镜成像现象，是光的反射形成的，倒影是正立、等大的虚像。

8.（2020湖北鄂州）小明站在竖直的平面镜前1.5m处时，他与镜中像的距离是______m。若小明身高170cm，当他以0.1m/s的速度缓慢向平面镜走近时，他在镜中像的高度将______（选填“大于”“小于”或“等于”）170cm，所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。

【答案】    (1). 3.0m ；   (2). 等于    (3). 虚像

【解析】[1][2][3]根据平面镜所成的像是正立、等大、对称的虚像；所以小明站在竖直的平面镜前1.5m处时，他与镜中像的距离是3.0m，小明身高170cm，不管他怎么运动，他在镜中所成的像与他等大，像的高度也为170cm，平面镜所成的像是虚像。

9.（2020黔南州）小丽站在平面镜前1.5 m处观察自己在镜中的像，镜中的像是______（选填 “虚像”或“实像”），像到平面镜的距离是_____m， 她向平面镜靠近的过程中，像的大小______（选填“变大”“变小”“不变”）。

【答案】    (1). 虚像    (2). 1.5  ；  (3). 不变。

【解析】[1]平面镜成像的本质是光的反射形成的虚像。

[2]由平面镜成像特点可知物与像到平面镜的距离相等，因此像到平面镜的距离是1.5m。

[3]由平面镜成像特点可知物与像大小相等，她向平面镜靠近的过程中，像的大小不变。

10.（2020 广东省）疫情期间，医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是______（选填“实像”或“虚像”）；当医护人员走近平面镜时，人与像之间的距离______，像的大小______（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】    (1). 虚像    (2). 变小    (3). 不变

【解析】[1]根据平面镜成像的特点知，平面镜成像正立、等大的虚像。

[2][3]当医护人员走近平面镜时，人到平面镜的距离变小，像到平面镜的距离变小，故人与像之间的距离变小；像的大小不变。

11.（2020 江苏宿迁市）作出图中物体AB在平面镜中的像A′B′。

【答案】

【解析】①作A点关于镜面的对称点A′；（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号）

②作B点关于镜面的对称点B′；

③用虚线连接A′B′，A′B′就是AB在平面镜中的像。如图所示：

12.（2020 长沙市）如图甲是小英同学探究平面镜成像特点的实验装置图：

（1）为了观察到蜡烛清晰的，该实验应在亮度较　   　的环境中进行；

（2）小英在坐标纸上的实验记录如图乙所示，经过分析可知：蜡烛的像到平面镜的距离　   　蜡烛到平面镜的距离。

【答案】（1）黑暗；（2）等于。

【解析】（1）点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。

（2）通过观察实验现象可知，像和物到玻璃板的距离相等，小英在坐标纸上的实验记录如图乙所示，经过分析可知：蜡烛的像到平面镜的距离等于蜡烛到平面镜的距离。

板

书

设

计

第3节　平面镜成像

一、平面镜成像  

1.特点： （1）像和物体的大小相等。 

         （2）像和物体到镜面的距离相等。  

（3）像和物体的连线垂直于镜面。  

2.原理：光的反射。像是反射光线反向延长线的交点，是虚像。  

二、平面镜的应用 

1.成像。   2.改变光路

三、凸面镜和凹面镜

1.凸面镜的性质及应用

（1）性质：凸面镜能使平行光线发散.

（2）应用：汽车上的观后镜等.

2.凹面镜的性质及应用

（1）性质：凹面镜能使平行光会聚在焦点.

（2）应用：太阳灶、太阳炉、汽车头灯等.

布

置

作

业

【必做题】　

教材第80页动手动脑学物理的1、2、3、4题. 

【选做题】　

教材第80页动手动脑学物理的5题.

课

后

反

思

平面镜成像是光的反射的应用， 对“平面镜成像特点”的实验探究是八年级学生遇到的比较完整的一次科学探究，通过学生自己动手做实验，体验了科学研究的过程，同时使学生获得充分的感性认识，培养学生的思维能力、解决问题能力、动手能力差，需要老师更多的指导，发现问题。分析问题、解决问题。

本节课的重点是让学生经历、领悟科学探究的过程，学会探究式学习，使学生处于主动实践、积极思考的探索状态，通过学生主动动脑、动口、动手，独立去观察、比较、归纳，在实践活动中来感受、领悟、理解平面镜成像特点，从而突破难点。

对于实验中出现的问题不回避，实事求是的分析问题的产生的原因，提出解决问题的方法。