第3节平面镜成像知识与技能1了解平面镜成像的特点。2了解平面镜成虚像，知道虚像是怎样形成的。3理解日常生活中平面镜成像的现象。4初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。过程与方法1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。2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“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦。2培养实事求是的科学态度。3通过对平面镜、球面镜应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。重点平面镜成像的特点。难点平面镜成像原理及虚像怎样形成的。平面镜(大小形状各不同)、口径相同的平面镜和凸面镜、凹面镜、激光演示器、玻璃板、相同的蜡烛两支、量角器、火柴、夹子、白纸一张、透明胶条、多媒体课件。一、创设情境，导入新知教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，可以看到它们都是平的。用它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，并与物体本身的形状一样。我们把这样的镜子叫平面镜，把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像。再让学生观察自己在平面镜中的像，并提出一些问题让学生思考：当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？像的大小与物体的大小有怎样的关系？像的大小与平面镜的大小有关系吗？这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生学习的兴趣，使学生对平面镜成像有一个感性认识，为学习本节的内容奠定基础。二、自主合作，感受新知回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成探究在线高效课堂相关作业部分。三、师生互动，理解新知(一)平面镜成像的特点实验探究：平面镜成像的特点。目的：(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系；(2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系。步骤：(1)如图，将一张白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，竖立在白纸上。(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像。(3)另拿一支外形相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合(直到从不同位置看上去它们都重合在一起)，这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置。改变玻璃板前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置。(4)在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画直线把每次实验中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，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直。(5)把测量结果填写在下表中。次数蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm123提问：(1)平面镜中的像与物体大小是否相同？怎么知道的？(平面镜中的像与物体大小相同。因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近，一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的。)(2)像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等？怎么知道的？(像和物体到镜面的距离相等，因为两支蜡烛到玻璃板的距离相等。)师生共同分析得到平面镜的成像特点：(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。讨论：身高1.6 m的人站在穿衣镜前，离镜0.5 m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5 m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？解答：(1)像高1.6 m，像离镜0.5 m；(2)人后退0.5 m时，像高不变，像到镜面的距离增加0.5 m。(二)平面镜成像原理对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解，老师可先给学生设疑，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？然后利用课本P78图4.33分析平面镜成像的原理，边板画边讲授，进行解疑，这样既巩固了反射定律，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：(1)在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S，然后提问：S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。)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)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。(3)追问：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。师生共同分析得：这两条反射光线不能相交；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S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。(4)指导学生看课本图4.33随即指出S是S发出的光线经平面镜反射后反射光线的反向延长线的交点，但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点，所以S叫虚像。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。思考：岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，为什么？教师要引导学生明确以下几点：平静的水面可看做一个平面镜，它可以成虚像；对物体上的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点“等距”；由于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，所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了。典例解读【例1】请在图中画出物体AB所成的像。【解析】 过A点作平面镜的垂线并延长至另一侧，在等距上取点A；过B点作平面镜的垂线并延长至另一侧，在等距上取点B；连接A和B；最后标上箭头。注意这些线都画成虚线。也可以通过A点作一条垂直平面镜的入射光线，作其反射光线，并反向延长；再通过A点作任意一条入射光线，严格按照光的反射定律作图，将其反射光线延长；两条反射光线反向延长线的交点是A点的像A；同样作出B的像B；连接A和B；最后标上箭头。注意镜后的线、镜前法线画虚线。【答案】 (三)平面镜的应用1成像从古代女子“对镜贴花黄”到现代舞蹈演员使用大平面镜矫正动作姿势，都是利用了平面镜可以成像。2改变光路医生用来检查牙齿的小镜就是平面镜；早期军事上的潜望镜主要是由两块平面镜组成的。3扩大视野新房子装修的时候，不大的客厅在墙壁上装上一面镜子，就觉得客厅大多了。(四)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a用球面的内表面作反射面的叫凹面镜。b用球面的外表面作反射面的叫凸面镜。3凹面镜的性质及应用(1)凹面镜的性质演示实验1：用氦氖激光器平行射向凹面镜。现象：反射光会聚在一点上。师生共同分析得出结论：凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上。我们知道反射时光路是可逆的，平行光经凹面镜后能会聚在焦点上，那么，如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢？演示实验2：把光源放在凹面镜的焦点上现象：光源发出的光经凹面镜后成平行光。师生共同分析得出结论：如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后将成为平行光。(2)凹面镜的应用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制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。根据从焦点射向凹面镜的光线，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，其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射出，使光束集中，亮度大，照射的距离远。4凸面镜的性质及作用(1)凸面镜的性质演示实验3：用氦氖激光器演示平行光射向凸面镜。现象：平行光线经凸面镜后变得发散。师生共同分析得出结论：平行光线经凸面镜后发散。问题1：让学生手拿一个凸面镜，观察自己的像，像是放大的还是缩小的？(凸面镜所成的像是缩小的。)问题2：相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大？演示实验4：如图所示，用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔，分别粘在凸面镜和平面镜上。把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上，让学生向两个镜中观察，比较从两个镜中看到的范围的哪个大，哪个小？(口径相同的凸面镜视野比平面镜的大。)(2)凸面镜的应用汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜，其目的是扩大视野。典例解读【例2】汽车驾驶室外面的观后镜(即人们常说的反光镜)是一个凸面镜，汽车上安装凸面镜的目的是()A使司机观察到的像比实物大，更清晰B使司机观察到的像比实物大，观察范围更大C使司机观察到的像与实物等大，但光线集中，更清晰D使司机观察到的像比实物小，增大观察范围【解析】 凸面镜对光线起发散作用，如下图所示，相对相同口径的平面镜而言，凸面镜观察范围要大得多。【答案】 D四、尝试练习，掌握新知探究在线高效课堂相关作业部分。五、课堂小结，梳理新知本节课我们学习了解了平面镜成像的特点；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。六、深化练习，巩固新知探究在线高效课堂相关作业部分。5