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初二物理探究平面鏡成像特點(diǎn)課堂教案
【內(nèi)容】：《3．3探究平面鏡成像特點(diǎn)》 滬科粵教版 物理 八年級 第三章 第3課
【教材分析】：
平面鏡成像是光的反射的重要應(yīng)用，是光現(xiàn)象中很重要的一部分內(nèi)容。平面鏡成像的現(xiàn)象在生活中經(jīng)常見到，學(xué)生對此并不陌生，也很感興趣，但對成像規(guī)律和特點(diǎn)往往停留在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，缺乏較理性的認(rèn)識和科學(xué)的探究。教材在處理這部分內(nèi)容時，突出了以下幾點(diǎn)：
1） 突出學(xué)生的自主探究。基于初二學(xué)生探究基礎(chǔ)和知識儲備實(shí)際情況，教材直接給出了定位像的方法，在此基礎(chǔ)上，要求通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，探究平面鏡成像的位置和大小特點(diǎn)。并且通過課后作業(yè)的形式布置了探究凸面鏡和凹面鏡成像特點(diǎn)的任務(wù)，把課內(nèi)探究和課外探究有機(jī)地結(jié)合在一起。
2） 注重聯(lián)系實(shí)際，從生活到物理，從物理到社會。教材從生活中常見的照鏡子引入課題，以生活中常用的蠟燭、玻璃板等物體作為探究成像特點(diǎn)的器材，討論平面鏡在檢查視力時的作用，讓學(xué)生感覺到物理就在身邊，貼近生活。教材還專門設(shè)置一塊“STS”（科學(xué)、技術(shù)、社會）的內(nèi)容，通過觀察汽車觀后鏡、街頭拐彎處的反光鏡、手電筒反光裝置、太陽灶等日常生活和社會中常見東西來認(rèn)識凸面鏡和凹面鏡在社會生活中的應(yīng)用，符合初中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。
適當(dāng)關(guān)注了物理基礎(chǔ)與現(xiàn)代化的聯(lián)系。實(shí)際的教學(xué)過程表明，學(xué)生對教材結(jié)尾處的反射式天文鏡的介紹非常感興趣，渴望了解更多的與此相關(guān)的知識，也讓他們感覺學(xué)好物理基礎(chǔ)知識的重要性，消除對高科技的不必要的神秘感和遙遠(yuǎn)感。
【學(xué)情分析】：本節(jié)課設(shè)計(jì)立足在物理走向生活、生活走向物理的思路上。首先從學(xué)生生活中已知的反射現(xiàn)象出發(fā)引出課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生探究學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生一開始就進(jìn)入興奮狀態(tài)。在探究平面鏡成像特點(diǎn)中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅，進(jìn)一步讓學(xué)生感受到生活離不開物理。
學(xué)生在生活中肯定都觀察或者留心過平面鏡成像的現(xiàn)象，對平面鏡成像的特點(diǎn)有一定認(rèn)識，但基本停留在學(xué)習(xí)的感知和表象階段，還沒有進(jìn)行過科學(xué)的探究，尚缺乏理性的思考，他們有進(jìn)一步探究的欲望，但怎么探究，探究哪些方面，還迫切需要教師的幫助和啟發(fā)。
【教學(xué)目標(biāo)】：
1、知識與技能：
（1） 了解平面鏡成像的特點(diǎn)。
（2） 了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。
（3） 理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象
（4）初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應(yīng)用
2、過程與方法：
（1）經(jīng)歷“平面鏡成像特點(diǎn)”的探究，學(xué)習(xí)對實(shí)驗(yàn)過程中信息的記錄。
（2）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感知虛像的含意。
（3）通過觀察感知球面鏡對光線的作用。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
（1） 在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。
（2） 培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
（3）通過對平面鏡、球面鏡的應(yīng)用的了解，初步認(rèn)識科學(xué)技術(shù)對人類生活的影響
【教學(xué)理念】：
本節(jié)課的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是通過學(xué)生提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、通過動手操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)、總結(jié)歸納等自主性學(xué)習(xí)，以及學(xué)生間的相互合作，展示，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性完成學(xué)習(xí)任務(wù)的習(xí)慣。
本節(jié)的重點(diǎn)在于： 設(shè)計(jì)探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)探究活動，它是本節(jié)教學(xué)活動開展的中心。
本節(jié)的難點(diǎn)在于：虛像概念的建立過程。
鑒于本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)，建議采用的教學(xué)方法：演示法、觀察法、探究法,實(shí)驗(yàn)分析法.
【教學(xué)過程】：
一、新課引入
師：上課前，老師先給大家表演一個小魔術(shù)，大家歡迎不歡迎啊？
（出示魔箱，魔箱為一正方體箱子，箱內(nèi)斜45度安放一塊平面鏡，如圖）
師：經(jīng)過仔細(xì)觀察，大家發(fā)現(xiàn)箱子里面空空如也。現(xiàn)在老師這有十元錢，請一位同學(xué)通過箱子頂部的開口處把錢投入，仔細(xì)觀察！
師：箱子里依然空無一物，10元錢不見了！它到哪里去了呢？這只箱子的魔力來自何處呢？學(xué)習(xí)了今天的內(nèi)容以后，也許你就會弄清其中的奧秘，并且把丟失的錢找回來了。
播放課件：3.3平面鏡成像
二、新課教學(xué)
教師拿幾個生活中常用的鏡子讓學(xué)生觀察
師：我們可以看到這些鏡子都是平的.用它可以照出人的"面孔"和各種各樣的"物體",并與物體本身的形狀一樣.我們把這樣的鏡子叫平面鏡,把出現(xiàn)在鏡子里的"面孔"物體叫做像.
（再讓學(xué)生觀察自己在平面鏡中的像,并提出一些問題讓學(xué)生思考）
師：當(dāng)你改變與平面鏡間的距離時,像怎樣變化？像的大小與物體的大小有怎樣的關(guān)系？
生：當(dāng)物體離平面鏡越遠(yuǎn)時，像越小
師：像的大小與平面鏡的大小有關(guān)系嗎？
生：……
（這些問題,并不要求學(xué)生立即回答或正確,目的是為了引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生對平面鏡成像有一個感性認(rèn)識,為學(xué)習(xí)本節(jié)的內(nèi)容奠定基礎(chǔ)，并與生活中的錯誤概念加以區(qū)別，強(qiáng)化新概念的建立。）
師：剛才許多同學(xué)提出了有趣和有價(jià)值的問題，其中有的同學(xué)提到平面鏡成的像為什么會左右相反，為什么會物近像大……這些問題實(shí)際上就是和我們今天要學(xué)習(xí)的平面鏡成像特點(diǎn)有關(guān)的，下面我們一起來研究這個問題。
1、探究平面鏡成像特點(diǎn)（課件展示）
器材：蠟燭兩根、方格紙、刻度尺、平面鏡、玻璃板、鐵夾等。
A猜想：像大小可能與____________________________有關(guān)。
像到鏡面的距離可能與物體到鏡面的距離__________。
師：同學(xué)們的猜想是否準(zhǔn)確呢？誰猜想得最符合實(shí)際情況呢？讓我們一起通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)。
（學(xué)生的猜想可能會超出教師的預(yù)先設(shè)想，例如有的學(xué)生會猜想像在鏡子內(nèi)表面，有的學(xué)生可能會猜想像的大小和鏡子擺放角度和大小有關(guān)等等，不要干涉他們的猜想，讓他們自主想象，但最好請他們陳述猜想的依據(jù)，避免胡亂瞎想。）
B制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
師：請大家拿出平面鏡，看見你的像了嗎？在鏡子前面還是后面？它距離鏡子多遠(yuǎn)？能直接測量嗎？為什么？
生：不能直接測量，不知像在什么位置，無從測量起。
師：因此，我們要研究成像特點(diǎn)，首先要弄清像在哪里？（手在鏡背后作摸索狀），像到底在平面鏡后面什么位置呢？
師：拿出玻璃板，請大家觀察一下，和剛才的平面鏡相比，它們有什么共同之處？又有什么不同之處？
生：相同：都是玻璃做的，都能成像。不同之處：玻璃板成像模糊、透明的，可以看見后面物體，鏡子成像清楚，看不見后面物體。
師：為了方便找到像的位置，方便比較像與物的大小我們應(yīng)該選用哪塊來做實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
師：我們今天就用這塊玻璃板來代替平面鏡作實(shí)驗(yàn)。
師：利用桌上的器材，你能否設(shè)法找出玻璃板后面的像的位置？
（學(xué)生先討論，然后動手嘗試。）
隨意請一組的兩個同學(xué)上來演示定位像的方法。
師：大家說他做的好不好？給點(diǎn)鼓勵行不行？象這種用真實(shí)的物體來替代無形物體的方法叫替代法，等會我們還會用到。
師：像的位置找到了，接下來研究像的特點(diǎn)就不難了，下面讓我們一起通過實(shí)驗(yàn)來研究。
實(shí)驗(yàn)之前，讓我們先討論一下實(shí)驗(yàn)的方案。
討論：①要測量哪兩個物理量？
②用到什么儀器？
③就在課桌上直接測量距離準(zhǔn)確嗎？怎樣測量比較準(zhǔn)確？
④僅測量一組數(shù)據(jù)可靠嗎？
⑤你能設(shè)計(jì)一個記錄數(shù)據(jù)的表格嗎？
⑥實(shí)驗(yàn)步驟是怎么樣的？
⑦在蠟燭成像的位置上放一張白紙，繞過玻璃觀察，白紙上有無蠟燭？
交流小結(jié)：請一組代表把數(shù)據(jù)表格帶上來，并說說實(shí)驗(yàn)步驟：
①像下圖那樣，將一張8開的方格紙用圖釘或透明膠條固定在水平桌面上，用兩個夾子夾住一玻璃板，豎立在白紙上．
②把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面，觀察到玻璃板后面出現(xiàn)了蠟燭的像．
③另拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動，使它與前面蠟燭的像重合（左右移動，直到從不同位置看上去它們都重合在一起，感覺這支蠟燭也像點(diǎn)燃了一樣），這時后一支蠟燭的位置就是前一支蠟燭的像的位置．改變玻璃前蠟燭的位置，把實(shí)驗(yàn)再做兩次，每次都記下兩支蠟燭的位置．
④在白紙上畫出玻璃板的位置，移開玻璃板，用刻度尺畫實(shí)直線把每次實(shí)驗(yàn)中兩支蠟燭位置的位置連接起來，量出兩支蠟燭到玻璃板的距離，記錄下來并比較它們的大小，再用量角器測量看它們是否與鏡面垂直．
⑤把測量結(jié)果填寫下表中
C進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)
D分析與論證
師生共同分析得到平面鏡的成像特點(diǎn):
①像和物體的大小相等.
②像和物體到鏡面的距離相等.
③像和物體的連線垂直于鏡面.
④像與物關(guān)于鏡面對稱，左右相反
⑤物體在光屏上不能成像，我們把這種像叫做虛像。
E評估與討論
師：實(shí)驗(yàn)時，把手指放在玻璃板后蠟燭B的“燭芯”上，是否燒痛了你的手指？說明
了什么？
生：沒有燒痛手指。說明“燭芯”是虛像。
師：實(shí)驗(yàn)時為什么用同樣的蠟燭？
生：使蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，像與物等大。
師：大家在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了什么影響？
生：玻璃太厚可能出現(xiàn)兩個像。
課件演示整個實(shí)驗(yàn)過程
課件展示：一個小丑在平面鏡前欣賞自己的像，他看到的應(yīng)該是下圖中那一張圖？
師：為了鞏固學(xué)生對平面鏡成像特點(diǎn)的了解，我們來做個游戲：我請一位同學(xué)上來照鏡子，照鏡子的同學(xué)做一些動作，另一位同學(xué)扮演他的像。
師：他們符合平面鏡成像特點(diǎn)嗎？哪里不符合？
師：我們常說水火不相容，同學(xué)們能不能讓蠟燭在水中燃燒呢？下面老師播放一段錄象。
2、平面鏡成像原理
對于平面鏡的像是靠光的反射形成的學(xué)生并不了解，老師可先給學(xué)生設(shè)疑，我們能看見物體，是因?yàn)橛泄馍淙胙劬Γ覀円材芸吹轿矬w在平面鏡里的成像，成像的光是從哪里來的呢？邊板畫邊講授，進(jìn)行解疑，這樣既鞏固了反射定律，又培養(yǎng)了學(xué)生研究新問題的能力．具體做法可按下面步驟進(jìn)行：
在黑板上畫出平面鏡，先給出一個發(fā)光點(diǎn)S．然后提問學(xué)生：
師：S能發(fā)出多少條光線，方向如何？射到平面鏡上的光線有多少條？
生：S能向四面八方發(fā)出無數(shù)條光線，射到平面鏡的光線有無數(shù)條．
讓學(xué)生選出一條入射光線，并畫出它的反射光線，再選出另一條入射光線，并畫出它的反射光線．
師：這兩條反射光線沿傳播方向能否相交？如果人的眼睛正處于這兩條光線傳播的路徑上，會覺得這兩條光線是從哪里發(fā)出的？并在圖上畫出一只眼睛．
師生共同分析得：
①這兩條反射光線不能相交．
②當(dāng)眼睛正處于反射光線的路徑上時，根據(jù)光線直進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，眼睛會覺得反射光線好像是從它們的反向延長線在鏡后的交點(diǎn)s '發(fā)出的．
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