2020秋 人教版八年级物理上册 第3节 平面镜成像 导学案

第3节 平面镜成像 课题 平面镜成像 课型 新授课 知识与技能 1.了解平面镜成像的特点，理解日常生活中平面镜成像的现象. 2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的. 3.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.通过观察感知平面镜的应用. 4.通过观察感知球面镜对光线的作用.

教 学 目 标

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和和谐，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.平面镜成像的特点及应用. 2.球面镜的光学性质. 教具准备

演示用：平面镜（大小形状各不同）、凹面镜、凸面镜、激光演示器、口径相同的平面镜和凸面镜、多媒体课件. 学生用：玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8开白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜. 教学难点 1.虚像的概念. 2.球面镜的应用. 教学课时 1课时

1.平面镜是指反射面是 平面 的镜子，平面镜能成像是利用了光的 反射定律 .平面镜可以改变 光的传播方向 .

2.平面镜成像的特点：成的是 虚 （填“虚”或“实”）像，物体大小与像的大小 相等 ，物体到镜面的距离与 像到镜面 的距离相等，物与像的连线与 镜面 垂直，即物与像相对于 镜面 对称.

3.球面镜分为 凹面 镜和 凸面 镜，它们工作时遵循光的 反射定律 .

课前预习

4.将一束平行光照在凸面镜上，使平行光束 发散 ；照在凹面镜上，使平行光束 会聚 .

备课笔记 巩固复习 教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

新 课 导 入 教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，引导学生说出镜子的特点. 生1：这些镜子的表面都是平的. 生2：用这些镜子可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，镜子里的“面孔”、“物体”叫做像.镜中的像与原物体的形状一样. 这种表面水平的镜子叫做平面镜.下面请同学们观察自己在平面镜中的像，并思考以下问题.（多媒体展示） 思考题：（1）当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？ （2）像的大小与物体的大小有怎样的关系？ （3）像的大小与平面镜的大小有关系吗？ 学生思考，但有的无法回答.（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）. 要想知道上面这些思考题的答案，我们就一起来学习“平面镜成像”的知识.

进 行 新 课

平面镜成像的特点 1.向学生示范并说明实验探究活动的目的和过程.

实验目的：(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. 实验过程：（边示范边讲解） （1）像下图那样，将一张8开的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.

探究平面镜成像的装置 （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）另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，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）把测量结果填写到下表中.

备课笔记

小组问题讨论： 实验中使用的玻璃板能否用平面镜替代？不能，实验中用透明薄玻璃板，一是为了便于确定像的位置，二是可以排除玻璃板前后两个反射面形成重像的干扰. 2.学生分组实验. 把教材P77图4.3-2的演示实验再改为学生实验，学生通过动手实验，自己进行分析总结，既有利于平面镜知识的学习，也有利于实验能力的培养. 3.在实验基础上得出成像特点. 教师提问：（1）平面镜中的像与物体大小是否相等？怎么知道的？ （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？ 学生回答：（1）平面镜中的像与物体大小相等.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. 师生共同分析得出平面镜的成像特点. 板书： 平面镜成像的特点： (1)物体在平面镜中成的是正立的虚像； (2)像和物体的大小相等； (3)像和物体到镜面的距离相等； (4)像和物体的连线与镜面垂直． 【例1】（多媒体展示）身高1.6m的人站在穿衣镜前，离镜0.5m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？ 解析：平面镜成像的大小与物体的大小相等，与镜面的大小或物体离镜面的距离无关. 答案：（1）像高1.6m，像离镜0.5m. （2）人后退0.5m时，像高不变，像到镜面的距离增加0.5m.

进 行 新 课 平面镜成虚像

对于平面镜的像是靠光的反射形成的，学生并不了解，教师可先给学生设疑：

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？然后利用教材P78图4.3-3分析平面镜成虚像的原因，边板书边讲授，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.教师在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S,然后向学生提问： (1)点S能发出多少条光线，方向如何？ (2)射到平面镜上的光线有多少条？ 学生回答：(1)点S能向四面八方发出无数条光线. （2）射到平面镜的光线有无数条. 2.教师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.教师提出启发问题：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？并在图上画出一只眼睛. 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，根据光沿直线传播的经验，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′处发出的.

小组问题探讨：

我们知道平面镜成的是正立等大的虚像，可岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，这是为什么呢？ ①平静的水面可看做一个平面镜，它可以成虚像. ②对物体上的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点到水面的距离相等. ③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.

特别提醒： 1.平面镜成像的大小与物体的大小相等，与平面镜大小、物体到平面镜的距离、平面镜放置的位置等均无关，我们在平面镜中看到物体“近大远小”是因为视角发生变化. 2.无论镜子多小，都能使物体形成一个完整的与物体等大的像.

规律总结: 平面镜成像作图 方法一：反射定律法（即根据光的反射定律作出光的传播路线） 步骤如下：如图1，①从发光点S引出两条光线，射到平面镜上；②作两条入射光线的法线；③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线；④作反射光线的反向延长线，交点S′即为发光点S的像点. 方法二：对称法（即根据平面镜成像规律作图）

步骤如下：如图2，①过S点作镜面的垂线（像与物的连线垂直于镜面所在直线）；②取S′点，让S′到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）；③画出像点S′（像与物体大小相等）. 思想方法： 在做平面镜成像的实验时，采用了替代法，实验过程中应注意的问题：（1）在做探究平面镜成像特点的实验时，玻璃板与桌面一定要垂直；（2）用于与像

教师边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点S′. 4.教师指导学生看教材P78图4.3-3，随即指出： （1）S′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S′叫虚像. （2）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. 板书： 平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，因此是虚像. 【例2】（2015·山东泰安）如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图.

解析：根据反射光线反向延长线过像点，将两条反射光线分别反向延长交于一点，该点就是光源的像点S′，再根据平面镜成像的特点——像与物关于平面镜对称，作出光源S的位置，将光源S分别与两个反射点连接作出入射光线，并标注箭头. 答案：如图所示.

进

行 新 课 平面镜的应用

同学们想一下哪些地方用到平面镜？

生1：练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作. 生2：牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙. 同学们回答得好，你们所说的两个例子都是利用平面镜成像，下面我们再来研究平面镜改变光路的事例. 教师画一个潜望镜示意图（如图甲所示）. 如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°，这样就做成最简单的潜望镜.潜水艇上的潜望镜（如图乙所示）原理与之相同，它们都是利用平面镜来改变光路.当潜水艇下潜后，艇内的船员便可通过潜望镜来观察水面情况.

甲潜望镜 乙潜水艇上的潜望镜 教师总结并板书平面镜的应用. 板书：平面镜的应用：（1）成像；（2）改变光路.