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5-3 学生实验:探究——平面镜成像的特点 教学设计


《第三节

学生实验:探究——平面镜成像 的特点》教学设计

一、教学目标
1.知识与技能 (1)了解平面镜成像的特点。 (2)知道平面镜成虚像,并且像与物关于平面镜对称。 (3)会根据平面镜成像的特点找到镜中像的位置。 (4)常识性了解生活中的球面镜。 2.过程与方法 (1)体验用替代的方法确定像的位置的研究方法。 (2)通过平

面镜成像特点的实验探究过程,培养学生描述现象,归纳规律 的能力。 (3)在实验中观察物理现象,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的 能力。 3.情感、态度与价值观 (1)在探究的过程中感受物理的对称美,并体验到战胜困难、解决物理问 题时的喜悦。 (2)在用多种方法探究平面镜成像规律后,有将自己的见解公开并与他人 交流的愿望,认识交流与合作的重要性。

二、教学内容分析
这节内容是本章的重点, 主要是通过以学生为主体的实验来探究平面镜的成 像特点。实验探究中,学生先依据生活经验来猜想,然后自己设计实验来验证猜 想。教科书中给出了尽量多的可供学生选择的实验器材,按计划进行实验,采集 各种数据来验证自己的猜想和假设。实验完毕后,各实验小组在全班上交流自己 的设计思想和实验结论。 这种探究方法正是本节教科书的闪光之处, 它体现了 《标

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准》中的教育理念:体验科学探究过程,培养学生与他人合作交流的精神。这种 探究的过程也培养了学生在观察物理现象和实验探究中发现问题、提出问题、分 析概括、信息交流等能力。 “虚像”和“实像”的概念在“科学窗”中给出,为以后的学习奠定基础。 “科学窗”中也介绍了“对称”的含义,并指出平面镜所成的像是虚像,像与物 关于平面镜对称。 “阅读材料” 介绍了生活中的球面镜,使学生对生活中的球面镜应用有较全 面的了解。 为降低学生学习难度, 本节没有介绍平面镜成像的作图,将教学的重点落在 学生参与科学探究,合作交流等认知活动上。教师可根据学生情况进行补充。

三、学情分析
同学们对平面成像有比较多的感性经验, 但对平面镜成像的特点未必留心观 察过。本节从生活中的平面镜引入课题,容易引发学生的学习兴趣和探究欲望, 通过学生亲自动手实验发现平面镜成像的特点, 特别是对物体远离或靠近平面镜 时像的大小是否发生变化有一个正确的认识。知道平面镜成的是虚像。

四、教学过程设计
新课引入 提出问题:照镜子(播放动画) ,平面镜能成像(从生活中发现问题) ,平面 镜成像有什么特点呢? 新课教学 提出猜想 平面镜成像有什么特点呢? (教师不做任何暗示,让学生充分想象) [学生讨论、归纳]可能有下列猜想: (允许有不正确的猜想) (1)像与物等大; (2)像与物到平面镜的距离相等; (3)像与物左右相反。
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制订计划与设计实验 如何来探究像与物的大小是否相等呢? [明确探究目的] [教师给学生思考空间,学生思考、分析、讨论、归纳] 我们采用什么方法来验证像与物的大小是否相等呢?[设疑] ——比较像与物的大小。[明确探究方法] ——找一个与镜前物体完全相同的物体[替身物体]与像比较。 进行实验与收集证据 同学们找桌子上的器材试试看 [暂时不取出白玻璃] ——用两枝相同的笔。 ——用两支相同的蜡烛。 同学们成功了吗?有什么障碍? ——从平面镜的正面看见了像,想把“替身物体”放到平面镜后面的像的位 置上,从平面镜的背面,只看到“替身物体” ,而看不见像,所以无法比较像与 物的大小。 为什么像不见了呢?[学生思考、讨论] ——平面镜成的像不是真实存在的。 有没有真实存在的像,你们见到过吗? ——小孔成像,像是由光线投射到光屏上形成的。 ——投影仪投射到银幕上的像。 ——电影院放映机投射到银幕的像。 ——树林里地面上圆形的小光斑就是太阳的像。 平面镜成的像是不是由实际光线会聚而成的呢? ——不是的,平面镜的背面有一层漆,光线是不能透射过去的。 好!由实际光线会聚而成的,能够用光屏接收到的像,我们叫它实像,而平 面镜成的像是光屏接收不到的,不是真实光线会聚而成的像,所以叫虚像。 怎样才能同时看见像和“替身物体”? [学生思考、分析、讨论、归纳] ——要同时观察到像和替身物体, 必须要让物体通过镜面的反射光线和替身
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物体射出的光线都能进入人眼。 (教师在此可对“光的反射”作适当解释) 好!我们看见物体(蜡烛)在平面镜内成的虚像是由于物体射出(或反射) 的光线经过镜面的反射进入人眼的。怎样才能同时看见镜后的替身物体呢? ——必须使平面镜后面的替身物体射出的光线透过平面镜进入人眼。 非常好! 那么现在镜后的替身物体射出的光线为什么没有透过平面镜进入人 眼? ——被涂在平面镜后面的漆挡住,光线无法透过平面镜。 我们应该怎么办? ——把涂在镜后的漆刮掉。 想一想,有没有其他办法? ——换成平板的白玻璃。 好!现在拿出平板的白玻璃,再选择器材继续实验。[学生选择器材实验] 同学们在实验过程中有没有困难和问题? ——像较弱,看不清。 同学们, 笔的像比较弱, 看不清楚, 你有没有办法让物体所成的像明亮起来? ——增强光的亮度(照度) 。用点燃的蜡烛进行实验。 1.在桌上铺一张方格纸,中间画一条线后在方格纸的前方任意画一个三角 形,在方格纸中间线的位置树立玻璃板。 2.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前方方格纸上画的三角形的一个顶点上, 观察玻璃板后面出现的蜡烛的像,另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直 到看上去它们完全重合, 后面的蜡烛好像被点燃为止,后一支蜡烛的位置就是前 面蜡烛的像的位置,用笔标出两支蜡烛的位置。 3.在三角形的另外两个顶点位置重复步骤 2 所进行的操作,同样用笔标出 蜡烛和像的位置。 4.取下玻璃板,以镜后三个像的位置为顶点,画一个三角形。 5.将标有字母“d”的三角尺放在镜前,拿着标有字母“b”的三角尺放在 镜后面移动,直到跟所看到的像重合,观察两个三角尺上的字母的左右关系。

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记录测量数据
测量次数 1 2 3 像距/cm 物距/cm 像距大小 像的性质

实验分析 取下桌面上的方格纸,沿中间所画的线对折,观察两个三角形是否重合。结 合观察到的现象和记录的数据得出结论: 平面镜成虚像。 像与物体大小相等、像与物到镜面的距离相等、它们的连线与镜面垂直(对 称) 。 像与物左右相反、上下一致。 交流与评价 1.同学们各自探究的结果是否相同? 2.关于平面镜成像的特点还有那些猜想?准备怎样去验证它? 小 结

科学探究的过程包括以下过程: 提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析 与论证、评估、交流与合作。

平面镜成像

成像特点

探 究 实 验

大 小 相 等

距 离 相 等

连 线 垂 直

左 右 相 反

虚 像

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