师:大家好,今天我们一起来学习初中物理沪粤版八年级上册第三单元第三节——探究平面镜成像特点。首先,请同学们看一下本节课的学习目标:了解平面镜成像特点,理解平面镜成像原理,了解平面镜成像应用。
师:先请同学们看两个有趣的视频。第一个是小魔术,为什么老师把手中的硬币放进盒子里后,硬币却消失了呢?大家看,我带来了一个小魔盒,从正面看,魔盒里面空无一物。我们从上面的小孔把一个硬币放进去,诶,大家发现魔盒里还是空无一物,硬币去哪儿了呢?今天这节课我们就来揭开魔盒的奥秘。接下来,请同学们观察下一个视频,为什么倒进去的水却浇不灭点燃的蜡烛呢?
师:让我们带着这两个问题走进今天的物理探究。先请同学们参加一个小活动——镜前观像。请同学们仔细观察图片,找一找该同学在镜子里面的像。
师:很多同学根据左右颠倒、上下不颠倒的日常经验,选出了正确答案,就是选项中的D选项。请同学们再思考一下,平时自己在平面镜中像的特点,当你改变自己与平面镜间的距离后,像与平面镜之间的距离有什么变化呢?像的大小与物体的大小有怎样的关系呢?像的大小与平面镜的大小有关系吗?
生:(同学们发表观点并给出判断理由)
师:同学们真棒!下面让我们一起探究平面镜成像的奥秘。请同学们做实验之前,先看一看课本,想一想老师提的问题。如果我们要研究像与物体的关系,那么需要解决下面几个问题:物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系呢?像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系呢?带着这些问题,我们来观察两个实验,一个是老师做的实验,另一个是同学在家里自己动手做的实验。请同学们仔细观察,认真思考。首先播放同学在家里自己动手做的实验。
(播放同学在家做的实验)
师:接着播放老师做的实验。我们在桌面上竖立一块玻璃板作为平面镜,在玻璃板前放一支蜡烛,点燃蜡烛,我们就在玻璃板后面看到了它的像。蜡烛和它的像的大小一样吗?另外拿一支相同的蜡烛放在玻璃板的后面,就放在蜡烛的像的位置上,看上去它和像完全重合。蜡烛和它的像到玻璃板的距离相等吗?
师:现在老师提三个问题供同学们思考。第一个问题,平面镜中的像与物体的大小是否相等?你是怎么知道的呢?第二个问题,像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等,你又是怎么知道的呢?第三个问题,实验中为什么要用一块薄玻璃板呢?
生:(同学们思考回答)
师:首先,我们用两根等长的蜡烛来比较像与物体的大小。其次,我们用刻度尺或网格纸来比较像到镜面的距离与物体到镜面的距离。再次,我们用薄玻璃板是为了防止出现多个像来干扰同学们的观察。
师:同学们真棒,不仅通过观察实验找到了问题的答案,还能在家里主动地去做实验。大物理学家牛顿在小时候也是在家里积极动手做实验,比如制作小木凳和制作小机械钟等等。同学们,物理是一门实验科学,我们不但要认真思考、总结理论,而且要积极动手做实验,提高实验操作能力。
师:通过同学们的思考和回答,我们可以将平面镜成像的特点总结为:像与物到镜面的连线与镜面垂直;像与物到镜面的距离相等;像与物的大小相等;像与物关于镜面对称;平面镜所成的像不能呈现在光屏上,它是虚像。那么平面镜成像的原理是什么呢?请同学们观察动画,仔细思考。
(播放动画)
师:点燃的蜡烛可以看成一个点光源。它发出的光经过平面镜反射后进入人的眼睛。人总是认为发出光的位置就在进入人眼光线的反向延长线上,这就是人通过镜面看到的像。所以实际上平面镜所成的是虚像,它不是由实际光线汇聚而成,而是由反射光线的反向延长线相交而形成的。
师:下面我们一起来讨论实像与虚像的问题。第一节我们学过小孔成像,小孔成像中景物的像可以呈现在光屏上,像是由实际光线汇聚而成的,所以实像是由实际光线汇聚而成的像。本节课的平面镜成像是人眼能观看到的,但不能用光屏收集到的像,它是由实际光线反向延长而形成的,所以虚像是不能呈现在光屏上,只能用肉眼观察到的像。那么同学们想一想,放电影时荧幕上的像是虚像还是实像呢?
生:(同学们回答)
师:同学们真棒,回答得完全正确。因为放电影时的银幕可以看成是一面光屏,而光屏上的像是由实际光线汇聚而成的,所以放电影时荧幕上的像是实像。
师:我们已经学习了平面镜成像的特点,为了让同学们便于记忆,老师将其概括为八个字——等距、等大、对称、虚像。平面镜在生活及生产实践中有广泛的应用,如有些房间的墙面装饰平面镜会使房间显得更宽敞;牙医用的小平面镜可以帮助医生看清病人口腔内的牙齿;还有一些精密的仪表,在指针后面的刻度盘上有一块小平面镜,用来保证观察者的视线与刻度盘平面垂直,可以减少读数误差等等。
