教学目标
知识目标
1.知道平面镜成像的特点和虚像的概念,知道平面镜的应用.
2.初步学习用光路图研究几何光学的成像问题.
能力目标
1.通过平面镜成像特点的实验,培养实验操作能力、观察能力.
2.通过对实验现象的观察与分析,以及归纳得出平面镜成像特点的过程,培养学生的分析概括能力.
3.通过根据平面镜成像特点,运用对称法确定物体在平面镜中所成的像,初步培养学生运用数学方法来解决物理问题的能力.
情感目标
通过平面镜在日常生活、生产、科技方面广泛的应用,激发学生强烈的求知欲,培养学生良好的非智力品质.
教学建议
教材分析
本节教材先通过日常生活中的镜子成像的现象引出平面镜成像的概念,然后通过实验归纳出平面镜成像的规律.再从光的反射定律出发,借助于作图分析发光点怎样成虚像,并扩展到物体怎样成虚像.最后加强了联系实际,列举了一些日常生活中用用平面镜的例子.并介绍了平面镜在潜望镜上的应用.讲好本节课的关键是指导学生做好实验,平面镜成像的规律是本节课的重点,虚像概念的建立是本节教学的难点.
教法建议
1.研究平面镜成像特点的实验,对于基础较好的学生,应作为探究性实验进行教学.
2.进行必要的实验指导:
1)尽可能选薄一些的玻璃,否则会看到两个不重合的像.
2)平板玻璃一定要保证竖直设置,两只蜡烛大小应一样并竖直放置以方便观察和研究.
3)怎样判定蜡烛B与蜡烛A的像重合:如图5-3-1,手移动B,当看见B与A的像变成一只点燃的蜡烛,从不同的角度看,都看到B的芯上有火焰,B正好跟A的'像重合.这时,用笔贴近A和B的下端,描出它们与纸的接触线,得到两个小圆.这两个小圆的圆心,就是A和B的位置.
3.渗透从简单到复杂的研究物理问题的方法.
课本从发光点S的像推论物体的像,教学中还可把物体的像区分为发光物体的像和发光物体的像,并在教学中说明这种由简单到复杂的研究物理问题的方法.
4.在做好实验的基础上,借助光路图分析平面镜成像原理和虚像的概念,有助于学生理解.
教学设计示例
教学重点:通过实验总结得出平面镜的成像特点
教学难点:“虚像”概念的建立
教具:
同样大小(长短、粗细)的蜡烛一对、小蜡烛一只、大蜡烛一只;平面镜一面,平板玻璃一块,支架一幅,方格纸一张,同样大小的三角板(30度,60度)一对、刻度尺一把.
教学过程:
一、 新课引入
方法1:由日常生活中的照镜子引入课题
课前要
1) 人或物体在镜中的像的形状、大小跟原物一样吗?
2) 人或物体在镜前移动时,镜中的像怎样移动?
3) 镜中的像是否能和小孔成的像一样呈现在光屏上?
通过对上述问题的议论和回答,引出研究平面镜成像特点的实验.
方法2:在教室前悬挂一大一小两面镜子(悬挂的角度尽可能是同学们都能看到自己的像),从而调动学生的兴趣,再准备几面镜子,让学生从前传到后,观察自己的像并与前面两面镜中的像相比较,提出问题引入新课.
二、 新课教学
1.平面镜成像特点
探究平面镜成像特点
提出问题:我们生活中用的镜子是平面镜,平面镜成像有什么特点呢?具体地说就是像的位置有什么特点呢?像的大小有什么特点?
探究指导:要探究平面镜成像特点,必须解决好以下几个问题:
1)我们虽然可以看到物体在平面镜里的像,但如果在平面镜后面仿制一块光屏(白纸),屏上不会呈现物体的像,因此我们无法用尺子去测量像的位置和大小.怎样解决这个问题?为此,你选用什么样的“平面镜”?
2)如何确定像的位置?
3)如何比较物到镜面的距离与像到平面镜的距离关系?
4)如何比较物像的大小、形状的关系?
5)怎样观察物与像的左右关系?
6)怎样通过实验判定像的大小与物到镜的距离是否有关?
学生设计实验和进行实验
交流分析归纳得出探究结果:
1)平面镜所成像的大小和物体的大小__________.
2)像到平面镜的距离与到平面镜的距离关系是__________.
3)像的左右与物的左右关系是__________.
4)像的上下与物的上下关系是__________.
5)当物体远离或靠近平面镜移动时物体的像的移动情况是____________________.
像的大小、形状的变化情况是________________________________________.
2.虚像
方法1:从平面镜成像原理出发
让学生结合课本70页图5-14,根据光的反射定律画出发光点S射向平面镜的两条入射光线的反射光线,指出镜平面镜发射出来的光线是发散的,不会相交.由于光的直线传播,人们习惯的认为看见的东西都在前方,会觉得反射光像是从前方镜中的像点射来的.实际上镜中并没有光直接到达.这说明虚像点不是反射光线的交点,而是反射光线的反向延长线的交点,是虚的.
老师演示:(用摄像机代替学生的眼睛反映在大倍投上)
点燃的蜡烛放在平板玻璃前,通过玻璃观察观察到像,并用光屏接收像,直到认为接收到像,移动摄像机的镜头绕过玻璃直接对准光屏,光屏上并无像存在.
方法2:学生分组实验,分别尝试用光屏接收像,但接收不到,使学生对平面镜成虚像产生强烈印象.然后通过对平面镜成像光路图的研究,讨论两个问题:(1)到达观察者眼睛的光是从何处反射来的?(2)像点是怎样形成的?教学中,学生比较能接收像点实际上不存在的观点,但他们感到困惑的是人为什么会造成这样的感觉,因而给教学带来一些困难.可告诉学生,人们的这个认识的由来是根据光在均匀介质中沿直线传播的事实.
3.平面镜的应用
平面镜的应用比较广泛,结合课本上的插图,让学生了解平面镜的应用.除课本上提到的,可以让学生列举还看到在哪些地方使用平面镜,并结合每种情况,分析平面镜起什么作用.
三、板书设计
今天中午,科学老师发给我神奇的“魔法袋”——科学袋子,里面有许多好玩的东西比如:动力汽车、绿豆种子、但最吸引我眼球的还是要数这个潜望镜了,光听名字就觉得很神奇,潜——望——镜——?
放学回到家里,我跨进家门,放下书包,拿出书本,认认真真地开始写作业。写着写着,我突然想起了老师的科学袋子,我情不自禁放下笔,从书包拿出了潜望镜那个科学袋子,拿出了做潜望镜的材料:两片亮片和一张做潜望镜的卡纸,又拿出了说明书,兴奋地做起潜望镜来。
首先我拿出卡纸,在上面挖了两个正方形和四个长方形,再按照纸上的虚线把纸折成了一个立体的长方形,再拿来双面胶把它胶好,再在四个长方形里插入两个亮片,一个简单的潜望镜就“横空出世”了。
现在就进入了“试验阶段”。我把眼睛往挖好的正方形里看,啊!在这个亮片里居然出现另外一个正方形孔外的东西,真是太神奇了。
这时聪明的你一定会问了,为什么会出现这种奇怪的现象呢?我急忙打开科学书,这儿找找那儿找找,我像一个急需食物的人,急切地找着,啊!原来因为光是沿着直线传播的'当用一面镜子挡住光的去路,光就改变了传播方向,被反射回去,这种现象叫做光的反射。
科学的奥秘无穷无尽,科学的力量无处不在,只要我们多去观察去思考,一定会有新的发现。
1、能提出探究活动的大致思路;能用语言、文字、绘图等方式表述研究过程和结果;会查阅书籍及其他信息源。
2、尊重他人劳动成果;愿意合作交流;积极查阅资料,关心新科技、新发明。
3、认识平面镜反光性质的应用;会制作简易潜望镜。
二、学生准备:
制作简易潜望镜的材料:牙膏盒、透明胶、剪子、镜片等。
三、教师准备:
1、有关潜望镜的图片、文字资料。
2、自制简易潜望镜。
教学过程:
(一)小游戏导入新课,让学生认识潜望镜的作用并激起学生动脑研究问题的X望。
同学们,你们喜欢做游戏吗?(喜欢)
下面,我们就来做一个“隔桌找物”的游戏。(出示课件)
游戏规则是:蹲在桌下,想办法看到桌子上的东西。在游戏的过程中,谁都不能站起来。听明白了吗?开始游戏——
能不能看到桌面上的东西?(不能)
有谁看到了吗?没有,那能不能想个办法?(用镜子)
哦,课前老师让同学们都准备了镜子,那你就用镜子试一试!
怎么样?这次看到了吗?(看到了)
谁看到了举手!(生做好)
你是怎么看到的?谁愿意给同学们演示一下。
小结:我们可以背对着桌子,把镜子放在自己面前,高一点的位置,这样就可以看到桌面上的物品;也可以面对桌子,把镜子放在比桌面高的位置,这样也可以看到桌面上的物品。
刚才我们是靠镜子的帮忙来完成游戏的,那有没有一种仪器可以帮助我们看到桌面上的东西?
(生可能会交流潜望镜,问在什么地方看见的?你用它来看东西了吗?看的什么?当时你的感受是什么样的?)
是呀,特别神奇!同学们想不想感受一下潜望镜的神奇?想不想看看潜望镜是个什么样的?
老师今天也带来了一个简易的潜望镜,这可是老师亲手做的,想看吗?(出示简易潜望镜)
谁想来试一试?
能看到桌上的物体吗?(能)
其实潜望镜在生活中的应用非常广泛,(播放课件)不过潜望镜更多的是军事上用于侦查的仪器,利用潜望镜能在隐蔽的地方清楚地看到敌人阵地的情况。
(二)猜想潜望镜的内部结构
蹲在桌下看不到桌上的物体,用潜望镜就能看到。潜望镜里面有什么秘密呢?它的里面有什么?谁来说说自己的看法?
(猜想里面有镜子)
为什么你认为里面有镜子呢?
(因为镜子可以反射光线、还能让光转弯等)
谁再来说?
谁认为里面有镜子的举手,既然大家都认为它的里面有镜子,那有多少镜子呢?(生猜,并说自己的理由)
同学们对潜望镜内的镜子数量进行了猜想,有的认为有两片,有的认为有3片,或者更多,那么请大家想一想,潜望镜到从低处看到高处的物体,至少要有几片镜子?(两片)
如果潜望镜内只有两片镜子,那它们在里面是怎么放的?为什么这么放?谁在说说自己的`看法?
(生交流)
还有没有其他想法?你们能画出它的结构图吗?
(生画自己想象中的潜望镜内部结构图)
(三)探究潜望镜的结构和原理,验证猜想。
画好了没有?谁来展示一下你画的结构图,并说说你为什么这样画?
还有不同的画法吗?
同学们对潜望镜的内部结构进行了猜想,但是我们进行科学研究仅仅靠猜想可不行。潜望镜的内部结构到底是什么样的呢?你们想不想看看?
现在老师就把我做的这个潜望镜打开给同学们看看。
(老师打开潜望镜)
我们首先来看,潜望镜的内部的确有镜子对不对?而且是几片镜子?(两片)这说明前面我们的猜想都是正确的,是吗?
我们再来看看镜片摆放的位置:老师一边比划一边说:上面的这个位置放置一片,镜面向斜下;下面这个位置放置一块,镜面向斜上方。镜子斜的角度是45度,也就是镜子把这个角平均分成了两半。两块镜子是平行的。它根据的原理是:(出示课件)
物体发射出来的光线从上面这个口反射到上面的镜子上,经过上面镜子再反射到下面的镜子,在反射到人的眼睛里。
谁前面的猜想是正确的举手。
看来,科学并不是那么深奥,只要我们肯动脑思考,勇于质疑,敢于实践,就能找到真理。
(四)设计自己的潜望镜
现在我们知道了潜望镜的秘密,那你想不想亲手制作一个潜望镜?
课前,老师让同学们准备了牙膏盒、镜片等材料,现在就以小组为单位来制作一个简易的潜望镜,注意在制作时,小组成员之间要分工明确,要注意不要让壁纸刀划伤手,要注意安全。听明白了吗?好,开始。
制作好了的小组可以用自己制作的潜望镜来再玩玩隔桌找物的游戏,看看你制作的潜望镜能不能看到桌面上的物品。
(五)拓展延伸
我们通过自己动手制作出了一个简易的潜望镜,同学们大胆想一下,你根据潜望镜的原理,还可以制作什么样的、什么用途的潜望镜?
同学们的想象真丰富,说得真好!其实潜望镜的种类很多,用途也很广泛。刚才同学们的想法有的已经在现实生活中制作出来了并发挥着很大的作用。例如:(出示课件)
当然,同学们有些想法现在还只是一种美好的愿望,还没有实现。需要我们同学们努力学习科学文化知识,在不久的将来,去设计制造更多用途的潜望镜,发挥它的更大作用,大家说好吗?