实验证明平面镜.docx

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实验证明平面镜

实验证明平面镜

　　实验证明平面镜　　§2.3平面镜成像

　　一、教材分析：

　　平面镜成像是在前两节课的基础上的拓展，它的原理就是光的反射的规律。

本课主要讲授平面镜成像的特点：

像与物体的大小相同，像与物体到平面镜的距离相等及成虚象的特点。

研究平面镜成像特点时采用了探究式教学。

　　二、教学目标：

　　1、了解平面镜成像的特点。

　　2、理解虚像的概念以及虚像是怎样形成的。

　　3、了解平面镜成像的原理。

　　1、通过“平面镜成像特点”的实验探究，培养学生初步的观察能力和动手操作能力。

　　2、观察实验现象，感知虚像的含义。

　　3、利用光的反射定律作图分析平面镜成像的原理。

　　1、在探究“平面镜成像特点”的实验中，让学生乐意去思考和讨论，领略物理现象的美妙与和-谐，获得“发现”成功的喜悦。

　　2、培养学生探究实验的兴趣和实事求是的科学态度。

　　3、初步认识科学技术对人类生活的影响。

　　教学重点和难点：

　　1、重点：

探究平面镜成像的特点，感受探究的各个环节。

　　2、难点：

平面镜成像的原理、虚像的概念。

　　三、教学准备：

　　平面镜一面、完全相同的蜡烛两支、火柴一盒、薄玻璃板一块、方格纸一张、刻度尺一把、直角三角板一块、课件。

　　四、教学设计：

　　多媒体课件演示：

同学们，我们先来欣赏一幅动画，教师播放动画：

猴子捞月，思考：

为什么猴子误以为月亮掉进了水里?

引导学生回答：

水像平面镜，发生了镜面反射，形成平面镜成像。

对，今天我们就来研究《平面镜成像》

　　§2-3平面镜成像

　　那么天上的月亮在水中的成像情况怎么样呢?

我们不妨从你每天都要照的镜子研究看看。

你每天都要照镜子，你有没有什么疑问?

拿起镜子来仔细看看。

教师引导着学生找出想知道的问题：

　　1、像和物的大小是否相同?

2、像和物到镜面距离是否相等?

　　3、成像原理是什么?

　　这些都是我们要研究的平面镜成像的特点，这些问题的答案我也很想知道，讨论之后找同学谈谈自己的观点和原因。

　　实验验证一：

验证平面镜成的像与物体的大小相等:

　　学生小组讨论选择器材并设计合理的实验方案邀请部分小组代表谈谈本组的设计方案。

最后教师引导学生总结出可行的实验方案：

在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃,作为平面镜.并记下平面镜的位置.把一只点燃的蜡烛放在平面镜的前方,可以看到他的像,用另一只同样大小的蜡烛放在他的后面看是否与他重合

　　学生说明实验结论

　　结论:

平面镜成的像与物体的大小相等

　　实验验证二:

平面镜成的像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等.

　　在上面实验的基础上,用刻度尺量出物体到平面镜的距离,再用刻度尺量出另一只蜡烛到平面镜的距离,做两次.将实验结果填在下下面的表格.

　　实验次数物到镜面的距离像到镜面的距离

　　12525

　　21010

　　学生根据表格总结结论.

　　总结结论:

平面镜成的像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等.

　　实验验证三：

像与物的连线与镜面互相垂直

　　让学生把物体和像的位置用一条直线连接起来后，观察物与像的连线与镜面有什么关系，得出平面镜成像的第三个特点：

像与物的连线与镜面互相垂直。

　　实验验证四：

像与物左右相反

　　用一块大的平面镜，请一个同学站在平面镜前伸出右手，同学们观察他的像伸出的是那一只手?

不断改变多做几次总结得出平面镜成像的第四个特点：

像与物左右相反

　　实验验证五：

平面镜所成的像是虚像

　　观察平面镜成像，在平面镜背后能否摸到自己的像，或者能否用白纸接收到这个像，观察总结得出平面镜成像的第五个特点：

平面镜所成的像是虚像

　　平面镜成像的原理：

　　上面实验中平面镜后面并没有点燃的蜡烛,但我们却能看到它,这是什么原因?

原来光经过平面镜反射后进入我们的眼睛我们感觉光好象从竟中射出,其实这是反射光线的反向延长线形成的。

下面我们通过画光路图来分析平面镜成像的原理。

　　问：

s点有多少条光线射到平面镜上，选取两条，画出反射光线。

反向延长线交于s’，这就是s在镜中所成的像。

由于不是由实际光线汇聚而成，称之为虚像刚才在玻璃板的背面放上白纸作为光屏，你在光屏上找到蜡烛清晰的像了吗?

　　没有，只能看到有亮光

　　虚像不能成在光屏上。

　　总结得出平面镜成像原理：

由于光的反射面形成虚象

　　平面镜的应用

　　1.平面镜成像不仅用于日常生活，也在其他方面应用甚广.

　　同学们想一下哪些地方用到平面镜?

　　练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作.

　　牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙?

　　潜水艇下潜后，艇内的人员通过潜望镜来观察水面上的情况.

　　2.改变光线的传播方向

　　讲一段故事：

公元前215~212年间，罗马人大举入侵希腊，派出一支船队，满载精兵，准备攻打阿基米德的家乡——叙拉古城，面临来势凶猛的强敌，阿基米德求见国王，献出破敌妙计，他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜，把太阳光集中向罗马战船反射，不一会，罗马战船上的士兵被照得头晕目眩，丧失战斗力被-迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理，击退了敌人，拯救了他的家乡.

　　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.

　　通过本节课的学习主要学习了以下几个问题：

　　1.平面镜的成像特点和成像原理.

　　2.平面镜的应用：

成像和改变传播的方向.

　　五、布置作业

　　1.复习本节内容.

　　2.p46动手动脑学物理①②③④.

　　3.预习第四节“光的折射”.

　　六、板书设计

　　一、平面镜成像

　　1.特点

　　①像和物体的大小相等.

　　②像和物体到镜面的距离相等.

　　③像和物体的连线垂直于镜面.

　　④像与物左右相反

　　⑤所成像为虚像

　　2.原理

　　像是反射光线反向延长线的交点，是虚像.

　　二、平面镜的应用

　　1.成像.

　　2.改变光路.

　　七、教学反思

　　平面镜知识既是对前面几节课的应用和引申，同时也为后面学习凸透镜成像做了铺垫。

本节研究了平面镜成像的特点及其应用，要求学生能够运用成像特点解决平面镜成像作图，并了解日常生活中的一些光污染现象和光污染的防治，体现了生活—物理—社会的教学理念。

但是学生在进行实验时会遇到不少问题，如：

　　1、实验过程中为什么要用透明玻璃板而不用平面镜?

这是由于用透明玻璃板既能看到玻璃板中蜡烛所成的清晰的像，又能够准确的把蜡烛b放在蜡烛a像的位置。

　　2、在实验过程中，学生可能发现怎么也不能使蜡烛b与a的像重合，分析原因，是因为玻璃板与水平桌面之间不垂直。

　　3、有的学生从透明玻璃板的前方还会看到蜡烛a的像的“重影”，这是由于玻璃板较厚，前后两个平面所成的像，可取较薄的透明玻璃板。

　　通过上述等问题的讨论、分析，让学生自己寻找问题的原因，找出解决问题的方法，既让学生对实验有了更深层次的理解，使实验结论得到升华，又培养了学生的质疑能力。

　　题目：

　　实验证明,平面镜反射光线的规律是:

射到平面镜上的光线和被反射出的光线与平面镜所夹的锐角相等.如图,一束光线m射到平面镜a上,被a反射到平面镜b上,又被b反射.若被b反射出的光线n与光线m平行,且∠1=50°,则∠2=°,∠3=°.

　　在中,若∠1=55°,则∠3=°;若∠1=40°,则∠3=°.

　　由、,请你猜想:

当两平面镜a、b的夹角∠3=°时,可以使任何射到平面镜a上的光线m,经过平面镜a、b的两次反射后,入射光线m与反射光线n平行.你能说明理由吗?

　　答案：

1）

　　∠2=100°

　　∠3=90°

　　2）

　　∠3=90°

　　∠3=90°

　　3）

　　∠3=90°

　　∠1=∠4

　　∠5=∠6

　　∠4+∠5=180°-∠3=90°

　　∠1+∠4+∠5+∠6=180°

　　∠2+∠7=180°-∠1-∠4+180°-∠5-∠6=180°所以m、n平行

　　平面镜成像实验题

　　如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中：

　　1、实验室提供了如下器材：

①厚为2mm的茶色玻璃②厚为5mm的透明玻璃③直尺④光屏⑤两只相同的蜡烛⑥火柴。

探究活动中应选用的玻璃板是__①__。

　　2、改变蜡烛a到镜面的距离，移动镜后的蜡烛b，发现b总能与a的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_无关_。

过了一段时间，蜡烛a变短则a的像的大小将_变短。

　　3、将光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜所成的像是像。

　　4、小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到b处时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是像和物的大小相等。

　　6、该实验采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到a蜡烛像的同时，也能观察到b蜡烛，是为了能确定像的位置。

　　7、经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图乙所示，下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论：

用刻度尺量出a和a’、b和b’、c和c’到镜面的距离；看a和a’、b和b’、c和c’到镜面的距离是否相等。

　　8、为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛b，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上不能接收到像，证明平面镜所成的像是虚像。

　　9、为了便于观察，该实验最好在_环境申进行;

　　10、实验中观察到蜡烛a在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于___玻璃板较厚__造成的;

　　11、点燃蜡烛a，调节蜡烛b的位置，合时，b的位置即为a的像所在的位置。

　　12、放置玻璃板时，应该使玻璃板与水平桌面。

　　13、用平面镜代替玻璃板，上述实验进行，因为确定蜡烛a的像的位置。

　　14、某同学发现看到蜡烛a的像不清晰，于是他将蜡烛b也点燃，用来增加像的亮度。

他这样做__不能_使看到的像更清晰。

　　关于平面镜成像特点的实验探究，常是中考出题的热点，总结有如下考点，请同学有针对性的进行复习：

　　探究平面镜成像特点实验

　　选择什么作为平面镜：

玻璃板．

　　为什么选玻璃板而不选镜子：

便于确定像的位置．

　　对实验中的两只蜡烛有什么要求：

完全相同．

　　为什么选择两只完全相同的蜡烛：

为了比较像与物的大小．

　　实验中玻璃板怎样放置：

垂直于桌面．

　　玻璃板没与桌面垂直对实验产生什么影响：

　　不论怎样移动后面的蜡烛，都不会与前面蜡烛的像完全重合．

　　蜡烛的像能否用光屏接收到：

不能．

　　像不能用光屏接收到，说明什么：

平面镜成的像是虚像．

　　实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合，目的是：

　　①比较像与物的大小；②确定像的位置．

　　刻度尺在此实验中的作用：

比较像与物到镜面距离的关系

　　一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像，原因是：

玻璃板较厚，有两个反射面．怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因：

用一个薄玻璃板进行实验．

　　验证像与物到镜面距离关系时，要进行多次实验，目的是：

找到更普遍的规律．多次实验要改变什么：

改变蜡烛的位置．

　　用跳棋子代替蜡烛进行实验时，缺点是：

像比较暗，看不清．

　　用跳棋子实验时，怎样看清像：

用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子．

　　平面镜成像的原理是：

光的反射．

　　在较暗处实验效果更好．

　　30．如图所示，将光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜所成的像是________像。

　　答案：

虚

　　19．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，改变蜡烛a到镜面的距离，移动镜后的蜡烛b，发现b总能与a的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离______。

过了一段时间，蜡烛a变短则a的像的大小将________。

　　答案：

无关变短

　　20．在“探究光反射的规律”时，小李进行如图所示的实验，让一束光eo贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线of。

将纸板沿on向拥不后折，此时在nof面上看不到反射光线，如图乙所示，此实验现象说

　　明。

在图甲中，如果让光线逆着of的方向射向镜面，会看到反射光线沿着oe方向射出，这表明。

　　图甲是小明同学探究平面镜的实验装置，在竖立的玻璃板前a处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到a’处时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是；

　　经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图乙所示，下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论：

。

　　答案：

反射光线、入射光线和法线在同一平面内光的反射现象中光路是可

　　逆的

　　像和物的大小相等用刻度尺量出a和a’、b和b’、c和c’到镜面的距离；

　　看a和a’、b和b’、c和c’到镜面的距离是否相等。

　　25．如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景，

　　该实验采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到a

　　蜡烛像的同时，也能观察到b蜡烛，是为了能确定__；选取两支相同的蜡烛，目的是为了__．

　　如果将点燃的蜡烛a远离玻璃板，则像将__玻璃板．

　　答案：

像的位置比较像与物的大小

　　远离

　　25．在“探究平面镜成像特点”的活动中：

　　实验室提供了如下器材：

①厚为2mm的茶色玻璃②厚为5mm的透明玻璃③直尺④

　　光屏⑤两只相同的蜡烛⑥火柴。

探究活动中应选用的玻璃板是_____。

　　如图所示，点燃a蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动b蜡烛，直到与a蜡烛的像

　　____________为止，证明像与物的大小相同。

　　为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛b，并在原位置上放一光屏，发现

　　在光屏上_____________，证明平面镜所成的像是虚像。

　　答案：

①重合不能接收到像

　　37．小豪用如图所示的实验器材探究“平面镜成像特点”，请你帮他完成下列

　　问题：

　　为了便于观察，该实验最好在________环境申进行;

　　实验中观察到蜡烛a在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于_______造成的;

　　如果将蜡烛a向玻璃板靠近，像的大小会_________。

　　答案：

较黑暗玻璃板较厚不变

　　24．如图所示，某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板

　　竖直架在一把直尺的上面，取两段相同的蜡烛a和b，将a和b一前一后竖直立在直尺上。

实验过程中，眼睛始终在蜡烛a的一侧观察。

　　点燃蜡烛a，调节蜡烛b的位置，当时，b的位置

　　即为a的像所在的位置。

　　实验加，直尺的作用是便于比较像与物的关系；两段蜡烛相同是

　　为了比较像与物的关系。

　　用平面镜代替玻璃板，上述实验进行，因

　　为。

　　答案：

蜡烛b与蜡烛a的像完全重合到玻璃板距离大小

　　不能不能确定蜡烛a的像的位置

　　28．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：

　　带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴—盒。

　　为完成实验，还需要的实验器材是。

　　放置玻璃板时，应该使玻璃板与水平桌面。

．

　　做完某次实验后，四个小组都将收集和处理的信息记录在白纸上，如下图所示。

　　则正确的是。

　　实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较“亮”或“暗”）。

远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。

　　a．一次反射、一次折射形成的b．两次反射、一次折射形成的

　　c．一次反射、两次折射形成的d．两次反射、两次折射形成的

　　答案：

刻度尺垂直

　　c暗c

　　28．小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材，探究平面镜成像的特

　　点。

　　选用平板玻璃的目的是___________________________________。

　　选取两段完全相同的蜡烛的目的是____________________________________。

　　答案：

便于找到像的位置比较像与物大小关系

　　25．图甲为小红同学“探究平面镜成像”的实验装置，其中a、b是两段完全

　　相同的蜡烛，c是平整的白纸，e是玻璃板．

　　将点燃的蜡烛a放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛的像a＇．此时在玻璃板后

　　移动蜡烛b使其与像a＇完全重合．但小红无论怎样移动b，始终不能与蜡烛的像a＇完全重合，你认为造成这种情况的原因可能是什么?

　　发现问题并改进后，小红重新做实验，并在白纸上记录下多次实验后像与物对应

　　的位置，如图乙所示．请你写出怎样分析处理实验室记录的信息，才能归纳得出实验结论．

　　答案：

玻璃板与纸面没有垂直

　　利用刻度尺，连接像与物的对应点，分别测量像到镜面的距离和物到镜面的

　　距离，比较所得数据

　　31．某同学在探究“平面镜成像的特点”的实验中，选用了两只同样的蜡烛，

　　玻璃板等器材。

　　实验时，取一支点燃的蜡烛a作为研究对象，另一支蜡烛b的作用是______；某

　　同学发现看到蜡烛a的像不清晰，于是他将蜡烛b也点燃，用来增加像的亮度。

他这样做______使看到的像更清晰。

　　请在图中画出一条眼睛能看到蜡烛s点的像s′的光路图．

　　答案：

确定像的位置和比较像的大小不能

　　评分说明：

第问每空1分；第问全对2分，光线没有箭头无分；虚实线不分无分。