一、教学目标
1. 知识与技能
掌握平面镜成像的四大特点:等大、等距、对称、虚像。
能通过实验验证成像特点,理解虚像的形成原理(光的反射定律)。
列举平面镜的实际应用(如潜望镜、装饰镜、光路转向等)。
2. 过程与方法
通过实验设计,学习“等效替代法”和“控制变量法”的科学探究方法。
提升观察、记录、分析数据及归纳结论的能力。
3. 情感态度与价值观
在实验合作中培养团队协作精神,养成实事求是的科学态度。
感受物理与生活的联系,激发对光学现象的好奇心。
二、教学重难点
重点:平面镜成像特点的实验探究与结论归纳。
难点:虚像的成因分析及等效替代法的理解。
三、教具准备
分组实验器材:玻璃板(薄)、支架、白纸、刻度尺、完全相同的蜡烛两支、打火机、光屏、铅笔、方格纸。
演示教具:平面镜、潜望镜模型、多媒体课件(含光路动态图)。
四、教学过程设计
1. 新课导入(5分钟)
魔术激趣:播放视频《隔山打牛》片段,提问:“为何魔术师能隔着玻璃熄灭蜡烛?”
生活实例:展示水面倒影、梳妆镜等图片,引导学生思考平面镜成像的共同特征。
提出问题:平面镜成像时,像的大小、位置与物体有何关系?
2. 实验探究(25分钟)

实验目标:探究平面镜成像特点,验证猜想。
实验步骤与问题引导:
1. 确定像的位置
在水平桌面上铺白纸,竖直固定玻璃板(用支架),标记镜面位置线。
关键提问:为何用玻璃板而非平面镜?
学生讨论:玻璃板透明,便于确定像的位置(等效替代法)。
2. 比较像与物的大小
点燃蜡烛A置于玻璃板前,移动未点燃的蜡烛B至与A的像完全重合,记录位置。
数据记录:表格中记录物距、像距、物像大小关系(表格设计见网页1)。
强调操作:玻璃板必须竖直;蜡烛B需与A完全相同。
3. 验证虚像
用光屏替换蜡烛B,观察是否承接到像。
结论:光屏无像,说明平面镜成虚像(反射光线反向延长线的交点)。
4. 多次实验
改变蜡烛A的位置,重复实验2次,分析数据规律。
归纳特点:像与物大小相等、到镜面距离相等、连线与镜面垂直。
3. 原理与拓展(10分钟)
1. 光路分析
动态演示光反射路径,解释虚像成因(如网页18中的光路图)。
学生活动:尝试画出物体某点的反射光线,反向延长线交点为虚像位置。
2. 应用举例
潜望镜:展示模型,说明平面镜改变光路的作用。
对称设计:讨论建筑物对称布局与平面镜成像的关系。
4. 巩固与评价(10分钟)
1. 习题挑战
例题:身高1.6m的人站在平面镜前2m处,像高多少?若人后退0.5m,像距变化?
纠错讨论:常见误区(如“像的大小随距离改变”)。
2. 实验改进讨论
开放性提问:若用LED灯代替蜡烛,如何优化实验?
创新方案:参考网页38的铅笔+方格纸法,简化测量步骤。
3. 课堂小结
学生总结知识框架,教师补充强调“等效替代法”的科学价值。
五、板书设计
平面镜成像
1. 特点:
等大、等距、对称、虚像
2. 原理:光的反射(虚像为反向延长线交点)
3. 应用:潜望镜、装饰、光路转向
六、教学反思
实验难点处理:部分学生可能对虚像概念模糊,可通过多角度观察光屏实验强化理解。
跨学科延伸:结合数学轴对称知识,深化对称性理解(如网页66提到的历史画作案例)。
通过以上设计,学生不仅能掌握平面镜成像规律,还能体会科学探究的严谨性与趣味性,实现核心素养的全面提升。