人教版八年级上册物理43平面镜成像精品教案.docx
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人教版八年级上册物理43平面镜成像精品教案
第3节平面镜成像
教学目标
知识与能力:
1.了解平面镜成像的特点.
2.了解平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的.
3.理解日常生活中平面镜成像的现象.
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用.
教学重点:
1.平面镜成像的特点.
2.球面镜的光学性质.
教学难点:
1.虚像的概念.
2.球面镜的应用.
教学用具
平面镜(大小形状各不同)、口径相同的平面镜和凸透镜、投影片、凹镜、凸镜、激光演示器、玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8K白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.
教学过程
一、情境引入
教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察,可以看到它们都是平的.用它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”,并与物体本身的形状一样.我们把这样的镜子叫平面镜,把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像.
再让学生观察自己在平面镜中的像,并提出一些问题让学生思考:
当你改变与平面镜间的距离时,像怎样变化?
像的大小与物体的大小有怎样的关系?
像的大小与平面镜的大小有关系吗?
这些问题,并不要求学生立即回答,目的是为了引起学生学习的兴趣,使学生对平面镜成像有一个感性认识,为学习本节的内容奠定基础.
二、新课教学
探究点一平面镜成像的特点
[探究]平面镜成像的特点
1.向学生示范并说明探究活动的目的和做法.
目的:
(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系.
(2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系.
做法:
边示范边讲解.
①像下图那样,将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上,用两个夹子夹住一玻璃板,竖立在白纸上.
②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.
③另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与前面蜡烛的像重合(左右移动,直到从不同位置看上去它们都重合在一起),这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置,把实验再做两次,每次都记下两支蜡烛的位置.
④在白纸上画出玻璃板的位置,移开玻璃板,用刻度尺画实直线把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来并比较它们的大小,再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.
⑤把测量结果填写下表中.
蜡烛到平面镜的距离
蜡烛的像到平面镜的距离
第一次
第二次
第三次
2.学生分组实验
以上把教材中的演示实验再改为学生实验,学生通过动手实验,自己进行分析总结,既有利于知识的学习,也有利于能力的培养.
3.在实验基础上得出成像特点
引导学生根据实验结果回答:
[师]①平面镜中的像与物体大小是否相同?
怎么知道的?
②像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等?
怎么知道的?
[生]①平面镜中的像与物体大小相同.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近,一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的.
②像和物体到镜面的距离相等,因两支蜡烛到玻璃板的距离相等.
师生共同分析得到平面镜的成像特点:
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.应用知识
[讨论]身高1.6m的人站在穿衣镜前,离镜0.5m,他在镜中的像多高?
像离镜多远?
当他后退0.5m时,像高和像到镜面的距离怎样变化?
[解答]
(1)像高1.6m,像离镜0.5m.
(2)人后退0.5m时,像高不变.像到镜面的距离增加0.5m.
探究点二平面镜成像原理
对于平面镜的像是靠光的反射形成的学生并不了解,老师可先给学生设疑,我们能看见物体,是因为有光射入眼睛,我们也能看到物体在平面镜里的成像,成像的光是从哪里来的呢?
然后利用教材图2.3—2分析平面镜成像的原理,边板画边讲授,进行解疑,这样既巩固了反射定律,又培养了学生研究新问题的能力.具体做法可按下面步骤进行:
1.在黑板上画出平面镜,先给出一个发光点S.然后提问学生:
[师]①S能发出多少条光线,方向如何?
②射到平面镜上的光线有多少条?
[生]①S能向四面八方发出无数条光线.
②射到平面镜的光线有无数条.
2.让学生选出一条入射光线,并画出它的反射光线,再选出另一条入射光线,并画出它的反射光线.
3.老师提出启发问题:
这两条反射光线沿传播方向能否相交?
如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上,会觉得这两条光线是从哪里发出的?
并在图上画出一只眼睛.
师生共同分析得:
①这两条反射光线不能相交.
②当眼睛正处于反射光线的路径上时,根据光线直进的经验,眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S1发出的.
边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长,得交点S′.
4.教师指导学生看课本图2.3—2随即指出
①S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点,所以S1叫虚像.
②物体上的每个点在镜子里都有一个像点,所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.
紧接着教师介绍平面镜的发展史.
平静的水面,抛光的金属面,都具有平面镜的作用.我国是世界上最早使用平面镜的国家之一.远古时期,人们就会利用平静的水面来作镜子来梳妆打扮.人们还利用水镜来美化环境.建于宋代的桂林花桥就是利用平静的水面造成的“倒像”,使花桥显得更加美丽,使之有“桂林山水甲天下”的美称.我国大约在四千年前的夏王时代,就有了铜镜.在战国时代,铜镜盛行,制作精美,但是,多是贵族妇女才能使用.近代发展了利用玻璃制成平面镜,才能在民间普遍使用了.
思考题:
岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的,为什么?
教师要引导学生明确以下几点:
①平静的水面可看做一个平面镜,它可以成虚像.②对物体上的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”.③由于树木和房屋上的各点与水平面距离不同,越接近水平的点,所成的像也距水面越近,所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了.
探究点三平面镜的应用
1.平面镜成像不仅用于日常生活,也在其他方面应用甚广.
[师]同学们想一下哪些地方用到平面镜?
[生甲]练功房里,演员用它来观察自己的姿势和动作.
[生乙]牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙?
[生丙]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
(1)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.
(2)教师画一个潜望镜示意图,如图甲所示
图乙潜水艇上的潜望镜
图甲潜望镜
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.
探究点四凸面镜和凹面镜
1.球面镜
反射面是球面的一部分的镜子叫球面镜.
2.球面镜的分类
a.用球面的内表面作反射面的叫凹面镜.
b.用球面的外表面作反射面的叫凸面镜.
3.凹面镜的性质及作用
a.凹面镜的性质
[演示实验1]用氦氖激光器平行射向凹面镜.
[现象]反射光会聚在一点上.
师生共同分析得出结论:
凹面镜能把射向它的平行光线会聚在焦点上.
[师]我们知道反射时光路是可逆的,平行光经凹面镜后能会聚在焦点上,那么,如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢?
[生]我们猜想光应平行射出.
[师]我们不能靠猜测来下结论,我们还是用实验验证一下.
[演示实验2]把光源放在凹面镜的焦点上
[现象]光源发出的光经凹面镜后成平行光.
师生共同分析得出结论:
如果把光源放在凹面镜的焦点上,光源发出的光经凹面镜后将成为平行光.
b.凹面镜的应用
①根据凹面镜会聚光的性质,可以制作太阳灶、太阳炉,天文学家们用凹面镜作大型反射式望远镜,还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等.
[师]十一届亚运会的火种,是藏族初二学生达娃央宗,在青藏高原上,利用射入凹面镜的太阳平行光,反射后会聚在焦点的性质,把火炬点燃而取得的.
②根据从焦点射向凹面镜的光线,反射后成平行光的性质,手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹镜作反射面,其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射击,使光束集中,亮度大,照射的距离远.
③凸面镜的性质及作用
a.[演示实验3]用氦氖激光器演示平行光入射凸面镜.
[现象]平行光线经凸面镜后变得发散.
师生共同分析得出结论:
平行光线经凸面镜后发散.
b.让学生手拿一个凸面镜,观察自己的像.
[师]像是放大的还是缩小的.
[生]凸面镜所成的像是缩小的.
c.相同口径的平面镜和凸面镜哪个视野大?
三、板书设计
第3节平面镜成像
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.
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.
三、球面镜
1.定义:
反射面是球面的一部分的镜子.
2.分类:
凹面镜、凸面镜
3.凹面镜的性质及应用
性质:
①凹面镜能使平行光会聚在焦点.
②使焦点发出的光线平行射出.
应用:
①太阳灶、太阳炉、内窥镜等.
②探照灯、手电筒、汽车头灯等.
4.凸面镜的性质及应用
性质:
凸面镜能使平行光线发散.
应用:
凸面镜可以扩大视野,如汽车上的观后镜.
四、教学反思
给教师意想不到的收获:
学生对平面镜提出了许多教师想不到的问题,例如:
为什么小镜子能照出很大的像?
摩托车旁的镜是不是平面镜?
课堂上说实话老师有些紧张,总担心学生提出怪异的问题,教师的智慧和灵活处理就显得尤为重要了。
本以为学生只能描述如何探究自己的猜想,没想到有一名学生并不满足于口头表述,说:
“老师我想边做边表述,行吗?
”我赶紧让他上台表述,全班同学给予了热烈的掌声。
之后还有一位同学站起来说:
“老师我还有一种方法,我先将两只手电筒放在等距离的地方,看看像是否在我猜想的那个位置。
”(逆向思维!
太好了!
)场面令我感动。
实验结论的描述时,也有同学大胆质疑:
我找到像的位置了,可是为什么像总会更高或更低些?
我动一动玻璃板后,有时又能用不亮的手电筒接到像呢?
这位同学对实验的评估,我在自制教具时并没有考虑垂直问题(因为玻璃板事先有要求做成垂直支架),这一来倒在课堂上让学生给解决了,这让我深信:
学生的细致可以超出教师!
第一章机械运动
第1节长度和时间的测量
教学目标
知识与技能:
1、知道国际单位制中长度的单位;2、知道国际单位制中时间的基本单位,并知道它与其它单位的关系;3、知道测量存在误差。
教学重点:
1、刻度尺的使用和测量时间;2、单位的换算和特殊测量。
教学难点:
1、单位的换算;2、刻度尺的使用方法。
教具准备
测长度工具:
刻度尺、皮卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器等。
计时工具:
石英钟、电子手表、机械停表、电子停表等。
教学过程
一、情景引入
学校每年都举行田径运动会,田径赛分为田赛和径赛两类,在田赛中通常以距离的长短来论成绩,这就要进行长度的测量,如图甲所示;在径赛中通常以时间的长短来论成绩,这又要进行时间的测量,如图乙所示。
请大家思考,时间和长度的测量用到哪些工具?
这些工具如何使用呢?
二、新课教学
探究点一长度的单位
在国际单位制中,长度的基本单位是米(m)。
在日常生活中,还常用到其它的长度单位:
千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。
它们之间的换算关系是:
1km=103m;1dm=10-1m;1cm=10-2m;1mm=10-3m;1μm=10-6m;1nm=10-9m。
长度的估测
问题1:
请目测一下黑板的长度。
(请几5个同学目测,再用米尺实际测量,比较谁目测的结果更准。
)
问题2:
人们正常走路一步的距离大约为0.5m,以此为长度标准,估测教室的长度。
(请两同学同时在教室中走路进行估测)
知识拓展
阅读课本第11页“小资料”,了解“米”的准确定义:
光在真空中
s内所经路径的长度定义为1米。
阅读课本第13页“小资料”,了解一些物体的长度或物体间的距离,形成感性认识。
探究点二长度的测量
1.常用的长度测量工具
活动一让学生说出所知道的长度测量工具如刻度尺等,然后教师出示一些常用的测量工具(刻度尺、卷尺、三角尺、游标卡尺、螺旋测微器)让学生观察。
活动二观察下图刻度尺的外形回答下列问题:
(1)它的零刻度线在哪里,是否磨损?
(2)它的量程是多少?
(3)它的分度值是多少?
在上图所示的刻度尺中,其零刻度线在左端(离最左端边缘有一小段距离),没有磨损,它的量程为0~8cm,也就是说它最多能测8cm的长度,它的分度值是0.1cm。
教师强调:
刻度尺的零刻度线如果磨损,要从一个清晰的整数刻度线量起。
2.使用刻度尺测长度的方法
活动学生分组实验,测量铅笔的长度、圆柱体的高、木块的长度、物理课本的长和宽等,教师及时纠正出现的问题,要求学会正确使用刻度尺。
归纳总结:
正确使用刻度尺的方法可用四个字加以概括,即“选、放、读、记”。
(1)选:
在实际的测量中,并不是分度值越小越好,测量时应先根据实际情况确定需要达到的程度,再选择满足测量要求的刻度尺。
(2)放:
即刻度尺的位置应放正,零刻度线对准被测物体的一端,有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测物体保持平行(如图甲所示),不能歪斜(如图乙所示)。
甲
乙
对于较厚的刻度尺,应使刻度线贴近被测物体(如图丙所示)。
零刻度线磨损时,要从其他清晰整数刻度线作为起始刻度测起,测量结果应该等于读出的刻度值减去作为起始的刻度值(如图丁所示)。
丙丁
(3)读:
即读数,视线要正对刻度线(如图所示);除读出分度值以上的准确值外,还要估读出分度值的下一位数值(估读值)。
图中铅笔长度为69.5mm,其中6
9mm是准确值,0.5mm是估读值。
(4)记:
指记录。
记录测量结果应包括数值和单位。
图中木块长度为2.77cm。
3.特殊长度的测量
(1)测量硬币的直径、硬币的周长。
探究:
不能直接用刻度尺放在硬币下进行测量,直径的位置难以判断,会使测量不准确。
只能用间接的方法进行测量。
方法1(卡尺法):
如左图所示,用直尺和三角板把硬币紧压在桌面边缘;借助两把三角板和一把刻度尺来进行测量。
或用一只三角板和一把刻度尺,如右图,用两把三角板紧夹住硬币, 均可从刻度尺上读出硬币的直径d。
根据公式L=лd 求出硬币的周长。
方法2(滚轮法):
在纸面上画一条直线,让硬币从某个记号开始,在纸面上沿直线滚动n周记下终点。
测出线段长度s,先求出每周的周长L=s/n,再利用L=лd求出硬币的直径d=s/nл。
方法3(替换法):
把硬币放在纸上,贴着边缘用笔画上一圈,再剪下对折,然后用刻度尺直接测量圆的d,即为硬币的直径。
根据公式L=лd求出硬币的周长。
方法4(化曲为直法):
拿一纸条紧贴着硬币边包几圈,用一大头针在纸条上扎穿一个孔,然后将纸条展开平放,用刻度尺测出相邻孔间的距离L,就是硬币的周长。
根据公式d=L/л求出硬币的直径。
(3)测量一页纸的厚度,探究:
纸的厚度为10 -4m,用毫米刻度尺测不出一页纸的厚度,也测不出二页纸厚度,但是能测出上百页纸的厚度,而一页纸的厚度只要把测出的厚度除以总张数就可以求出了。
(以多测少法)测量时取若干页纸(纸的页数要足够多),压紧后,用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度L,然后将总厚度除以纸的页数n,求出每页纸的厚度l=L/n。
(4)测量细铜丝的直径,测量道理与测量一页纸的厚度相同(以多测少法)。
测量方法:
找一支圆铅笔,把细铜丝捋直,将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数n,用有毫米刻度的刻度尺量出这个线圈的长度l,再将线圈长除以圈数所得的商就是金属丝的直径d=l/n 。
总结得出刻度尺的正确使用方法:
刻度尺要贴近被测物体;刻度尺要跟所测物体的长度平行;读数时视线要与尺面垂直;读数时要估读到分度值的下一位。
测量结果=数字+单位
问题1:
如何测量一个碗口的周长?
思路:
被测长度的特点:
①曲线;②规则(圆)。
测量方法:
①直接用卷尺测量;②化曲为直:
用细线绕碗口一周再拉直测量;③利用圆周公式C=2πr=πd:
两把三角板一把尺子夹紧碗口即可量出直径或用纸将碗口的圆描下,再将纸上的圆对折即可测出直径或利用几何方法(有多种方法)找到直径来测量。
问题2:
我国第一条高铁线——武广高铁,如何知道这条铁路的总长度呢?
思路:
被测长度的特点:
距离太大,难以直接用刻度尺测量。
测量方法:
①上网查找;②借助地图间接测量。
说明:
上述两个问题先分析特点,方法让学生讨论后再一一评价。
鼓励学生多找方法,并尽量找到简单实用的方法。
探究点三时间的单位及测量
1、时间的单位
在日常生活中,除了经常进行长度的测量外,也经常需要对时间进行测量。
在国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)。
在日常生活中,还常用到其他的时间单位:
年(y)、天(d)、时(h)、分(min)、毫秒(ms)、微秒(μs)。
它们之间的换算关系是:
1h=60min;1min=60s;1s=103ms;1ms=103μs。
2、时间的估测
活动:
(集体活动):
估测1分钟的时间长度。
(请三个同学上台面向黑板,其余同学当裁判,讲台桌上的大时钟面向“裁判”,教师喊计时开始,三名若认为1min时间到则举手,比比看谁对1min的时间估测更准一些。
)
3、时间的测量
讲解:
时间估测的结果精确度是不高的,当精确度要求高时,可以选择适宜的时间测量工具进行测量。
活动4:
(2人一组):
停表的使用。
(教师先利用多媒体对停表的使用方法进行简单讲解,然后教师喊口令,学生按停表计时,请同学相互帮助,共同搞清楚停表的使用方法。
)
探究点四测量误差
提出问题:
为什么测量值与真实值之间总会有差别?
教师讲解:
由于受所用的仪器、测量方法的限制和测量者的不同,所以测量值和真实值之间必然存在差别,测量值和真实值之间的差别叫做误差,误差是不可避免的。
交流讨论:
减小误差有哪些方法?
错误与误差有什么不同?
归纳总结:
减小误差的方法:
多次测量求平均值,选用精密的测量工具,改进测量方法。
错误与误差不同:
错误是指不按实验操作的有关规定的做法,是不正确的测量方法产生的,所以只要严格按要求去做,错误是可以避免的,而误差是不可避免的。
三、板书设计
第1节长度和时间的测量
一、长度的测量
1.常用测量工具;2.长度单位。
二、时间的测量
1.常用测量工具;2.时间单位。
三、误差
误差:
测量值与真实值之间总会有差别,这种差别就是误差。
错误:
由于不遵守测量仪器的使用规则,或读取、记录测量结果时粗心等原因造成的。
两者区别:
误差不能消除,但可以减小,例如多测量几次。
错误可以消除。
四、教学反思
首先是导入新课,由学校每年都举行田径运动会,引出想办法测出长度和时间,那么长度和时间怎样测量呢,很自然的引出今天的课题,学生也会觉得很自然,不会感到唐突。
在处理长度的测量时,我不按常规的方法,老师先讲如何操作,学生再动手操作。
我觉得这样不利于发展学生的独特思维和创新思维,什么都是老师怎样讲,学生怎样做,根本不是探究实验,而是验证性实验。
我先让“初生牛犊不怕虎”的学生根据自己多年来的经验动手用自己的刻度尺测出一个身边熟悉的物品的长度,然后报出数据,老师写在黑板上,在学生得意时,告诉他们在物理上大家的读数都是不准确的,一下子就激起了学生的好奇心,“为什么”之声则会不绝于耳,明显看出学生的不服气,这样学生就会把所有的心思都放在教师的释疑上,有利于重难点的突破。
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