初中八年級(初二)物理光的反射定律平面鏡成像的教案示例

1、光的反射定律平面鏡成像一、教學(xué)目標(biāo)1在物理知識方面要求（1）掌握光的反射定律，會用光的反射定律解釋有關(guān)的現(xiàn)象；（2）掌握平面鏡成像的原理和規(guī)律；（3）應(yīng)用平面鏡成像的規(guī)律解決一些簡單的物理問題2通過演示實驗，概括出平面鏡成像的特點，應(yīng)用光的反射定律推導(dǎo)出平面鏡成像的特點培養(yǎng)學(xué)生的觀察、概括能力，通過相關(guān)物理量變化規(guī)律的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)分析、推理能力3通過簡單的物理問題的解決使學(xué)生理解解決物理問題的基本原理和基本方法，如何建立已知與未知和所求之間的關(guān)系從而加深物理方法的學(xué)習(xí)二、重點、難點分析1重點是使學(xué)生掌握平面鏡成像的原理及推導(dǎo)過程平面鏡成像的特點是解決平面鏡問題的關(guān)鍵平面鏡成像是虛像，學(xué)生作圖時要

2、注意用虛線；平面鏡成像，其像和物關(guān)于平面鏡對稱的含義是像正立且與物等大2教學(xué)難點之一是如何澄清學(xué)生頭腦中“像”的概念要突破這一點就要讓學(xué)生清楚物理中像的準(zhǔn)確定義，生活中像、影、相又指的是什么意思嚴(yán)格區(qū)分教學(xué)中的相似與物理的“相似”有什么不同3 教學(xué)中的另一個難點是如何應(yīng)用平面鏡成像的特點解決實際問題最關(guān)鍵的是要抓住最簡單、最基本的方法三、教具1平面玻璃，蠟燭兩只（完全相同），火柴，大白紙一張（8開或更大一些），直角三角板，鉛筆2教學(xué)用直角三角板、直尺四、主要教學(xué)過程（一）引入新課光的反射現(xiàn)象和平面鏡在初中物理中已經(jīng)學(xué)到一些知識，今天我們來進(jìn)一步研究光的反射現(xiàn)象處處可見，平面鏡也是日常生活中常見

3、的物品，它們有什么特性呢？（二）教學(xué)過程設(shè)計1光線和光束光線是利用光的直線傳播而從光束中抽象出來的概念物體發(fā)出的光束，用一條帶箭頭的直線來表示光的傳播方向光線 光線是光束的抽象結(jié)果，實際是不存在的，而光束是客觀存在的在畫光線時注意光的傳播方式用直線表示， 要用實線，而光的傳播方向箭頭一般標(biāo)在直線段的中央部分光束可分為平行光束、發(fā)散光束、會聚光束三種情況2光線傳播到兩種介質(zhì)的分界面所發(fā)生的現(xiàn)象：反射和折射現(xiàn)象可能同時發(fā)生，也可能只發(fā)生反射現(xiàn)象，但有折射現(xiàn)象的同時一定有反射現(xiàn)象，只是反射現(xiàn)象有時極不明顯而不考慮通過作圖介紹入射點、法線、 入射光線、 反射光線、入射角和反射角的概念光在介質(zhì)中傳播時會

4、有能量損失（被吸收）光在兩種介質(zhì)界面上發(fā)生反射或折射時也要有能量損失3光的反射定律（ 1） （三線共面） 反射光線在入射光線和法線所決定的平面內(nèi)；（因果關(guān)系要注意）（2）（法線居中）反射光線跟入射光線分別位于法線的兩側(cè)；（3）（兩角相等）反射角等于入射角（因果關(guān)系）4鏡面反射和漫反射（ 1）鏡面反射：能成虛像的反射，入射光線是有規(guī)律的，反射光線仍 遵從一定規(guī)律進(jìn)行排序（2）漫反射：入射光線是有規(guī)律的，而反射光線是無序的，不能成虛像的反射，但每一條光線都遵從光的反射定律，漫反射是由于兩介質(zhì)的界面不光滑平整而造成的5平面鏡成像演示 在白紙中央用直尺畫一條直線，然后平放在水平桌面上，在直線的一側(cè)點一

5、個點A,將平面玻璃垂直于紙面且與紙上直線重合放置，將一支 蠟燭點燃豎直放在A處，在A點這側(cè)看點燃蠟燭的像.將另一支未點燃的蠟 燭放在直線（平面玻璃）的另一側(cè)，緩慢移動直至未點燃的蠟燭與點燃的蠟燭的像重合，好像未點燃蠟燭也燃燒起來一樣在紙上記下未點燃蠟燭的位置 在同學(xué)們都看清楚的前提下，將點燃的蠟燭熄滅讓同學(xué)討論看到的現(xiàn)象，總結(jié)平面鏡成像的特點（ 1）像：由物發(fā)出（或反射）的光線經(jīng)光具作用為會聚的光線（或發(fā)散的光線）所形成的跟原物“相似”的圖景這里的“相似”一詞與數(shù)學(xué)的相似含義不完全相同，數(shù)學(xué)中的相似是指對應(yīng)處成相同的比例，而這里的 “相似” 有時不同對應(yīng)處比例不同例如哈哈鏡中人的像與人相比相差

6、很大，但仍認(rèn)為是人的像（2）實像：是由實際光線會聚而形成可用眼直接觀察，可在光屏上顯示，具有能量到達(dá)的地方（3） 虛像： 是實際光線的反向延長線會聚而形成，不可在光屏上顯示，只能用眼睛直接觀察關(guān)于像的概念讓學(xué)生一定要很清楚，特別是要區(qū)分生活中的 “像” 的概念A(yù) 像片是物而不是“像”，畫像和像片具有相同的含義B.照相，實質(zhì)上是取得一個與人“相似”的一幅畫片，只不過不是用 筆畫，而是通過成像的原理制作就是了照“相”與長“相”具有相同的含 義C “看電影”也有人誤認(rèn)為是 “看電像”， 在初中就學(xué)過像的概念但人們在電影院看電影是要看銀幕上的圖景，銀幕上的圖景對于底片（拷貝） 來說是像的位置，像呈現(xiàn)在

7、銀幕上，作為物被眼晴看到，若真看“像”應(yīng)眼 睛向著放映機看，那是不可能的D “成像是客觀的，觀像是有范圍的”若電影院銀幕處未放銀幕，第 3頁 共 5頁放影機放影時，拷貝上的像仍呈在放銀幕處.戴近視鏡的同學(xué)看到的并不是 真實的物，而是這些物正立縮小的虛像.（4）平面鏡成像.A.平面鏡對光的作用，只改變光的傳播方向，不改變光束的性質(zhì).即 平行光束經(jīng)平面鏡反射仍為平行光束.發(fā)散（會聚）光束經(jīng)平面鏡反射仍為 發(fā)散（會聚）光束.B.平面鏡成像為虛像，作圖時用虛線表示.C.（將演示實驗中的白紙呈現(xiàn)給學(xué)生，通過作圖，測量得出）像點和 物點關(guān)于平面鏡呈面對稱.6.平面鏡的應(yīng)用（1）平面鏡控制光路.例1已知入射

8、光線及平面鏡的位置，控制反射光線.一束光線與水平 成40°角射來，欲使光線沿水平方向彳播，所放平面鏡與水平面成 角.答案：20°或70° .解析：題目中只要求反射光線水平，一定要注意可能出現(xiàn)兩種情況. 一 種是入射光線與反射光線之間的夾角是40。，一種是入射線與反射光線之間 的夾角是140° .例2證明：若入射光線的方向不變，將平面鏡繞入射點轉(zhuǎn)動8角，則反 射光線的方向轉(zhuǎn)動2 8角.證明：因為平面鏡轉(zhuǎn)動8角，則法線轉(zhuǎn)動8角，當(dāng)入射光線不變時，則 入射角增加（或減少）8角，由光的反射定律可知反射光線與法線的夾角也 增加（或減少）8角，則反射光線與入射光線之

9、間的夾角增加（或減少）29角，即反射光線轉(zhuǎn)動的角度為 2 8角.若上題改為若入射光線的方向不變，平面鏡繞入射點以角速度勻09速轉(zhuǎn)動時，則反射光線轉(zhuǎn)動的角速度時=2,（0 =y，=-三2，（2）平面鏡成像的觀察.例3 一人站在湖邊塔樓頂上觀察空中的氣球，已知樓頂離湖面高為 H, 人高不計.他看空中靜止的氣球時，仰角為 30° .他看水中氣球的虛像時， 俯角是60° ,問氣球靜止在湖面上方，離湖面多高？答案：2H.解析：幾何光學(xué)的突出特點是幾何作圖. 此題作圖的技巧是：先畫一條 水平線（在塔樓頂上）AB. A為塔樓頂端，過A點做AS直線且/ SAB=30° .過 A點

10、作垂直于AS的直線（用虛線）AS',且SS'直線（用虛線）要垂直于 AB. SS'直線交AB于C點.找到SS'直線的中點O,過。點作SS'的垂 線MN, MN交AS'于D點，用實線連接AD, DS,且標(biāo)明AS、AD、DC的光 線箭頭.如圖所示，注意箭頭方向不要畫反.A點為觀察者.過A點作MN的垂線交MN于E點.AE即為塔樓高，S'為氣球S的像.SO即為所求h.tan m。" 由圖可知4tan 60”r 1代入數(shù)據(jù)將3囹iSC h - H=AC= aF_ CS_ h十H" AC- ACh-HACh + HAC海1 h-H

11、解得：h=2H.例4圖2中AB表示一直立的平面鏡，P閏是水平放置的米尺（有刻 度的一面朝著平面鏡），MN是屏，三者相互平行，屏MN上的abg示一條 豎直的縫（即a b之間是透光的）.某人眼睛緊貼米尺上的小孔 S （其位置 見圖），可通過平面鏡看到米尺的一部分刻度.試在本題的圖上用三角板作 圖求出可看到的部位，并依次寫出作圖的步驟.第4頁 共5頁解析:c屏的像的位置）（尺的像的位置）圖 3作圖步驟：作S點對AB的對稱點S' , S'就是S的像點.連接S、疵延長，與AB交于6點.連接S'、C并延長，與P1P2交于一點，此點就是可看到部位的左端.連接S'、b并延長，與

12、P1P2交于一點，此點就是可看到部位的右端.上述順序也可以是或圖 4作圖步驟：分別作PF2、Ma、bN對于AB的對稱線P' p 2、M' a'、b' N', 則P' iP' 2就是P1P2對于平面鏡 AB的像，M' N'是 MN對于平面鏡 AB的像.連接S、a并延長，與P' iP' 2交于一點，并作該點對于AB的對稱點， 此對稱點在P1P2上，是可看到部位的左端.連接S、b'并延長，與P' iP' 2交于一點，作該點對于AB的對稱點， 此對稱點也在PiP2上，是可看到部位的右端.上述順序也可以是（ 3）平面鏡與運動學(xué)的綜合應(yīng)用例題 略（三）課堂小結(jié)1.平面鏡是一個非常重要的光學(xué)元件，在生活中應(yīng)用也很廣，這部分 光學(xué)知識為將來的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)2幾何光學(xué)的學(xué)習(xí)要突出幾何作圖，同學(xué)們應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范化的作圖格式進(jìn)行訓(xùn)