第3节 平面镜成像
一、目标要求
1.了解平面镜成像的特点。平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的。 了解日常生活中平面镜成像的现象。
2.经历“平面镜成像特点”的探究过程,学习实验探究的基本思路和方法。 通过折纸,感悟虚像的形成原因。
3.在探究“平面镜成像特点”中体会克服困难、解决问题,“发现”成功的喜悦。通过对桂林山水的图片观察,感受大自然的美。通过对平面镜的物与像对称的讨论,领略平面镜成像中的简洁对称之美。通过实验,培养实事求是的科学态度。 通过利用平面镜的小发明、小制作,认识平面镜在科学技术、生产和生活中的广泛应用。 二、重点与难点
重点是设计探究平面镜成像特点的实验探究活动,难点是虚像概念的建立过程。 三、教学过程
1.实验探究过程设计
学生对平面镜很熟悉。通过节首图“桂林山水”,将平面镜的概念进一步拓广,同时学生能感受大自然之美。
在平面镜成像实验探究中,要解决两个问题:一是掌握平面镜成像的特点,二是要学习实验探究的基本思路。
(1)创设情景,提出问题
让学生观察自己在平面镜内所成的像,并对成像的大小提出看法。通过观察,很多同学会象小聪一样,得出像比物小的想法。老师可以象小明那样把手放在镜子上,得出不同的结果。在此情景下,学生产生认知冲突,提出平面镜成像到底有什么规律的问题。
(2)设计实验,进行探究
制定计划与设计实验是本节课的重点。要让学生展开想象的翅膀,通过讨论,确定实验器材,制定实验计划及实验步骤。在课堂讨论中老师可适当提问加以引导,这样做可充分调动同学思维的主动性,使学生思路更加清晰,实验更有兴趣,实验探讨更有创造性,使学生有了敢于思考,敢于探索,敢于创新的精神。
用玻璃板作平面镜,用相同的物体与像进行比较,通过视觉和触觉来感知虚像,是这个实验设计的三个极巧妙之处。如何让学生想到这些方法,是设计探究的关键。教材中,在实验中发现问题,学生讨论交流,以对话为路标,来经历这个设计过程。
探究中,应该让学生把蜡烛至少换一个位置,再重做一遍实验。这样要求的目的,是为培养科学态度,以免由于为了节省时间而忽略缺少必要实验的环节,长此以往,会使学生养成不良的研究习惯,或形成以偏盖全的片面的思维方法。
(3)分析与论证,提出新的猜想与假设
在学生对若干次实验结论的分析时,要引导学生感知对称之美,提出关于物距和像距的猜想,进行探究。
学生的探究活动,因为具有示范作用,所以要求学生按探究的环节进行。为了使学生通过动手实验,自己总结出规律,老师要积极引导学生讨论交流,帮助学生制订探究的计划。
(4)结论
通过探究活动,要求能总结出平面镜成像特点: ①像与物体大小相同。?
②像和物体到镜面的距离相等。 (5)实验探究中的几点说明
找出物体在平面镜中所成的像的位置,是学生探究出平面镜成像特点的关键。实验时选用的玻璃要薄些,如果用厚玻璃做这个实验,可能会看到两个不重合的像。为了准确总结出“物像等距”的特点,可以在纸上事先画好坐标。
这个实验也可以用两个相同的跳棋子来做。把一张白纸的半边涂黑(或贴上一张
复写纸)铺在桌面上,把一个跳棋子放在玻璃板前面纸的白的半边上,玻璃板后面就出现清晰的棋子的像。另外拿一个棋子放在玻璃板后面,移动这个棋子,直到看上去它跟像完全重合。这样做实验更为简便易行,学生都可以做好。
2.了解虚像是怎样形成的
实验探究中,学生可以通过视觉和触觉来感知虚像,但很难从根本上理解平面镜的虚像是怎样形成的。所以教材的图4-3-4中,利用反射定律对光束分析,让学生来了解虚像的成因。为了使同学们能直观地看到光的传播过程及成像原理,有条件的老师可以用计算机课件来演示,结合实验时在玻璃板后面用屏幕接不着像的事实,使同学们理解虚象不是光的汇聚形成的。
在“讨论交流”中,用纸条模拟演示过程,学生可进一步形象直观地认识平面镜成像的物理过程,从纸条的折叠和展开过程中能形象生动地认识物像关于镜面对称的关系。并由此总结出作图方法。
3.平面镜成像的一些应用
平面镜的应用比较广泛,教师引导学生对身边的事物观察,讨论一些平面镜成像的应用,例如水面倒影。也可以作为课后的活动,让学生调查生活中平面镜的使用等问题,或搞一些小发明,小魔术如万花筒等。
第4节 光的折射规律
一、目标要求
1. 通过实验探究,知道折射光线、折射角的涵义,了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折规律。了解光在发生折射时,光路的可逆性。 了解生活中的光的折射现象,并能用光的折射规律进行解释。
2. 经历“光的折射规律”的探究过程,学习描绘光路、记录实验数据的方法。 体验由折射引起的错觉,在实验中养成实事求是的科学态度。
3. 初步领略折射现象的美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。 二、重点与难点
重点是光的折射规律,难点是用光的折射规律解释现象。 三、教学过程展开
1.实验探究过程设计:
首先让学生观看海市蜃楼的图片(图4-4-1)或视频(见所附光盘),引起学生的学习兴趣。然后通过观察图4-4-2的实验现象引入课题,从而激发学生的思维,引发学生思考。
用实验演示光从空气射入水中的折射现象时,教师应引导学生从实验现象抽象出光的折射示意图,最后画出光路图,由此认识入射点、入射光线、折射光线、法线、入射角、反射角等,为进一步探究光的折射规律作准备。有许多同学认为反射现象和折射现象二者不会同时发生。但事实上常常是反射和折射同时发生。借助这个演示实验,要澄清学生的模糊认识。 实验探究中,先介绍实验装置:激光光源、玻璃砖等。让学生猜想,一束光射到玻璃砖平面上,进入玻璃的光线将沿什么方向行进,如果改变方向,是向界面偏折呢,还是向法线偏折?明确观察目的和观察对象。实验时,应改变入射光线的方向三次,注意观察玻璃中折射光线的方向怎样改变,记录光路。实验中如何记录光路,对学生是一个难点。教师引导学生由发光点、入射点、从玻璃的出射点来确定光路。最后,让学生总结出光从空气斜射入玻璃中时的折射规律。
2.光路的可逆性: 用实验模拟小猫叉鱼问题,由于折射成像问题比较复杂,让他们到实际中体验,使他们相信折射真的产生错觉。并由此引出折射光路可逆性的讨论。
光路的可逆性也可通过实验来验证,让光由空气射入水(或玻璃)中,记下入射光线、入射点、折射光线的位置,再让光线逆着折射光线方向射入,让学生观察光线是否逆着原入射光线方向射出。
3.物理欣赏: 对折射的奇异现象,要求学生领略物理现象的奇异、美妙,获得对自然现象的热爱、亲近的情感。用光的折射解释课文所提供的物理现象对初中学生而言比较困难,因此只要求学生能知道这些现象是由于光的折射造成的,不必要求学生都能够进行解释。
第5节科学探究:凸透镜成像
(两课时)
一、目标要求
1.知识与技能
? ? 了解透镜的种类。
? ? 了解透镜的焦点、焦距,认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。 ? ? 探究并知道凸透镜成像的规律。 ? ? 了解透镜在投影仪中的应用。 2.过程与方法
? ? 能在探究活动中,初步获得提出问题的能力。 ? ? 通过探究活动,体验科学探究的全过程和方法。 ? ? 学习从物理现象中归纳科学规律的方法。 3.情感、态度与价值观
? ? 具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和生活中的物理道理。 ? ? 初步建立将科学技术应用于实际的意识。 二、重点与难点
本节教学的重点是探究凸透镜成像的规律,这也是教学的难点。 三、教学过程
第一课时 认识透镜
(一)谈话导入: (二)新授:
1.凸透镜和凹透镜认识:
①先让学生观察眼镜镜片,看看近视镜片和远视镜片有什么不同,然后学生出示各种各样的透镜:有的中间厚边缘薄,有的中间薄边缘厚,并画出板图如课本图3.1-1所示。再说明透镜是组成照相机、投影仪、显微镜、电影放映机等光学仪器的重要元件。? ②照课本图3.1-2简单介绍一下透镜的主光轴和光心。对于光心,让学生知道大致在透镜的中心处即可。??
2.想想做做
做课本图3.1-3的实验来研究凸透镜对光的会聚作用。可让学生分组做,最好人人动手,以增加学生的体验,要使学生对凸透镜这种重要的光学元件对光的作用了解得充分一些。这个实验,可以在阳光下做,也可用平行光源(可用手电筒代替,但距凸透镜要远些)
做,还可利用平行光源、光具盘和凸透镜演示。实验时,可以量出焦距。?
用凹透镜代替凸透镜实验,可以说明凹透镜不能使平行光线会聚,对光有发散作用。?3.焦点和焦距
根据实验现象画出板图如课本图3.1-4所示。介绍凸透镜的焦点、焦距,并在板图上用符号标出。?对于学习基础好的学生,还可以进一步说明:?
①凸透镜的会聚作用是由于光线通过它的两侧表面发生两次折射造成的;? ②焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强(光线通过后偏折得厉害);?
③凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短:表面越凸,焦距越短。每个凸透镜的焦距是一定的。??
(三)课堂小结,作业.
1、拿两块透镜让学生测出焦距。这个问题已经在“想想做做”的栏目中做过了,这里让再做一遍,是让学生加深印象,同时让他们知道,不同的透镜焦距是不同的。? 2、焦距短的透镜偏折得更多些。?
3、把小灯泡放在凸透镜的焦点上,小灯泡发出的光通过凸透镜后就可以变成平行光。这里利用了前面学过的光路可逆性。?