《学生实验探究平面镜成像》word 省优获奖教案.docx

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《学生实验探究平面镜成像》word省优获奖教案

第三节　学生实验：

探究平面镜成像

北京市第十一中学分校　张瑞

一、指导思想与理论依据

随着新课程标准的广泛推行，新的教育理念已逐渐被认可、重视和运用。

本节课本着新课程标准的基本理念：

加强实践活动和探究活动，发展学生的实践能力和创新意识；联系生活、联系社会，突出从生活走向物理，从物理走向社会的理念。

采用自主探究的学习方式，由学生自已设计探究平面镜成像的实验、动手完成实验、得到结论及进行评估价交流。

又因为平面镜本身是生活中经常用到的，所以本节课先从生活实例归纳物理知识，再由物理知识推广到社会生活中的应用。

二、教学背景分析

1.教学内容分析

平面镜是生活中经常要用到的，学生对此并不陌生，而且生活中类似平面镜成像的物理现象还有很多，所以本节课先从生活实例归纳物理知识，再由物理知识推广到社会生活中的应用。

本节主要讲述平面镜成像特点以及成像原理，应用平面镜成像解释生活现象。

2.学生情况分析

学生分析问题、解决问题的能力较差，动手能力不强。

对平面镜所成的像的大小不变、成虚像以及生活中的应用等知识掌握起来有一定难度。

本着把学习的主动权还给学生的原则，本节主要采用自主探究的学习方式，从生活实例引入，学生自己提出问题、猜想假设、设计实验、完成实验、得到结论、讨论分析，培养学生的观察、分析问题、语言表达、动手等各方面的能力。

3.教学方式

采用学生分组实验探究的学习方式；通过给出蜡烛的图片要求学生想办法描绘蜡烛引入新课，激发学生的学习兴趣；采用“平面镜成像原理”flash动画，形象、直观地说明虚像形成的原因，使学生能够很好地掌握虚像这个难点；通过铜镜视频和播放音乐使学生认识物理来自生活并指导生产、生活，体现从生活走向物理，从物理走向社会。

4.教学手段

“平面镜成像原理”flash动画，配套的多媒体素材（图片，铜镜视频，音乐），几只不同的镜子、平面玻璃板、两只大号的铁夹、塑料直尺、两支等长的蜡烛、火柴、两支同一型号的手电筒、铅笔、自制硬纸板光屏、一张白纸。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）知道平面镜成像的特点，了解虚像的形成。

（2）能够用平面镜成像特点解释日常生活中的简单现象。

2.过程与方法

通过平面镜成像特点的实验探究，让学生体验科学研究的过程和方法，学习实验过程中信息的记录、处理、分析。

3.情感、态度与价值观

（1）在探究平面镜成像特点的过程中，领略物理现象的美妙与和谐，体会获得知识的成功感。

（2）通过处理数据，分析数据以及对虚像和视角问题的解释，养成严谨、求实的科学态度。

（3）通过对生活中平面镜应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响，体会到从生活走向物理，从物理走向社会。

四、教学重点和难点

1.教学重点

平面镜成像。

2.教学难点

平面镜成像的特点。

五、教学流程示意图

六、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设

情景引入新课

新课教学

通过多媒体展示图片

请同学们利用你们面前桌子上的玻璃板以及蜡烛，看看能不能把蜡烛的形状描绘出来？

（要求描绘的蜡烛大小、形状与实物一致）

教师点评

引导学生应用蜡烛的像来描绘蜡烛。

请同学们拿起自己桌上的平面镜照一照，观察圆珠笔、橡皮、铅笔盒等在平面镜中所成的像。

教师提问：

你最想知道平面镜成像的哪些问题？

教师引导学生讨论、设计实验。

教师巡视、引导。

观察图片，开动脑筋，动手操作，有的学生找到了合适的角度利用自制硬纸板完成了绘图。

完成绘图的同学演示一下，并解释描绘的方法。

学生讨论、归纳可能有下列猜想：

（1）像与物的大小相同、形状一样；

（2）像与物到平面镜的距离相等；

（3）像与物左右相反；

（4）物与像一起运动，一起向左、向右或向上、向下。

学生讨论、设计实验。

通过实例操作，激发学生学习兴趣，引入新课。

通过猜想，使学生自主学习；通过实验观察，培养学生观察能力、创新能力、思考能力。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课教学

听取学生汇报，做适当点评。

强调用两个物体作为物和像。

实验表格：

学生汇报分组讨论的实验方案，选用的实验器材（平面玻璃板[平面镜]、两只大号铁夹[固定平面镜]、塑料尺[测物像到平面镜的距离]、两支同一型号的手电筒[物和像]、自制硬纸板光屏[接像]、一张白纸[定位物像和镜子]），确定实验步骤。

通过学生思考讨论、设计实验，培养学生观察能力，理解能力，语言表述能力，小组间协作能力。

实验次数

物距/

cm

像距/

cm

物像大小

左右关系

像的

正倒

像的虚实

教师讲解：

虚像：

光线的反向延长线会聚，只能用眼睛看到，不能用光屏接收到。

实像：

实际光线会聚形成，既能用眼睛看到，又能用光屏接收到。

（要求学生能够判断虚实像）

一组同学代表上讲台演示实验各个步骤，

其他同学可以适当补充。

听教师讲解

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课教学

下面大家亲自动手完成实验。

教师巡视并指导。

展示“平面镜成像原理”flash动画。

解释学生问题：

因为有真实反射光线进入人的眼睛，所以人能看见，但是由于人顺着反射光线延长线看到的像没有实际光线会聚，所以是虚像。

动手实验，并记录实验结果，实验探究完毕，整理实验器材，并分析论证，讨论实验结果。

学生代表汇报实验结果。

同学代表说明自己组实验结果：

猜想一：

像与物的大小、形状：

一样

猜想二：

像与物的上下关系、左右关系：

相反

猜想三：

像到镜面的距离与物体到镜面的距离：

相等

猜想四：

像与物的运动情况：

同时远离或靠近

猜想五：

像的虚与实：

虚像

学生提问1：

既然平面镜成虚像，为什么我们还是能看见呢？

培养学生动手实验能力，收集数据、分析数据、处理数据的能力，从而得出正确结论。

通过评估实验，养成严谨的科学态度，勇于表达自己的发现，鼓励创新。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课教学

教师解答：

这是一种正常的现象，像只是看上去大了，实际上物像等大，这跟人类的视角有关系，我们以后再仔细研究。

教师讲解：

我们都知道唐太宗与魏征的故事，魏征去世后，唐太宗说：

“以铜为镜，可正衣冠。

以古为镜，可知兴替。

以人为镜，可明得失……如今魏征去世，我失掉了一面镜子。

”由此可知镜子在我国古代很早就出现了。

[播放]铜镜的视频早在4000多年前的夏王朝时代，我们的祖先就制作出了世界上最早的铜镜，到战国时代镜子就非常盛行了。

随着铜镜的广泛使用，推动了人们对光现象的研究。

古希腊和古罗马经常发生战争，在一次战争中，著名的科学家阿基米德带领希腊人利用镜子反射强光，击退了罗马人。

[播放]音乐“海面倒映着美丽的白塔，四周环绕着绿树红墙”。

[提问]歌词中涉及什么物理知识？

[提问]为什么有的人装修时在客厅放置一面平面镜？

学生举例生活中平面镜的应用。

学生提问2：

为什么物体离镜子越近。

看上去像越大？

学生听教师讲解，并观看录像。

平静的水面上的美丽倒影。

客厅里看起来空间很大。

潜望镜、高大建筑物的玻璃幕墙。

使学生了解在历史长河中物理知识的运用无处不在，激发学生学习物理的兴趣，通过介绍古代平面镜的应用，感叹人类的文明史的伟大，拓展学生的视野，体现从生活走向物理，从物理走向社会。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

新课教学

由于课上时间有限，请同学们查找有关“光污染”的材料，考虑如何防止光污染，为了我们身边的环境，为了我们共同的地球，我们应该行动起来，保护环境。

[提问]哪位同学能解释本节课开始的实验现象？

我们是按照平面镜成的虚像透过镜子后的轮廓描下来的。

七、学习效果评价设计

（1）让学生列举生活中的平面镜，检验学生对平面镜成像的理解。

（2）通过小组实验，锻炼学生的动手能力，培养互相合作的精神。

（3）通过师生交流，得出正确结论，检测自己的归纳能力。

（4）课后通过学生完成学案习题，评价学生学习效果。

八、教学设计的特点

1.用生活中的实际小问题引入新课，把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前，使其感到惊奇，产生疑问，引起思维，激发兴趣，还可以获得解决问题的成功喜悦，有利于教学的进一步开展。

从被动的“不得不学”变成主动的“要学习”。

2.采用计算机多媒体模拟的方法突破难点。

对于平面镜成像的原理，通过多媒体课件演示得到结论，与物理知识的真实性相符，学生既能得到鲜活的印象，又有效地突破了教学难点；通过计算机动画模拟空间上物和像的连线跟镜面垂直；模拟人照镜子时因进退而引起像的位置发生变化的过程等。

3.以实际生活中的实物展示应用。

平面镜在生活中的应用很多，除教科书中介绍的例子之外，教师还可以展示实际生活中学生熟悉的实例。

例如，古代美女们钟爱的铜镜，或现在客厅、商场经常使用的入室镜子等。

还可以进一步解释引入新课使用的例子，通过平面镜在现代及古代生活中的应用实例的介绍，激发学生的学习兴趣，使学生充分体会到“从生活走向物理，从物理走向社会”。

比热容

【学习要求】

1、知道热量的初步概念；

2、知道什么是物质的比热容；

3、会根据水的比热容较大这一特性解释一些物理现象；

4、会根据吸放热公式进行有关热量的计算。

【例题选讲】

例1．下列说法中正确的是（）

A、一杯煤油用去一半，它的比热减为原来的二分之一

B、吸收热量多的物体比热一定大

C、高温物体放出的热量一定多

D、质量相同的水和煤油吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升长高的温度

例2、把质量为500克，温度为40°C的铝块加热到100°C，铝块吸收了多少热量？

如果这些热量用来给水加热，能使多少20°C的水升高到40°C？

例3、利用太阳能将2000千克的水从15°C加热到50°C，吸收的热量是多少？

相当于完全燃烧多少千克的烟煤？

（烟煤的燃烧值为2.9×10

焦/千克）

例4、质量不同，初温相等的大、小两个铁块，吸收了相等热量后将它们接触，则大、小铁块之间有没有热传递，为什么？

例5、在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象．而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为（）．

A．水的透明度高，容易吸收太阳能B．水的比热容比沙石的比热容大

C．水在蒸发时有致冷作用D．水的对流性能好

思路点拨：

沙漠地区缺水且多沙石，沙石的比热容较小，夜间沙石散热较多，温度降低较快，因而早晨气温较低；午间在阳光的照射下，沙石吸热后温度升高较快使得气温迅速升高，于是出现昼夜气温差别较大的现象．而沿海地区水多，水的比热容较大，海洋与沙漠地区在同样散热的情况下，海洋的温度降低不多，夜间气温不太低，白天气温也不会升得过快，所以，沿海地区昼夜温差不大．选项B正确．

例6、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图15-4中a图线所示。

若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是　

A．aB．bC．cD．d

【课上检测题】

一.填空题：

1.比热是物质的一种，水的比热是J（kg·℃）其物理意义是。

2.冬天供暖用的散热器中盛的是水，原因是。

3.一个杯子热水，放一段时间后，水的温度会降低，但其不变，喝掉一部分后，其质量减小，但仍不变。

4.可以用来量度内能的改变，各种形式的能量的单位都是。

5.用打气筒给车胎打气时，气筒的温度会升高，这主要是由活塞对空气使空气的增加的缘故。

6.2001年3月，和平号空间站完成使命，安全坠入南太平洋海域，当“和平”号进入稠密大气层时，燃起了熊熊大火，这是通过方法改变了它的内能，在“和平”号坠入南太平洋的过程中，它的势能（填增加、不变、减少）

7.物体之间发生热传递的条件是存在。

8.热传递实质是能量从物体传到物体，或从同一物体的

传到的过程。

9.和在改变物体的内能上是等效的，因此，用或用

来量度物体内能的改变。

10.铜的比热是铅的3倍，铜块温度升高6℃所吸收的热量可以使同质量的铅块温度升高℃。

二.选择题：

1.下列过程中，用做功的方法改变物体内能的是（）

A.用凸透镜在太阳光下取火B.用火炉来取暖

C.钻木取火D.用热水袋使身体变暖

2.用铁锤敲打铁钉时，铁钉的温度会升高，对这一现象解释正确的是（）

A.铁钉的动能增大了B.铁钉的机械能减小了

C.铁锤对铁钉做了功D.铁钉的机械能减小

3.用力将钉在木板中的钉子拔出时，钉子会变热，其原因是（）

A.钉子是用铁制成的B.拔出时钉子是运动的

C.钉子与木板之间有摩擦，克服摩擦做功，使钉子的内能增加

D.拔钉子时用的力太大

4.下列实例中，属于做功使物体内能增加的是（）

A.冬天，人站在阳光下感到暖和B.把一壶水放在炉灶上加热

C.用锯锯木头时，锯条温度升高

D.空调释放出的冷气，使房间温度降低

5.一个物体的温度升高了，那么物体（）

A.一定有物体对它做功B.一定是从外界吸收了热量

C.内能一定增加了D.一定对外做了功

6.关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法中正确的是（）

A.物体的温度升高，它的内能一定增加

B.物体吸收了热量，温度一定会会升高

C.物体的内能增加了，一定是吸收了热量

D.物体的温度降低了，一定是放出了热量

7.把一个质量一定的物体分成两部分，其质量之比为

，则它们的比热之比是（）

A.

B.

C.

D.

8.下列说法中哪些是正确的（）

A.比热与热量有关，物质吸收或放出的热量越来越多，比热也越大

B.温度，质量相同的不同物体，比热大的含的热量多

C.单位质量的某种物质，温度降低1℃时，放出的热量也可以叫做该物质的比热

D.物体的温度越高，质量越大，比热就越大

9.质量相等的一个铁球和一个铝球，它们都升高了1℃，则（）

A.放出的热量相等B.体积变的相同

C.吸收的热量不一样多D.比热变得相同

10.0℃的冰熔化成0℃的水时，则（）

A.0℃的冰比0℃水含的热量少B.水和冰的比热不相等

C.0℃的冰不含有热量D.水的质量大于冰的质量

11.将比热不同的铝和铁同时放入一杯热水中则下列说法正确的是（）

A.铝吸收的热量多B.铁吸收的热量多

C.铝和铁吸收的热量相同D.无法确定

12.质量相等的水和酒精放出了相等的热量，那么（）

A.水的末温一定比酒精低B.水的末温一定比酒精高

C.水降的温度一定比酒精多D.水降的温度一定比酒精少

13.已知

，升高的温度之比为

，吸收的热量

，则甲乙两物体的比热之比是（）

A.

B.

C.

D.

14.使质量相等的铜块和铁块同时从沸水中取出来，并放在冰上，能使冰融化得较多的金属是（）

A.铜块B.铁块C.可能是铜块也可能是铁块D.无法确定

三.计算题：

1.假设太阳垂直照射到地面上，每

的面积上，每年可获得428400J的热量，用这些热量给水加热可以使多少kg水从20℃升高到60℃？

2.洗澡时，假设热水管内每小时流出80℃的热水20kg，为了得到温度为40℃的温水来洗澡，求每小时冷水管应流出多少kg15℃的冷水？

【中考新题】

1、（多选题）下列现象可能发生的是

A．不用加热也能使物体温度升高

B．对沸腾的水加热，水温不断升高

C．压缩物体时，物体内部的分子只存在斥力，不存在引力

D．水温越高，糖在水中扩散越快

2、对以下现象解释正确的是

A.夏天，从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现了小水――蒸气凝华

B.烈日下，在海边玩耍常感觉沙子比水烫――说明沙子的比热容比水大

C.两杯质量相同的热水和冷水，往其中各加一块糖，过一会儿品尝，热水较甜――温度越高，热运动越剧烈

3、水比热容较大的性质，在日常生活、生产、技术中有着广泛的应用。

下列事例

中哪个不是应用这一性质

A．北方冬天，用热水循环来供暖

B．初春傍晚，在秧田里灌水可防止秧苗冻坏

C．用水来冷却汽车的发动机D．夏天给教室洒水，感觉凉爽

4、下列说法正确的是

A．高温物体的内能一定大B．内能大的物体，温度一定高

C．物体的内能变小，温度一定降低D．物体的内能变小，温度可能降低

5、湛江是一个美丽的海滨城市，气候宜人，昼夜温差小，这是由于海水的比热容比沙石的比热容____________的缘故（填“大”或“小”）．但由于工业和交通每天消耗大量燃料，大部分成为环境热源，城市人口过多、高楼林立等原因，从而使市区温度比乡村温度高，这就是人们常说的_____________效应．近几年来，湛江市区增加了大量绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，某人工湖的湖水质量约为2×107kg，当水温升高20C时，则湖水吸收的热量为__________J，盛夏时节能大大减弱周围地区的上述效应．[水的比热容为4.2×103J／（kg·℃）]

6、制冰厂工人，用冰钩夹着巨大的冰砖轻松在地上拖行,是因为冰砖在滑行过程中，底面的冰由于克服而使它的，冰（选填物态变化名称）成水，从而减小了与地面间的.

7、比热容是物质的一种特性。

用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容

（填“相同”或“不同”）。

质量均为1kg的铜块[c铜=3.9×102J/（kg·℃）]和铅块[c铅=1.3×102J/（kg·℃）]，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了

J的热。

8、小兰在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶要比煮沸同样多的水快，这是为什么呢?

请你运用所学的物理知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法。

（1）你的猜想是：

________________________________________；

（2）验证猜想的办法是：

___________________________________

____________________________________________________________

9、植树造林既可提高农民经济收入，又可以优化生态环境，调节气温．据某新闻媒体报道，一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为1.2×l05J，如果这些太阳能全部被初温为25℃，质量为50kg的干泥土所吸收，那么可使这些干泥土的温度升高到多少℃?

[干泥土的比热容c=0．8×103J／（kg·℃）]

【知识点归纳】

1、比热容是反映物质的热学特性的物理量，每千克的某种物质，温度升高1°C

时，所吸收的热量，叫做这种物质的比热；

2、水的比热容比较大；

3、计算物体吸收热量的公式是

【课后练习题】

一、选择题

1、两个物体互相接触，没有发生热传递，这是因为

A它们的热量相同B它们的温度相同

C它们的内能相同D它们的热能相同

2、两个物体之间发生热传递时，传递的是

A质量B温度C比热D热量

3、下列事物中由于做功而使物体内能增加的是

A湖水被太阳晒热B开暖气后，教室里温度升高了

C通电后，电熨斗发烫了D水烧开了，蒸汽将壶盖顶起

4、下列事物中，机械能转化为内能的是

A用锯锯木头，锯一段时间，锯条和木头都发热

B用煤气将壶里的冷水煮沸

C用电烤箱将食品烤热D钢水变成钢锭

5、下列关于温度、热量、比热的说法正确的是

A温度越高，物体具有的热量越多

B温度越高，物体的比热越大

C吸收的热量越多，物体的比热越大

D物体吸收了热量，温度不一定升高

6、质量和温度都相同的铁块和铜块（C铁>C铜），它们放出相同的热量后，再相互接触时

A热从铁块向铜块传递B热从铜块向铁块传递

C不会再发生热传递现象D条件不足，无法判断

二、填空题

1、酒精的比热是

焦/（千克

℃），读做。

2、水的比热是4

焦/（千克

℃），它的物理意义是。

3、的燃烧值是4

焦/千克，现需热量4

焦，要完全燃烧克汽油

才能得到这些热量。

4、做功和都可以改变物体的内能。

5、质量相等的水和煤油，都降低相同的温度，放出热量较多的是，因为

的比热较小。

6、冬天很冷的时候搓搓手，使手变暖，这是通过的方法改变物体的内能，

有时摸一摸热水袋使手变暖，这是通过的方法改变物体的内能。

7、的比热为

焦/（千克

℃）,质量100克的铝，温度是120℃，放出

焦热量后，温度降为℃。

8、汽车发动机是用水来冷却的，这是因为水。

9、木块从斜面上滑下来的过程中，由于克服摩擦阻力做功，使它的机械能，内能。

三、实验题

1．举出做功改变物体内能的三例：

（1）

（2）

（3）

2．举出物体对外做功，内能减少的三例

（1）

（2）

（3）

四、计算题

1、5千克水，温度从20℃升高到100℃，吸收多少热量？

2、质量500克的铁，温度从20℃升高到120℃，吸收热量

焦，求铁的比热。

3、1千克的铜，放出

焦的热量，温度降到50℃，求铜的初温度。

C铜=

焦/（千克

℃）。