2020八年级物理上册平面镜成像 6页

平面镜成像 ‎【学习目标】‎ ‎1.知道平面镜成像的特点；‎ ‎2.掌握平面镜成像的光路图，会利用平面镜成像的特点作图；‎ ‎3.理解生活中平面镜成像的现象及平面镜成像的应用。‎ ‎【要点梳理】‎ 要点一、平面镜成像 ‎1.平面镜：生活中常用的镜子表面是平的，叫做平面镜。‎ ‎2.平面镜的符号：‎ ‎3.探究平面镜成像的特点：‎ 提出问题：平面镜成像有哪些特点？‎ 设计实验：怎样确定像的位置？怎样比较像与物的大小？‎ 实验器材：方格纸、玻璃板、相同的物体、刻度尺、铅笔等。‎ 实验步骤：‎ ‎（1）如图所示，将茶色玻璃板（平面镜）竖直放置在一张方格纸上，并准备两个相同的物体（如棋子）以及刻度尺、铅笔等。‎ ‎（2）在玻璃板前放一个棋子A。看一看，它的像是在镜前还是在镜后？ （3）将另一个相同的棋子B放到镜后，使它与棋子A在平面镜中所成的像重合，此时棋子B的位置就是棋子A的像的位置。 （4）观察并比较棋子A的像与棋子B的大小。 （5）用铅笔在方格纸上画出平面镜以及棋子A和棋子B的位置，并画出两棋子到镜面的距离。‎ ‎（6）将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。能否从白卡片上直接观察到棋子A的像。‎ ‎（7）改变棋子A的位置，重复上面的实验，并将测得的数据记录在下表中。‎ 实验序号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 实验结论：平面镜所成的像是虚像，像和物大小相等，且它们到平面镜的距离相等，像与物相对于镜面对称。‎ ‎4.虚像：能被人看见，但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像。‎ 要点诠释：‎ ‎1.实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置；‎ ‎2.试验中平面镜要和桌面垂直，否则怎么移动B都不能和A的像完全重合；‎ ‎3.试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像，这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的；‎ ‎4.实验用两个完全相同的棋子，是为了比较像的大小和物体的大小。‎ ‎5.用一张白纸（光屏）放到玻璃板后面，白纸（光屏）上看不到蜡烛的像，证明成的像是虚像。‎ 要点二、平面镜成像的应用 6‎ ‎1.平面镜的作用：‎ ‎（1）成像如：水中的倒影、练功房的镜子、扩大视觉空间等。‎ ‎ ‎ ‎（2）改变光的传播方向如：潜望镜 ‎2.光污染：平面镜使用不当，就可能带来麻烦，甚至造成光污染。‎ ‎3.平面镜成像作图：‎ OA，OA′为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如下 图示。利用平面镜成像，作出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点S的位置。‎ 第一步：先将两条反射光线反向延长，交点为S′；‎ 第二步：再根据平面镜成像的特点作出像点S′对应的发光点S；‎ 第三步：最后连接SO、SO′为两条反射光线的入射光线。（注意反向延长线、辅助线用虚线）如图所示：‎ 要点诠释：‎ ‎1.根据平面镜成像的原理，无论镜子大小，都能使物体形成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大 小只能影响观察到的像的范围。‎ ‎2.站在平面镜前的人，向平面镜走近时，人们往往以为像“变大”了，其实改变的是视角，视角大感觉 6‎ 看到的物体就大。如图：甲、乙中树是一样大的，但是甲图中的人感觉树更大些，这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人以为汽车远小近大，驶近的汽车“变大”了。‎ ‎　　　　　　　　　　 ‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、平面镜成像的特点 ‎1.如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α为（　　）‎ A．30° B．45° C．60° D．90°‎ ‎【答案与解析】根据题意，小球水平向右运动，小球的像竖直向下运动，所以小球到达A点时，像也到达A点，所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A；‎ 根据题意，当小球在图示中的B点时，像点在竖直方向的C点，平面镜过BC连线的中点D；‎ 平面镜一定在AD连线上，其中：‎ ‎∵BD=CD，AD⊥BC，‎ ‎∴AD是∠BAC的角平分线，‎ 又∵∠BAC=90°，‎ ‎∴∠BAD=45°，如图所示：‎ 所以题干中的夹角α=45°。‎ ‎【总结升华】确定平面镜的位置时，利用像与物关于平面镜对称的特点，并且注意找到平面镜通过的两个点，从而确定平面镜的位置。‎ 举一反三： 【变式】（2011安徽）如图所示，水平地面上斜放一个平面镜，有一玩具车向镜面开去，要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向下运动，则镜面与地面的夹角应该等于 。‎ ‎【答案】45°‎ 类型二、平面镜成像作图 6‎ ‎2.如图所示，CD是入射光线AB经平面镜反射后的光线，EF是从同一光源S发出的经同一平面镜反射后的另一条光线。试用光的作图法确定光源S的位置。‎ ‎【思路点拨】第一步：根据平面镜成像的特点，由于光沿直线传播的经验，人感觉光好像是从进入人眼的光线的反向延长线的交点S′处发出的，确定像点S′；第二步：根据入射光线AB和它的反射光线C，可以画出一条法线，根据法线垂直平面镜，确定平面镜的位置；第三步：根据像和物到平面镜的距离相等，确定发光点S。‎ ‎【答案与解析】将两条反射光线反向延长，交点为发光点S的像点S′，再作出S′点关于平面镜的对称点S，即为光源的位置。如图：‎ ‎【总结升华】题目考查了利用平面镜成像特点作图和利用光的反射定律作图。‎ 举一反三： 【变式】如图所示，S′为点光源S在平面镜MN中的像，SA为点光源S发出的一条光线，请画出平面镜MN，并完成光线SA的光路。‎ ‎【答案】‎ 类型三、综合应用 ‎3.一个身高‎1.8米的人，至少用多长的平面镜就能看到自己的全身像（　　）‎ A．‎0.45m B．‎0.9m C．‎1.2m D．‎‎1.8m ‎【思路点拨】根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称。分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画图，结合三角形中位线的知识，可得平面镜长应为人身高的一半，镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度。‎ 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】如图所示A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置。EF为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′、C′、B′为A、C、B的像，因为OC=OC′，所以OC=1 /2 CC′根据三角形中位线的性质可知：EF=1/ ‎2 A′B′=1 /2 AB，EF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，所以镜的长度应为人身高的一半。此人身高‎1.8m，则镜长最小为‎0.9m。‎ ‎【总结升华】题目考查了根据平面镜成像特点的原理图解决实际问题的能力，需要注意的是平面镜的位置应满足：镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点，否则也无法看到全身的像。‎ 举一反三： 【变式】身高‎1.70m的人站在竖直放置的平面镜前，要想看到自己的全身像，平面镜最少应多长，对平面镜的悬挂有何要求？‎ ‎【答案】镜长最小为‎0.85m；镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度。如下图所示：‎ 类型四、试验探究 ‎ ‎4.小丽在水平桌面上用薄透明玻璃板和两支完全相同的蜡烛A、B，探究平面镜成像的特点。‎ ‎（1）在实验中小丽视线正对薄透明玻璃板，看到蜡烛A的“像”，马上把蜡烛B放在所看到“像”的位置，并在白纸上记录实验情况如图24所示。其中MN是玻璃板的位置，a是点燃的蜡烛A所在位置，b是蜡烛B所在位置。小丽根据实验记录发现“像与物到镜面的距离不相等”。出现这种现象的原因是________。‎ A．薄透明玻璃板与水平桌面不垂直 B．找像时没有从多个方向观察 C．实验过程中没有使用平面镜 ‎ D．实验过程中没有点燃蜡烛B ‎ ‎（2）在老师的帮助下，小丽解决了实验中存在的问题后继续实验。她经过多次实验 并记录了实验数据如下表。由此可以得到的实验结论是：________。‎ 物距/cm ‎2.8‎ ‎3.2‎ ‎3.8‎ ‎4.5‎ ‎6.3‎ ‎6.5‎ 像距/cm ‎2.8‎ ‎3.2‎ ‎3.8‎ ‎4.5‎ ‎6.3‎ ‎6.5‎ ‎【答案】（1）AB（2）像与物到镜面的距离相等 6‎ ‎【解析】（1）如果玻璃没有竖直放置，蜡烛A所成的像就偏上或偏下，始终不能让蜡烛B与蜡烛A的像高度相同，所以蜡烛B与蜡烛A的像不能完全重合，这样像的位置就找不准；如果找像时没有从多个方向观察蜡烛B与蜡烛A的像是否完全重合，像的位置可能也会不准确。（2）分析表中物距和像距的数值可以得到结论，像与物到镜面的距离相等。‎ ‎【总结升华】这是一道信息题，探究平面镜成像特点的实验过程。题目重在考查探索过程中遇到的困难，解决的方法。这就要求学生在做实验的时候，要多动手，多思考，重视实验过程。‎ 6‎