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1、1第四章第四章 光现象光现象 第第 3 3 节节 平面镜成像平面镜成像1.平面镜成像的特点:平面镜所成的像是正立、等大的虚像;像与物体到平面镜的距离相等;像与物体的连线与镜面垂直。2.虚像:平面镜所成的像不是光线会聚而成的,而是光线的反向延长线会聚而成的,这样的像为虚像。虚像无法用光屏承接。知识点知识点 1:1:平面镜成像的特点平面镜成像的特点1.像照镜子时,可以在镜子里看到另外一个“你”,镜子里的这个“你”就是你的像。2.平面镜成像的特点实验设计实验设计(1)实验目的:探究平面镜成像的特点。(2)实验原理:光的反射。(3)实验器材:玻璃板、白纸、两支相同的蜡烛、火柴、刻度尺。(4)实验步骤:
2、如图那样,在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。探究平面镜成像的特点探究平面镜成像的特点2把一支点燃的蜡烛放在 玻璃板的前面,可以看到玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的同样的蜡烛,竖立在玻璃板后面,移动蜡烛,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。移动点燃的蜡烛,重做实验。用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来,用刻度尺测量它们到平面镜的距离。分析论证分析论证 实验记录数据如下表所示。蜡烛到平面镜的距离像到平面镜的距离连线与镜面第一次10 cm10 cm垂直第二次20 cm20 cm垂直实验中,
3、未点燃的相同的蜡烛处于像的位置,它看上去好像也被点燃了,可知物、像大小相同,且是正立的。两次所画物、像的连线均与镜面垂直,且物到平面镜与像到平面镜的距离相等。可知平面镜成像的特点如下:平面镜所成像是虚像;像与物的大小相等;像与物的对应点连线跟镜面垂直;像与物到镜面的距离相等。平面镜成像特点,可以用一句话来概括,那就是“像和物关于平面镜对称”。实验点拨实验点拨 做平面镜成像特点的探究实验,一定要选取薄玻璃板做平面镜,不要用厚玻璃板,也不要用平常梳妆时的镜子,以便确定像的位置和像的大小;平面镜放置时要与白纸垂直,以保证点燃蜡烛的像能够跟未点燃蜡烛重合。实验中选用刻度尺的目的,是为了便于比较像和物到
4、平面镜3的距离大小。实验过程中应让背景暗一些,以便于寻找蜡烛的像。必须选用两支相同的蜡烛,这样可方便地比较像与物的大小关系。3.虚像在“探究平面镜成像的特点”实验中,镜后没有点燃的蜡烛,但我们却看到镜后好像有蜡烛,是什么原因呢?我们以点成像为例说明一下。如下图所示,我们从镜前点燃的蜡烛烛焰上任找一个发光点 S,它发出的光线照射到平面镜上,根据光的反射定律,可以作出它们相应的反射光线,这样光线是发散的,它们不可能会聚。将它们进行反向延长,其反向延长线相交于一点 S,反射光线就好像从 S点发出的一样,则点 S就是点 S 的像。由于镜后并不存在此发光点,故是虚像。对应于物体上每一个物点有一个虚像点,
5、这些虚像点就组成物体的虚像。虚像可以用眼睛直接观察到,但不能用光屏呈现。拓展延伸拓展延伸 (1)平面镜所成的像和物体外形完全相同,但物体与像不同部分间的对应关系却是有所不同的。物体和像上下一致,但左右相反。例如站在平面镜前的任何一个人,举起左手,镜子里的像就会举起右手。(2)虚像和实像:平面镜所成的像是由物体发出(或反射出)的光线射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成。如上图所示:点光源 S 在镜后的像并不是实际光线会聚形成,而是由反射光线反向延长线相交得到,所以 S叫做 S 的虚像,如果把光屏放在 S处是接收不到像的,因为虚像只能用眼睛看到,不能用光屏承接。平常所说的“镜
6、中花水中月”,说的就是镜子里的花摘不来,水中的月亮捞不出,只能用眼睛来观察,实际并不存在,属于平面镜所成的花和月的虚像。实像则是指那些不仅能用眼睛来观察,而且能够呈在光屏上的像。例如小孔成的像就是实像。(3)平面镜成像原理是光的反射定律,利用平面镜成像特点和光的反射定律作图,是中考一大热点。如上图是根据光的反射定律作图,下图是根据平面镜成像特点作图。作图时要注意光实际经过的地方用实线画出,而且实线上带有表示光的传播方向的箭头,不是光实际经过的地方用虚线画出,虚线上不能出现箭头。4巧记速记巧记速记 平面镜成像问题的解决必须借助于平面镜成像的特点,平面镜成像的特点可用“正立、等大、对称、虚像”来简
7、记。【例】 在“探究平面镜成像特点”的活动中:(1)实验室提供了如下器材:厚为 2 mm 的茶色玻璃;厚为 5 mm 的透明玻璃;直尺;光屏;两支相同的蜡烛;火柴。探究活动中应选用的玻璃板是 (填序号)。 (2)如图所示,点燃 A 蜡烛,在玻璃板的另一侧慢慢移动 B 蜡烛,直到与 A 蜡烛的像 为止,证明像与物的大小相同。 (3)为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛 B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上 ,证明平面镜所成的像是虚像。 答案答案: :(1) (2)重合 (3)不能接 收到像点拨：探究平面镜成像特点的实验应选用薄玻璃板。光屏上不能接收到像,证明平面镜所成的是虚像。知识点知识
8、点 2:2:平面镜的应用平面镜的应用1.利用平面镜可以改变光的传播方向平面镜的表面光滑平坦,当光照射到平面镜上时,能够被平面镜反射回来,从而改变光的传播方向。光在平面镜上反射时遵守光的反射定律,但平面镜对光既不会聚,也不发散。2.平面镜成像的应用平面镜成像在实际中有着广泛的应用,如:古人用的铜镜、现在人们使用的各种梳妆镜都可用来正衣冠;练功房里用大平面镜矫正舞姿;平静水面上呈现的岸上景物的倒影等。多个平面镜以不同方式组合可得到不同的成像效果,如军事上的潜望镜就是由两块与水平面成 45角的平面镜组成的。【例】下列各种现象中,不是利用光的反射的是( )A.夜晚,在路灯下出现人的影子 5B.晴天看见
9、“白云”在水中飘动C.汽车的后视镜能看到大范围内路段情况 D.手电筒的反光装置使光照得更远答案答案:A:A 点拨：路灯下人影的出现是光的直线传播形成的;“白云”在水中飘动是平面镜成像,汽车的后视镜利用的是凸面镜,手电筒的反光装置利用的是凹面镜,平面镜、凹面镜、凸面镜利用的都是光的反射现象。故只有选项 A 符合题意要求。考点考点 1:1:探究平面镜成像特点探究平面镜成像特点【例 1】 小明在“探究平面镜成像特点”的实验中,将一块玻璃板竖直放在水平桌面上,把点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前,然后将与 A 等大的蜡烛 B 放在像的位置,如图所示。在此实验中:(1)他还要用到的测量工具是: ,选用此测量工
10、具是为了 。 (2)选用两支等大的蜡烛是为了 。 (3)若移去蜡烛 B,在像的位置放一光屏,光屏上 (填“能”或“不能”)接收到蜡烛 A的像,这说明平面镜成 像。 答案答案: :(1)刻度尺;比较像与物到平面镜的距离是否相等(或比较像距与物距之间的关系) (2)比较像与物是否等大(或比较像与物的大小关系) (3)不能;虚点拨：本题考查“探究平面镜成像特点”实验中器材的选择、操作的要求及对虚像的认识。在探究中要测量物与像到平面镜的距离,故需要刻度尺;选用等大的蜡烛是看未点燃的蜡烛是否与蜡烛的像完全重合,以比较像与物的大小关系;由于平面镜成的像是虚像,是反射光线反向延长线的交点,故不能用光屏接收到。考点考点 2:2:平面镜成像作图平面镜成像作图【例 2】 如图所示,平面镜 OM 斜放在水平桌面上。6(1)请画出小球 A 在平面镜 OM 中所成的像 A;(2)若将平面镜沿顺时针旋转 90至 OM位置,请画出这个过程中小球 A 在平面镜中的像移动的轨迹。解解: :如图所示。点拨：由平面镜成像的特点知,物点与像点关于镜面是对称的。由 A 点向镜面作垂线并延长到等距 离处 A点,即为 A 点的像点。若连接 O、A,则有 OA=OA,当平面镜转过 90时,像的位置转动了 180,故像的轨迹是以 O 点为圆心,以 OA 为半径的半圆弧。