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第十三講 平面鏡成像
A.學(xué)前導(dǎo)讀
水中撈月為什么撈不到月亮呢？
鏡子中的你和真實(shí)的你有什么異同？
如果你想把自己和一座很高的建筑物照到同一張照片中，有什么方法？
B.知識(shí)詳解
實(shí)驗(yàn)一：探究平面鏡成像特點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)器材：薄玻璃板、固定夾、兩支蠟燭、打火機(jī)、白紙、刻度尺.將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面，觀察到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像.另拿一支相同的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，使它與前面蠟燭的像重合.改變點(diǎn)燃的蠟燭位置再重復(fù)做兩次實(shí)驗(yàn)，記錄每次兩支蠟燭的位置.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論（知識(shí)點(diǎn)1）：平面鏡成像特點(diǎn)①等大： ；②等距： ；③垂直： 與鏡面垂直；④虛像：成的像為 .
實(shí)驗(yàn)二：平面鏡成像原理
光路圖說(shuō)明（知識(shí)點(diǎn)2）：點(diǎn)燃的蠟燭S發(fā)光，光線經(jīng)過(guò)平面鏡反射后進(jìn)入人眼.在視覺(jué)上，人會(huì)認(rèn)為光從來(lái)都是沿直線傳播的，因而覺(jué)得鏡子中有個(gè)很亮的點(diǎn)燃蠟燭發(fā)出了光進(jìn)入人眼.其實(shí)人眼看到的是蠟燭在鏡子中的像S`，這個(gè)像在S`處無(wú)法用光屏承接到，這樣的像被我們稱之為虛像.
小孔成像中所成的像是實(shí)像，因?yàn)檫@個(gè)像是 到達(dá)光屏，在光屏上形成的像.
對(duì)虛像的理解：①虛像是正立的；②虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的；③虛像不能用光屏承接；④虛像同樣能夠被人觀察到或用照相機(jī)拍攝到.
實(shí)驗(yàn)三：球面鏡
準(zhǔn)備一個(gè)球面型工具（如不銹鋼圓湯勺、不銹鋼碗、汽車后視鏡、哈哈鏡等），讓學(xué)生觀察具體成像情況，并區(qū)分凹面鏡和凸面鏡成像有什么不同.
平行光入射匯集于一點(diǎn)（實(shí)焦點(diǎn)） 焦點(diǎn)入射平行光射出
平行光入射，向四周發(fā)散射出（反向延長(zhǎng)交于虛焦點(diǎn)）
實(shí)驗(yàn)結(jié)論（知識(shí)點(diǎn)3）：反射面是凸面的叫 ，對(duì)光線有發(fā)散作用，如醫(yī)生用反光鏡、后視鏡；反射面是凹面的叫 ，對(duì)光線有會(huì)聚作用，如太陽(yáng)灶、大型反射望遠(yuǎn)鏡.
知識(shí)點(diǎn)4：平面鏡、凸面鏡、凹面鏡的區(qū)別
一般我們直接從外形上可以判斷，表面平而光滑的成為平面鏡，反射面是凸面的為凸面鏡，反射面是凹面的為凹面鏡.由其對(duì)光線的整體作用可以判斷出到底用的是何種面鏡，直接反射走的是平面鏡， 的是凹面鏡，________的是凸面鏡.
知識(shí)點(diǎn)5：平面鏡成像的作圖
①已知平面鏡和物體，作出物體的像
物的對(duì)應(yīng)點(diǎn)根據(jù)光的反射定律做出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的像，然后用虛線依次連接即可.
②已知平面鏡和物體的像，反推物體及其位置
像對(duì)應(yīng)點(diǎn)根據(jù)光的反射定律做出對(duì)應(yīng)點(diǎn)的原物，然后用實(shí)線依次連接即可.
③已知物體和像，做出平面鏡
將物與像的對(duì)應(yīng)點(diǎn)連接，根據(jù)平面鏡成像物像連線與鏡面垂直，且物距等于像距，做出垂直平分線即為平面鏡的位置，注意平面鏡不反光的一面的方向.
C．典型例題
知識(shí)點(diǎn)：平面鏡成像規(guī)律
【例1】某同學(xué)從平面鏡前2.5m處面鏡，則該同學(xué)在平面鏡中像將（　?。?br/>A.遠(yuǎn)離平面鏡 B.變大了 C.大小不變 D.變小了
【例2】測(cè)試視力的時(shí)候，視力表放在被測(cè)者頭部后上方，被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子中的像（如圖所示），視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距（　　）
A．視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距4.2m
B．視力表在鏡中的像與視力表相距4.6m
C．視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距4.6m
D．視力表在鏡中的像與被測(cè)者相距5.4m
【例3】在探究平面鏡成像特點(diǎn)的時(shí)候，老師把一塊平面鏡MN豎立在講臺(tái)上．如右圖，A點(diǎn)的同學(xué)看到自己的像在A′點(diǎn)，B點(diǎn)的同學(xué)看到自己的像在B′點(diǎn)，A點(diǎn)同學(xué)通過(guò)平面鏡看到B點(diǎn)同學(xué)的像應(yīng)該在（　?。?br/>A．B′點(diǎn) B．A′點(diǎn) C．B點(diǎn) D．A點(diǎn)
知識(shí)點(diǎn)：球面鏡
【例4】下面關(guān)于鏡的作用的說(shuō)法，正確的是（　　）
A.手電筒中用凹鏡作反射面，可以使小燈泡更亮些
B.汽車駕駛室外用凸鏡作觀后鏡，可以將車后的景物放大
C.潛水艇上的潛望鏡可以把遠(yuǎn)處的物體“拉近”
D.用太陽(yáng)灶燒水時(shí)，鍋放在焦點(diǎn)處可以使水的溫度容易升高
知識(shí)點(diǎn)：平面鏡成像原理、作圖
【例5】A′O′是AO在平面鏡中成的像，如圖，請(qǐng)畫(huà)出平面鏡的位置．
【例6】如圖所示，張燕的媽媽正在平面鏡MN前的A處化妝，若張燕從B處房門的位置進(jìn)來(lái)，此時(shí)她的媽媽能否從鏡中看到她？請(qǐng)作圖說(shuō)明．
知識(shí)點(diǎn)：平面鏡成像實(shí)驗(yàn)
【例7】某同學(xué)在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，選用了兩只同樣的蠟燭，玻璃板等器材．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，取一支點(diǎn)燃的蠟燭A作為研究對(duì)象，另一支蠟燭B的作用是_________________________；某同學(xué)發(fā)現(xiàn)看到蠟燭A的像不清晰，于是他將蠟燭B也點(diǎn)燃，用來(lái)增加像的亮度．他這樣做__________
（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰．
請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出一條眼睛能看到蠟燭S點(diǎn)的像S′的光路圖．
D.夯實(shí)基礎(chǔ)
1.平面鏡成像原因是由于 ，像是 的交點(diǎn)；物體在平面鏡里成的是 立 大的 像，像和物體的連線與鏡面 ，并且到鏡面的距離 .
2.在某飯店的一個(gè)長(zhǎng)方形房間里，為了使客人感覺(jué)室內(nèi)寬敞，設(shè)計(jì)者在一面墻上裝了一個(gè)與墻等大的平面鏡，這是利用了 原理達(dá)到這一目的的，這樣可使人感覺(jué)房間的大小是原來(lái)的 倍.
3.平面鏡所成的像是 像，它能用 觀察，不能用 承接.
4.我們?cè)谔骄俊捌矫骁R成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，采用了替代的方法，用__________ 替代點(diǎn)燃的蠟燭的像，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)兩者完全重合，此現(xiàn)象表明 ；同時(shí)，我們把蠟燭和它的像用直線連接起來(lái)，比較它們到平面鏡的距離，得出的結(jié)論是 .
5.武漢東湖的平均水深10m，一只小鳥(niǎo)在平靜的湖面上空的6m高度處水平飛行，則這只小鳥(niǎo)在東湖中形成的 像距離它自己 m.
E.進(jìn)階提高
1.某同學(xué)從遠(yuǎn)處走向一面穿衣鏡前，他在鏡中像的大小及像與人之間的距離將（ ）
A.像變大，人和像間的距離變大 B.像變大，人和像之間的距離變小
C.像大小不變，人和像間的距離不變 D.像大小不變，人和像間的距離變小
2.“北風(fēng)亂/夜未央/你的影子剪不斷/徒留我孤單/在湖面/成雙/”是《菊花臺(tái)》中的一段歌詞．以下對(duì)“成雙”的理解，正確的是（　 ?。?br/>A．“我”和“你”成雙
B．“我”和“你的影子”成雙
C．“我”和湖面反射的“我的影子”成雙
D．“我”和月光照射產(chǎn)生的“我的影子”成雙
3.如圖，一只大熊貓正抱著一根竹子在鏡前欣賞自己的像.此時(shí)，它從鏡中看到的自身像應(yīng)該是（ ）
4.用鉛筆尖接觸平面鏡，像與筆尖之間的距離為6mm，則鏡子玻璃的厚度是（ ）
A.6mm B.3mm C.12mm D.9mm
5.某臺(tái)鐘面上無(wú)數(shù)字，只有刻度，現(xiàn)從平面鏡中看到的臺(tái)鐘的像如圖所示，由此可知當(dāng)時(shí)實(shí)際的時(shí)刻應(yīng)是（ ）
A.4點(diǎn)50分 B.7點(diǎn)50分
C.6點(diǎn)50分 D.7點(diǎn)10分
6.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）
A.潛望鏡利用了平面鏡成像的原理
B.在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的
C.在漫反射現(xiàn)象中，反射角可能不等于入射角
D.平面鏡所成的像是由光的反射形成的
7.平面鏡豎立在光滑的桌面上，一小球從距平面鏡2m處，以0.2m/s的速度垂直向鏡面滾去，經(jīng)過(guò)3s，小球與它在鏡中所成的像之間的距離是（ ）
A. 1.2m B. 1.4m C. 2.8m D. 3.4m
試在圖中畫(huà)出鐘表兩指針像的位置．
8題 9題
9.是蠟燭在平面鏡中的像，請(qǐng)畫(huà)出入射光線的反射光線.
10.請(qǐng)?jiān)趫D中根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)畫(huà)出物體AB在平面鏡中的像A′B′．
11.如圖所示，平面鏡上方有一豎直擋板P，AB和CD是擋板左側(cè)的發(fā)光點(diǎn)S經(jīng)過(guò)平面鏡反射后的兩條反射光線，請(qǐng)?jiān)趫D上作出發(fā)光點(diǎn)S．（要求留下作圖痕跡）
12.如圖所示的a、b是經(jīng)平面鏡反射后的反射光線，畫(huà)出對(duì)應(yīng)的入射光線．
13.如圖所示，在“研究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)
（1）李明在玻璃板的前面放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，還要在玻璃板的后面放一支沒(méi)有點(diǎn)燃的蠟燭B，對(duì)蠟燭A和B的要求是 ，這是為了 .
（2）在尋找蠟燭像的位置時(shí)，眼睛應(yīng)該在蠟燭 （填“A”或“B”）這一側(cè)觀察.小明無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)后面的蠟燭，都不能與蠟燭的像重合，請(qǐng)你推測(cè)可能的原因是 .
（3）張紅用跳棋代表點(diǎn)燃的蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但看不清跳棋的像.請(qǐng)幫她想個(gè)辦法看清跳棋的像._______________________________________
F.課后作業(yè)
1.下列關(guān)于平面鏡成像的說(shuō)法正確的是（ ）
A.很大的物體不能在很小的平面鏡中成像
B.物體不在平面鏡正前方，不能成像
C.物體靜止不動(dòng)，將豎直放置的平面鏡向下平移，像會(huì)向下平移
D.平面鏡所成的像總與物體等大
2.樹(shù)在平靜湖面映出的倒影是（ ）
A.由光的折射形成的虛像 B.由光的直線傳播形成的影子
C.由湖面反射光形成的倒立虛像 D.由湖面反射光形成的正立虛像
3.下面是小明所在的科技小組在學(xué)面鏡，凸面鏡和凹面鏡的知識(shí)后，對(duì)它們?cè)谌粘Ｉ钪袘?yīng)用的一些看法，你認(rèn)為正確的是（ ）
A.醫(yī)生檢查耳道戴上一個(gè)凹面鏡，是為了擴(kuò)大視野
B.太陽(yáng)灶實(shí)際上是一個(gè)凸面鏡
C.平面鏡在日常生活中只用它來(lái)成像，再也沒(méi)有其他作用
D.使用手電筒時(shí)，要把燈泡放在凹面鏡的焦點(diǎn)處
有些電工儀表的刻度盤上有一個(gè)弧形缺口，缺口下面有一面鏡子，它的作用是（ ）
A.讀數(shù)時(shí)使眼睛處于正確位置 B.增加刻度的亮度
C.檢驗(yàn)儀表是否水平 D.便于觀察儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
5.如圖所示，在房間的A墻上水平排列著兩個(gè)字母“FB”，小明站在房間里通過(guò)B墻上的平面鏡看到字母的像是（①“FB”或②“ ”）
（填寫序號(hào)）；若A墻與B墻相距4m，則字母的像與字母間的距離是 m.
6.圖中探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置.
（1）用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點(diǎn)，便于 ；
（2）如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應(yīng)選擇 mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn)；
（3）如果玻璃板沒(méi)有放正，將對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生什么影響？
（4）使點(diǎn)燃的蠟燭放在兩個(gè)不同的位置，分別測(cè)出物距和像距相等的兩
組數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論之一：像距與物距相等.你認(rèn)為這種方法是否合理？
.
理由是 .
7.請(qǐng)利用平面鏡成像規(guī)律，在圖中畫(huà)出AB在平面鏡中的像．
8.以下是借助一塊平面鏡和一根重錘線來(lái)檢查桌面是否處在水平狀態(tài)的方法，如圖所示，在待檢驗(yàn)的桌面上放一塊平面鏡，在鏡面上懸一重垂線且使錘尖靠近鏡面，通過(guò)平面鏡觀察重錘線和它的像．你認(rèn)為重錘線和它在平面鏡中像有什么關(guān)系才能說(shuō)明桌面是水平的？為什么？
9.如圖為一輛轎車的俯視示意圖．O點(diǎn)為司機(jī)眼部所在位置，司機(jī)在右側(cè)的后視鏡AB（看作平面鏡）中能看到車尾C點(diǎn)．根據(jù)平面鏡成像規(guī)律畫(huà)出司機(jī)眼睛看到的C點(diǎn)的光路圖．
G.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
自制萬(wàn)花筒
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）用三塊大小相同的薄鏡片（寬約3厘米，長(zhǎng)15厘米）圍成一個(gè)三棱柱，在三條棱角上用膠布粘合，再用橡皮筋捆牢．
（2）用兩塊透明薄膜蒙在三棱柱的兩端，用膠布或細(xì)線扎牢．
（3）裝進(jìn)一些有色透明紙屑或彩色玻璃屑．
（4）把薄膜的一端向著光，從另一端看底上的紙屑，就會(huì)看到美麗的圖案，轉(zhuǎn)動(dòng)三棱柱，圖案也隨著變換，絢麗多彩．
萬(wàn)花筒原理：萬(wàn)花筒就是根據(jù)兩個(gè)平面鏡間多次反射成像原理制作的玩具.兩個(gè)鏡面互成60度，兩個(gè)鏡面間可以形成5個(gè)像；三個(gè)鏡面互成60度，三個(gè)鏡面間的物體至少可以成12個(gè)像.轉(zhuǎn)動(dòng)萬(wàn)花筒時(shí)里面的彩色碎片位置跟隨改動(dòng)，反射像形成的圖案立即隨之變動(dòng)，因此我們能在萬(wàn)花筒里看到千差萬(wàn)別、令人驚訝和美不勝收的風(fēng)景.
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平面鏡和哈哈鏡
一天，平面鏡哭喪著臉對(duì)哈哈鏡說(shuō)：“老兄，我近來(lái)過(guò)得真沒(méi)意思，世間人情味真是太淡了，我再也不想活了！”
“老弟，怎么這樣唉聲嘆氣呀！什么事讓你如此落淚？”哈哈鏡同情地問(wèn)道.“老兄，你也知道，我一直都是那么地口無(wú)遮攔，心里想說(shuō)什么就說(shuō)什么，從來(lái)就沒(méi)有隱瞞和欺騙過(guò)什么！”平面鏡含著淚說(shuō)道.哈哈鏡一聽(tīng)，雖然心里有點(diǎn)不舒服，但還是敷衍地說(shuō)道：“那還用說(shuō)，但到底是什么事讓你如此地輕生？”
“上次有個(gè)年過(guò)五旬的老嫗，滿臉布滿深溝似的皺紋，卻整天往臉上涂呀抹的，臉上的脂粉差不多有一厘米厚，還經(jīng)常穿著時(shí)髦的衣服，戴著一個(gè)假發(fā)，在街上“悠哉悠哉”，而她每次出現(xiàn)在我面前時(shí)，我總是很認(rèn)真地還給她一個(gè)真實(shí)的自己，甚至連那在厚粉中微露的皺紋也認(rèn)真地告訴了她.而她總是對(duì)我大吵大鬧，有一次甚至向我砸來(lái)一件東西，幸好那只是一個(gè)假發(fā)而已.老兄，你說(shuō)我到底有什么錯(cuò)?。克谷蝗绱藢?duì)我……”這時(shí)平面鏡已經(jīng)泣不成聲了.
哈哈鏡一邊拍著他一邊安慰著說(shuō)：“別這么傷心，看開(kāi)點(diǎn)，那不過(guò)是一件小事而已，何必掛在心上.瞧我，不也活得如此地瀟灑與自在嗎？”
“我哪像你呀：如此地看得開(kāi).”平面鏡擦著淚說(shuō).
“其實(shí)也沒(méi)什么，我只是跟著潮流走而已.現(xiàn)在的人，特別是女性總是不斷追求美，所以就算一個(gè)老嫗站在我面前，我也把她變成一個(gè)妙齡女子.當(dāng)她們走的時(shí)候，臉上總是掛滿笑容，對(duì)我更是贊不絕口.”哈哈鏡認(rèn)真地說(shuō).
“其實(shí)我也想過(guò)，只是每當(dāng)那些故弄玄虛的面孔出現(xiàn)在我面前時(shí)，我都想吐.看到那些帶著靚麗的假面具的時(shí)髦女子時(shí)，總要陪著笑臉幾個(gè)小時(shí)，真是難受死了.”平面鏡有點(diǎn)無(wú)奈地說(shuō).
“唉，你瞧那些在社會(huì)里挺身而出的人，有誰(shuí)去幫助他呢？周圍不都是些麻木冷淡的人！還記得那件事吧？有一個(gè)人跳樓自殺了，他本來(lái)是不想跳的，但在旁觀者的慫恿下，一命嗚呼！哈哈鏡清清嗓子接著說(shuō)，“其實(shí)呀，那些事用得著我們操心嗎？我們算得了什么！”
平面鏡一邊聽(tīng)一邊停止了哭泣.
“人，有時(shí)候是要認(rèn)真點(diǎn)，不過(guò)大多數(shù)時(shí)候還都是要裝懵.”哈哈鏡意味深長(zhǎng)地嘆道.
恍然大悟的平面鏡感激地握著哈哈鏡的手說(shuō)：“老兄，非常感謝你.聽(tīng)君一席話，勝讀十年書(shū)！”
“別那樣抬舉我了，既然你沒(méi)事了，那我也要走了.”說(shuō)完哈哈鏡高傲地抬起頭走了.望著哈哈鏡遠(yuǎn)去的背影，平面鏡心里的寒冰仿佛一下子就給溫暖的陽(yáng)光融化掉了.
一天，一個(gè)擠眉弄眼的惡婦在平面鏡前站了半小時(shí).他正想把她那滿臉橫肉告訴她時(shí)哈哈鏡的良言便冒了出來(lái).于是他便假裝打瞌睡.而就在此時(shí)“砰”地一聲，平面鏡竟化成了無(wú)數(shù)的碎片.
“那才高八斗的哈哈鏡老兄的話難道也有錯(cuò)？”臨終時(shí)，平面鏡如是想.
I.知識(shí)拾遺
同學(xué)們，你能回答學(xué)前導(dǎo)讀中的三個(gè)問(wèn)題了嗎？
本課中的疑問(wèn)___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

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