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第三章 光的世界
第2節 探究：平面鏡成像的特點
1.能描述平面鏡成像特點。
2.通過實驗探究，總結出平面鏡成像的特點。
3.能區分實像與虛像。
4.會應用平面鏡成像的特點分析和解釋簡單的現象。
生活中，我們常見到這樣的景色，平靜湖面上的拱形小橋與其倒影渾然一體（如圖），美麗神奇。小橋的倒影是怎樣形成的？倒影與小橋有什么關系？
知識點一：探究平面鏡成像的特點
鏡子
光滑的瓷磚
平靜的水面
這些鏡子有什么特點？
表面平滑且能夠反光的鏡子——平面鏡
當你照鏡子的時候可以在鏡子里看到另一個“你”，鏡子里的這個“人”就是你的像。
實驗：探究平面鏡成像的特點
1.提出問題
平面鏡中所成的像，像的位置、大小與物體有什么關系？
2.猜想與假設
①像與物的大小相等；
②物靠近時像大，遠離時像小；
③像與物到平面鏡的距離相等；
④平面鏡所成的像是實像。
物
像
3.設計實驗
①實驗器材
透明薄玻璃板、刻度尺、兩支相同的蠟燭、白紙、筆等。
②實驗裝置
如圖所示，玻璃板要豎直在水平桌面上。
玻璃板
點燃的
蠟燭A
未點燃的
蠟燭B
白紙
次數 蠟燭到平面鏡的距離/cm 像到平面鏡 的距離/cm 像與物的
大小關系
1
2
3
……
③表格設計
表格設計中，包括：蠟燭到平面鏡的距離；像到平面鏡的距離；像與物體的大小關系。
進行多次實驗的目的是：獲取具有普遍意義的結論。
思考
比較像和物的大小關系，這是一種研究方法—等效替代法。
記錄物、像、玻璃板的位置，測量物距和像距。
A
B
（1）為什么用透明薄玻璃板而不用平面鏡？
（2）為什么準備兩支完全一樣的蠟燭？
（3）為什么還要用到白紙、刻度尺？
用平面鏡不能確定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以確定像的位置。
①在水平桌面上鋪一張白紙，將玻璃板豎直固定于白紙上，在紙上沿著玻璃板畫一條直線，這條直線代表平面鏡的位置。
4.實驗步驟
②把一只點燃的蠟燭A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像B。
再拿一支外形相同但不點燃的蠟燭，豎立在玻璃板后面移動，直到看上去它跟前面那根蠟燭的像完全重合。
這個位置就是前面那支蠟燭的像的位置。
A
B
③用筆在紙上記下這兩個位置。實驗時注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。
④移動點燃的蠟燭，重復上面的實驗。
⑤用直線把每次實驗中蠟燭和它的像的位置連起來，用直尺量出蠟燭和像到玻璃板的距離，并填入表中。
次數 蠟燭到平面鏡的距離/cm 像到平面鏡的 距離/cm 像與物的
大小關系
1
2
3
5.分析論證
①分析像與物的大小關系，歸納結論：
結論① ：反射角等于入射角
結論① ：平面鏡所成像的大小與物體的大小相等。
A與B是完全相同的兩根蠟燭，直到從玻璃板前面看到蠟燭B好像在點燃著一樣，即B與A的像重合。
A
B
②分析像和物到鏡面的距離關系，歸納結論：
結論② ：像和物體到鏡面的距離相等。
次數 蠟燭到平面鏡的距離/cm 像到平面鏡的 距離/cm 像與物的
大小關系
1 10 10
2 15 15
3 20 20
③分析像和物的連線與鏡面的關系，歸納結論：
結論③ ：像和物的連線與鏡面垂直。
像距
物距
④分析像是否呈現在光屏上，歸納結論：
結論④ ：平面鏡所成的像為正立的虛像，像與物體關于鏡面對稱。
實像：能夠呈現在光屏上的像。
虛像：不能呈現在光屏上的像，只能用肉眼觀察到的像。
小結：
平面鏡成像的特點：
①像與物體的大小相等；
②像與物體到平面鏡的距離相等；
③像與物體的連線與鏡面垂直；
④平面鏡成的像是正立的虛像。
利用數學課中有關對稱的知識，平面鏡成像的規律也可以表述為：平面鏡所成的像為正立的虛像，像與物體關于鏡面對稱。
知識點二：平面鏡成虛像的原理
S
光源發出的發散光線進入人眼
S
S'
經過鏡面反射后，人感覺這些光是光線反向延長線的交點發出來的
平面鏡成像的原理——光的反射
S'是S發出的光線經平面鏡反射后反射光線延長線的交點。但鏡子后面實際上并沒有這個發出光線的點，所以S'叫虛像。
物體上的每個點在鏡子里都有一個像點，所有的像點就組成整個物體的虛像。虛像不是實際光線會聚而成的。
S
S'
虛像用虛線
實像與虛像的區別
實 像 虛 像
形成
顯示
實例
圖示
由實際光線會聚而成的
由實際光線的反向
延長線會聚而成
能用光屏承接
人眼可以直接看到
不能用光屏承接，人眼通過光學器件才能看到
小孔成像
平面鏡成像
知識點三：平面鏡成像的作圖
①根據反射定律作圖
說明：
法線、像與物連線、虛像及反射光線的反向延長線要用虛線；像與物要對稱；實際光線要標上箭頭。
S
S′
如圖所示，從發光點S向平面鏡引出兩條入射光線；
過入射點作出兩條入射光線的法線；
根據光的反射定律中反射角等于入射角，作出反射光線；
作兩條反射光線的反向延長線，找出交點S′，即是S的像。
根據光的反射定律畫出S在平面鏡中的像。
②根據平面鏡成像特點作圖
說明：
法線、像與物連線要用虛線；
像與物要對稱。
S
S′
O
【步驟】 ①做垂線； ②畫垂足； ③量等距； ④畫像點。
根據平面鏡成像的特點畫出S在平面鏡中的像
如圖所示，過S點作平面鏡的垂線，交平面鏡于O點；
在另一側截取S′O=OS，S′即為S的像。
知識點四：生活中的平面鏡
1.利用平面鏡成像
平面鏡可以用來成像，平面鏡的使用歷史悠久。“以銅為鏡，可以正衣冠”，從古至今，平面鏡都是人們生活的常用品。古人利用銅的光滑表面制作各式各樣的銅鏡，為我們留下了珍貴的銅鏡文物。
舞蹈室里用來矯正動作的是平面鏡；醫生用來檢查牙齒的小鏡也是平面鏡。
銅鏡
演員用平面鏡來矯正自己的姿勢和動作
2.平面鏡改變光路
①潛望鏡
潛望鏡是指從海面下伸出海面，用以窺探海面上活動的裝置。其構造與普通地上望遠鏡相同，唯另加兩個反射鏡使物光經兩次反射而折向眼中。潛望鏡常用于潛水艇，坑道和坦克內用以觀察敵情。
塔式太陽能電站，它是在很大面積的場地上裝有許多臺大型太陽能反射鏡，通常稱為定日鏡，每臺都各自配有跟蹤機構準確的將太陽光反射集中到一個高塔頂部的接受器上。
②塔式太陽能電站
在這里把吸收的太陽光能轉化成熱能，再將熱能傳給工質，膨脹做工，帶動發電機，最后輸出電能。
利用平面鏡裝飾墻面，使人有增大視覺空間的感覺
3.擴大視覺空間
平面鏡成像
平面鏡：表面光滑且能夠反光的鏡子
平面鏡成像
平面鏡成像的特點
平面鏡成像的原理：光的反射
像與物的大小相等
像與物到鏡面的距離相等
平面鏡成虛像
平面鏡的應用：成像、改變光路、擴大視野
A B C D
C
1. 一只小貓在平面鏡前欣賞自己的全身像，如圖示，此時它所看到的全身像應是圖中的哪一個？（ ）
2. “猴子撈月一場空”，關于水中“月亮” 到水面的距離，以下說法中正確的是（ ）
A. 等于零
B. 等于猴子眼睛到水面的距離
C. 等于水的深度
D. 等于月亮到水面的距離
D
3.一只小鳥在離湖面15m的上空飛行，若湖深為5m，則小鳥在湖里所成的像與它的距離是　　　　m，它在湖里所成的像是　　　像(填“虛”或“實”)。
虛
30
①作圖痕跡要保留；②輔助線用虛線畫;
③虛像也用虛線畫；④垂直符號要標明。
4.根據平面鏡成像的特點畫出AB在平面鏡中的像.
平面鏡成像作圖的注意事項:
M
N
A
B
A'
B'

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