資源簡介

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第三章 光和眼睛
3.3 平面鏡成像特點
逐點
導講練
課堂小結
作業提升
課時講解
1
課時流程
2
平面鏡成像規律
平面鏡的應用
各種面鏡
從身邊的問題出發：
平靜的水面把景物倒映在水中，更加迷人；小貓發現了鏡子中的自己詫異地瞪大了眼睛。這些都是怎么回事呢？親愛的你有注意過鏡子中的自己嗎？
建構模型
平面鏡成像原理： 光的反射如圖所示, 鏡前燭焰上的點S 射向平面鏡的光，經平面鏡反射后進入眼睛，看起來就好像這些光是從反射光線的反向延長線的交點S′射出來的，S′即S點在平面鏡中所成的像，但鏡子后面實際上并沒有這個發光的點，所以S′為虛
像。物體上每個點在鏡子中都有一個像點，
所有像點就組成了整個物體的像。
知識點
平面鏡成像規律
1
1. 平面鏡 我們把反射面為光滑平面的鏡子，叫做平面鏡。
2. 像照鏡子時，我們會看到鏡子中另外一個“自己”，那就是平面鏡對“自己”所成的像。回憶自己照鏡子的情景，思考平面鏡成的像有什么特點？
猜想與假設：(大小)物與像等大，物越近像越大；(距離)物與像等距離；(顏色)一樣……
3. 實驗探究 平面鏡成像時像和物的關系。
器材 兩支相同的蠟燭、玻璃板、一張大白紙、支架、刻度尺、火柴、三角板、光屏(白紙)
裝置
準備 把白紙對折一條痕，平鋪在水平桌面上，玻璃板豎直架在折痕處，兩支蠟燭分別放在玻璃板的前面和后面
實驗過程 (1)點燃放在玻璃板前面的蠟燭A，透過玻璃板能看到它
在玻璃板后面的像，移動玻璃板后面沒有點燃的蠟燭
B，直到看上去它跟蠟燭A 的像重合，此時B 好像也
被點燃了，B所在的位置就是A 的像的位置。在紙上
記下A 和B 的位置
(2)移動點燃的蠟燭A，重復步驟(1)，多做幾次實驗。觀察像的大小有沒有變化
(3)移走蠟燭B，把光屏(白紙)放在像的位置上，不透過玻璃板直接觀察光屏，看光屏上有沒有蠟燭A 的像
(4)用直線把每次實驗中蠟燭A 和它像的位置連起來，用三角板的直角測量蠟燭A 與像的連線和平面鏡位置之間的角度，看看它們是否垂直
(5)用刻度尺測量物與像到平面鏡的距離，填入設計的表格中
實驗
注意
事項 (1)把玻璃板豎直放置在水平桌面上
(2)改變蠟燭A 的位置多次進行實驗，使結論避免偶然性
(3)應選擇較薄的玻璃板進行實驗
實驗表格
實驗
次數 物到鏡
面的距
離/cm 像到鏡
面的距
離/cm 像與物
的大小
關系 像與物的
連線與鏡
面的關系 屏上是
否有像
1 6.5 6.5 相同 垂直 沒有
2 10.0 10.0 相同 垂直 沒有
3 15.3 15.3 相同 垂直 沒有
前后兩個表面都能成像。
歸納得出平面鏡成像的特點是：(1)像與物到鏡面的距離________， 像與物的大小________， 像與物關于鏡面________ ；(2)平面鏡后面所成的像不能呈現在光屏上。
相等
相等
對稱
4. 實像和虛像
(1)物理學中，把能夠呈現在光屏上的像叫做實像；把不能呈現在光屏上，只能用肉眼觀察到的像叫做虛像。平面鏡所成的像是虛像；小孔成的像是實像。
(2)實像是由實際光線會聚形成的，虛像是由實際光線的反向延長線會聚形成的。
分析解釋
實驗中為什么用薄的玻璃板來代替平面鏡？
1. 玻璃板和平面鏡都能起到成像的作用，但玻璃板有透光的優點，便于找到像的位置；虛像用蠟燭B 替換，可以確定像的大小和位置。
2. 實驗中應該選用厚度較小的玻璃板。若選用的玻璃板較厚，實驗中就有可能在玻璃板中看到兩個不重合的前面蠟燭的像。
思想方法
等效替代法：等效替代法是在保證某種效果( 特性和關系) 相同的前提下，將實際的、陌生的、復雜的物理問題和物理過程轉換為等效的、簡單的、易于探究的物理問題和物理過程來探究和處理的方法。探究平面鏡成像特點的實驗中，讓與蠟燭A 完全相同的未點燃的蠟燭B 來代替蠟燭A 的像，即等效替代法。
[中考·本溪]小陽利用如圖甲所示裝置“探究平面鏡成像
特點”。他在水平桌面上鋪一張白紙，將一塊玻璃板豎
立在白紙上，把蠟燭A 點燃放在玻璃板前面，把另一個相同的蠟燭B，豎立在玻璃板后面移動，直到從不同角度透過玻璃板看，它跟前面蠟燭A 的像都完全重合。改變蠟燭A 的位置，都遵守光的反射定律。重復上述步驟，再做兩次實驗，并把三次實驗中蠟燭A 和B 的位置記錄
在白紙上，如圖
乙所示。
例 1
(1)實驗中用玻璃板代替平面鏡的目的是________________。
思路導引：用透明的玻璃板，可以觀察到玻璃板的另一側，便于找到像的位置。
便于確定像的位置
(2)蠟燭B 跟前面蠟燭的像完全重合，說明像與物大小 ___________。
思路導引：實驗時采用兩個完全相同的蠟燭，當蠟燭B 和蠟燭A 的像完全重合時，表明像和物體的大小是相同的。
相等
(3)如果將玻璃板豎直向上移動一段距離，觀察到蠟燭A 的像__________(填“向上移動”“向下移動”或“不動”)。
思路導引：因為平面鏡所成的像與物體的連線與鏡面垂直，所以將玻璃板豎直向上移動一段距離，蠟燭的像的位置保持不變。
不動
(4)小陽把白紙沿著玻璃板的位置對折，觀察到像與物的對應點完全重合，說明像與物到鏡面的距離_______。
思路導引：小陽把白紙沿著玻璃板的位置對折，觀察到像與物的對應點完全重合，這表明像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離是相等的。
相等
(5)小陽取走蠟燭B，把光屏放在像的位置，這時應該__________ (填“透過”或“不透過”)玻璃板觀察，發現光屏上沒有像，這說明物體在平面鏡中成的是__________像。
不透過
虛
思路導引：實驗中若移走蠟燭B，把光屏放在像的位置，應該不透過玻璃板，而是直接觀察光屏，看不到蠟燭A 的像，說明平面鏡成的是虛像。
1.運用等效替代巧解問題
2.“數理結合”判斷像的位置變化
玻璃板向右平移過程我們畫圖如下：
可以看出，蠟燭A 位置不動，A 到玻璃板的距離L也不變，像和蠟燭到玻璃板的距離相等，所以玻璃板移動前后，蠟燭像的位置不變。
1.[中考·青海] 如圖 所示是“探究平面鏡成像特點”的情景，透明玻璃板豎直放在水平桌面上，兩支相同的蠟燭A、B 豎立在玻璃板兩側，請根據實驗回答下列問題：
(1)我們選用____________________ (填“平面鏡”“5 mm厚的透明玻璃板”或“2 mm 厚的透明玻璃板”)的目的是便于確定像的位置。
(2)取兩支完全相同的蠟燭A 和B，將蠟燭A 點燃后放在玻璃板前10 cm 處，未點燃的蠟燭B 放在玻璃板后且與玻璃板相距__________ cm 才能與蠟燭A 的像完全重合。
2 mm厚的透明玻璃板
10
(3)實驗時應在__________ (填“A”或“B”)側觀察蠟燭A 經玻璃板所成的像。
(4)當蠟燭A 遠離玻璃板時，蠟燭A 的像的大小 __________(填“變大”“變小”或“不變”)。
A
不變
巧學妙記
平面鏡成像特點：等大、虛像、對稱、左右相反。
知識點
平面鏡的應用
2
1. 平面鏡能成像
平面鏡能成正立、等大的虛像。例如利用平面鏡進行梳妝，利用平面鏡試衣、試鞋，利用平面鏡檢查舞蹈演員的動作是否規范等。平靜的水面、光滑的金屬面，都具有平面鏡的作用。
2. 平面鏡能改變光的傳播方向
如牙科醫生用的小平面鏡、光電控制液面儀等。潛望鏡是利用平面鏡改變光線的方向的一個實例。最簡單的潛望鏡是在管子的上方和下方拐角處各裝一個平面鏡，兩塊平面鏡互相平行，都跟水平方向成45°角，反射光線沿水平方向射出，進入觀察者的眼中，這樣就可以從潛望鏡中看見物體。
知識拓展
任何事物都具有兩面性，平面鏡有利的一面，我們要加以利用，如穿衣鏡；有害的一面要加以防止，如汽車夜間行駛，車內開燈，車前玻璃形成車內景物的像，使司機看不清車前較暗的情況，容易引發交通事故。
例2
[中考·廣元] 根據平面鏡成像特點畫出圖中點光源S 發出的光經平面鏡反射后過A 點的反射光線。
解：如圖 所示。
思路導引：先通過平面鏡作出發光點S 的對稱點S′即為S 的像；連接S′A 交平面鏡于點O，SO 為入射光線，OA 為反射光線。
3.平面鏡成像作圖方法利用平面鏡成像特點作圖——對稱法步驟：
(1)找到物上的關鍵點，如同類變式2 中物體AB 上的A、B 點；
(2) 從關鍵點作出垂直于平面鏡的垂線( 利用像和物連線與鏡面垂直)；
(3) 在垂線上作出物的對稱點( 利用像和物到鏡面等距)；
(4)用虛線連接對稱點，即可得到物體在平面鏡中所成的像。
知識點
各種面鏡
3
1. 球面鏡 反射面是________________的鏡子，叫做球面鏡。分為凸面鏡和凹面鏡。
球面的一部分
2. 凸面鏡和凹面鏡
都遵守光的反射定律。
凹面鏡 凸面鏡
定義 利用球面的內表面作反射面的鏡子 利用球面的外表面作反射面的鏡子
作用 對光有會聚作用 對光有發散作用
應用 如：太陽灶、大型反射式望遠鏡、手電筒和汽車車頭燈用凹面鏡作反射面 汽車后視鏡、公路拐彎處的
凸面鏡
共同點 都與平面鏡一樣，利用光的反射成像
思想方法
微元法：微元法是指在處理問題時，從對事物的極小部分(微元) 分析入手，達到解決事物整體目的的方法。
把凹面鏡和凸面鏡的表面看成是由許許多多的微小平面鏡組成的，射到小平面鏡上的每條光線，都遵守光的反射定律。因此它們的光路如圖所示。
例 3
[中考·溫州] 如圖所示，在中國象棋棋盤正中央豎立一塊
垂直于棋盤的平面鏡，棋子“象”由甲移到乙，則平面鏡中“象”的移動是( )
A．由④到②
B．由③到①
C．由②到④
D．由①到③
C
思路導引：根據平面鏡的成像特點可知，物距等于像距，像和物體對應點的連線與平面鏡垂直；棋子“象”在甲處時，像在位置②處；棋子“象”在乙處時，像在位置④處；棋子原來的像位于②處，移動后的像則位于④處，所以，其移動路徑是由②到④。
物像對稱——數理結合應對變化的情境
平面鏡成的像與物體關于鏡面對稱：
1.[中考·江西] 如圖 乙所示，是小安同學自制的潛望鏡，利用它能在隱蔽處觀察到外面的情況，用它正對如圖甲所示的光源“F”，則所觀察到的像是( )
B
探究平面鏡成像特點
平面鏡
應用
實驗探究
平面鏡成像的特點
成像
改變光路
1. 平面鏡成像特點：
(1)像和物體大小相等；
(2)像和物體到平面鏡的距離相等；
(3)像和物體的連線與鏡面垂直；
(4)像是虛像。
2. 平面鏡成像的原理：光的反射。
3. 平面鏡的作用：改變光路和成像。
4. 凸面鏡對光線有發散作用，
凹面鏡對光線有會聚作用。
探究平面鏡成像特點

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