【導(dǎo)學(xué)案】4.2《平面鏡成像》01

1、年 級(jí)八年級(jí)學(xué) 科物理版 本上?？萍及嬲n程標(biāo)題第四章 第二節(jié) 平面鏡成像一、考點(diǎn)突破：知識(shí)點(diǎn)要求學(xué)習(xí)目標(biāo)平面鏡成像特點(diǎn)知道知道平面鏡成像特點(diǎn)；實(shí)像與虛像理解理解平面鏡成虛像；理解虛像是怎樣形成的；平面鏡成像應(yīng)用理解理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。二、重難點(diǎn)提示：重點(diǎn)：平面鏡成像特點(diǎn)。難點(diǎn)：1. 對(duì)虛像的理解；2. 平面鏡作圖。知識(shí)梳理：一、知識(shí)脈絡(luò)圖二、知識(shí)點(diǎn)撥（一） 平面鏡成像1. 平面鏡成像的原理：光的反射思考1：人眼是怎樣確定物體的？分析：有光射入人眼，人眼沿光線的逆方向確定物體的存在及位置。思考2：人眼是怎樣看見(jiàn)平面鏡中的像的？分析：如圖所示，我們?nèi)T焰上的一點(diǎn) S來(lái)研究，S點(diǎn)會(huì)發(fā)出很

2、多光線，其中有一部分經(jīng)平面鏡反射進(jìn)入人眼。因?yàn)槿搜劭偸歉杏X(jué)光沿直線傳播，所以人逆著反射光線看過(guò)去，感到光線是由點(diǎn)發(fā)出的，就是S點(diǎn)在平面鏡中的像點(diǎn)。燭焰上的其他點(diǎn)與S點(diǎn)一樣，在鏡后也有一個(gè)像點(diǎn)，無(wú)數(shù)的像點(diǎn)便組成了燭焰的像。注意：平面鏡所成的像是虛像，所謂虛像，即它不是由實(shí)際光線會(huì)聚而成，而是由反射光線的反向延長(zhǎng)線相交而形成。 2. 實(shí)驗(yàn)探究：探究平面鏡成像的特點(diǎn) 提出問(wèn)題：站在鏡子前面時(shí)，總能看到自己的像，平面鏡成像時(shí)，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系？ 猜想與假設(shè)：物體越近，成像越近；物體越遠(yuǎn)，成像越遠(yuǎn)；像與物體大小相等，離鏡面的距離相等設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 如圖所示，在桌面上鋪一張大紙

3、，紙上豎直立一塊薄玻璃板，作為平面鏡。在紙上記下平面鏡的位置。把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支沒(méi)有點(diǎn)燃的同樣的蠟燭，在玻璃板后面豎立著移動(dòng)，直到看上去跟前面那支蠟燭的像完全重合，這個(gè)位置就是前面那支蠟燭關(guān)于平面鏡形成的像的位置。在紙上記下這兩個(gè)位置。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。 移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭，重做實(shí)驗(yàn)。 用直線把每次實(shí)驗(yàn)中蠟燭和它的像的位置連起來(lái)，用刻度尺測(cè)量它們到平面鏡的距離。 把一個(gè)光屏放在像的位置，從側(cè)面觀察在光屏上會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)像。序號(hào)像與物體的大小關(guān)系物體到平面鏡的距離(單位：cm)像到平面鏡的距離(單位：cm)像和物體的連

4、線與平面鏡的關(guān)系正立還是倒立實(shí)像還是虛像1相等1010垂直正立虛像2相等2020垂直正立虛像3相等2525垂直正立虛像結(jié)論：物體通過(guò)平面鏡所成的像是虛像；像與物體大小相同；像與物體到平面鏡的距離相等；像與物體對(duì)于平面鏡是對(duì)稱的。說(shuō)明：（l）實(shí)驗(yàn)中要使用半透明的薄玻璃板，一是容易確定像的位置，二是可以排除玻璃板前、后兩個(gè)反射面形成重像的干擾。 （2）玻璃板要與桌面垂直，便于測(cè)量像與物體到平面鏡的距離。 （3）應(yīng)在光線較暗的室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以較清楚地看到鏡中的像。注意：平面鏡成像的大小總是與物體的大小相等，而與鏡面的大小或物體離鏡面的距離無(wú)關(guān)。思考：為什么離鏡子越遠(yuǎn)，會(huì)感覺(jué)到所成的像越小？是不是像

5、比物體?。?分析：這是人的視覺(jué)造成的，同一個(gè)物體離我們?cè)竭h(yuǎn)，我們的眼睛對(duì)物體的邊緣所張的視角就越小，也就感覺(jué)物體越小。我們離平面鏡越遠(yuǎn)，感覺(jué)到所成的像越小，就是這個(gè)道理，事實(shí)上平面鏡所成的像總是與物體的大小相等。（2） 虛像與實(shí)像像光線光屏是否承接人是否看到實(shí)像實(shí)際光線會(huì)聚而成是是虛像實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線相交而成否是說(shuō)明：光學(xué)中涉及的像可分成實(shí)像和虛像。它們的共同點(diǎn)是都能被人眼觀察到，即都有光線射入人眼。它們的不同點(diǎn)是：實(shí)像可以成在光屏上，如小孔成像，照相機(jī)成像、幻燈機(jī)成像均是實(shí)像；而平面鏡成像，放大鏡成像均是虛像。實(shí)像由實(shí)際的光線會(huì)聚而成，而虛像則是由發(fā)散的反射光線或折射光線的反向延長(zhǎng)線相交

6、而形成。（三）平面鏡成像作圖法對(duì)稱法由平面鏡成像特點(diǎn)知，物體在平面鏡中的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱，根據(jù)這一對(duì)稱關(guān)系，可以作出物體在平面鏡中的像。第一步：畫(huà)垂線第二步：標(biāo)直角第三步：找等距第四步：標(biāo)符號(hào)第五步：畫(huà)虛像如圖所示，用MN表示平面鏡，用AB表示鏡前的物體。要作出AB在平面鏡MN中的像，可以從A向鏡面作垂線（垂足為O），然后量出AO的長(zhǎng)度，再在垂線上截取，使OA，就是物體上A點(diǎn)的像。同理，我們可以作出物體上其他各點(diǎn)（例如B點(diǎn)）的像。連接，最后就能得到整個(gè)物體 AB在平面鏡中的像。（四）應(yīng)用1. 平面鏡成像的應(yīng)用人對(duì)著鏡子梳妝，舞蹈演員利用平面鏡觀察和矯正自己的姿勢(shì)，利用平面鏡擴(kuò)大視野等。 寶

7、寶照鏡子 舞蹈演員矯正身姿 擴(kuò)大視野 檢測(cè)視力2. 利用平面鏡改變光的傳播路線 平面鏡作為反光鏡，可用在某些光學(xué)儀器和醫(yī)療診斷設(shè)備中，軍事上的潛望鏡也是利用平面鏡改變光路的特點(diǎn)來(lái)觀察敵情的。 潛望鏡牙醫(yī)用的平面鏡3. “光污染” （五）凸面鏡和凹面鏡凹面鏡應(yīng)用：會(huì)聚光線 點(diǎn)燃奧運(yùn)圣火裝置手電筒的反光裝置相當(dāng)于凹面鏡，有了它，射出的光接近于平行光凸面鏡應(yīng)用：擴(kuò)大視野范圍 街頭拐彎處的反光鏡 汽車后視鏡典型例題：知識(shí)點(diǎn)1：平面鏡成像特點(diǎn)例題1 一人身高1.8m，站在水池旁邊，已知池水深2m，水面離岸的高度為1.5m，則他頭頂?shù)南竦剿娴木嚯x為（ ） A. 1.8m B. 2m C. 3.3m D.

8、 3.5m思路導(dǎo)航：題中水面離岸的高度為1.5m，該人身高1.8m，則其頭頂?shù)剿娴木嚯x是1.5m+1.8m3.3m，結(jié)合平面鏡成像特點(diǎn)：像與物到平面鏡的距離相等，則他頭頂?shù)南竦剿娴木嚯x為3.3m。答案：C例題2 如圖所示是四位同學(xué)畫(huà)出的物體abc在平面鏡中的像。其中正確的是（ ）思路導(dǎo)航：觀察或者測(cè)量物體abc的三個(gè)端點(diǎn)a、b、c在平面鏡中所成的像a、b、c?？此鼈兪欠穹謩e滿足平面鏡的成像特點(diǎn)，同時(shí)注意虛像要用虛線表示。答案：C點(diǎn)評(píng)：解答這類題目的知識(shí)依據(jù)是平面鏡的成像特點(diǎn)。例題3 根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，在下圖中畫(huà)出物體AB在平面鏡MN中所成的像。思路導(dǎo)航：平面鏡所成的像和物體到平面鏡的距離

9、相等，且連線與平面鏡垂直，即像和物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，所以先作A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)AB，然后連接AB即是物體的像。答案：如圖所示。注意：因所成像為虛像，一定用虛線表示。例題4 從平面鏡中看到一臺(tái)石英鐘指針的位置如圖所示，此刻石英鐘的實(shí)際讀數(shù)是（ ）A. 2：25 B. 2：35 C. 9：25 D. 9：35思路導(dǎo)航：根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，像與物上下不顛倒，只是左右互換即可求解。答案：C點(diǎn)評(píng)：方法一：把圖翻過(guò)來(lái)，從紙的背面看圖，此時(shí)的讀數(shù)就是石英鐘的正常時(shí)間值；方法二：用12：00減去所看到的數(shù)值，即為石英鐘的正常時(shí)間值，若用12：00減去所看到的數(shù)值的差為負(fù)數(shù)時(shí)，則換用24：00來(lái)減。隨堂

10、練習(xí)1：平面鏡成像的大小決定于（ ） A. 平面鏡的大小 B. 物體離平面鏡的距離 C. 物體本身的大小 D. 與以上三種因素都有關(guān)系思路導(dǎo)航：平面鏡成像的特點(diǎn)之一：像與物體大小相同，故平面鏡所成像的大小僅決定于物體本身的大小，與平面鏡的大小及物距、像距的大小均無(wú)關(guān)。答案：C隨堂練習(xí)2：小轎車前的擋風(fēng)玻璃不豎直安裝的主要原因是（ ） A. 避免噪聲 B. 盡可能避免因?yàn)槠矫骁R成像而造成不安全因素 C. 為了造型美觀 D. 防止擋風(fēng)玻璃震碎思路導(dǎo)航：平面鏡成的像和物體是關(guān)于平面鏡對(duì)稱的，一旦豎直安裝擋風(fēng)玻璃，就不容易區(qū)分車中的人和車外的人。答案：B隨堂練習(xí)3：白天在室內(nèi)照鏡子，如果門(mén)窗朝南開(kāi)，為

11、了較清晰地看到自己的面容，鏡子的反射面應(yīng)（ ） A. 朝南 B. 朝北 C. 朝東 D. 朝西思路導(dǎo)航：為了較清楚地看到自己的面容，應(yīng)使鏡中的像亮度增加，根據(jù)平面鏡成像的原理，鏡中的像是物體漫反射的光經(jīng)過(guò)平面鏡反射形成的。為了增強(qiáng)像的亮度，應(yīng)增加鏡前物體的亮度（即有較多的光線射向人臉）。根據(jù)本題題意，窗戶朝南開(kāi)，只有人臉向南才能有較多的光線射向人臉，人臉向南，鏡子的正面只有朝北才行。答案：B點(diǎn)評(píng)：進(jìn)入物理情景，分析物理過(guò)程，利用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題是解物理問(wèn)題的常見(jiàn)思路。清晰亮度高光線強(qiáng)面部朝門(mén)窗鏡面朝北。知識(shí)點(diǎn)2：探究實(shí)驗(yàn)：研究平面鏡成像的特點(diǎn)例題1 在“研究平面鏡成像特點(diǎn)”時(shí)，某同學(xué)利用一

12、塊玻璃板代替平面鏡，如圖所示是這位同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后在白紙上留下的記錄，其中M、N是他實(shí)驗(yàn)時(shí)畫(huà)出的玻璃板的位置，A、B是兩次實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)燃的蠟燭所在的位置。分別是他找到的蠟燭的像的位置。（1）用玻璃板代替平面鏡的目的是什么？ （2）根據(jù)該同學(xué)在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)記錄，能否得出“像和物到鏡面的距離相等”的結(jié)論？為什么？ （3）在玻璃板的同一側(cè)，該同學(xué)通過(guò)玻璃板看到了同一支蠟燭的兩個(gè)像，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？ 思路導(dǎo)航：點(diǎn)燃的蠟燭可以在玻璃面上成像；又因?yàn)椴ＡЬ哂型腹庑裕诓ＡУ牧硪粋?cè)不僅可以看到像，還可以看到另一支蠟燭，這樣便于移動(dòng)蠟燭，使它與點(diǎn)燃的蠟燭的像重合，以確定蠟燭的像的位置，本次實(shí)驗(yàn)中像和物

13、到鏡面的距離一次相等另一次不等，不能總結(jié)出“像和物到鏡面的距離相等”的結(jié)論，出現(xiàn)兩個(gè)像的原因是玻璃有一定的厚度，玻璃的兩個(gè)表面都成像。 答案：（1）容易確定像的位置；（2）不能，因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)記錄的像和物到玻璃的距離，一次相等一次不相等，沒(méi)有共同特點(diǎn)；（3）玻璃有一定的厚度，玻璃的兩個(gè)表面都能反射光線，并分別成像。點(diǎn)評(píng)：本題是探究平面鏡成像規(guī)律中遇到的實(shí)際問(wèn)題，要求我們?cè)谔骄窟^(guò)程中善于觀察并從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)真思考，不放過(guò)實(shí)驗(yàn)中遇到的任何問(wèn)題，提高自己的探究能力。例題2 在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的活動(dòng)中：（1）實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：厚為2mm的茶色玻璃；厚為5 mm的透明玻璃；直尺；光屏；兩支相同

14、的蠟燭；火柴。探究活動(dòng)中應(yīng)選用的玻璃板是 。（填序號(hào)）。（2）如圖所示，點(diǎn)燃蠟燭A，在玻璃板的另一側(cè)慢慢移動(dòng)蠟燭B，直到與蠟燭A的像_為止，證明像與物的大小相同。（3）為了探究平面鏡成像的虛實(shí)，先移去后面的蠟燭B，并在原位置上放一光屏，發(fā)現(xiàn)在光屏上 ，證明平面鏡所成的像是虛像。思路導(dǎo)航：（1）在探究平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，我們用玻璃板代替平面鏡，對(duì)玻璃板的要求是：表面光滑平整，厚度比較薄，最好是半透明（如茶色）的，故應(yīng)選用的玻璃板是；（2）A、B是兩支完全相同的蠟燭，當(dāng)蠟燭 B與蠟燭 A完全重合時(shí)，證明像與物的大小相同；（3）虛像不能成在光屏上，因此只要在蠟燭B的原位置放一光屏，發(fā)現(xiàn)在光屏上接收不

15、到像，則可說(shuō)明平面鏡成的像是虛像。答案：（1）（2）重合（3）不能接收到像（看不到像）例題3 測(cè)大樹(shù)的高度。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)方案：用一個(gè)平面鏡和一把皮卷尺測(cè)量出一棵大樹(shù)的高度，要求畫(huà)圖說(shuō)明，并寫(xiě)出樹(shù)高的計(jì)算公式。思路導(dǎo)航：用皮卷尺直接測(cè)量大樹(shù)的高度不現(xiàn)實(shí)，我們可以利用樹(shù)頂漫反射的光線經(jīng)水平放置的平面鏡反射后射入人眼，和相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得出樹(shù)的高度。用易測(cè)出的量導(dǎo)出不易測(cè)出的量。答案：測(cè)量步驟：（1）先用卷尺測(cè)出人眼到地面的高度；（2）把一塊平面鏡放在水平地面上（如圖所示），用卷尺測(cè)出鏡子到大樹(shù)的距離BO；（3）人在地面上后退或前進(jìn)適當(dāng)距離，直到可從鏡子中剛好看到樹(shù)頂?shù)南?，記下人的位置D，測(cè)出

16、人到鏡子的距離OD。計(jì)算公式：樹(shù)高點(diǎn)評(píng)：本題主要應(yīng)用了光的反射、光的直線傳播、平面鏡成像、光的漫反射和相應(yīng)的幾何知識(shí)，綜合性較強(qiáng)。知識(shí)點(diǎn)3：平面鏡成像作圖例題1 在左圖中畫(huà)出從點(diǎn)光源S發(fā)出的光線經(jīng)鏡面MN反射后過(guò)P點(diǎn)的反射光線。思路導(dǎo)航：由平面鏡成像的原理可知，像是所有反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。因而S點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)鏡面MN反射后過(guò)P點(diǎn)的反射光線的反向延長(zhǎng)線必然通過(guò)像點(diǎn)。答案：先作光源S 的像點(diǎn)，利用對(duì)稱性得像的位置，如右上圖所示。連結(jié)P，交平面鏡MN于A點(diǎn)，則AP就是所求的反射光線。點(diǎn)評(píng)：像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱；且像是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，反射光線的反向延長(zhǎng)線一定過(guò)像，平面鏡成像遵循光的反射定

17、律，像是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，所有反射光線的反向延長(zhǎng)線一定過(guò)像點(diǎn)。不僅平面鏡能成像，一些比較光滑的物體：平靜的水面、拋光的金屬等都能成像。例題2 如圖甲所示，在練功房里，小紅同學(xué)利用平面鏡來(lái)幫助矯正舞蹈姿勢(shì)。畫(huà)出她腳上B點(diǎn)的光線經(jīng)過(guò)平面鏡后進(jìn)入人眼A點(diǎn)的光路圖。 甲乙思路導(dǎo)航：根據(jù)平面鏡成像的原理可知，反射光線是由像點(diǎn)直接發(fā)出的，所以作出B點(diǎn)關(guān)于鏡面的對(duì)稱點(diǎn)，即為像點(diǎn)，再連接像點(diǎn)與A，即可得到入射點(diǎn)，再連接B與入射點(diǎn)即為入射光線。答案：如圖乙所示。點(diǎn)評(píng)：本講的重點(diǎn)是知道平面鏡成像的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)做好實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，并注意運(yùn)用作圖的方法幫助理解。命題形式主要有選擇題、填空題、作圖題和

18、實(shí)驗(yàn)題。從近幾年中考試題看，本講是中考的重點(diǎn)之一。例題3 如圖所示，能正確表示物體在平面鏡成像的圖是（ ）思路導(dǎo)航：平面鏡成像的特點(diǎn)是：像和物體形狀、大小相同；像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直；像和物體的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間的距離相等。答案：因?yàn)槠矫骁R所成的像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱，即各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直，并且各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間的距離相等；從圖中可以看出只有C選項(xiàng)中像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱。故選C。點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了平面鏡成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用。注意平面鏡所成的像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱。例題4 根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)，下列圖中正確的是（ ）思路導(dǎo)航：要想選出本題的正確答案，必須知道平面鏡成像的特

19、點(diǎn)：像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱。答案：把像與物上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)連接，應(yīng)有：連線與鏡面垂直，點(diǎn)到鏡面的距離相等，根據(jù)這兩條判斷出選項(xiàng)C正確；故選C。點(diǎn)評(píng)：本題考查平面鏡成像的特點(diǎn)：像與物一定關(guān)于平面鏡對(duì)稱，像與物的連線與鏡面垂直，到鏡面的距離相等，大小相等，左右互換。高頻疑點(diǎn)：對(duì)于平面鏡成像特點(diǎn)的探究是近幾年考查的熱點(diǎn)，主要圍繞以下三個(gè)方面展開(kāi)：（1）對(duì)平面鏡所成的像虛實(shí)的探究例題 在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯沖捕食。在小燕子向下俯沖的過(guò)程中，關(guān)于它在湖水中的像的虛實(shí)及像和它之間的距離，正確的說(shuō)法是（ ）A. 虛像，距離變小B. 實(shí)像，距離變小C. 實(shí)像，距離變大D. 虛像，距離變大思路導(dǎo)航：考點(diǎn)：平

20、面鏡成像原理：平面鏡所成的像是虛像，它是由反射光線的反向延長(zhǎng)線相交形成的；平面鏡成像特點(diǎn)：像和物體到平面鏡的距離相等。分析：平靜的湖水相當(dāng)于平面鏡，它把來(lái)自小燕子的光進(jìn)行反射，反射光線的反向延長(zhǎng)線相交就形成了像，由于該像不是實(shí)際光線會(huì)聚形成的，所以該像是虛像；平面鏡所成的像與物體到平面鏡的距離相等，小燕子向下俯沖的過(guò)程中，由于小燕子與水面的距離變小，所以像與水面的距離也變小，故小燕子與像之間的距離在變小。答案：A點(diǎn)評(píng)：熟練掌握平面鏡成像的特點(diǎn)是解答此類題的關(guān)鍵，本題考查了學(xué)生根據(jù)平面鏡成像的原理和特點(diǎn)進(jìn)行分析的能力，是一道好題。（2）考查像與物到平面鏡的距離例題 一個(gè)同學(xué)站在平面鏡前1.5m處，則鏡中的像與他相距（ ）A. 1.5m B. 2.0m C. 2.5m D. 3.0m思路導(dǎo)航：根據(jù)物體在平面鏡中成像，像與物到平面鏡的距離相等進(jìn)行求解；一個(gè)同學(xué)到平面鏡的距離是1.5m，根據(jù)物、像到平面鏡的距離相等，該同學(xué)的像到平面鏡的距離也是1.5m，所以該同學(xué)和他在鏡中的像的距離是3m。答案：D點(diǎn)評(píng)：平面鏡成像特點(diǎn)是解平面鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，經(jīng)常用到，此類題屬于比較基礎(chǔ)的問(wèn)題，掌握基礎(chǔ)知識(shí)很重要。（3）對(duì)虛像、實(shí)像的探究，如虛像不能用光屏承接等。例題 下列情景