物理八年級上冊4.2平面鏡成像-導(dǎo)學(xué)案-滬科版

1、年 級八年級學(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、考點突破：知識點要求學(xué)習(xí)目標(biāo)平面鏡成像特點知道知道平面鏡成像特點；實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、重難點提示：重點：平面鏡成像特點。難點：1. 對虛像的理解；2. 平面鏡作圖。知識梳理：一、知識脈絡(luò)圖二、知識點撥（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：人眼是怎樣看見平面鏡中的像的？分析：如圖所示，我們?nèi)T焰上的一點 s來研究，s點會發(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。因為人眼總是感覺光沿直線傳播，所以人逆著反射光線看過去，感到光線是由點發(fā)出的，就是s點在平面鏡中的像點。燭焰上的其他點與s點一樣，在鏡后也有一個像點，無數(shù)的像點便組成了燭焰的像。注意：平面鏡所成的像是虛像，所謂虛像，即它不是由實際光線會聚而成，而是由反射光線的反向延長線相交而形成。 2. 實驗探究：探究平面鏡成像的特點 提出問題：站在鏡子前面時，總能看到自己的像，平面鏡成像時，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)計并進(jìn)行實驗： 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。再拿一支沒有點燃的同樣的蠟燭，在玻璃板后面豎立著移動，直到看上去跟前面那支蠟燭的像完全重合，這個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。 移動點燃的蠟燭，重做實驗。 用直線把每次實驗中蠟燭和它的像的位置連起來，用刻度尺測量它們到平面鏡的距離。 把一個光屏放在像的位置，從側(cè)面觀察在光屏上會不會出現(xiàn)一個像。序號像與物體的大小關(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；像與物體對于平面鏡是對稱的。說明：（l）實驗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、后兩個反射面形成重像的干擾。 （2）玻璃板要與桌面垂直，便于測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)行實驗，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關(guān)。思考：為什么離鏡子越遠(yuǎn)，會感覺到所成的像越小？是不是像

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

6、而形成。（三）平面鏡成像作圖法對稱法由平面鏡成像特點知，物體在平面鏡中的像與物體關(guān)于鏡面對稱，根據(jù)這一對稱關(guān)系，可以作出物體在平面鏡中的像。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的長度，再在垂線上截取，使oa，就是物體上a點的像。同理，我們可以作出物體上其他各點（例如b點）的像。連接，最后就能得到整個物體 ab在平面鏡中的像。第一步：畫垂線第二步：標(biāo)直角第三步：找等距第四步：標(biāo)符號第五步：畫虛像（四）應(yīng)用1. 平面鏡成像的應(yīng)用人對著鏡子梳妝，舞蹈演員利用平面鏡觀察和矯正自己的姿勢，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來觀察敵情的。 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：會聚光線 點燃奧運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：知識點1：平面鏡成像特點例題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：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：觀察或者測量物體abc的三個端點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，同時注意虛像要用虛線表示。答案：c點評：解答這類題目的知識依據(jù)是平面鏡的成像特點。例題3 根據(jù)平面鏡成像特點，在下圖中畫出物體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)于平面鏡對稱，所以先作a、b關(guān)于平面鏡的對稱點ab，然后連接ab即是物體的像。答案：如下圖所示。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石英鐘指針的位置如圖所示，此刻石英鐘的實際讀數(shù)是（ ）a. 2：25b. 2：35c. 9：25d. 9：35思路導(dǎo)航：根據(jù)平面鏡成像的特點，像與物上下不顛倒，只是左右互換即可求解。答案：c點評：方法一：把圖翻過來，從紙的背面看圖，此時的讀數(shù)就是石英鐘的正常時間值；方法二：用12：00減去所看到的數(shù)值，即為石英鐘的正常時間值，若用12：00減去所看到的數(shù)值的差為負(fù)數(shù)時，則換用24：00來減。隨堂練習(xí)

10、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. 盡可能避免因為平面鏡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，如果門窗朝南開，為了較

11、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)過平面鏡反射形成的。為了增強像的亮度，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，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點評：進(jìn)入物理情景，分析物理過程，利用物理知識解決實際問題是解物理問題的常見思路。清晰亮度高光線強面部朝門窗鏡面朝北。知識點2：探究實驗：研究平面鏡成像的特點例題1 在“研究平面鏡成像特點”時，某同學(xué)利用一塊玻璃

12、板代替平面鏡，如圖所示是這位同學(xué)做完實驗后在白紙上留下的記錄，其中m、n是他實驗時畫出的玻璃板的位置，a、b是兩次實驗中點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)在白紙上留下的實驗記錄，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)通過玻璃板看到了同一支蠟燭的兩個像，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么？ 思路導(dǎo)航：點燃的蠟燭可以在玻璃面上成像；又因為玻璃具有透光性，在玻璃的另一側(cè)不僅可以看到像，還可以看到另一支蠟燭，這樣便于移動蠟燭，使它與點燃的蠟燭的像重合，以確定蠟燭的像的位置，本次實驗中像和物到鏡面

13、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)兩個像的原因是玻璃有一定的厚度，玻璃的兩個表面都成像。 答案：（1）容易確定像的位置；（2）不能，因為兩次實驗記錄的像和物到玻璃的距離，一次相等一次不相等，沒有共同特點；（3）玻璃有一定的厚度，玻璃的兩個表面都能反射光線，并分別成像。點評：本題是探究平面鏡成像規(guī)律中遇到的實際問題，要求我們在探究過程中善于觀察并從中發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)真思考，不放過實驗中遇到的任何問題，提高自己的探究能力。例題2 在“探究平面鏡成像特點”的活動中：（1）實驗室提供了如下器材：厚為2mm的茶色玻璃；厚為5 mm的透明玻璃；直尺；光屏；兩支相同的蠟燭

14、；火柴。探究活動中應(yīng)選用的玻璃板是 。（填序號）。（2）如圖所示，點燃蠟燭a，在玻璃板的另一側(cè)慢慢移動蠟燭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，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驗中，我們用玻璃板代替平面鏡，對玻璃板的要求是：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，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)在光屏上接收不到像，

15、則可說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 測大樹的高度。請你設(shè)計一個方案：用一個平面鏡和一把皮卷尺測量出一棵大樹的高度，要求畫圖說明，并寫出樹高的計算公式。思路導(dǎo)航：用皮卷尺直接測量大樹的高度不現(xiàn)實，我們可以利用樹頂漫反射的光線經(jīng)水平放置的平面鏡反射后射入人眼，和相似三角形對應(yīng)邊成比例得出樹的高度。用易測出的量導(dǎo)出不易測出的量。答案：測量步驟：（1）先用卷尺測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），用卷尺測出鏡子到大樹的距離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頂?shù)南?，記下人的位置d，測出人到鏡

16、子的距離od。計算公式：樹高點評：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，綜合性較強。知識點3：平面鏡成像作圖例題1 在左圖中畫出從點光源s發(fā)出的光線經(jīng)鏡面mn反射后過p點的反射光線。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線的交點。因而s點發(fā)出的光線經(jīng)鏡面mn反射后過p點的反射光線的反向延長線必然通過像點。答案：先作光源s 的像點，利用對稱性得像的位置，如右上圖所示。連結(jié)p，交平面鏡mn于a點，則ap就是所求的反射光線。點評：像與物關(guān)于鏡面對稱；且像是反射光線反向延長線的交點，反射光線的反向延長線一定過像，平面鏡成像遵循光的反射定律，像

17、是反射光線反向延長線的交點，所有反射光線的反向延長線一定過像點。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)利用平面鏡來幫助矯正舞蹈姿勢。畫出她腳上b點的光線經(jīng)過平面鏡后進(jìn)入人眼a點的光路圖。甲乙思路導(dǎo)航：根據(jù)平面鏡成像的原理可知，反射光線是由像點直接發(fā)出的，所以作出b點關(guān)于鏡面的對稱點，即為像點，再連接像點與a，即可得到入射點，再連接b與入射點即為入射光線。答案：如圖乙所示。點評：本講的重點是知道平面鏡成像的特點。學(xué)習(xí)時應(yīng)做好實驗，通過實驗得出結(jié)論，并注意運用作圖的方法幫助理解。命題形式主要有選擇題、填空題、作圖題和實驗題。

18、從近幾年中考試題看，本講是中考的重點之一。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：平面鏡成像的特點是：像和物體形狀、大小相同；像和物體各對應(yīng)點的連線與平面鏡垂直；像和物體的各對應(yīng)點到平面鏡間的距離相等。答案：因為平面鏡所成的像與物體關(guān)于平面鏡對稱，即各對應(yīng)點的連線與平面鏡垂直，并且各對應(yīng)點到平面鏡間的距離相等；從圖中可以看出只有c選項中像與物關(guān)于平面鏡對稱。故選c。點評：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)于平面鏡對稱。例題4 根據(jù)平面鏡成像的特點，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點：像與

19、物關(guān)于平面鏡對稱。答案：把像與物上對應(yīng)的點連接，應(yīng)有：連線與鏡面垂直，點到鏡面的距離相等，根據(jù)這兩條判斷出選項c正確；故選c。點評：本題考查平面鏡成像的特點：像與物一定關(guān)于平面鏡對稱，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：對于平面鏡成像特點的探究是近幾年考查的熱點，主要圍繞以下三個方面展開：（1）對平面鏡所成的像虛實的探究例題 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程中，關(guān)于它在湖水中的像的虛實及像和它之間的距離，正確的說法是（ ）a. 虛像，距離變小b. 實像，距離變小c. 實像，距離變大d. 虛像，距離變大思路導(dǎo)航：考點：平面鏡成像

20、原理：平面鏡所成的像是虛像，它是由反射光線的反向延長線相交形成的；平面鏡成像特點：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，它把來自小燕子的光進(jìn)行反射，反射光線的反向延長線相交就形成了像，由于該像不是實際光線會聚形成的，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點評：熟練掌握平面鏡成像的特點是解答此類題的關(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點評：平面鏡成像特點是解平面鏡成像習(xí)題的重要依據(jù)，經(jīng)常用到，此類題屬于比較基礎(chǔ)的問題，掌握基礎(chǔ)知識很重要。（3）對虛像、實像的探究，如虛像不能用光屏承接等。例題 下列情景中