第四章 光现象
平面镜成像
如图1所示,“月亮掉井里啦!”猴子的惊叫声一定还在你的耳边
回响;而“哈哈镜”前看到自己“肚大头小”时的忍俊不禁你更应该记
忆犹新(如图2所示);噢,还有早已随历史而久远的阿基米德“小镜子
退强敌”的情景也许又浮现在你的眼前了……这些神奇的现象都跟镜子
有关.
情景导入
你 还 知 道 哪 些 与 镜 子 有 关 的 现
象?试举一例.
1. 熟悉平面镜成像的特点(重点)
2.知道平面镜成虚像,理解日常生活中平面镜成像的现象(难点)
3.掌握平面镜的应用,加深了解平面镜成像的特点(重点)
4.会利用平面镜成像的特点作图(难点)
5. 知道凸面镜和凹面镜及其应用
学习目标
自主预习
1. 当你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”,这种现象
叫_____________.
2.平面镜成像特点:平面镜所成的像的大小和物体的大小_______
,像到镜面的距离与物体到平面镜的距离_______,像与物的连线与镜
面_______,像与物的左右_______;平面镜所成的像与物体关于镜面
_______.
3.平面镜成的像是_____(填“正”或“倒”)立的_______,平面
镜成像实质是由于光的_______形成的.
平面镜成像
相等
相等
垂直 相反
对称
正 虚像
反射
4.由反射光线的反向延长线相交而成的像是_______;由实际光线
会聚而成的像是_______.
5.平面镜的应用主要有两方面:
(1)_______(如照镜子);(2)___________(如潜艇的潜望镜).
虚像
实像
成像 改变光路
6.凸面镜和凹面镜:如图所示,甲图为_______镜,它能使平行光
束_______;乙图为_______镜,它能使平行光束_______.
7.请写出下列物体实际应用的光学元件.
潜望镜:_________;大型汽车观后镜:_________;
太阳灶:_________;梳妆镜:_________.
凸面
发散 凹面 会聚
平面镜 凸面镜
凹面镜 平面镜
合作探究
认真阅读材料P77~78页,完成探究.
1.实验器材:坐标纸、_________、支架
、两支外形相同的蜡烛、刻度尺.
2.将坐标纸平铺在桌面上,把玻璃板作
为平面镜用支架竖立在纸上,沿玻璃板画一条
直线MN代表平面镜的位置.
玻璃板
平面镜成像特点
讨论:用玻璃板替代平面镜是利用玻璃透明的特点,便于确定
_________________________;选用深色的玻璃板是为了成像更_______
;选用更薄的玻璃板是为了让两个像重合(玻璃板两个面都会成像).
像的位置和比较像的大小 明显
3.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后面的
像.
4.拿另一支同样大小但不点燃的蜡烛在玻璃板后移动,直到看上
去它与前面蜡烛的像___________,这个位置就是前面蜡烛的像的位置
;观察像和蜡烛的大小是否相同.
讨论:若无论如何移动后面的蜡烛,都无法与像完全重合,这是因
为玻璃板与桌面_________,成的像不在桌面上.
完全重合
不垂直
5.在蜡烛底部某一点在纸上做好标记,同时在其像对应的位置也
做好标记.
6.移动点燃的蜡烛,重复做两次实验,并依次做好标记.
7.用虚线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上连起来,并用刻度尺
分别测量它们到玻璃板的距离(物距和像距),将数据记录于表中.
8.查看一下物像连线与镜面位置MN之间的关系.
次数 物体到镜面的距离/cm 像到镜面的距离/cm 像与物的大小比较
1
2
3
总结:平面镜成像特点
1.像与物大小_______.
2.像与物到平面镜距离_______.
3.像与物的连线_______于平面镜.
4.用数学知识可表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面对称.
相等
相等
垂直
例1 小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板
竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的
蜡烛A,进行观察,如图所示.在此实验中:
(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是________________.
(2)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的___________关系
.
(3) 小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它所成的像大小___________ (
填“变大”“变小”或“不变”).
(4)实验中玻璃板与水平桌面保持垂直,若不垂直,请你说出这样
会对实验操作带来怎样的影响?________________.
答案:(1)便于确定像的位置 (2)大小 (3)不变 (4)物与像不能完
全重合
接着前面的实验,当我们移走玻璃板后面的蜡烛,拿一白屏在后面
来回移动,发现白屏上看不到蜡烛的像,这又能说明什么呢?
问题提示:说明成的是虚像
1 平面镜成虚像
总结:平面镜成虚像
1.平面镜成的是_______.
2.虚像_______在光屏上显示,是反射光线(或光的折射光线)的反
向延长线相交而成的像.
虚像
不能
例2 “猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到井中有个月亮,以为
月亮掉进井水中了.以下说法中正确的是( )
A.水中出现月亮属于光的反射现象
B.水中出现的月亮是月亮通过水面成的实像
C.水中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近
D.水中的月亮比天上的月亮小
解析:月亮出现在水中,这是由于月亮通过水面成像所致,这是虚
像,其本质是由于光的反射造成的,此成像遵循平面镜成像的基本原理
,所成像也符合平面镜成像的特点,即物、像等大,物、像与平面镜间
的距离相等.故只有A是对的.
例3 根据平面镜成像特点,按要求作图:(1)A′B′是AB在平面镜中
成的像,请在图中画出平面镜;(2)请根据平面镜成像特点画出物体AB
;(3)点光源S发出的光,经镜面反射后,反射光线经过A点,试完成光
路图.
解析:要抓住平面镜成像的特点,即物像关于平面镜对称来作图,
作图如下.
平面镜成像规律作图(像一定要用虚线)
1.确定平面镜位置:①连接物点和像点(虚线);②作连线的中垂
线(标上直角标);③在中垂线靠像的一侧打上斜线,就是平面镜的位置
.
2.成像或确定光路作图;①过物点或像点作平面镜的垂线(需标直
角标);②以物、像等距来找像点或物点;③连接像点和反射点交平面
镜于入射点(像侧虚线,物侧实线);④连接物点和入射点(实线),标上
箭头表示光线方向,就是光路图.
(1)在一些狭小的商店内墙上多挂几面镜子,可以给人空间增大了
的感觉.这说明了利用平面镜可以通过_______来增大空间感.它的另
一方面的应用是平面镜可以改变_______,如潜水艇上经常用到的
_______镜,就是这种原理的应用.
(2)汽车后视镜是_________,而汽车大灯是利用_________来反射
光的.
2 平面镜、凹面镜和凸面镜的应用
成像
光路
潜望
凸面镜 凹面镜
总结:
1.平面镜的应用:(1)_____________;②___________________.
2.凹面镜和凸面镜的应用
(1)凸面镜对光线有_______作用.
(2)凹面镜对光线有_______作用.
(3)凹面镜的应用:太阳灶、车头灯、手电筒和探照灯的反光装置
.
(4)凸面镜的应用:汽车后视镜、街头路口反光镜.
平面镜成像 改变光的传播方向
发散
会聚
例4 下列说法中不正确的是( )
A.探照灯是将灯泡安装在凸面镜的焦点上
B.太阳灶是利用平行光线射到凹面镜上会聚的原理制成的
C.大货车后视镜是利用凸面镜对光线起发散作用的原理制成的
D.医生检查耳道戴一个凹面镜,能照亮耳道
解析: B.D都是利用凹面镜会聚光的特点,故B.D正确,C是利
用凸面镜发散光的特点,C是正确的,A选项探照灯灯泡应当是安装在
凹面镜的焦点上,这样就能把发散光会聚成平行光,故选A.
即时巩固
1.某同学从平面镜前2.5 m处走近平面镜,则该同学在平面镜中的
像将( )
A.远离平面镜 B.变大了
C.大小不变 D.变小了
C
2.如图所示,小丑在平面镜中成像情况正确的是( )B
A B C D
3.一只小鸟在离湖面10 m的上空飞行,若湖深为5 m,则小鸟在
湖里所成的像与它的距离是_____m,它在湖里所成的像是_____(填“
虚”或“实”)像.
4.小丽同学正在对着镜子整理自己的着装,她身高为1.6 m,她在
镜中像的高度是______m;她到镜面的距离是0.4 m,像到她的距离是
______m.
20 虚
1.6
0.8
5.已知一物体AB,请画出它在镜中的像A′B′.(请保留作图痕迹)
答案:
6.在探究“平面镜成像特点”的实验中,王刚同学利用玻璃板、
相同的两根蜡烛A和B.刻度尺、白纸、铅笔等器材进行实验,如图所
示.
(1)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛____(填“A”或“B”)
这一侧观察,移动玻璃板后面的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板中所成
的像重合,以此来确定蜡烛A成像的位置.这里所采用的研究方法是
_____________(填“控制变量法”或“等效替代法”).
(2)为探究平面镜成像的虚实,移开蜡烛B,用白纸作屏放在该位置
,直接观察白纸,发现白纸上并没有看到蜡烛的像,由此可知平面镜所
成的像是_____(填“实”或“虚”)像.
A
等效替代法
虚
【解析】(1)寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,
在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像.用蜡烛B代替蜡烛A的像进行比较
,采用的是等效替代法.
(2)白纸上不能承接到蜡烛A在平面镜中所成的像,说明平面镜成虚
像.