平面镜成像___知识点、经典例题、习题
. 课 题 平面镜成像 教学目标 了解并能描述平面镜成像特点;初步了解凸面镜和凹面镜及其应用; 重点、难点 平面镜成像特点 教 学 内 容 一、学问点梳理复习 1、光的反射类型: 镜面反射(光滑表面、反光、刺眼) 、漫反射(粗糙表面、各个方向) 注:1、镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律; 2、光反射时,光路可逆,如下图。 2、平面镜成像特点 试验名称:探究平面镜成像的特点. 试验目的:探究物与像到镜面的距离, 物、像的大小关系 试验器材:两支大小形态相同的的蜡烛、一块玻璃板、玻璃板支架、一个光屏、一把直尺、一张纸和火柴. 试验步骤:参照如图2-3-1所示的步骤完成试验: (1)将玻璃板垂直架在纸上,在玻璃板前面立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板视察其后面的蜡烛的像; (2)将另一未点燃的蜡烛放在玻璃板后,前后左右移动,直到看上去这支蜡烛与前面蜡烛的像重合,此时后面的蜡烛就代替等同于前面蜡烛的像,此时对比物与像的大小关系; (3)用直尺量出此时蜡烛和像到玻璃板的距离,并记录; (4)变更燃着的蜡烛到玻璃板的距离,连做两次,分别视察蜡烛与像的大小关系,量出蜡烛与像到玻璃板的距离,分别记录下来; (5)将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,干脆视察光屏上有无像; (6)将玻璃板略微倾斜一下,不再与桌面垂直,看一看像的变更,还能重合吗? (7)整理试验器材,结束试验. 试验结果:平面镜所成像的大小和物体的大小相等;像到平面镜的距离与物到平面镑的距离相等;平面镜成的是虚像,一句话概括:物与像关于镜面对称(距离相等、大小相等),成虚像. 试验存在的问题分析: (1)用玻璃板代替平面镜 玻璃既能反光又能透光,用玻璃板代替平面镜是为了精确的找到像的位置,便于比较物与像的大小关系及测定物与像到镜面的距离. (2)试验时选用的玻璃板要薄些,假如用厚玻璃做这个试验,玻璃的两个表面都会发生反射,会看到两个不重合的像,不利于试验. (3)两只完全相同的蜡烛 让没有点燃的蜡烛与像重合,这只蜡烛的位置也就是像的位置,这样做的目的是为了便于比较像和物的大小. (4)无论怎样移动物像都无法重合 试验中使玻璃板与白纸垂直,否则,会出现玻璃板后的蜡烛无论怎样移动.都不能与前面蜡烛的像重合的现象(玻璃板倾斜时,像成在玻璃板的斜上方). 平面镜成像特点: (1)平面镜成的像和物体等大。 (2)像和物到平面镜的距离相等。 (3)像与物的连线与平面镜垂直。 (4)平面镜成的是正立的虚像。 (5)、平面镜的作用:(1)成像 (2)变更光的传播方向(潜望镜) 5、虚像和实像 虚像:非实际光线而是光线的反向沿长线会聚而成的像。 实像:实际光线会聚而成的像叫实像。 在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。它们的共同点是都能被人眼视察到,即都有光线射入人眼。它们的不同点是:实像可以成在光屏上,如小孔成像,照像机成像、幻灯机成像均是实像;而平面镜成像,放大镜成像均是虚像。实像是光线的实际会聚而成,而虚像则是由发散的反射光线或折射光线的反向延长线会聚,形成虚像。 3、用垂直等距和光路图找物体的像。光路图的画法。 画图中的实线和虚线: (1)实际光线用实线画,加箭头表示光线的行进方向; (2)反向延长线不是实际光线,所以用虚线画,不加箭头; (3)实像用实线画,虚像用虚线画,都要加箭头表示像的正倒; (4)法线等协助线要用虚线画。 4、球面镜 凹面镜:(1)作用:会聚光线 (2)应用:太阳灶、汽车头灯 凸面镜:(1)作用:发散光线 (2)应用:汽车后视镜 6、凸面镜和凹面镜 (1)用球面的外表面作为反射面的叫做凸面镜,用球面的内表面作为反射面的叫做凹面镜。 (2)凸面镜对光有发散作用,凹面镜对光有汇聚作用。 (3)凸面镜和凹面镜都遵循光的反射定律。 (4)凸面镜成缩小的像,能扩大视野范围。 二、经典例题 [例1] (2010·上海)依据平面镜成像特点,在图2-3-3 中画出物体AB在平面镜MN中所成的像 剖析 平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,且连线与平面镜垂直,即像和物体关于平面镜对称,所以先做A、B于平前镜的对称点,晟后连接即是物体的像. 答案 作A、B关于平面镜的对称点最终连接,如图2-3-4所示. [例2] 在“探讨平面镜成像特点”时,某同学利用一块玻璃板代替平面镜,如图2-3-5所示是这位同学做完试验后在白纸上留下的记录,其中M、N是他试验时画出的玻璃板的位置,A、B是两次试验中点燃的蜡烛所在的位置. 分别是他找到的蜡烛的像的位置. (1)用玻璃板代替平面镜的目的是什么? (2)依据该同学在白纸上留下的试验记录,能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论?为什么? (3)在玻璃板的同一侧,该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的缘由是什么? 剖析 点燃的蜡烛在玻璃面上可以成像;又因为玻璃具有透光性,在玻璃的另一侧不仅可以看到像,还可以看到另一支蜡烛,这样便于移动蜡烛,使它与点燃的蜡烛的像重合,来确定蜡烛像的位置,本次试验中像和物到镜面的距离一次相等另一次不等,不能总结出“像和物到镜面的距离相等”的结论,出现两个像的缘由是因为玻璃有肯定厚度,玻璃的两个表面都能成像. 答案 (1)简单确定像的位置;(2)不能,因为两次试验记录的像和物到玻璃的距离,一次相等一次不相等,没有共同特点;(3)玻璃有肯定的厚度,玻璃的两个表面都能反射光线,并分别能成像. 题型3 关于平面镜成像原理的考查 [例3] 画出图2-3-6中,从光源S点发出的光线经镜面MN反射后过P点的反射光线. 剖析 由平面镜成像的原理可知,像是全部反射光线反向延长线的交点.因而S点发出的光线经镜面MN反射后过P点的反射光线,它的反向延长线必定通过像点. 答案 要先作光源S 的像点,利用对称性得像的位置,如图2-3-7所示.连结P,交平面镜MN于A点,则AP就是所求的反射光线. 四、课堂练习 1. 位于我市市中心的镜湖因水清可鉴,形似圆镜而得名,湖水“水清可鉴”是由于光可以在水面发生 (填“镜面”或“馒”)反射,能形成物体 (填“实像”或“虚像”).春日的镜湖公园格外妩媚,鸟语花香、绿柳成荫,从物理学的角度分析,“鸟语”是通过 传播到人的耳中的;人们闻到“花香”说明 ;“柳荫”是由于光的 形成的. 2.“北风乱/夜未央/你的影子剪不断/徒留我孤寂/在湖面/成双/”是《菊花台》中的一段歌词,“你的影子”成因是 ,“成双”是 和 成双,这是 现象. 3. 如图2-3-20的四种情景,属于光的反射现象的是( ) 4.在探究“平面镜成像的特点”的试验中: (1)