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、知识点梳理复习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、平面镜成像特点实验名称:探究平面镜成像的特点.实验目的:探究物与像到镜面的距离, 物、像的大小关系实验器材:两支大小形状相同的的蜡烛、一块玻璃板、玻璃板支架、一个光屏、一把直尺、一张纸和火柴.实验步骤:参照如图2-3-1所示的步骤完成实验:(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,透过玻璃板观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)改变燃着的蜡烛到玻璃板的距离,连做两次,分别观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,直接观察光屏上有无像;(6)将玻璃板稍微倾斜一下,不再与桌面垂直,看一看像的变化,还能重合吗?(7)整理实验器材,结束实验.实验结果: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.实验存在的问题分析:(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准确的找到像的位置,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)实验时选用的玻璃板要薄些,如果用厚玻璃做这个实验,玻璃的两个表面都会发生反射,会看到两个不重合的像,不利于实验.(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实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)改变光的传播方向(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观察到,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)法线等辅助线要用虚线画。
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)根据平面镜成像特点,在图2-3-3 中画出物体AB 在平面镜MN 中所成的像.A B ''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A B ''、最后连接A B '',如图2-3-4所示.[例2] 在“研究平面镜成像特点”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实验后在白纸上留下的记录,其中M 、N 是他实验时画出的玻璃板的位置,A 、B 是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置. A B ''、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)根据该同学在白纸上留下的实验记录,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,产生这种现象的原因是什么?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,本次实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,出现两个像的原因是因为玻璃有一定厚度,玻璃的两个表面都能成像.答案 (1)容易确定像的位置;(2)不能,因为两次实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)玻璃有一定的厚度,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,像是所有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,它的反向延长线必然通过像S'点.答案要先作光源S 的像点,利用对称性得像S'的位置,如图2-3-7所示.连结S'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”).春日的镜湖公园分外妖娆,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/徒留我孤单/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”的实验中:(1)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像.若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏, 观察到玻璃板前点燃蜡烛的像.(填“能”或“不能”).(2)记录了如下表中的实验数据物距/cm 像距/cm 像与物大小比较第一次12.0 12.0 等大第二次15.0 15.0 等大实验表明,像与物体的大小. 像到平面镜的距离物体到平面镜的距离.5.汽车是大家很熟悉的,但是你知道汽车的挡风玻璃为什么不竖直安装吗?有人说,挡风玻璃倾斜安装是为了减少行车的阻力,使车身造型美观,其实从行车安全来讲,倾斜安装还有重要作用,你能运用所学的光学知识来分析吗?6、(06潍坊)芭蕾舞演员练习时,站在平面镜前2m处,则她在镜中的像与她的距离是( )A.4mB.6mC.8mD.2m7、一只小鸟在平静的湖面上方飞过,当小鸟距水面3m时,小鸟在湖面的“倒影”是(选填“实”或“虚”)像,该“倒影”距小鸟m.8、在检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,如图所示。
这种检查视力的方法,视力表与人眼的距离相当于是A、4.6 mB、5.0 mC、2.9 mD、5.4 m9、(06山西太原)雨后路旁低洼处积了水,在水洼旁会看到自己在水中的“倒影”,这是人射出的光被水面成的像,这时水面相当于镜.10.(05山西)某同学从远处走向一面穿衣镜,他在镜中像的大小及像和人之间的距离正确的是()A.像大小不变,像和人之间的距离变小B.像变大,像和人之间的距离变大C.像变大,像和人之间的距离变小D.像大小不变,像和人之间的距离不变11.(05无锡)一个小丑在平面镜前欣赏自己的像,他看到的像应该是下图中的哪一个?()12、小明从平面镜中看到挂钟的像如图3所示,这时的时间是________。
13、(06广州)“猴子捞月”的寓言故事说,猴子看到井中有个月亮(如图6),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.水中出现月亮属于光的折射现象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14.如图所示,平面镜前有一点光源S,S发出的一束光线被平面镜反射后经上,过A点,请作出该光线的光路图.15.如图所示,在平面镜右方有一发光点S,OB、O'B'。
分别是S发出的两条光线经平面镜后的反射光线,作出发光点S的位置(要求保留必要的辅助线)。
五、课后作业1、平面镜成像特点是:(1)像和物到的距离相等(2)像与物体大小;(3)像和物体的连线与垂直(4)像和物体的左右(5)成的是像。
3.(05襄樊市)处走向一块竖直悬挂着的平面镜,他在镜内所成的像( )A.逐渐变大B.逐渐变小C.大小不变D.大小由平面镜大小决定4.(05泉州)小丽站在距离穿衣镜前0.5m的地方照镜子,则镜中的像与小丽之间距离是m,小丽后退时,她在镜中像的大小将。
(填“变大”、“变小”或“不变”)5.(05北京)小刚同学站在竖直放置的平面镜前5m 处,沿着垂直于平面镜的方向前进了2m , 此时他在镜中的像与他本人的距离为()A . 2mB . 3mC , 5m.D . 6m6.(05镇江)研究平面镜成像特点的实验情况如图所示,烛焰在平面镜中所成的像是像(实/虚),放在“烛焰”上的手指被烧痛(会/不会).第14题第15题第16题7.(05柳州课改)如图6所示是观察平面镜成像的装置。
在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合。
这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像的,同时还可以确定。
8.(05芜湖课改)视力检查时要求被测人与视力表间隔5m.小明准备借助一块平面镜检查视力(如图1 所示),则他应坐在镜前_________m 处.图中小明正在用手示意他所看到的“E”字朝向,其示意方向应与视力表中“E”字的实际朝向_________(选填“相同”或“相反”)。
9、(06浙江)如图所示,落地平面镜高0.8米。