内容正文:
4.3 平面镜成像(解析版)
本节学习目标
1.了解平面镜成像特点;
2.知道平面镜成虚像,并且像与物关于平面镜对称;
3.会根据平面镜成像特点找到镜中像的位置;
4.理解平面镜成像规律,会利用平面镜成像的特点作图;
5.常识性了解生活中的球面镜。
要点一 平面镜成像特点
知识点一、平面镜
1.平面镜:平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平面镜。
2.像:通过平面镜能够观察到物体的像。
(1)实像:能够呈现在光屏上的像叫做实像。
(2)虚像:只能用眼睛观察,而不能在光屏上呈现的像,叫做虚像。
要点诠释:
(1)实像可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观察。虚像不是实际光线会聚而成的,所以不能用光屏承接只能用眼睛看到,如平面镜成的像。
(2)平面镜成像特点:1)像、物大小相等;2)像、物到镜面的距离相等;3)像、物的连线与镜面垂直;4)物体在平面镜里所成的像是虚像。
知识点二、平面镜成像的原理
平面镜成像的原理:光的反射。如下图所示,平面镜前的物体射到平面镜的光线,被平面镜反射,
反射光线进入人的眼睛,视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看,反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。
要点诠释:
平面镜成的像是物体发出(或反射)的光线射到平面镜上发生反射,反射光线的反向延长线相交形成的。并不是实际光线会聚形成的,所以平面镜成的像只能用眼睛看到,无法用光屏承接,是虚像。
知识点三、球面镜
1.凹面镜:反射面是凹面的叫凹面镜
(1)原理:光的反射。
(2)对光线的作用:对光线起会聚作用,平行光射向凹面镜会会聚于焦点;焦点发出的光平行射出。
(3)应用:太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。
2.凸面镜:反射面是凸面的叫凸面镜
(1)对光线的作用:对光线起发散作用。
(2)原理:光的反射。
(3)应用:机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。
【例】如图甲所示,一只大熊猫正抱着一根竹子在镜前欣赏自己的像。此时,它从镜中看到的自身像应该是图中的( )。
【答案】D。
【解析】根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;大熊猫通过平面镜成像,并且它的像与本身关于镜面对称,通过观察,只有选项D符合这一特点。
【点睛】平面镜成像时,物、像以平面镜对称,根据对称可以确定D选项。
【考点分析】题目考查了平面镜成像的特点。所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
【变式1】把一个高0.6m的平面镜竖直放置,一个身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面镜的方向走近,那么他在镜中的像( )。
A.高度为1.6m,以2m/s的速度远离平面镜;
B.高度为0.6m,以2m/s的速度靠近平面镜;
C.高度为0.6m,以4m/s的度远离平面镜;
D.高度为1.6m,以4m/s的速度靠近他
【答案】D。
【解析】因为平面镜成像的特点是像与物体大小相等,已此人身高1.6m,所以他在镜中的像高也是1.6m.
因为平面镜成像的特点可知他以2m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜时,他在平面镜中的像也以2m/s的速度在垂直平面镜的方向上走近平面镜,那么他在镜中的像以4m/s的速度靠近他,故选项ABC错误,D正确,故选D。
【考点分析】平面镜成像现象中,不论视觉上感觉像变大还是变小,事实上像的大小都没变,总与物大小相同。
【变式2】如图所示,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球向镜面滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α为( )。
A.30° B.45° C.60° D.90°
【答案】B。
【解析】根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A;
根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;
平面镜一定在AD连线上,其中:
∵BD=CD,AD⊥BC,∴AD是∠BAC的角平分线,
又∵∠BAC=90°,∴∠BAD=45°,如图所示:
所以题干中的夹角α=45°。
【考点分析】确定平面镜的位置时,利用像与物关于平面镜对称的特点,并且注意找到平面镜通过的两个点,从而确定平面镜的位置。
【变式3】一个身高1.8米的人,至少用多长的平面镜就能看到自己的全身像( )。
A.0.45m B.0.9m C.1.2m D.1.8m
【答案】B。
【解析】如图所示A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置。EF为平面镜位置,由平面镜成像特点可确定A′、C′、B′为A、C、B的像,因为OC=OC′,所以OC