第14期 光的传播 光的反射 平面镜成像的特点（答案见下期）-【数理报】2021-2022学年上学期八年级上册初二物理（北师大版）

书 午后小明和同学们打完篮球比赛后来到学校的一 片树阴下休息（如图１所示）．小李说：“地面上一个个亮 的光斑，是不是树叶的影子？”小明说：“这些光斑怎么 会是影子呢！影子应该是光照不到的阴影部分，是暗的， 而光斑是亮的．”小李和其他同学都觉得小明说得有道 理．此时小李又发现：“这些光斑怎么有大有小，形状也 各不相同，有圆形的，也有非圆形的？”“这不是很正常的 吗！树叶与树叶之间空隙的大小和空隙的形状各不相 同，太阳光透过这些空隙照射下来，投射到地面上形成 的光斑大小和形状当然就不同了．”小明说．小李和其 他同学觉得还有些纳闷，他们想：树叶间的空隙虽然有 近似圆形的，但圆形的空隙比较少，而地面上圆形的光 斑却多得多，这又是为什么？带着这些问题他们进行了 一些探究活动． （１）光斑的形状是否与树叶间空隙大小有关呢？他 们在一张较大的硬纸板上刻出如图２所示形状的四个 大孔和四个小孔，先让太阳光通过硬纸板上的大孔，观 察地面上的光斑，发现这些光斑的形状与大孔对应的形 状完全相同．由此他们得到结论：这些光斑 （前 两空选填“是”或“不是”）太阳的像，这些光斑 光沿直线传播形成的．接着再让太阳光通过硬纸板上的 小孔，观察地面上的光斑，发现这些光斑的形状都是圆 形的；当增大纸板与地面之间的距离，光斑的形状不变、 大小改变．由此他们又得到结论：这些光斑是太阳的像； 像的大小取决于小孔到地面的距离，距离越大，像就越 （选填“大”或“小”）． （２）他们又对光斑的亮度进行更细致的观察，下列 对“地面上形状不规则的大光斑和圆形的小光斑”亮度 的描述正确的是 （　　） Ａ．不规则的亮一些 Ｂ．圆形的亮一些 Ｃ．两类光斑一样亮 Ｄ．以上三种情况都有可能 （３）通过探究，他们知道树阴下那些非圆形光斑是 由 （选填“较大”或“较小”）树叶空隙形成的． 那些经空隙形成的太阳的 （选填“实”或“虚”） 像，其大小不同是因为 （选 填“空隙大小不同”或“空隙到地面距离不同”）． 书 １．平面镜所成的虚像是物体发出（或反射）的光线 射到镜面上发生反射后，由反射光线的反向延长线在镜 后相交而形成的．因此在平面镜成像中，所有反射光线 的反向延长线都过虚像点，这是平面镜作图时的一大 “利器”． 例１．已知平面镜上的两条入射光线，如图１所示， 试画出相应的反射光线． 解析：本题可以利用光的反射定律作出反射光线， 但利用平面镜成像特点作图更简便．在图１中，我们可 以在两条入射光线上任取两点看做光源，分别作出这两 点的虚像，然后再连接虚像和入射点，作出反射光线．由 于这两点可以任意选取，不妨选择这两条入射光线相交 的点（设为Ｓ）为一光源，作Ｓ′Ｓ垂直于ＭＮ，交镜面于点 Ｏ，且使Ｓ′Ｏ＝ＳＯ，Ｓ′即为Ｓ的像．连接Ｓ′Ｏ１和Ｓ′Ｏ２并分 别延长（用箭头表示光的传播方向），则Ｏ１Ａ和Ｏ２Ｂ即为 所作的反射光线．如图２所示． 答案：如图２所示 ２．根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物 体的连线跟镜面垂直，且像与物到镜面的距离相等，即 像与物关于平面镜对称，这是平面镜作图时的另一大 “利器”． 例２．如图３所示，从Ｓ点发出的一条光线经平面镜 ＭＮ反射后，其反射光线恰好通过Ｐ点，试作出这条入射 光线． 解析：由于题中所给的 Ｓ、Ｐ不在同一水平线上，显 然无法运用光的反射定律作图．若利用平面镜成虚像的 特点，问题将迎刃而解．我们可逆向思维，按“像→反射 光线→入射点→入射光线”的思路来作图．具体步骤 如下：（１）从Ｓ点向镜面引垂线交镜面于Ｏ点，然后延长 ＳＯ至Ｓ′，且使Ｓ′Ｏ＝ＳＯ，则Ｓ′为Ｓ的像；（２）连接Ｓ′Ｐ交 镜面于Ｏ１，则 Ｏ１为入射点，Ｏ１Ｐ为反射光线；（３）连接 ＳＯ１，即为所求的入射光线．如图４所示． 答案：如图４所示 【跟踪训练】 １．如图５所示，ａ、ｂ是点光源Ｓ所发出的两条光线照 射到平面镜之后所对应的反射光线．请根据平面镜成像 的特点，画出点光源Ｓ和它的像Ｓ′的位置及两条对应的 入射光线． ２．小明探究“平面镜成像特点”实验时，点燃蜡烛 后，在玻璃板中观察到镜前蜡烛的像．请在图６中画出一 只眼睛能看到烛焰Ｓ点的像Ｓ′的光路图． !"!"#!$!! !" #$%&'()*%+ ,-."/01234 ! # "!"#$% &' (%)*+ #$%&' % , % - ! ! "./%)0% 1 2)*2 34)56 78"9$% #$%&' % , "& - ! ' "':;<<=>? #$%&' % , !" - ! & "."@8A'BC DE #$%&' % , !( - ! ) "."@8FEBC DE #$%&' ( , & - ! * "."F8G' H IJBCKL #$%&' ( , "" - ! % "':M<<=>? #$%&' ( , "(