内容正文:
4. 3 平面镜成像 (导学案)
【学习目标】
1. 能描述平面镜成像的特点。
2. 通过实验,探究并了解平面镜成像的特点。
3. 能通过对平面镜、球面镜的应用的了解,领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”的喜悦,感受科学技术对人类生活的影响。
【学习重点】
1. 平面镜成像特点。
2. 实验——探究平面镜成像的特点。
【学习难点】平面镜成虚像的原因。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 平面镜成像的原理是:光的 定律。
2. 平面镜成像的特点:成的是 (填“虚”或“实”)像,像的大小与物体的大小 ,像和物体到平面镜的距离 ,像和物的连线与镜面 。利用数学课中对称的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面 。
3. 球面镜分为______镜和_______镜。凸面镜使平行光束______,汽车的后视镜和街头路口的反光镜等都是凸面镜,能起到 视野的作用。凹面镜使平行光束 ,汽车前灯的反光装置、太阳灶等都是凹面镜。
【合作探究】
探究一、平面镜成像的特点
1. 探究平面镜成像的特点
【想一想】生活中我们经常照镜子,镜子成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么样的关系?
【猜一猜】结合自己照镜子的经历,对以上两个问题进行合理的猜想:
(1)在平面镜中,你的像的大小跟你的大小 (“相等”或“不相等”)。
(2)你在平面镜中的像到镜面的距离与你到镜面的距离 (“相等”或“不相等”)。
【设计实验】
实验器材:薄玻璃板、白纸、两根 (相同/不相同)的蜡烛、火柴、刻度尺、支架。
思考下面4个问题,完成实验方案:
①确定像的位置方法:
把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支 (点燃/未点燃)的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像完全 ,这个位置就是像的位置。
②判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:
在玻璃板的前面,改变眼睛的观察位置,直到从 (同一/不同)位置看起来后面的蜡烛好像被点燃。
③实验时,用玻璃板代替平面镜的目的:
使用玻璃板,既可以成 ,又可以看到后面的 是否与像完全重合,这是“ 法”。
④为什么准备两支完全一样的蜡烛?便于验证像与物体大小是否 。
【进行实验】
①如图所示,在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上 放置一块玻璃板作为平面镜。
②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像 一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是 的位置,然后记下两支蜡烛的位置。
③移开玻璃板,用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来,再观察它们是否与镜面垂直。把测量结果填在表格中。
④改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验。
⑤在玻璃板的后面像的位置放一张白纸时,观察白纸上面有没有烛焰的像。
⑥记录实验数据与现象:
次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
像到平面镜
距离/cm
像与物的
大小关系
1
2
3
【分析和论证】
①平面镜所成的像的大小与物体的大小 。
②平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等 。
③平面镜所成的像和物体的连线与镜面 。
④把光屏放在像的位置观察,结果发现光屏上 (选填“有”或“没有”)出现蜡烛的像,实验说明:平面镜所成的像是 (虚/实)像。
【归纳结论】
平面镜成像的特点:平面镜所成的像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物的连线与镜面垂直。
利用数学对称的知识,平面镜成像规律也可表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面 。
2. 根据平面镜成像特点作图(对称法)
(1)作图方法(如例题1所示)
①做垂线:即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN;
②画垂足M、N;
③量等距:使A´M=AM,B´N =BN;
④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。
【例题1】根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A´B´。
【归纳】
(2)利用平面镜作图的注意事项:
①作图时要用刻度尺、铅笔、圆规。
②注意线段的虚实:实际光线(入射、反射)用实线;虚像、法线、像与物的连线、光线的反向延长线以及辅助线都用虚线;实物和虚像都要标上箭头或字母。
【例题2】在“探究平面镜成像的特点”实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要目