第8期 光源 光的传播 光的反射定律 探究平面镜成像(答案见下期)-【数理报】2023-2024学年八年级上册物理学案（教科版）

书 平面镜成像的规律可简记为：正立、等大、等距、垂 直、虚像．根据平面镜成像规律作图就是利用平面镜成 像的对称性完成光路． 解答平面镜成像作图这类问题的常规思路：物点→ 入射光线→入射点→法线→反射光线→像点；逆向思 路：物点→像点→反射光线→入射点→入射光线． 作光路图时，要特别注意：实际光线画成实线，在中 间标上箭头表示光的传播方向；作图用的辅助线、实际光 线的反向延长线及法线画成虚线，不标箭头；镜面（反射 面）画成实线，镜后面是虚线，镜面的延长线画成虚线；实 像画成实线，虚像画成虚线．用“虚”“虚”“实”“实”可以 简单概括作光路图的一些规则． 一、确定虚像的位置 例１．如图１所示，根据平面镜成像特点，画出物体 ＭＮ的像Ｍ′Ｎ′． 解析：根据平面镜成像的特点，先分别作出物体ＭＮ 的端点Ｍ、Ｎ在平面镜中的对称点Ｍ′、Ｎ′，连接Ｍ′、Ｎ′点 即为物体ＭＮ在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线． 答案：如图２所示 点评：在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中 所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点 和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像． 二、确定物点的位置 例２．如图３所示是人眼看见Ａ物体在平面镜中的像 Ａ′的示意图，请确定物体Ａ的位置并画出入射光线． 解析：作像Ａ′关于平面镜的对称点 Ａ，连接 Ａ、Ｏ并 画上箭头即可． 答案：如图４所示 点评：利用平面镜成像作图时，实际上就是作对称 图，注意垂直符号和虚线． 三、确定平面镜的位置 例３．如图５所示，Ａ′Ｏ′是ＡＯ在平面镜中成的像，请 你大致作出平面镜的位置． 解析：平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的 轴对称图形，连接Ａ、Ａ′，Ｏ、Ｏ′，作这两条线段的垂直平分 线即可． 答案：如图６所示 点评：连接物点和对应的像点，作这条线段的垂直 平分线，即为平面镜的位置． 四、确定反射光线 例４．如图７所示，请你画出点光源Ｓ发出的两条光 线经平面镜反射后的反射光线． 解析：通过平面镜作出 Ｓ的对称点 Ｓ′，分别连接 Ｓ′ 和入射点 Ａ、Ｂ并延长，ＡＣ、ＢＤ即为反射光线，标上箭头 代表光的传播方向． 答案：如图８所示 点评：本题的另一种画法：分别过入射点垂直镜面 作出法线，在法线下侧根据反射角等于入射角画出反射 光线． 编者语：由以上几例不难看出，有些时候利用平面 镜成像的特点作图要比利用光的反射定律作图方便得 多，同学们应根据实际情况加以运用，培养自己思维的 灵活性． 书 汽车抬头显示（如图 １）又叫汽车平视显示系统 （ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ），简称ＨＵＤ．ＨＵＤ是为了高速行驶的 车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表 信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效 措施而造成事故．ＨＵＤ是利用平面镜成像原理（如图 ２），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在 正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻 易地将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像 融合在一起．驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如 车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意 力．同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之 间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全． 阅读材料，回答下列问题： （１）行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的 （选填“反射”或“直线传播”）形成的，该像是 （选填“实”或“虚”）像． （２）已知某车辆ＨＵＤ显示器水平放置在中控台上， 通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平 面夹角为 ． （３）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于 观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填 “远离”或“靠近”）挡风玻璃． （４）ＨＵＤ有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易 产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃 有一定的 （选填“厚度”或“透明度”）． （５）为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进 行了改造，应选用图３中 图所示的玻璃． （６）人眼从看远处切换为看近处时容易引起眼睛的 疲劳，故为了使ＨＵＤ在挡风玻璃所成的像离人眼距离达 ２ｍ以上，可行性较高且较安全的方案是 ． Ａ．让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像 Ｂ．将显示器安装在后挡风玻璃上 Ｃ．将显示器上的字体变大 ! " ! ! ! " !! "! ! " # $ $! #! ! # # $ $! #! ! $ % ! % ! !" #$% % & ' ( $ %! ! & $! ! ' # $! # ( $ ! ( ! &' ( ) ! "#$% &'( ! ! ! " !!!!!!!!!!" ! ! ! ! ! ! ! " !!!!!!!!!!" ! ! ! ! ! ! ! " *+,-./ "!#$%& ""'#$% "&'() "#'*+ ,$'-"''