4.3平面镜成像 -2023-2024学年人教版物理八年级上学期

平面镜成像 学习指导 朝阳区线上课堂·八年级（上）物理 人大附中朝阳学校 李彩霞 各位同学好，今天我们来学习平面镜成像 1 什么叫做平面镜？ 平面镜成像有什么特点？ 首先，我们来了解一下生活中常见的平面镜成像，比如平静的湖面、光滑的地板砖、干净透亮的门窗玻璃以及我们常用的梳妆镜等都可以成像，在物理学中我们把这些能够成像的、光滑的平面叫做平面镜。今天我们就来研究一下平面镜成像有什么特点。 2 平面镜成像的大小可能与哪些因素有关？ ① 潘长江与韩德君一起照镜子， 谁的像更大？为什么？ ② 潘长江与韩德君一起照镜子， 如何使潘长江的像看起来更 高一些？ 物的大小（物高） 物到镜面的距离（物距） 提出问题、猜想与假设 请同学们思考一个问题：平面镜成像的大小与可能哪些因素有关？假如韩德君与潘长江一起照镜子，谁的像更大？为什么？显然韩德君的像更大，因为他本身长得就高大，因此我们可以猜想像大小可能与物的大小有关，在这里我们可以用高度来描述大小。那么韩德君与潘长江一起照镜子，如何使潘长江的像看起来更高一些呢？有同学已经有想法了，可以让潘长江站在离镜子更近的地方，生活我们可能也会发现你靠近镜子的时候感觉像变大远离镜子的时候又感觉像变小了，因此我们又可以猜想像的大小可能与物体到平面镜的距离有关，在这里我们可以把物体到镜面的距离简称“物距”。 3 探究1：像高与物高有什么关系？ ①自变量、因变量和控制变量分别是什么？ ②实验过程中如何选取器材改变自变量？ 物高H 物距u 像高h 制定计划、设计实验 （自变量） （控制变量） （因变量） 改变 控制不变 控制变量法 红色圆柱体长度分别为： 5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm 接下来我们探究“像高与物高关系”，在这个探究问题中自变量、因变量和控制变量分别是什么？前面我们已经猜想到像高的可能影响因素是物体本身的高度和物体到镜面的距离，现在要探究的是物高对像高的影响，应该改变物高，即自变量为物高，被影响的物理量为像高，即因变量为像高，当我们探究像高与其中一个影响因素物高的关系时，需要控制另外一个影响因素物距不变，因此控制变量为物距，这种研究方法叫做控制变量法。那么在实验过程中如何选取器材改变自变量物高呢？在这里我们提供高度分别为6cm、7cm、8cm、9cm、10cm的红色圆柱体作为物体。 4 ③需要测量并记录哪些物理量？ ④如何测量像的高度h？ 确定像的位置 找到像的替身 物高H 、 像高h 探究1：像高与物高有什么关系？ 制定计划、设计实验 选用透明玻璃板 等效替代法 完全重合 实验过程中需要测量并记录哪些物理量？我们探究的是像高与物高是否存在某种数量关系，当然就需要测量并记录物高和像高，物高已知可以直接记录，像高需要我们测量，那如何测量像高是该实验探究的关键，也是本节课的难点，先来回顾一下之前学过的小孔成像，如图所示可以在不同角度观察到光屏上烛焰的实像，也可以直接测量像高，而平面镜所成的像只能从平面镜前侧观察到，无法在平面镜后侧直接或通过光屏观察，可见平明镜所成的像是虚像，这就给我测量像高带来了很大的困难。然而方法总比问题多，再来观察透明玻璃板的成像情况，不难发现，透过玻璃板可以同时观察到玻璃板前红色圆柱体的像和玻璃板后的绿色圆柱体，因此我们选用深色透明玻璃板作为平面镜来确定像的位置，为了测量红色圆柱体的像高，可以尝试使用高度不同的绿色圆柱体与红色圆柱体的像完全重合的办法找到像的替身从而间接测量像的高度，我们把这种研究方法叫做“等效替代法”。 5  ⑤如何设计实验数据记录表格？ 物高H/cm 像高h/cm 探究1：像高与物高有什么关系？ 制定计划、设计实验 实验实施方案设计完了，如何设计实验数据记录表格？我们需要记录物高和像高，有5组数据，因此表格设计为2行6列，第一列为表头，由于因变量随自变量的改变而改变，因此第一行要记录自变量物高，用大写“H”表示，第二行记录因变量像高，用小写“h”表示 6 进行实验、收集数据 ①将深色薄玻璃板垂直放置在铺有白纸的水平桌面上； ②将作为物体的红色圆柱体放在玻璃板前面的白纸上，另选合适的绿色圆 柱体放在玻璃板后面的白纸上，调整玻璃板后绿色圆柱体的位置和大小 ，从玻璃板前各个角度观察，使玻璃板后的绿色圆柱体与红色圆柱体的 像完全重合； ③保持玻璃板前红色圆柱体到玻璃板的距离不变，改变红色圆柱体的高度， 仿照步骤2重复实验； 5 6 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10 物高H/cm 像高h/cm 探究1：像高与物高有什么关系？ ④测量并记录玻璃板前红色圆柱体及玻璃板后对应绿色圆柱体的高度； 接下来请同学们观看实验视频：深色薄玻璃板垂直放置在铺有白纸的水平桌面上