4.2 平面镜成像（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（沪科版（五四学制）2024)

沪科版（五·四学制） 八年级上册 第4章 光现象 4.2 平面镜成像 猴子捞月 猴子井中观月 1、你还记得“猴子捞月”的故事吗？你能解释其中的原理吗？ 情景引入 怎么有点“面熟” 2、井中的水平面、镜子有什么特点？ 如图4-2-1所示，国家大剧院的中心建筑 是人工湖环绕的半椭球体。建筑实体在水中形成倒影。为什么水中倒影与水面上的实体完全对 称，宛如悬浮于空中的飞艇? 01 02 03 04 05 CONTENTS 平面镜的应用 平面镜、虚像 探究平面成像的特点 研究物理的方法小结 PART ONE 平面镜、虚像 生活中有各种各样的镜面。如图4-2-2所示的哈哈镜、不锈钢勺表面、透明玻璃板、抛光 大理石地面等都可视为镜面。 有些镜面的反射面是曲面，如金属勺和哈哈镜；有些镜面的反射面是平面，如玻璃板、大理 石地面、平静的水面和穿衣镜的表面。反射面是平面的镜面称为平面镜。图4 - 2 - 2 中玻璃板内的“猫”、大理石地面下的“玻璃球” 都是物体通过平面镜所成的像。 照镜子时，我们常会远离镜子看看整体形象，靠近镜子看看细节。此时镜中像的位置、像的大小似乎也在随着人的移动发生变化。 如图4-2-3所示，将一盏点亮的蜡烛灯置于竖直放置的镜子前，能看到蜡烛灯的像。若将 手伸到镜后摸一下，不仅摸不到像，也无法在镜中看到手。 乘坐地铁时，看到玻璃窗外广告牌的同时也能看到自己的像。我们可以用玻璃板作为平面镜 来研究平面镜成像的特点。 如图4-2-4所示，将玻璃板竖直立于水平 桌面上，在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯，看到 蜡烛灯的像在玻璃板的后面。将光屏放置在玻璃 板后，直接观察光屏，无论怎么移动光屏，都不能在光屏上看到蜡烛灯的像。 平面镜所成的这种能被人眼观察到，但不能呈现在光屏上的像是虚像。 PART TWO 探究平面成像的特点 探究平面镜成像的特点 在直立的玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A, 像在玻璃板后。当蜡烛灯A靠 近或远离玻璃板时，玻璃板中的像如何变化?描述你观察到的现象，猜想像和物的位置和大小之间存在什么关系? 提出问题 搜集证据 Ⅰ、 器材 ：薄玻璃板、白纸、激光笔、蜡烛灯(如 图4-2-5所示，其中A 、B蜡烛灯完全相同)、 刻度尺。本实验不需要的器材是_______________ 。 激光笔 ① 如图4-2-6所示，在水平桌面上铺一 张白纸，将薄玻璃板竖直置于白纸上，记下玻璃板的位置00'。 ② 在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A, 透过玻璃板观察蜡烛灯A的像。 ③ 在玻璃板后分别放置未点亮的另外三盏蜡烛灯B 、C 、D, 移动玻璃板后的蜡烛灯寻找蜡烛灯A 所成像的位置。从玻璃板前面不同位置看去，当玻璃板后的蜡烛灯与A的像重合，好像也被点亮时，玻璃板后蜡烛灯的高度即像的高度，玻璃板后蜡烛灯的位置即像的位置。 ④ 在白纸上用圆点记录蜡烛灯A 和像的位置。 ⑤比较像与蜡烛灯A的高度。 ⑥改变蜡烛灯A的位置，重复实验。 Ⅱ、 方案 用直线把每次实验中蜡烛灯A 和像在纸上的标记连起来，观察这些连线 与00′之间的关系，分别用刻度尺量出蜡烛灯A和像到00′的距离。 将蜡烛灯A到平面镜的距离、像到平面镜的距离填入表4-2-1中。 实验次数 蜡烛灯A到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 1     2     3   表4-2-1 数据记录表 Ⅲ、 记录 Ⅰ、分析 比较像与物的大小、像与物到平面镜的距离，像与物连线与镜面的关系， 像的大小与位置的关系。 判断同样大小的物体在镜子里成的像是否“近大远小”,简述理由。 Ⅱ、结论 由上述实验可得：像与蜡烛灯 A的大小__________;像到平面镜的距离__________蜡烛灯A到平面镜的距离；像和蜡烛灯A的连线__________于镜面； 像与蜡烛灯A 关于镜面对称。 作出解释 交流反思 ①根据平面镜成像的特点，物与像的大小相等；②当我们靠近平面镜时，视角会变大，这会使我们感觉像变大了。但实际上，像的大小并没有改变，只是视角的变化让我们产生了错觉（或简要通俗的说，②“近大远小”是人的视觉效果造成的）。 相等 等于 垂直 大量实验表明： 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 探究平面镜成像的特点实验视频（以蜡烛为例） 例题 如图(a)所示，MN表示平面镜，AB表示镜前的一个物体。试根据平面镜的成像特点，作出AB经平面镜所成的像。 分析 平面镜成像时像和物关于镜面对称。要作出AB的像，只要作出点A和点B关于镜面的对称点，再将这两点连接起来，即可得到AB的像。 M N A B 图(a) 平面镜成像作图 作图 如图(b)所示， ①过点A作镜面MN的垂线AO(垂足为O)并延长至点A',使A'O=AO,点A'就是点A的像； ②用同样的方法作出点B的像点B'； ③用虚线连接点A'、点B',并根据上下的对应关系标上箭头。图中的AB′就是AB的像。 A B 图(b) O A′ B′ 【作图步骤】 ①做垂线（并标出垂足） ②量等距； ③画像点；④连像点(有箭头需标出箭头)。 1 ．在图中画出 AB 在平面镜中所成的像。 练一练 2 ．利用平面镜成像特点画出物体 ABC 在平面镜中所成的像。 PART THREE 平面镜的应用 在实验中，我们发现平面镜后的蜡烛灯虽然没有点亮，但是在平面镜中却能看到一盏点亮的蜡烛灯，这是因为它与镜前已点亮的蜡烛灯的像重合了。 如图4-2-7所示，平面镜前蜡烛灯上的点S向四处发光，其中部分光经平面镜反射后进入我们的眼睛，引起视觉感受，我们的眼睛主观上会感觉这些反射光线好像是从反射光线的反向延长线的交点S '发出的，似乎点S '也在镜后向四处发光。点S'是点S 在平面镜中所成的像。 由于光并非真的从点S '处发出，所以平面镜所成的像是虚像。临水而建的国家大剧院在水中的倒影为虚像，虚像与水面上实体关于水面对称， 宛如一个完整的椭球体。 为什么平面镜所成的像是虚像 想一想：平面镜在日常生活中有哪些应用? 图（b） 利用平面镜扩大视觉空间 平面镜的应用非常广泛。人们利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作，利用平面镜扩大视觉空间。 图（a） 借助平面镜矫正姿势 平面镜的应用 图（c） 牙医借助平面观察牙齿的背面 图（d） 利用平面镜成像打造视觉美 牙医用于查看牙齿背面的反光镜也是平面镜；苏州博物馆的精美设计，巧妙地应用了平面镜成像的特点，既表现出我国江南建筑的特色，又突显了现代美感。 如图（e）夜间行车时，车内人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线；建筑物的玻璃幕墙反射出的刺眼阳光，不仅会影响人们正常的工作和休息，还会影响行人和行驶车辆的安全，如图（f）所示。 图（f） 玻璃幕墙会造成光污染 图（e） 车内或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员视线 除了平面镜，生活中常见的镜面还有凸面镜和凹面镜。金属勺子的上 表面相当于凹面镜，下表面则相当于凸面镜。 凹面镜对光有会聚作用，图4-2-9中的太阳灶和医生用的额带反光镜 都是由凹面镜制成。额带反光镜能将反射光聚在一起，便于医生更清晰地观察患处。 凸面镜对光有发散作用。图4-2-10所示的广角镜和汽车后视镜等都是 由凸面镜制成，能显示更大的视野。 图4-1-1中的塔式光热电站，需让尽可能多的阳光反射后会聚于同一 位置，所用的镜面并不是平面镜，有像碗碟的碟形镜面，也有向内弯曲的 抛物镜面。 拓展视野 PART FOUR 研究物理的方法 这节课我们学习了等效替代法（用薄玻璃板替代平面镜；用未点亮的蜡烛替代平面镜后的像） 1、用自己的语言归纳什么是等效替代法？ 2、我们前面的学习还学过哪些研究物理的方法，并举出例子。 所谓等效替代法是在保证效果相同的前提下，将陌生复杂的问题变换成熟悉简单的模型进行分析和研究的思维方法。 思考 研究物理的方法 研究物理的方法 ①转换法 举例：探究声音的产生与传播、声音的特性中的实验 ②实验推理法 举例：“真空铃”实验 ③建立物理模型法 举例：引入匀速直线运动、光线等概念 ④等效替代法 举例：平面镜成像实验 ⑤控制变量法 举例：贯穿中学物理实验 议一议 1、学会研究物理的方法及其应用，可以先列举物理知识，再确定其研究方法；也可以先列举研究方法，再举例其应用的物理知识（可以自己完成，也可以与同学一起完成）。 2、用自己的语言归纳研究物理的方法（言之成理即可）。 2、用自己的语言归纳研究物理的方法：如转换法：物理学中对于一些看不见，摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。 转换法，关键词:不易观察转化为直观现象（容易观察） 实验推理法：实验+推理 等效替代法：等效（效果相同） .................. 提高自主归纳，信息提炼、语言组织能力 1 ．如图所示，一只小鸭浮在平静的湖面 上。能正确表示小鸭和它在水中的“倒影” 的是 ( ) A ． B. C ． D. B 课堂练习 2 ．大晴天，城市中大型建筑物外表按上 的玻璃幕墙，会产生 ( ) A ．噪声污染 B ．光污染 C ．核污染 D ．化学污染 B 3．在清澈的湖面上空，小燕子正在向下 俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中， 关于它在湖水中的像的虚实，它和像之间的距离，正确的说法是 ( ) A ．实像，距离变大 B ．实像，距离变小 C ．虚像，距离变大 D ．虚像，距离变 小 D 4．某人从平面镜里看到台钟的钟面如图所示，这表明当时的准确时间是 ( ) A ．6 点 55 分 B ．10 点 40 分 C ．5 点 05 分 D ．5 点 20 分 C 5 ．小明身高 1.7m ，距离平面镜 3m ，他 在平面镜中的像高是 m ，像 到平面镜的距离是 m 。当他 向平面镜缓慢走近时，他在平面镜中像 的大小 （选填“变大”“不变” 或“变小”）。 1.7 3 不变 6．某湖泊深度为 20m ，一架无人机悬停 在距湖面 200m 的高空中，它在湖中的像 到湖面的距离为 m；若无人机竖直 下降，它在水中的像将 （选填“变 大”、“变小”或“不变”），所成的像是虚像。 200 不变 A ．实验时用的茶色玻璃要厚一点 B ．点燃 A 侧的蜡烛后，在 B 侧成等大 的实像 C ．如果茶色玻璃与水平面不垂直，蜡 烛也能成像 D ．蜡烛以 4cm/s 的速度靠近茶色玻璃 平面，其像以相同速度远离玻璃平面 7 ．在“探究平面镜成像特点”实验中，用 茶色玻璃代替平面镜垂直放置于水平面 上，如图所示。下列叙述正确的是( ) C A ．视力表在平面镜中的像与小丽相距5.4m B．如果小丽以 1m/s 的速度靠近平面镜， 则镜中的像以 1m/s 的速度靠近她 C ．如果小丽靠近平面镜，则她在平面 镜中的像变大 D ．如图乙所示是小丽从平面镜中观察 到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是 4:35 8．如图甲所示为星期天下午小丽同学去 配眼镜时检查视力的情景。配镜员让小 丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子 里视力表的像。根据图中信息判断下面 的说法正确的是 ( ) D 课堂小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING 学科网 rbm.xkw.com rbm.xkw.com rbm.xkw.com Lavf58.20.100 学科网版权所有 $$