内容正文:
第二章 光现象
课时2.3 平面镜
1. 知道平面镜成像的特点;
2. 掌握平面镜成像的光路图,会利用平面镜成像的特点作图;
3. 理解生活中平面镜成像的现象及平面镜成像的应用。
题型汇总:平面镜成像特点、平面镜应用、平面镜成像作图。
· 实验:等效替代法探究平面镜成像的特点
(1) 实验步骤
1) 将一张方格纸放在水平桌面上,将玻璃板垂直架在纸上,在纸上记录玻璃板的位置。
2) 把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。
3) 再拿一支未点燃B的相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像重合,在纸上记下两支蜡烛的位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
4) 改变点燃的蜡烛A的位置,重做上面的实验。量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离,并比较它们的大小和位置关系。最后,连接对应的像点和物点,判断连线是否与板面垂直;测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较。
5) 结论:像与物大小相等;像与物的连线与镜面垂直;像与物到镜面的距离相等;所成的像是虚像。
(2) 实验常考点
1) 实验在 较暗 的环境中进行,选用 茶色 玻璃板,便于找蜡烛的像;实验中选择 较薄 的玻璃板,垂直于纸面 竖直 放置。
2) 用玻璃板代替平面镜是为了 便于确定像的位置 ;
3) 选用两个完全一样的蜡烛,是为了 比较像和物的大小关系 ,但要注意玻璃板后方的蜡烛千万 不要 去点燃;
4) 利用一支与物体(蜡烛)相同的蜡烛确定其成像的位置和大小,这是 等效替代 法;
5) 实验中,无论怎样移动蜡烛,像和物都不重合,原因可能是: 玻璃板没有与桌面垂直放置、蜡烛燃烧变短 。
6) 多做几次实验是为了 使实验结论更具有普遍性 ;
7) 移去镜后的蜡烛B,并在所在位置放一 光屏 ,观察到光屏上并 没有 蜡烛A的像,由此判断平面镜成的像是 虚 像。
· 平面镜成像的特点
(1) 平面镜成像的特点:平面镜所成的像是正立的虚像,像与物关于镜面对称。
1) 像与物体的大小相等;
2) 像和物体到平面镜的距离相等;
3) 像和物体的连线与镜面垂直;
4) 注:像的大小与镜距离,以及镜的大小无关。
(2) 虚像:能被人看见,但又不能在屏幕上呈现的像叫作虚像。
· 用对称法作出平面镜所成的像
(1) 如图:过A点向平面镜作垂线AM,并等距离延长到A′点,则A′点即A点的像。同理作出B点的像B′点。用虚线连接A′、B′即物体AB在平面镜中的像。
【步骤】 ① 做垂线; ② 画垂足; ③ 量等距; ④ 画像点。
平面镜成像作图的注意事项:
① 作图痕迹要保留; ② 辅助线用虚线画;
③ 虚像也用虚线画; ④ 垂直符号要标明。
· 平面镜成像的应用及危害
(1) 平面镜的作用:① 成像; ② 改变光路。
(2) 应用:舞蹈演员在练舞时用平面镜观察动作;牙医用平面镜诊断病情;潜望镜。
1. 平面镜成像特点
例 如图所示,四位同学画出小丑玩偶在平面镜中所成的像,其中正确的是 ( B )
变式1 人站在平面镜前,当他向平面镜走近时,发生的现象是 ( A )
A.像大小不变,人和像间的距离变小
B.像大小不变,人和像间的距离不变
C.像大小变大,人和像间的距离变大
D.像大小变大,人和像间的距离变小
变式2 一只小鸟在平静的湖面上飞过,以下描述正确的是 ( C )
A.小鸟在湖中所成的像是实像
B.小鸟靠近湖面时,像远离湖面
C.小鸟在湖中的像始终和小鸟一样大
D.小鸟到湖面的距离大于像到湖面的距离
变式3 如图,水平桌面上有一块圆形玻璃转盘,距转盘2m高处有一盏灯成像在其中,在用手转动转盘时,下列说法正确的是 ( C )
A.所成的像是由于光的折射形成的
B.像随转盘一起转动,并形成一个环形光带
C.像的位置保持不变
D.成像情况与转盘的转速有关
变式4 “小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上,距水面0.2 m,它在水中的像是 (实像/虚像),像距水面 m。
答案 虚像 0.2
变式5 身高1.6 m的小明站在竖直摆放的平面镜前1 m处,他的像距离平面镜 m;如果他远离平面镜,他的像的大小将 。小明从小汽车的后视镜中看到自己的像比实际的小,汽车后视镜是 镜。
答案 1 不变 凸面
变式6 如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a',现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中 ( D )
A.不成像
B.仍成像,但像下移距离与平面镜下移距离相同
C.仍成像,但像下移距离是平面镜下移距离的两倍
D.仍成像,且像还在原来位置
变式7 如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上。下列说法正确的是 ( D )
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
变式8 如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前50 cm处,以2 cm/s水平速度垂直向平面镜匀速靠近,则铅笔在平面镜中所成像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”),经过2 s,铅笔与它的像之间的距离为 cm,若平面镜顺时针转动到图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔 (选填“垂直”或“不垂直”);若平面镜沿竖直位置向上移动,则镜中的像 (选填“向上”、“向下”或“不”)移动。
答案 不变 92 垂直 不
变式9 如图所示,竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动。小明站在平面镜正前方,他在镜中成的是 (选填“实”或“虚”)像。小明垂直镜面移动8 cm,他与像的距离改变 cm。为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让平面镜绕轴沿 时针方向转动。
答案 虚 16 顺
变式10 提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图,当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,他直接看显示器会看到 ( D )
A.爱我中华 B. C. D.
1. 探究平面镜成像特点
例 小明在“探究平面镜成像规律”实验时,找来两枚完全相同的棋子,是为了比较像和物的 关系;为了确定像的位置,应该选择 来代替平面镜;为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像,还应准备的器材是 。
答案 大小 玻璃板 光屏
变式1 如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图,现有茶色玻璃板和透明玻璃板,实验时应选择 来代替平面镜。实验时,选择两支相同的蜡烛,是为了比较像与物体的 ; 测量两支蜡烛到玻璃板的距离,是为了比较像与物体到镜面的距离是否 。
答案 茶色玻璃板 大小关系 相等
变式2 如图所示,探究平面镜成像特点,下列关于该实验说法正确的是 ( A )
A.实验中,可以在A所在一侧观察到A的像
B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像会变大
C.移去蜡烛B,并在蜡烛B的原位置上放一光屏,光屏上能接收到A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,只改变玻璃板的位置,蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
变式3 如图在“探究平面镜成像的特点”实验中。下列说法正确的是 ( D )
①用玻璃板代替平面镜,是为了观察到的蜡烛的像更清晰
②只要把光屏放在恰当的位置,就能承接到蜡烛的像
③蜡烛远离玻璃板,蜡烛的像的大小不会改变
④只把玻璃板向左平移,蜡烛的像的位置不变
A.只有①和② B.只有②和③
C.只有①和③ D.只有③和④
变式4 在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1) 实验时应选较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板垂直放置在水平桌面上。
(2) 将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板 (选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。
(3) 当棋子A远离玻璃板时,像的大小 。
(4) 将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 像。
(5) 用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见棋子A的像。 答 (1)薄 (2)前面 (3)不变 (4)虚 (5)能
变式5 用如图所示的装置探究平面镜成像特点。
(1)组装器材时,要使玻璃板与水平桌面相互 。实验中选用两只完全相同的棋子A、B,其目的是比较像与物 的关系;
(2)若在棋子A的像的位置上放一光屏,光屏上 (能/不能)呈现出像;
(3)若将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°,则在此过程中,棋子A的像大小变化情况是 ,棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是 。
答案 (1)垂直 大小 (2)不能 (3)不变 先变大后变小
变式6 为了探究平面镜成像的特点,将一块厚度为0.5 cm的玻璃板(P、Q两个平面都可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验。
(1)为了便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在玻璃板 (选填“左”或“右”)侧观察。在像的位置放上一光屏,判断像的虚实,眼睛应该在玻璃板 (选填“左”或“右”)侧观察。
(3)在实验中,透过玻璃板看到蜡烛A的2个清晰的像分别位于A′和A″处,如图所示。其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的 (填“P”或“Q”)平面成像得到的。
(4)小柯按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了下列数据:
然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量方法错误在于 。
答:(1)较暗 便于确定像的位置 (2)左;右 (3)P (4)像距测了像到Q面的距离
1. 平面镜应用
例 如图,是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况。用它正对如图甲的光源“R”时,观察到的像是 ( A )
变式1 测量视力时,人距视力表5 m。利用平面镜成像特点可以节省空间,如图所示,小明面对镜子背对视力表,检查视力,下面说法正确的是 ( B )
A.视力表在平面镜中的像距平面镜6m
B.小明在平面镜中的像距视力表5m
C.视力表在平面镜中的像距小明4m
D.视力表在平面镜中的像距视力表3m
1. 平面镜成像作图
例 画出物体AB通过平面镜所 成的像A’B’。
变式1 如图所示,在图中根据平面镜成像的特点作出三角形ABC在平面镜中的像。
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