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2.3平面镜 图2-20是一张令人惊讶的照片,茶色玻璃板后面有一支蜡烛,它竟然能在水中燃烧! 一、平面镜成像的特点 1. 平面镜 生活中常用的镜子表面是平的,叫作平面镜。从平面镜中能观察到物体的像。平面镜所成的像有何特点呢? 看一看 如图所示,通过平面镜观察自己的像;改变人到镜面的距离,像到镜面的距离如何变化? 从平面镜中观察周围远近不同的物体的像。 说一说 根据你观察到的现象,你认为平面镜所成的像在镜前、镜后还是在镜面上?像和物的大小有什么关系? 一、平面镜成像的特点 要探究平面镜成像的特点,就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。以茶色玻璃板为平面镜,在玻璃板前放一个棋子(或其他物体),在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试,是否能通过这个棋子找到像的位置?怎样比较像与物的大小? 实验设计 实验时为什么要用茶色玻璃板代替平面镜? 用茶色玻璃板代替平面镜,既能成像,又能便于透过玻璃板找到像的位置。(等效替代法) 比较像与物的大小方法:如果平面镜所成的像,跟物体同样的另外一个物体放在平面镜后面像的位置完全重合,表明物体和像大小相等。 一、平面镜成像的特点 图2-22 平面镜成像 1.如图2-22所示,将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置。 操作与记录 图2-22 平面镜成像 2.在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合?重合时,棋子B与棋子A所成像的大小和位置是什么关系?两者重合时,在方格纸上标出棋子A、B的位置,并比较棋子A与棋子B到镜面的距离。 3.将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。能否从能否从白卡片上直接观察到棋子A的像? 这一步的目的是什么? 一、平面镜成像的特点 4.多次改变棋子A的位置,重复上面的实验。根据方格纸上的标记,测量物和像到平面镜的距离,并把数据记录在下表中。 实验序号 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm ① ② ③ 交流与小结 像和物的大小有什么关系?像和物的位置有什么关系?你是怎么知道平镜所成的像是虚像的? 一、平面镜成像的特点 (1)像和物的大小有什么关系? A与B是完全相同的两根蜡烛,直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样,即蜡烛B与A的像重合。 分析像与物的大小关系,归纳结论: 平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 A B 一、平面镜成像的特点 交流与小结 (2)像和物的位置有什么关系? ①用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置,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。发现像和物体到平面镜的距离相等。 ②用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角,发现像与物的连线与镜面垂直。 实验序号 物到平面镜的 距离/cm 像到平面镜的 距离/cm ① 4.3 4.6 ② 6.8 6.6 ③ 9.2 9.2 一、平面镜成像的特点 (3)你是怎么知道平镜所成的像是虚像的? 移去镜后的蜡烛,在此位置放一张白卡片,发现白卡片上没有像,表明该像是虚像。 平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离也相等,像和物关于镜面对称。 能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫作虚像。 一、平面镜成像的特点 实验结论 实验中的问题: (1)小明实验时, 无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛, 都无法与前面蜡烛的像完全重合, 可能的原因有哪些? 【答】玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 (2)小红在实验的过程中, 发现玻璃板后面出现了两个像, 原因可能是什么? 【答】因为玻璃板有一定的厚度,有两个反射面都能成像。 一、平面镜成像的特点 (3)为什么准备两支完全一样的蜡烛? 【答】比较像和物的大小关系,这是一种研究方法—等效替代法。 A B (4)为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜? 【答】用平面镜不能确定像的位置,而用玻璃板既可以成像,又可以确定像的位置。 一、平面镜成像的特点 1、如图是探究平面镜成像特点的实验装置。下列说法中正确的是( ) A.跳棋A靠近玻璃板时像的大小变小 B.跳棋A在玻璃板中所成的像是光的折射 形成的虚像 C.物和像的连线与玻璃板垂直 D.把纸板放在玻璃板和跳棋B之间挡住B, 从A侧看不到像 例题 2、如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验,下列说法正确的是( ) A.实验中蜡烛A所成的像可用光屏承接 B.实验中像的大小会随蜡烛A位置的改变而改变 C.为了使蜡烛A的像更清晰,实验时 应将蜡烛B点燃 D.实验时多次改变蜡烛A的位置,目 的主要是使实验结论更具有普遍性 例题 3、站在平面镜前的人向平面镜走近时,他在镜中所成的像( ) A.不断变大且逐渐靠近镜面 B.大小不变且逐渐远离镜面 C.不断变大且逐渐远离镜面 D.大小不变且逐渐靠近镜面 例题 4、小科同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示器材进行了以下操作: (1)实验中小科用玻璃板代替平面镜的目的是 ; 例题 (2)在探究像与物的大小关系时,应选择两支外形相同的蜡烛,将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像 ,此时蜡烛B代替的 是 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”); (3)多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是: ; 例题 (4)将蜡烛B移走,在原来蜡烛B所在位置放置一张白屏,应 (选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白屏上是否有蜡烛A的像,判断成像虚实; (5)实验结束后,小科突发奇想将玻璃板沿中间竖直截成两部分,如图丙,并分别向两侧平移一小段距离,则蜡烛A通过左右两部分玻璃成像的情况是 ; A.都成完整的像,且两个像在同一位置 B.各成半个像,合起来成一个完整的像 例题 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) 一、平面镜成像的特点 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)。 一、平面镜成像的特点 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. 例题 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。 二、平面镜成像的应用 借助平面镜矫正姿势 利用平面镜扩大视觉空间 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。 二、平面镜成像的应用 利用平面镜成像打造视觉美 借助平面镜观察牙齿的背面 但平面镜有时也会带来负面影响,甚至造成光污染。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,如图所示。导致光污染的原因较多,我们应该采取有效措施加以控制。 车内人或物通过挡风玻璃成像会干扰驾驶员视线 玻璃幕墙会造成光污染 二、平面镜成像的应用 实践与练习 1.在图中作出三角形 ABC 通过平面镜所成的像。 实践与练习 2.在观察图 2-31(a),描述你看到的现象,并尝试用平面镜成像的特点加以解释。图2-31(b)中,MN 表示水面,AB 表示岸边的一棵树,请画出树在水中所成的像。 实践与练习 3.在将反光纸卷成筒状制成柱面镜或弯成曲面做成哈哈镜,观察它们所成的像有什么特点,并与同学交流。 4.我国古代诗词中有许多与光现象有关的精彩句子。例如,辛弃疾的“溪边照影行,天在清溪底。天上有行云,人在行云里”请用物理学知识说明句中所描述的现象,再查找一些类似的诗句并与同学交流。 课堂小结 1、在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察。在此实验中( ) A.为了使实验效果更加明显,应该将蜡烛B也点燃 B.选择与蜡烛A等大的蜡烛B,采用的物理研究方法是“转换法” C.将白纸放在像的位置,在蜡烛A一侧透过玻璃看到白纸上有像,由此说明平面镜所成的像是实像 D.实验过程中,蜡烛B始终无法与A的像重合可能是由于玻璃板没有垂直于水平台 课堂练习 2、如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是( ) A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的 B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像 C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播 形成的 D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮 的环境进行实验 课堂练习 3、汽车夜间行驶时,一般车内不开灯,这是因为( ) A.要节约用电 B.车内开灯形成漫反射,光线刺眼,影响司机开车 C.车内开灯,司机前面的玻璃会反射车内物体的像,妨碍司机开车 D.车内开灯,光射到车外后视镜上,反射到司机眼中,妨碍司机开车 课堂练习 4、如图所示,在表演课本上“浇不灭的蜡烛”的魔术时,把玻璃板竖立在水平桌面上,玻璃板前竖放一根蜡烛,玻璃板后有一玻璃杯,点燃蜡烛,透过玻璃板看到“蜡烛在杯中燃烧”,向杯中逐渐加水,透过玻璃板,会看到“杯中燃烧的蜡烛没有被水浇灭”。 解:该魔术主要利用了平面镜成像的原理。杯中的“蜡烛”是实际蜡烛形成的 (选填“正”或“倒”) 立 的 (选填“虚”或“实”) 像,与实际 蜡烛大小 (选填“相等”或“不相等”)。 课堂练习 5、如图中是由同一光源发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线,找到光源S位置,并画出入射光线。 课堂练习 6、请在图中画出烛焰上A点在平面镜中的像的位置,并画出由A点发出的光经平面镜反射后进入人眼的光路图。(保留作图痕迹) 课堂练习 7、检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是 ( ) 课堂练习 课堂练习 8、小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他进行了实验探究。 实验思路: (1)探究平面镜成像的特点,关键是要 确定像的位置和大小; (2)可选用 作为平面镜观察 像,先将点燃的蜡烛置于镜前,再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动,通过是否与像重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成像的特点; (3)按照实验思路进行操作,观察蜡烛与像完全重合后,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的 ,记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像,观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像; (4)换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ;实验结论: 。 (5)平面镜所成的像为 (选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面对称。 课堂练习 谢谢聆听