三、平面镜（培优教学课件）物理苏科版2024八年级上册

江苏凤凰科学技术出版社 第二章 光现象 “烟花三月，我和几个同学相约去公园游玩。只见桃红柳绿连绵数里，蓝天、白云倒映在碧水之中，好似‘天上有行云，人在行云里’。远眺五亭桥，湖水倒映着她的倩影。一阵微风吹来，湖面上波光粼粼，让人眼花缭乱……” 以上摘自小明的日记。你是否也有类似的经历？你能提出哪些与光有关的问题？ 三、平面镜 八年级上册•苏科版（2024） 一、平面镜成像的特点 二、平面镜成像作图 三、平面镜成像的应用 四、 课堂总结 五、实践与练习 六、 提升训练 学习内容 学习目标 通过平面镜成像探究活动，培养学生物理学习兴趣，激发探索自然现象热情。通过小组合作实验中，培养团队协作精神。 情感态度与价值观 学生能理解平面镜成像特点，能运用此原理解释简单生活现象并能作出物体在平面镜中的像。 知识与技能 实验探究平面镜成像特点，培养学生观察、操作、分析归纳及科学探究能力。 过程与方法 1. 探究并理解平面镜成像的特点。 2. 理解平面镜成像原理及虚像的概念。 教学重点 1.设计实验探究平面镜成像特点，尤其是等效替代法的理解和应用。 2.理解虚像的概念。 教学难点 重难点 4 导入新课 思考：如右图所示，蜡烛竟然能在水中燃烧，魔术师是怎么办到的呢？ 视频：浇不灭的蜡烛大揭秘 浇不灭的蜡烛 知识点1：平面镜成像的特点 平面镜 一、平面镜成像的特点 1. 平面镜 在物理学中，把反射面为平面的反射镜称为平面镜。 思考：平面镜中的像有什么特点呢？ 平静的水面 抛光后的金属面 玻璃 平静的水面、抛光的金属表面、玻璃表面等都可以看作平面镜 一、平面镜成像的特点 如图所示，每天，我们照镜子，利用平面镜可以看到自己和周围远近不同物体的像。 2. 观察平面镜中的像 照镜子的小孩 问题1：改变我们到镜面的距离，像到镜面的距离如何变化? 提示：我们远离镜面，像远离镜面，我们靠近镜面，像靠近镜面。 问题2：从平面镜中观察周围远近不同的物体的像有什么特点？ 提示：平面镜所成的像在镜后面，像与物大小相等 一、平面镜成像的特点 3. 探究平面镜成像的特点 【提出问题】 根据我们观察到的现象，思考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? 【猜想与假设】 像的位置可能在镜后，像和物大小可能相等，像到平面镜的距离与物到平面镜的距离可能相等 【实验思路】 （1）用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 一、平面镜成像的特点 （2）确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 一、平面镜成像的特点 【实验器材】 玻璃支架、茶色玻璃板、方格纸、两个相同的棋子、刻度尺、铅笔、手电筒、白卡片等。 【实验步骤】 (1)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，并标出方格纸的位置，如图所示。 一、平面镜成像的特点 (2)在玻璃板前放一个棋子A，观察它的像是在玻璃板前还是在玻璃板后。 (3)将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，移动棋子B直至与棋子A所成的像重合，此时棋子B的位置就是棋子A的像的位置。观察并比较棋子A的像与棋子B的大小。 提示：像在玻璃板后面 (4)用铅笔在方格纸上画出玻璃板（平面镜）以及棋子A和棋子B的位置，并画出两棋子位置的连线。用刻度尺分别测出两个棋子到镜面的距离。 目的：验证物像大小相等 目的：验证物距和相距相等 一、平面镜成像的特点 (5)将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置，直接观察白卡片上是否有棋子A的像。 (6)改变棋子A的位置，重复上面的实验，并将测得的数据记录在实验表格中 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 视频：探究平面镜成像的特点 目的：验证平面镜成虚像 虚像是指能被看见，但不能呈现在光屏上的像。 多次实验的目的：减小误差，避免实验的偶然性，寻找普遍规律。 一、平面镜成像的特点 【实验结论】 （1）平面镜所成的像是虚像 （2）像和物大小相等， （3）物像到平面镜的距离也相等， （4）物像连线垂直与平面镜 （5）像与物关于镜面对称。 (2)若实验时，观察到的像模糊不清，可以用手电筒照射棋子____，或使玻璃板的另一侧区域变暗，如用衣服遮住等措施。 若选择两支相同的蜡烛做实验，点燃其中一支蜡烛A放在玻璃板前，将另一支蜡烛B与蜡烛A的像进行重合，这个实验的环境需要暗一些。 【实验评估】 (1)若实验时，观察到棋子A有两个不重合的像，说明选择的____________，两个反射面所成的像距离较大。 玻璃板太厚 一、平面镜成像的特点 A (3)若像和物体到玻璃板的距离不相等，且两者的差值不大，不是由于测量误差造成的，而是因为玻璃板有厚度，像和物体到玻璃板的距离的差值即为玻璃板的厚度。 造成像和物体到玻璃板的距离不相等的其他原因： ①可能是由于实验过程中，棋子A的像与棋子B没有完全重合； ②实验过程中玻璃板改变了位置。 一、平面镜成像的特点 (4)若用蜡烛做此实验，优点是所成的虚像亮度强，便于观察；缺点是随着实验的进行，蜡烛会越来越短，以至于平面镜后面的点燃蜡烛的虚像无法与没点燃的蜡烛重合。 而教材中用棋子做实验的优点是镜子前面的棋子在平面镜后所成的虚像大小不变，始终能与镜子后面的棋子完全重合；缺点是棋子的虚像比较暗，看起来不清晰。 一、平面镜成像的特点 (5)增大物与平面镜间的距离，所成像看起来变小，这是视角的原因，就像站在高楼上看远处的汽车变小一样。实际上虚像与物体等大，本身没有变小，只是距离变大，看起来变小了。 因为平面镜将光源S的光反射进了人的眼睛里，引起视觉。由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。 S′ 就是 S 在平面镜中的虚像。 由于平面镜后并不存在光源S′，进入眼睛的光并非来自S′，所以把S′叫做虚像。 一、平面镜成像的特点 4. 平面镜成虚像的原理 S′ S 平面镜 一、平面镜成像的特点 5.实像与虚像的区别 实像 虚像 光线 实际光线会聚而成的 不是由实际光线会聚而成的，而是实际光线的反向延长线相交而成 承接 可以用光屏承接 不能用光屏承接 像的特点 倒立的，如小孔成像 正立的，如平面镜成像 【典例1】如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 一、平面镜成像的特点 (1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，你应选择         （选填“厚”或“薄”）玻璃板进行实验。选用玻璃板代替平面镜，主要是为了         ； (2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的        （选填“前侧”或“后侧”）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是         （选填“控制变量法”或“等效替代法”）； 薄 方便确定像的位置 前侧 等效替代法 一、平面镜成像的特点 (3)实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小         （选填“变大”、“不变”或“变小”）； (4)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上         （选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像； (5)多次实验后，通过观察和测量发现平面镜所成的像与物关于平面镜         。 不变 不能 对称 知识点2：平面镜成像作图 平面镜 二、平面镜成像作图 由平面镜成像特点知，物体在平面镜中的像与物体关于镜面对称。根据这一对称关系，可以作出物体在平面镜中的像。 1. 平面镜成像作图法——对称法 例如：如图所示，做出发光点S经平面镜所成的像。 做法：过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；在另一侧截取S′O=OS，S′ 即为 S 的像。 作图步骤： ①做垂线； ②画垂足； ③量等距； ④画像点。 说明：法线、像与物连线要用虚线；像与物要对称。 s s′ o 二、平面镜成像作图 2. 平面镜作图规则 (1)借助工具作图：铅笔、三角板。 (2)实物用实线，虚像用虚线。 (3)表示作图痕迹的辅助线一般用虚线，垂直关系一般标出垂直符号。 (4)画平面镜时，平面镜背面标上短斜线（在像一侧）。 (5)作出的物、像关系要符合平面镜成像的特点，即物、像关于镜面对称。 二、平面镜成像作图 分析：平面镜所成的像与物关于镜面对称。要作物体AB的像，只要作出点A和点B关于镜面MN的对称点A′、B′，再将这两点连接起来即可。 【例题2】根据平面镜成像的特点画出AB在平面镜中的像. M N A B A' B' 作图如图2-23（b）所示，过点A作镜面MN的垂线AO（垂足为O）并延长至点A′，使A、A′关于平面镜对称，则点A′就是点A的像。用同样的方法作出点B的像点B′，用虚线连接点A′、B′，并根据上下的对应关系标上箭头。图中的A′B′就是AB的像。 二、平面镜成像作图 【例3】 如图所示，AB、CD为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，试作图确定发光点S的位置，并完成光路图。 S′ S 知识点3：平面镜成像的应用 平面镜 三、平面镜成像的应用 【想一想】平面镜在日常生活中有哪些应用？ 1. 平面镜的利用 人们利用平面镜观察并矫正舞蹈姿势和动作， 牙医用于查看牙齿背面的反光镜也是平面镜。 利用平面镜扩大视觉空间。 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。 三、平面镜成像的应用 苏州博物馆 虽然平面镜给我们带来了好处，但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。 1. 平面镜的防止 三、平面镜成像的应用 夜间刺眼的远光灯 刺眼的玻璃幕墙 视频：光污染 【典例4】提词器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，镀膜玻璃使显示器上的文稿内容呈现在演讲者前方，如图所示。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（    ） 【详解】根据平面镜成像的特点可知，平面镜中所成的像与字关于平面镜对称，当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时，这四个字是显示器通过平面镜所成的像，由于像与物体关于镜面是对称的，所以他直接看显示器会看到D的内容。 D 三、平面镜成像的应用 四、课堂总结 平面镜 课堂总结 五、实践与练习 平面镜 1. 在图中作出三角形ABC通过平面镜所成的像。 作A点关于镜面的对称点A′；作B点关于镜面的对称点B′；作C点关于镜面的对称点C′；用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，∆A′B′C′就是∆ABC在平面镜MN中的像．如图所示： 实践与练习 2. 观察图 （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（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。 图 （a）是岸上的青山树木通过平静的水面成的“倒立”的像。平静的水面相当于平面镜，所成的像关于水面对称。根据平面镜所成的像关于镜面对称作图。如图所示。 实践与练习 3. 用反光纸制作柱面镜、哈哈镜，观察它们所成的像有什么特点，并与同学交流。 反光纸最好用装饰店中出售的，其反光性能好且使用安全。若找不到反光纸，也可以从易拉罐上剪取金属片，要注意安全，特别是在剪易拉罐时，要防止罐口割伤手指。 可以先把反光纸弯成凹形面镜，再缓缓释放，让其恢复成平面镜。最后反向用力把反光纸弯曲成凸形面镜。在此过程中观察不同情况下像的特点以及像的变化情况。 实践与练习 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”。请用物理知识说明它们所描述的现象，再查找一些类似的诗句，并与同学交流。 “溪边照影行，天在清溪底．天上有行云，人在行云里”。这里是写天、云、人在水中的倒影；人在溪边行走溪水映照出人影，蓝天倒映在清清的溪水里。蓝天上有飘动的白云，人正行走在那飘动的白云里。 这是平面镜成像现象，反映的是光的反射规律. 一些类似的诗句：“对镜贴花黄”；“白头一老子，骑驴去饮水，岸上蹄踏蹄，水中嘴对嘴”；“鱼戏枝头鸟踏浪，虎居渊底龙盘岩”等都与原题中的平面镜成像一样，反映的是光的反射规律。 实践与练习 六、提升训练 平面镜 提升训练 1．对平面镜成的虚像，下面说法不正确的是（    ） A．平面镜成的像不是真实光线会聚而成的 B．平面镜成的像可理解为反射光线反向延长线相交而成的 C．看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的 D．平面镜成的像叫虚像是因为它模糊不清 【详解】实像是由实际光线会聚而成的，所以实像能呈现在光屏上，而虚像由实际光线的反向延长线相交而成的，而不是因为它模糊不清，因此虚像也不能呈现在光屏上。看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的，而是由于光发生反射时反射光线进入人眼。故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 D 提升训练 2．如图，照镜子时人的位置保持不变，如果不小心镜子裂开成两半并分别向上下两侧平移一段距离，则人通过上、下两半面镜子（　　） A．上、下两半面镜子都成完整的像，且两个像位置重合在原位置 B．上、下两半面镜子都成完整的像，且两个像位置重合，但不在 原位置 C．上、下两半面镜子只能各成一半的像，且中间断开 D．上、下两半面镜子都成完整的像，但两个像位置并不重合 【详解】因为平面镜成像的特点是：像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换，即像、物关于平面镜对称；所以当镜子分开后，人在两个镜子中都成完整的像，且两个像重合在原位置。 A 提升训练 3．2024年8月6日，在巴黎奥运会跳水女子比赛中，中国选手全红婵在亚运会上以425.60分夺得女子10m跳台冠军。如图所示，全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中，全红婵在水中的像（　　） A．实像，且像与水面的距离变小 B．虚像，且像的大小不变 C．实像，且像与水面的距离变大 D．虚像，且像逐渐变大 【详解】全红婵在水中的像是光的反射所成的虚像，像与物体等大，则像的大小不变；全红婵跳下去保持抱腿姿势的过程中，物距变小，像距变小，则像与水面的距离变小，故B正确，ACD错误。 B 4．如图所示，身高1.2m的妹妹站在镜子前，距离镜面2m，则她与自己在镜中的像的距离是        m；如果妹妹向镜面靠近1m，她会觉得像变大了，原因是视角         。 提升训练 【详解】[1]由平面镜成像的特点知，物和像到平面镜的距离相等，身高1.2m的妹妹站在镜子前，距离镜面2m，像到镜面的距离也为2m，则她与自己在镜中的像的距离为2m+2m=4m [2]同一个物体距离眼睛越近，视角就越大。如果妹妹向镜面靠近1m，她会觉得像变大了，原因是视角变大。 4 变大 提升训练 5．如图所示，从S点发出的一条光线，经平面镜反射后，其反射光线恰好通过P点，请你作出这条入射光线并完成光路图。 【解析】过镜面作出点P的对称点P′，即为点P在平面镜中的像，连接SP′与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，OP为反射光线，如下图所示 提升训练 6．如图是同一发光点S发出的两条光，经过平面镜发射后的光线。请找出发光点S，画出这两条光线。 【详解】先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，连接SA、SC可得入射光线，如图所示： 八年级上册•苏科版（2024） 谢谢！ 一份耕耘，一份收获 Lavf58.45.100 $$