3.3 平面镜成像特点（教学课件）物理沪粤版2024八年级上册

周末小胖子出门去玩耍，有蓝蓝的天上白云飘，白云下面风筝摇。一只风筝在离湖面20米的上空飞舞，若湖水深为5米，则风筝在湖里的倒影与风筝的距离为多少米？风筝在湖中的倒影是湖水这块平面镜所成的像，根据平面镜成像规律，像距等于物距，风筝距离湖面为20米，则风筝的倒影距离湖面也为20米，所以二者的距离为40米，完美。接着小胖子路过一家商场，站在大门外竖直放置的平面镜前3米处，被人不小心推了一下，向镜面方向移动一段距离，此时他与镜中的像之间的距离变为了2米。问小胖子向镜面方像移动了多少米？这还是平面镜成像问题。像距等于物距移动后，小胖与镜中的像距离为2米，则像距应该等于物距等于1米。原先小胖子距离镜子3米，所以向前移动了2米。小胖子因为这一推，眼镜碎了一地，于是进商场配眼镜。配眼镜前需要测量视力，眼镜店的两面墙上分别挂着视力表和一面镜子，两面墙之间的距离为3.5米，而测量视力要求人道视力表的距离为5米，那么小胖子应该站在哪里呢？首先，小胖子如果直接面向视力表，那么距离视力表最多只有3.5米，小于5米，所以小胖子只能面向镜子，其次，小胖子面向镜子能看到镜子中的视力表，那小胖子应该站在镜子前几米呢？我们知道，镜子中的视力表是平面镜所成的虚像，根据平面镜成像规律，像距等于物距，视力表距离平面的距离为3.5米，那么镜子中的视力表距离平面镜也为3.5米，要让小胖子距离镜子中的视力表为5米，则小胖子到镜子的距离为5米，减3.5米等于1.5米，这就是物距等于像距的简单计算，你明白了吗？呵呵。 沪粤版 八年级上册 第三章 光和眼睛 3.3 平面镜成像特点 学习目标 1．科学观念：理解平面镜成像的特点（像与物的大小、距离关系及对称性），区分实像与虚像的概念； 2．科学思维：通过实验分析归纳成像规律，能用对称性解释生活中的成像现象； 3．科学探究：经历 “探究平面镜成像特点” 的实验过程，学会用替代法确定像的位置； 4．科学态度与责任：联系生活中的平面镜应用，认识物理知识的实用价值，激发探究兴趣。 重点难点 1．平面镜成像的特点：像与物到镜面的距离相等，大小相等，关于镜面对称； 2．虚像的概念（不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察）。 1．理解虚像的形成原理（不是实际光线会聚而成）； 2．实验中 “用玻璃板代替平面镜” 的原因（便于确定像的位置）； 3．利用对称性解决实际问题（如成像作图、距离计算）。 情景引入 平静的水面把景物倒映在水中，更加迷人；小猫发现了镜子中的自己诧异地瞪大了眼睛。这些都是怎么回事？亲爱的你有注意过镜子中的自己吗？ CONTENTS 探究新知 01 03 各种面镜 02 平面镜的应用 平面镜成像特点 PART ONE 平面镜成像特点 观察思考 导入 生活中大大小小的镜子能够映照出镜子前的物体；平静的水面液像镜面一样，能够映照出壮美的山色。 我们把反射面为光滑平面的镜子叫做平面镜。面对着平面镜，我们就能够看到自己的像。 平的、光滑的、能成像的反射面叫平面镜。 观察思考 活动1：镜前观像 根据你的生活经验，请找一找，这位同学在平面镜中的像可能是方框中的哪一幅？ 为了准确找出该同学的像，就要知道平面镜成像有什么特点。 观察思考 必做实验：探究平面镜成像特点 提出问题 猜想假设 平面镜所成的像与物体的大小、位置有什么关系？ 猜想1：像与物体的大小…… 猜想2：像与物体到平面镜的距离…… 观察思考 必做实验：探究平面镜成像特点 设计实验 1、直接用平面镜能找到像的位置吗？怎么办？ 2、如何确定像的位置？ 3、如何确定像的大小与物体的大小是否相等？ 用玻璃板代替平面镜 将一蜡烛点燃放在玻璃板前，另找一没有点燃的蜡烛放在玻璃板后面与像重合 找两支完全相同的蜡烛，看后面蜡烛与前面蜡烛的像是否完全重合 观察思考 必做实验：探究平面镜成像特点 器材: 薄玻璃板、支架、两个完全相同的塑料蜡烛、白纸一张、刻度尺、笔 A蜡烛 替代A蜡烛的B蜡烛 实验方法：等效替代法 观察思考 必做实验：探究平面镜成像特点 实验分析 量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离都相等。 第一支蜡烛成像和替代的蜡烛是等大的 连接每次实验中两支蜡烛的位置，连线与镜面是垂直的。 像与物左右相反。 观察思考 必做实验：探究平面镜成像特点 PART TWO 平面镜的应用 观察思考 平面镜的应用 平面镜的应用十分广泛。舞蹈演员利用平面镜可以观察和纠正自己的动作。万花筒可以看到奇妙的图形。利用潜望镜，在水下可以观察水面的情况。 观察思考 平面镜的应用 制成平面镜和球面镜，成像、扩大视野和改变光路。 利用平面镜扩大视野 古代妇女对着铜镜梳妆 想一想 你还能再列举一些关于平面镜成像的应用实例吗？请联系生活实际，与同学相会交流。 牙医检查牙齿时放入口中的小镜子 汽车后视镜 家用穿衣镜 归纳拓展 想一想 应用实例 原理及作用 穿衣镜 利用平面镜成等大、正立的虚像，方便人们整理衣着、观察自身形象。 舞蹈房/健身房的镜子 通过平面镜成等大的全身虚像，让舞者或健身者直观看到自己的动作姿态，便于纠正动作、调整姿势。 潜望镜 由两块互相平行的平面镜组成，通过两次反射改变光路，使观察者在隐蔽处（如水下、战壕）能看到高处或远处的物体，成像正立等大，实现隐蔽观察。 牙科医生用的小平面镜 利用平面镜成像改变光路，使医生能看到牙齿内侧或背面（直接观察困难的部位），成像清晰，便于检查和治疗。 商场试衣间的镜子 同穿衣镜原理，成等大虚像，帮助顾客试穿衣物时观察整体效果，判断是否合身。 汽车内后视镜（平面镜） 成正立、等大的虚像，真实反映车后物体的大小和距离，便于驾驶员观察车后情况，确保行车安全。 理发店的镜子 多为大尺寸平面镜，成等大虚像，方便顾客和理发师观察发型修剪效果，调整发型细节。 万花筒 利用多块平面镜的多次反射成像，使微小物体（如彩色碎片）通过多次反射形成对称、多变的图案，供娱乐和装饰。 归纳拓展 利用平面镜特点作图 s N1 N2 O1 O2 光的反射 平面镜成像原理：_________ s’ 虚像： 非实际光线会聚而成， 虚像用虚线画 不能呈现在光屏上 人总认为光沿直线传播 归纳拓展 利用平面镜特点作图 S S/ S 经典例题1：平面镜前有一个发光点S，请画出它的像点S’（两种方法） 方法1：利用光的反射定律作图 方法2：利用平面镜成像特点作图 （较简单，优先选择） S/ 成像原理法 成像特点法 归纳拓展 利用平面镜特点作图 A/ A B B/ 经典例题2： 请画出下图中物体AB在平面镜中的像A’B’ 方法： 1、作垂线 2、取等距 3、画虚像 归纳拓展 利用平面镜特点作图 S/ S 线段SS/的中点 0 经典例题3：下图中S为点光源， S/为S的像，请作出平面镜的位置。 PART THREE 各种面镜 凸面镜 阅读思考 1、凸面镜：用球面的外表面作反射面 如： 汽车后视镜、街头路口的反射镜 作用：有发散作用，能扩大视野。 凹面镜 2、凹面镜：用球面的外表面作反射面 如： 汽车头灯的反光装置、太阳灶 作用：有会聚作用 观察思考 活动2：观察凹面镜和凸面镜 分别将一把不锈钢勺子的凹面和凸面对着自己，两次看到的像是否有差别?其中哪一个与汽车的后视镜或马路边的道路反光镜的成像相似？ 观察思考 哈哈镜 哈哈镜产生的影像变化 课堂小结 布置作业 1．某同学探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上________放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定________的位置； （2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小________。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是________像； （3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的________。 【答案】竖直 像 相等 虚 甲 【答案】D 2．如图甲，汽车抬头显示又叫汽车平视显示系统（Head-UpDisplay），简称HUD。如图乙所示，显示器上行车数据通过挡风玻璃成像在驾驶员正前方，让驾驶员尽量做到不低头就能看到重要的驾驶信息。则下列说法正确的是（　　） A．挡风玻璃中所成的像是实像 B．挡风玻璃中所成的像原理是光的折射 C．水平移动显示器的位置，挡风玻璃中像的大小发生变化 D．挡风玻璃与水平面成45°时，水平显示器中数据通过挡风玻璃所成的像竖直 3．(多选题)如图所示，平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，接下来的操作，及其所观察到的现象说法正确的是（　　） A．平面镜向右移动0.2m，铅笔的像向右移动0.4m B．竖直向上移动平面镜时，铅笔的像静止不动 C．铅笔按图示箭头方向转过30°，物像垂直 D．若在镜后近距离斜放一块不透明的塑料板， 像能看到但像的位置上移或下移 【答案】AB 4．如图所示，汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故，阻挡了驾驶员视线而形成的，盲区的形成是由于光的________。汽车的倒车雷达是利用________（选填“超声波”、“次声波”、“红外线”、“紫外线”）来工作的。汽车的后视镜（凸面镜）对光线有________（“会聚”或“发散”）作用。 【答案】 直线传播 超声波 发散 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 $$之前我们已经学习过平面镜，当一束平行光入射过来，反射光线也是平行光，这是镜面反射。如果镜面不是平的，而是球面呢，这种用球面的外侧作为反射面的叫做凸面镜，与此相对的叫做凹面镜。当一束平行光入射过来，反射光线会如何？无论是什么镜子反射都遵循光的反射规律。先来看凸面镜，分别做出法线，按照反射角等于入射角做出反射光线。可以看到平行光经过凸面镜反射之后会发散，那么光路可逆，从四面而来的光线经过凸面镜反射会变成平行光。人眼如果在此处就可以获得更广的视野范围，这就是为什么反光镜、转弯镜等等都是凸面镜。再来看凹面镜，依然按照光的反射规律作图，可以看到平行光经过凹面镜之后，会汇聚到镜面前一点，而光线所有的能量都会集中到这一点。奥运圣火采集仪式就是用的奥尼尔镜聚焦形成热的原理，根据光路可逆，如果在这点放上一个灯泡，那么灯泡发出的光经过凹面镜反射后会变成平行光，这就是手电筒灯罩聚光的原理。好了，总结一下，凸面镜对光线有发散作用，欧米尔镜对光线有汇聚作用，它们都遵循光的反射规律，你知道了吗？呵呵。 如图所示，当你画出点S在平面镜中成的像，应该怎么画呢？我们知道平面镜成像是光的反射形成的，因此可以根据这一原理来做图。你只需要从S点画出任意两条入射光线，然后根据光的反射原理画出两条反射光线，然后反向用虚线延长交于一点S撇，这就是S点在平面镜中所成的虚像。同时我们还可以知道，平面镜成的像与物体是关于镜面对称的，因此还可以根据这特点来作图。记住三部曲，做垂线，取等距画虚像。首先过S点做平面镜的垂线，记住要用虚线，别忘了垂直符号。第二步，量取S点到平面镜的距离，然后在右侧取距离相等的点，标记为S撇。第三步，本题中的S撇点就是S在平面镜中的像完美。这就是平面儿镜成像作图的两种方法。第一种是根据平面儿镜成像原理作图，第二种是根据平面二镜镜成像特点作图。显然第二种更简单，不过做题要根据题目具体要求来选择。再来一题请，你做出AB在平面镜中成的像怎么办呢？题目没有要求，那我们就选取根据成像特点作图简单的三部曲。首先分别过A点和B点做平面镜的垂线，然后分别量取AB到平面镜的距离，然后在右侧取距离相等的点，记录为A撇和B撇，最后用虚线将A撇B撇连起来，这就是AB在平面镜中所成的虚像。完美。好了，总结一下，平面镜成像作图有两种方法，可以根据成像原理及光的反射原理作图，也可以根据成像特点及对称法三部曲做垂线，取等距、画虚像，一定要按照题意选择合适的方法，你明白了吗？呵呵。 小胖子想要探究一下平面镜成像究竟有什么特点，于是找了一块玻璃板、两根相同的蜡烛A和B一把刻度尺、一张白纸和一个光瓶做了个实验。他先把玻璃板放在白纸中央，点燃其中一根蜡烛A把它摆在玻璃板的一侧，发现另一侧出现了蜡烛A的像。他把另一个蜡烛B也拿来放到了成像的一侧，透过玻璃板刚好也能看到蜡烛B他调整蜡烛B发现B和A的像能重合，各个角度都可以，所以平面镜成的像是正立的。小胖子将白纸转了一下角度，用光屏替换了蜡烛B在公屏上并没有出现唯一的像，说明平面镜成的是虚像。小胖子为了确保结果的正确性，继续实验，他挪远了A的位置，发现玻璃里成像好像变小了，那么B挪过去仍然能重合，说明平面镜成的像总和自身一样大。最后小胖子把几次测得的A到镜面的距离和B到镜面的距离对比了一下，发现每一对数据都是相等的。平面镜成像时，物距等于像距。总结一下，平面镜成像是正立的虚像物和像等大，它俩到平面镜距离相等。最后说些注意事项，选用玻璃板，不用平面镜，因为镜子不透明，没法看到后面的东西。在放蜡烛B时一定要从多角度去看，要么可能出偏差，你明白了吗？呵呵。 null