4.3 平面镜成像（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦平面镜成像的特点、原理及应用，通过国家大剧院倒影、《玻利维亚的天空之境》视频创设情境，以问题链引导学生从现象观察到实验探究，再到原理分析和实际应用，搭建递进式学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过玻璃板蜡烛实验培养科学探究能力，用对称法作图构建物理模型发展科学思维，结合潜望镜、太阳灶等应用渗透科学态度与责任。采用实验演示、视频辅助、例题辨析的教学方法，课堂小结系统梳理知识，助力学生深化物理观念，也为教师提供完整教学资源。

物理八年级上册 •人教版 第四章 光现象 第3节 平面镜成像 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过现象观察及实验探究，能够说出平面镜成像的特点，并能用平面镜成像的特点解释有关现象。 02 科学思维 能够基于证据、分析推理得出平面镜成像的特点；通过借助光线模型解释平面镜成像原理的过程，促进对光线模型的理解，发展科学思维能力。 03 科学探究 在探究平面镜成像特点的过程中，能够基于问题设计实验、收集证据、作出解释，在交流评估中修正完善，进而得出科学结论。 04 科学态度与责任 通过经历探究平面镜成像特点的过程，提高证据意识，养成实事求是的科学态度；在分享与交流中，勇于表达和修正自己的观点，养成批判、质疑的科学精神。通过应用平面镜成像的特点解释有关现象，体会物理学的应用价值，激发学习物理的兴趣。 教学重难点 教学难点 教学重点 通过实验探究的过程，知道平面镜成像的特点，并在实验的基础上，借助成像光路图了解平面镜成像的原理。 虚像的概念和平面镜成像原理。 课堂引入 国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。国家大剧院的倒影实际上就是大剧院在水中的像。 思考：为什么会出现这种现象呢? 这个像有什么特点呢？ 物体在镜子里的像是如何形成的？ 课堂引入 请欣赏视频——《玻利维亚的天空之境》 想一想：平静的湖面为什么会倒映着天空景色，形成水天相连的景观？ 知识点1 平面镜成像的特点 知识点1：平面镜成像的特点 1.探究平面镜成像的特点 想一想： 当你站在平面镜前， 就会看到平面镜里有一个一模一样的 “你”， 这就是你的像。 当你走近平面镜， 它也向你走来； 当你远离平面镜， 它也随之远去； 当你举起右手， 它却举起了左手。 平面镜成的像有什么特点呢? 知识点1：平面镜成像的特点 【实验思路】 探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。如何设计这个实验呢?我们可以按如下思路进行探究。 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。 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。 知识点1：平面镜成像的特点 【实验过程】 1. 如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 2. 移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 知识点1：平面镜成像的特点 实验数据记录表格： 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 1 2 3 …… 3. 换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 知识点1：平面镜成像的特点 【分析论证】 ①A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： A B 平面镜所成像的大小与物体的大小相等. 知识点1：平面镜成像的特点 ②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. 次数 蜡烛到平面镜 的距离/cm 蜡烛的像到 平面镜的距离/cm 1 12.0 11.9 2 9.0 9.1 3 11.0 11.0 玻璃板 位置 知识点1：平面镜成像的特点 ③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. ④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。 知识点1：平面镜成像的特点 【实验结论】—— 平面镜成像的特点 平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为： 平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 知识点1：平面镜成像的特点 视频演示——《探究平面镜成像的特点》 知识点1：平面镜成像的特点 【交流讨论】 （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？ 【分析】 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？ 【分析】 因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 知识点1：平面镜成像的特点 （3）为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 【分析】 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？ 【分析】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。 知识点1：平面镜成像的特点 2. 根据平面镜成像特点作图（对称法） 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 如图所示，S为一发光点，画出该点通过平面镜所成的像。 【做法】根据像与物关于平面镜对称作图。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。 知识点1：平面镜成像的特点 【例题1】根据平面镜成像的特点画出AB在平面镜中的像。 【解析】 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。 M N A B A' B' 知识点1：平面镜成像的特点 【例题2】如图，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，关于它在湖水中像的虚实、像的大小、它和像之间的距离，下列说法正确的是（　　） A．实像，大小变大，距离变大 B．实像，大小不变，距离变小 C．虚像，大小不变，距离变大 D．虚像，大小不变，距离变小 【解析】 平静的湖面相当于平面镜，小燕子在平面镜中成虚像，小燕子和它的像到平面镜的距离相等，大小相同，所以在小燕子向下俯冲的过程中小燕子的像大小不变，物距变小，像距变小，它和像之间的距离变小，故D正确，ABC错误。 故选D。 D 知识点1：平面镜成像的特点 【例题3】利用图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。 （1）如图所示，选用玻璃板代替平面镜的目的是能够确定___________；实验时发现无论在桌面上怎样移动与A完全相同的蜡烛B，它与蜡烛A的像都无法完全重合，原因可能是__________； （2）点燃蜡烛A，眼睛应在蜡烛______（选填“A”或“B”）的一侧观察 A在玻璃板后的像；得到平面镜成像规律后，若换用面积较大的玻璃板进行实验，蜡烛A的像的大小将__________； （3）找到A的像，在像的位置上竖立光屏， 在光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜 所成的像是_____像。 像的位置 玻璃板没有与桌面垂直 A 不变 虚 知识点1：平面镜成像的特点 【解析】 （1）镜子和玻璃板都是平面镜，而且镜子的反射效果好，成像清晰，但镜子不透光，不能看到背面的物体；玻璃板成像比较暗，但透光，可以看到镜子后的物体。实验不用平面镜而用玻璃板的目的是便于确定像的位置。 如果玻璃板没有与桌面垂直放置，蜡烛A所成的像会偏高或偏低，这样无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合。 （2）点燃蜡烛A，眼睛应在蜡烛A的一侧观察，这样才能看到蜡烛A经玻璃板反射所成的像。 根据平面镜成像的特点，像与物体的大小相等，所以换用面积较大的玻璃板进行实验，蜡烛A的像的大小将不变。 （3）实像能在光屏上承接，虚像不能在光屏上承接。在像的位置上竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。 知识点2 平面镜成虚像的原理 知识点2：平面镜成虚像的原理 1. 平面镜成虚像 在上面的实验中，平面镜后面并没有点燃的蜡烛，但是，我们却看到平面镜后面好像有烛焰。这是为什么？ （1）人的视觉经验 我们看到物体是因为物体发出的光射入眼睛。人的眼睛是根据光线直进的经验来判断物体位置的。 s 知识点2：平面镜成虚像的原理 S′ S （2）平面镜成虚像的原理 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在平面镜中的像。 平面镜 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。 知识点2：平面镜成虚像的原理 2. 实像与虚像 （1）实像 实像由实际光会聚而成的，能用光屏承接，人眼可以直接看到（下章学习凸透镜成像规律时还要研究）。 （2）虚像 由实际光的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。 知识点2：平面镜成虚像的原理 （3）实像与虚像的区别 实 像 虚 像 形成 显示 实例 图示 由实际光会聚而成的 由实际光的反向 延长线会聚而成 能用光屏承接 人眼可以直接看到 不能用光屏承接，人眼 通过光学器件才能看到 小孔成像 平面镜成像 知识点2：平面镜成虚像的原理 视频欣赏——《浇不灭的蜡烛》 知识点2：平面镜成虚像的原理 【例题4】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 D 【解析】 实像是由实际光会聚而成的，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。故选D。 知识点2：平面镜成虚像的原理 【例题5】如图所示，我们看见蜡烛的像时，进入眼睛的光来自___________________（选填“像S’”或“平面镜反射的光”）。平面镜后_______（选填“存在”或“不存在”）光源S’，我们把S’叫作S的______（选填“实”或“虚”）像。 虚 【解析】 由图可知，我们看见像时，进入眼睛的光，来自平面镜反射的光；平面镜后面的S’，是反射光反向延长线的交点，是人的感觉造成的，实际不存在，这样的像叫做虚像。 平面镜反射的光 不存在 知识点3 平面镜的应用 知识点3：平面镜的应用 1. 利用平面镜成像 （1）平面镜可以用来成像，平面镜的使用历史悠久，古代人们用磨光的铜面作为镜子。 《女史箴图》 知识点3：平面镜的应用 （2）现代生活中，我们都离不开镜子。 ● 舞蹈室里用来矫正动作的是平面镜； ● 医生用来检查牙齿的小镜也是平面镜。 演员用平面镜来矫正自己的姿势和动作 牙医用小平面镜来观察病牙 知识点3：平面镜的应用 2. 利用平面镜改变光的传播路径 （1）潜望镜 潜望镜通常由镜筒和两块平面镜构成。简单来说，在潜望镜的上下两端，各安装一块与水平方向成45度角的平面镜。当光线从上方物体射向顶端的平面镜时，根据光的反射定律，光线会以45度角反射向下传播。在经过下方的另一块平面镜时，光线再次发生反射，以45度角水平传播到观察者的眼中。 知识点3：平面镜的应用 通过这种方式，观察者就能在低于观察目标的位置，通过潜望镜看到上方或远处的情况。例如在潜水艇中，船员可以利用潜望镜在水下观察水面上的船只、岛屿等目标，而无需将潜水艇露出水面，避免暴露潜水艇的位置。在实际生活中，军事、科研以及一些特殊的工业领域都会用到潜望镜。 知识点3：平面镜的应用 （2）熔盐塔式光热电站 如图所示，甘肃敦煌的熔盐塔式光热电站使用了超过1.2万面定日镜，根据太阳位置自动调整定日镜的角度，将阳光反射后聚焦在塔顶的熔盐吸热器上，熔盐吸收能量后到达厂房，将水加热成水蒸气，水蒸气推动汽轮发电机发电。 知识点3：平面镜的应用 3. 利用平面镜来扩大视觉空间 如客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍；在狭小的房间进行视力检查时，我们可以看视力表在平面镜中的像；在商场里，装有平面镜可以增加顾客视觉上商品的数量。 知识点3：平面镜的应用 4. 凸面镜和凹面镜 除了平面镜，生活中也常见到凸面镜和凹面镜。 不锈钢勺子的里、外两个表面就相当于凹面镜和凸面镜。 勺子所成的像 知识点3：平面镜的应用 （1）凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线要向外发散开来，对光线有发散的作用。 知识点3：平面镜的应用 汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜，凸面镜能起到扩大视野的作用。 知识点3：平面镜的应用 （2）凹面镜的特点及应用 凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶都利用了凹面镜的特点。 平行光线射到凹面镜后，光会聚于一点（焦点）。 利用光的可逆性可以将焦点发出的光变为平行光。 知识点3：平面镜的应用 利用凹面镜制成的太阳灶可以会聚太阳光用来烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境。 凹面镜的面积越大，会聚的太阳光越多，温度也就越高。大的太阳炉甚至可以用来熔化金属。 太阳灶 奥运会圣火采集 视频讲解——《平面镜与球面镜》 知识点3：平面镜的应用 【例题6】如图所示，下列与光现象相关的事例中，没有应用平面镜的是（ ） A．检查视力 B．汽车后视镜扩大视野 C．演员正在训练 D．万花筒中奇妙图形 B A B C D 知识点3：平面镜的应用 【解析】 A．检查视力时，为了在有限的空间内达到标准的检查距离（如5m），常利用平面镜成像的特点。人通过平面镜看到视力表的像，像到镜面的距离等于视力表到镜面的距离，人眼看到的像的距离等于人到镜面的距离与像到镜面的距离之和。这应用了平面镜成像，故A不符合题意； B．汽车的后视镜是为了扩大驾驶员的视野，以便观察到更宽范围的路况，它使用的是凸面镜。凸面镜对光线有发散作用，故B符合题意； C．演员或舞蹈者在训练时，通常会面对一面大镜子，这面镜子是平面镜。他们利用平面镜成正立、等大的虚像的特点来观察和纠正自己的姿势和动作。这应用了平面镜成像，故C不符合题意； D．万花筒是由三块平面镜按一定角度组合而成的。筒内的小纸片或彩色玻璃碎片经过这三块平面镜的多次反射，形成对称、美丽的图案。这应用了平面镜的多次反射成像，故D不符合题意。 故选B。 知识点3：平面镜的应用 课堂小结 课堂小结 平面镜成像 特点 ①平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 利用对称知识，也可以表述为： ②平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 光的反射定律。 ①应用：成像；改变光路；扩大视觉空间。 ②凸面镜：对光有发散作用，可扩大视野。如汽车反光镜。 ③凹面镜：对光有会聚作用。如汽车前灯反光装置，太阳灶。 原理 应用 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1. “以铜为镜，可以正衣冠”，从古至今，平面镜都是人们生活的常用品，图是古人使用过的铜镜，关于古人用铜镜梳妆下列说法正确的是（ 　） A．人靠近平面镜时像会变大 B．镜中的像是正立、等大的实像 C．平面镜成像是由于光的反射 D．铜镜越大，镜中的像越大 C 【解析】 A.平面镜成像的大小和物体大小相等，人靠近平面镜时像不变，故A错误； B．平面镜所成的像为正立、等大的虚像，故B错误； C．平面镜成像的原理是光的反射。当光线照射到平面镜（铜镜表面可看作平面镜）上时，会发生反射，反射光线的反向延长线相交形成像。故C正确； D．平面镜成像的大小和物体大小相等，与平面镜的大小无关，铜镜越大，镜中的像不变，故D错误。故选C。 课堂练习 2. 如图一只鸟在浅水区觅食，水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影，下列说法正确的是（ ） A．倒影是实像 B．黑影是光的反射形成的 C．倒影的形成原因和平面镜成像原理相同 D．鸟飞离水面时，它的倒影会变小 C 【解析】 ACD．水面相当于平面镜，倒影是鸟在水面成的像，是光的反射形成的虚像。由平面镜成像的特点，像与物的大小相等可知，鸟飞离水面时，它的倒影大小不变。故C正确，AD错误； B．黑影是鸟挡住了光线形成的影子，是由于光的直线传播形成的，故B错误。 故选C。 课堂练习 3. 如图所示，从平面镜中看到了蜡烛的像，下列 有关平面镜成像描述正确的是（　　） A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的 B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移 C．如果将蜡烛向左移，则像也向左移 D．如果将平面镜截掉上半部分，仍然能看到蜡烛完整的像 D 【解析】 A．进入人眼的光是由蜡烛发出的光经过平面镜反射进入人眼，虚像是由反射光线的反向延长线会聚而成的，虚像不会发出光线，故A错误； B．平面镜成的像，像与物关于镜面对称，如果将平面镜竖直上移，而物体不动，则像不会移动，故B错误；C．根据平面镜成的像规律，物距与像距相等，将蜡烛向左移，物距增大，像距也要增大，则像向右移，故C错误； D．物体通过平面镜所成的像和物体大小相等，不论平面镜的大小如何，所成的像始终是完整的，故D正确。故选D。 课堂练习 4．如图甲所示，一只白鹭正在桐柏县淮源湿地觅食，平静的水面映出它的身姿。请在图乙中画出人看到白鹭倒影的光路图。（A点表示白鹭） 【解析】 平面镜成像时，像与物体关于镜面对称，据此画出A点关于水面的对称点A'即为像，连接A'和眼睛与水面的交点O即为反射点，连接AO即为入射光线，连接点O与眼睛即为反射光线，如图所示： 课堂练习 5．如图是简易潜望镜原理图，人眼从潜望镜中看到物体是平面镜利用光的_______来成像的。从潜望镜中看到小明向潜望镜走过来，则小明通过潜望镜所成的像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），通过此装置发现平面镜不仅可以成像，还可以_______。 改变光路 【解析】 从图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜，从潜望镜中看到的物体是平面镜利用光的反射成像的。 根据平面镜成像特点可知，平面镜成正立、等大的虚像，像的大小与物体到平面镜的距离无关，因此小明通过潜望镜所成的像大小不变。 平面镜不仅可以成像，还可以通过反射改变光路。 反射 不变 课堂练习 6. 如图是小明同学“探究平面镜成像的特点”实验装置。 （1）在实验中用透明的玻璃板作为平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______________。 （2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。然后，小明拿另一支大小相同的________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛找像，应在____（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像，确定平面镜成虚像的操作方法是_______。 确定像的位置 需用光屏来承接，如果光屏上不能成像，则说明成的像是虚像。 未点燃 M 课堂练习 （3）小明模仿汽车挡风玻璃，他将玻璃板倾斜，如图所示。蜡烛A的像应是图中的______（选填“A1”“A2”或“A3”）。 A2 课堂练习 【解析】 （1）为了确定像的位置，让蜡烛M的像和蜡烛N重合，既能观察到M蜡烛像的同时，也能观察到N蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板。 （2）实验中，一支点燃的蜡烛M放到玻璃板的前面，平面镜成像是光的反射现象，在蜡烛M侧观察蜡烛M成的像，拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛找像，当未点燃的蜡烛与前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和它成的像大小相等。 为了确认平面镜所成的像是虚像，需用光屏来承接，如果光屏上不能成像，则说明成的像是虚像。 （3）根据平面镜成像特点，像与物关于平面镜对称，蜡烛A的像应是图中的A2，所以小汽车倾斜的挡风玻璃可以将车内物体的像呈现在司机视线的上方，避免影响司机驾驶车辆。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $