平面镜成像总结.doc

第三讲 平面镜成像教学目标 了解平面镜成像的特点； 了解平面镜成的是虚像，了解虚像是怎样形成的； 理解日常生活中平面镜成像的现象教学重点 教学的重点是通过实验探究认识平面镜成像的特点：正立、等大、虚像；像与物的连线与镜面垂直； 会根据平面镜成像的特点画出像的大小和位置；会做成像的光路图教学难点 虚像的概念； 成像光路图的做法； 平面镜成像实验教学方法建议 带领学生在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦 通过实验，培养实事求是的科学态度和团队合作精神； 通过对平面镜的应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响 授课过程注意：知识铺垫，循序导入-模拟演示，形象认识-作图分析解疑，概括归纳-拓展应用，反馈练习-深化认识选材程度及数量课堂精讲例题搭配课堂训练题课后作业A类（3）道（17）道（3）道B类（3）道（13）道（4）道C类（1）道（7）道（7）道一、知识梳理1认识平面镜（1） 平面镜定义：反射面是光滑平面的镜子（2） 生活实例：如图3-1所示图3-1（3） 平面镜的符号如图3-1所示：图3-22平面镜成像的特点研究及结论实验目的探究平面镜成像规律实验原理或方法用一块薄平板玻璃的前表面当作平面镜，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到玻璃中有一个蜡烛A的像A再用另一支相同的未点燃的蜡烛B放在玻璃后，在玻璃前透过玻璃可以看到蜡烛B适当移动蜡烛B，就可以从不同角度都看到它和蜡烛A的像A完全重合，好像蜡烛B也在燃烧，这样蜡烛A的像A的位置就可以由蜡烛B实际位置确定了实验器材簿平板玻璃1个；火柴1盒；支架两个；蜡烛（长短不同、粗细不同，但有两个相同的）；刻度尺、白纸、三角板实验装置图 实验过程及步骤（知识、技能和方法）1组装实验器材，用三角板测量，调整玻璃镜面与白纸所在桌面垂直2把点燃的蜡烛A1放在玻璃板前，可以看到玻璃中有一个蜡烛A1的像A1 ，再用另一支相同的未点燃的蜡烛B放在玻璃后，在玻璃前透过玻璃可以看到蜡烛B适当移动蜡烛B，就可以从不同角度都看到它和蜡烛A1的像A1 完全重合，好像蜡烛B也在燃烧，这样，蜡烛A1的像A1 的位置就可以由蜡烛B实际位置确定了3实验中调整好A和B的位置后，使用刻度尺分别测量A和B到平面镜的距离，并记录在表格中4移开蜡烛B，用白纸做屏幕放在该位置，白纸上接收不到A的像，说明平面镜成的是_像（填“虚”或“实”）5分别将蜡烛A摆放在不同位置A2、A3、A4、A5、A6；重复上述步骤并记录物的位置A1A2A3A4A5A6物到镜面距离像的位置像到镜面距离实验结论物的大小和像的大小相等；物到镜的距离和像到镜的距离相等；物像连线与平面镜垂直；像是虚像实验器材分析1玻璃板代替镜子进行实验的目的是：便于找到像的位置；2选取两段完全相同的蜡烛目的：为了比较像与物的大小关系；3刻度尺的作用是：便于比较像与物到平面镜的距离关系；实验异常现象分析4移去后面的蜡烛B，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像，原因在于平面镜成的是虚像5蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像远离玻璃板但像的大小不变6桌面上，无论怎样移动手中的蜡烛，都不能与像重合，其原因可能是玻璃板没与桌面垂直7通过玻璃板看到两个像原因是：玻璃板的两个面相当于两个平面镜，成了两个像（玻璃板越薄越好）3平面镜成像的作图方法 方法一：作出物体AB在平面镜中所成的像AB，如图3-3所示图3-3 方法二：根据平面镜成像特点，如图3-4所示图3-44实像虚像的理解和区别实像：实际光线会聚而成实像可以成在光屏上虚像：实际光线反向延伸相交而成虚像不可以成在光屏上5思维拓展（1）应用作为镜子（如图3-5甲和乙所示）：改变光路：如图3-6甲和乙所示：在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45，这样就做成最简单的潜望镜（2）不利：光污染 拓思：为什么大公共汽车的前挡风玻璃是竖直放置的，而小轿车的前挡风玻璃是斜放的？二、解题方法分类归纳及典型例题分析类型一：平面镜作图问题解题技巧：运用两种作图方法【典型例题1】如图3-7所示，点光源S发出的哪一条光线经平面镜反射后经过A点？难度分类：A类命题意图：熟练掌握两种作图方法思路点拨：如图3-7答案所示，根据平面镜成像规律，可以确定光源S的像点S，连接SA可找到入射点O和过A点的反射光线OA，连接SO，SO即为反射光线OA的入射光线答案：如图3-7答案所示【典型例题2】如图3-8所示，两个相互垂直的平面镜，一条光线射入，试完成光路图证明射出光线与射入光线平行，方向相反难度分类：B类命题意图：熟练平面镜成像作图技巧思路点拨：根据反射定律图解如图所示由1=2（反射定律）6=90-2 5=90-1所以5=6因NO1NO2（两镜垂直，法线也垂直）所以2+3=90 1+4=90即2+3+1+4=180即AO1O2+O1O2B=180，AO1为入射光线，O2B为反射光线即AO1O2B且反向答案：见图3-8答案类型二：平面镜对称问题解题技巧：平面镜成像总是“上下一致、前后对应、左右互换”【典型例题3】座钟钟面正对平面镜，在镜里见到的指针位置如图3-9所示，则座钟实际指的时刻是（ ）A10点45分 B1点15分 C7点15分 D7点45分图3-9难度分类：C类命题意图：考查学生平面镜成像的灵活运用能力思路点拨：根据平面镜成像总是“上下一致、前后对应、左右互换”的特点，像与物体左右互换了，再把它互换回来即可，最简便的方法有：方法1：逆时针读数法（座钟时针、分针本来是顺时针方向旋转的，“左右互换”后，变成了逆时针方向旋转了因此，按逆时针读数就很快读出，其实际指的时刻是10点45分方法2：背面透视读数法（平面镜成像左右互换了，由正面看改为从背面透过纸看，从左右又互换回来了，做法是将作图面翻过去，从纸背面透过纸去看座钟，按正常的顺时针方向读数，此时读出实际指的时刻为10点45分）方法3：由数学公式得出，实际时刻等于12点减去平面镜中的钟面指示时刻，即实际时刻=12点-1点15分=10点45分答案：A类型三：平面镜成像的动态问题解题技巧：巧用平面镜呈现原理（平面镜成等大、等距、垂直的虚像）【典型例题4】如图3-10所示，一平面镜与水平桌面成45角固定在水平桌面如图所示，一小球以1 m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去，则小球在平面镜里的像（ ）A以1 m/s的速度，做竖直向上的运动 B以1 m/s的速度，做竖直向下的运动C以2 m/s的速度，做竖直向上的运动 D以2 m/s的速度，做竖直向下的运动图3-10难度分类：C类命题意图：考查平面镜成像的规律及动态应用思路点拨：如图3-10答案所示，由平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，当小球以1 m/s的速度沿桌面由位置运动到位置时，分别作出小球在两个位置所成的像和，说明像由位置运动到了位置，且由图可以看出到的距离与到的距离相等，故像在竖直向下运动，且速度大小与球运动速度相同图3-10答案答案：B类型四：平面镜成像规律理解解题技巧：平面镜成像的规律【典型例题5】关于平面镜成像，下列说法正确的是A比平面镜大的物体，不能在镜中成完整的像 B平面镜所成的像一定是虚像C在平面镜后面的物体，会遮挡平面镜成像 D平面镜成的像可能是虚像，也可能是实像难度分类：A类命题意图：熟练掌握平面镜成像的规律思路点拨：平面镜成像的关键是物体发出的光（或）反射的光射到平面镜上（即有入射光射到平面镜上），与物体的大小、镜后有无物体无关，故A和C不对，根据平面镜成像特点知，平面镜只能成虚像，故D不正确答案：B类型五：平面镜极值问题解题技巧：数学相似三角形知识【典型例题6】身高170 m的人站在竖直放置的平面镜前，要想看到自己的全身像，平面镜最少应多长，对平面镜的悬挂有何要求难度分类：B类命题意图：熟练掌握平面镜作图规律思路点拨：如图3-11所示，A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置EF为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定ACB为ACB的像，因为OC=OC，所以OC=CC，EO=AC，EF=AB=ABEF为平面镜的最小长度，AB为人的身高，这就是镜的长应为人身高的一半此人身高170 m，则镜长最小为085 m所放位置如图所示，镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度（注意：若平面镜高度挂的不对，就不能看到自己的全身像）答案：镜长最小为085 m类型五：平面镜实验探究及常见问题分析解题技巧：巧用平面镜成像原理；明确平面镜成像实验常见异常现象学会分析平面镜成实验中常见问题分析，如下：1 玻璃板代替镜子进行实验的目的是：便于找到像的位置；2选取两段完全相同的蜡烛目的：为了比较像与物的大小关系；3刻度尺的作用是：便于比较像与物到平面镜的距离关系；4移去后面的蜡烛B，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像5蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像远离玻璃板但像的大小不变6桌面上无论怎样移动手中的蜡烛，都不能与像重合，其原因可能是玻璃板没与桌面垂直7通过玻璃板看到两个像原因是：玻璃板的两个面相当于两个平面镜，成了两个像（玻璃板越薄越好）【典型例题7】在“研究平面镜成像特点”时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜，图3-12所示是这位同学做完实验后在白纸 上留下的记录，其中MN是他实验时画出 的玻璃板的位置，A、B是两次实验中点燃 的蜡烛所在的位置， A、B，分别是他找到的蜡烛的像的位置(1)用玻璃板代替平 面镜的目的是 ，(2)根据该同学在白纸上留下的实验记录，能否 得出“像和物到镜面的距离相等”的结论?为什么?(3)在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到 了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是 图3-12难度分类：B类命题意图：考查学生对平面镜成像实验的深入分析答案：（1）便于找到并画出像的位置（2）能，因为从图中可以看出，A、B所成的像，A、B到镜面的距离分别等于物体A、B到镜面的距离（3）玻璃板的前后两表面都成像【典型例题8】（2010、广州）如图28小明站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙 壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像小明根据该现象设计了在站台上粗测 玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验实验步骤如下，请完成相关内容（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到； （2）记录； （3）量出的距离 除记录工具外，小明要完成上述实验必需使用的仪器是。 步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是难度分类：C类命题意图：考查学生利用平面镜成像特点解决实际问题的能力思路分析：此题的关键在于提醒学生玻璃板制成的屏蔽门，所以此题所涉及的考点是平面镜成像的特点。所以第一问较简单，因其前后移动的目的就是为了是他的像刚好落在广告牌上。第二问较难学生不容易把握，可提醒学生从目的着手，因我的目的是测出玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d，实际我们是不可以下到车道下面直接测量的，引导学生利用转换法，由像在广告牌上，广告牌到玻璃门的距离即为像到玻璃门的距离和物到玻璃门的距离相等，所以只需测出物到玻璃门的距离即可。答案：（1）自己的像落在广告牌上 （2）自己的站位 （3）自己的站位到玻璃屏蔽门； 刻度尺； 像到镜面的距离等于物到镜面的距离三、课堂精讲精练（一）选择题1物体在平面镜中像的大小取决于（ ）A平面镜的大小 B平面镜放置的高低 C物体本身的大小 D物体到平面镜的距离 2一只小鸟在平面玻璃幕墙前飞来飞去，欣赏它自己在幕墙中轻盈的“身影”以下描述正确的是（ ）A“身影”始终和小鸟一样大 B小鸟靠近幕墙过程中，“身影”远离幕墙C小鸟远离幕墙过程中，“身影”逐渐变小 D“身影”到幕墙的距离大于小鸟到幕墙的距离 3当你在竖直放置的平面镜前用右手写字，且正在往右移动笔时，镜中的像正在（ ）A用右手写字，往左边移动笔 B用右手写字，往右边移动笔C用左手写字，往左边移动笔 D用左手写字，往右边移动笔 4清澈平静的湖面上空，有只小燕子正向下俯冲捕食小燕子向下俯冲过程中，通过湖面所成像的虚实、及其与像之间距离的变化是( )A虚像、距离变小 B虚像、距离变大 C实像、距离不变 D实像、距离变小5检查视力时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像（如图3-13所示）视力表在镜中的像与被测者相距（ ）A20m B25m C45m D5m6如图3-14所示，小猫在平静的池塘边欣赏自己在水中的像，图中正确的是（）7一个挂钟正对着平面镜，在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分，如图3-15，则挂钟实际指示的时间应是( )A10时45分； B7时15分； C7时45分； D1时15分8在学习了平面镜成像的有关知识后，四位同学画出了小丑玩偶在平面镜中所成的像，如图3-16所示，四幅图画中的物、像关系符合平面镜成像特点的是（ ）9如图3-17所示，AB是放在平面镜前的物体，表示物体在镜中所成的像，正确的是( )10小明同学在镜前欣赏自己的像请找一找，他在平面镜中的像应该是图3-18（b）中的哪一个？（ ）11如图3-19是潜望镜的结构示意图，通过这样的潜望镜看到物体AB的像是（ ）A 倒立等大的虚像 B 正立等大的虚像C 倒立放大的实像 D 正立缩小的实像12（10十堰）有一个点光源S，放在平面镜MN前，若镜MN不动，光源S以速度2m/s沿与镜面成60角的方向向右匀速直线运动，如图3-20所示，则光源S在镜中的像S将A以速度4m/s沿SO直线方向向右平移B以速度2m/s沿垂直于SO方向向上平移C以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移D在S上看到的像沿SS方向以速度m/s向S靠近13一只像老鹰一样的风筝飞在水面上方20m 的空中，水深lm ，关于成像的说法中正确的是A实像与风筝距离为20m B虚像距水面lm C虚像与风筝距离为20m D虚像距水面20m14如图3-21所示，是一张在湖边拍摄的照片因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似下列几种方法哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影的是（ ）A倒影比真实景物暗一些 B倒影比真实景物的清晰度略差一些C倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置正好相反 D倒影中人物的身高比真实人物略小一些15在水平桌面上立一块平面镜，让一个小球沿桌面朝着镜面方向滚动，若从镜中看到小球的像是竖直向上运动的，那么平面镜与桌面的夹角（指有小球一侧的角）应为（ ）A45B60C90D135（二）填空题16人站在平面镜前2 m处，他在镜中的像距平面镜为 m若人以 05 m/s速度垂直向平面镜靠近，则像相对于人的速度大小为 m/s17小丽站在距离穿衣镜前05m的地方照镜子，则镜中的像与小丽之间距离是_ m,小丽后退时，她在镜中像的大小将 _ （填“变大”、“变小”或“不变”） 18宁静、清澈的湖面是天然的_镜，桥在水中的倒影就是湖面上桥的_像（选填“实”或“虚”） 19一只小鸟在秀丽的石门湖湖面上水平飞过，若水深为10m，小鸟距水面3m，映在平静湖水的鸟的“倒影”是 像（填“实”或“虚”），它是由于光的 形成的，该“倒影”距小鸟 m 20（2011天津）身高1.75m的小刚站在竖直放置的平面镜前1.5m处，他在镜中的像距他 m。如果他向镜面移动0.5m，他的像高 1.75m（选填“大于”“小于”或“等于”）21每天早晨当你面带微笑走进校园后以1m / s的速度走向整容镜时，你在镜中的像以 m / s的速度向你靠近，你在镜中的像的大小 （填“变大”、“变小”或“不变”） 22如图3-22所示，水平地面上斜放一个平面镜，有一玩具车向镜面开去，要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向下运动，则镜面与地面的夹角应该等于_25一束与镜面成40的光线射到平面镜上，则入射角是 度，反射光线与入射光线的夹角是 度；潜望镜是利用 来改变光路，从潜望镜中看到的是 像 26（10六盘水） 某同学站在竖直放置的平面镜前2 m处，镜中的像与他相距 m，当他走近平面镜时，镜中像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”) 27如图3-23所示，是甲、乙两同学在合作研究平面镜成像规律，他们确定好像的位置后，_同学能看到两支蜡烛好像都被点燃了似的，_同学看到只有一支蜡烛被点燃了28小明随爸爸一起坐车去郊游，他发现路上行驶的绝大多数的客车的前玻璃都是前倾的，于是问爸爸，以下是他爸爸向小明的解释，但是有一些漏掉了，请你帮助小明的爸爸补充完整；这是因为当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在车的_（填“上方”或“前方”），而路上的行人是不可能出现在空中的，这样就将车内的乘客的与路上的行人分离开来，司机就不会出现错觉，若车玻璃是竖直的，这样车内的乘客经玻璃的反射成的像就在车的_（填“上方”或“前方），这样司机在驾驶的时候就会产生错觉，不能准确的分清行人与车内乘客的像，影响驾驶 29如图3-24所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，将玻璃后放一只与A完全相同的未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究 用直尺分别测量蜡烛和像到玻璃的距离，目的是 （三）作图题30如图3-25所示，物体AB上的点B在平面镜里成的像点为，在图中画出平面镜的位置和物体在平面镜中的像31请在图3-26中画出物体AB在平面镜中的像。（保留作图痕迹）图3-2632根据平面镜成像特点，在图3-27中做出“F”形物体在镜中的像:图3-2733如图3-29所示，画出S发出通过A点的光线图3-2934舞蹈教室有一面非常大的平面镜，如图3-30所示小妍同学在教室内排练舞蹈，当老师从外面进入到图示位置时，即使隔着木屏风，她也能从平面镜看到小妍，请作出成像光路图（老师和小妍的位置用表示）图3-30（四）实验,探究题35在“探究平面镜成像特点”的活动中： （1）实验室提供了如下器材：厚为2mm的茶色玻璃厚为5mm的透明玻璃直尺光屏两只相同的蜡烛火柴探究活动中应选用的玻璃板是_（填序号）（2） 如图3-31所示，点燃A蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像_为止，证明像与物的大小相同图3-31（3）为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上_，证明平面镜所成的像是虚像36在“探究平面镜成像的特点”实验中，实验装置如图3-32所示A、B是两个相同的蜡烛，C是玻璃板 (1)实验中，发现A 蜡烛成两个像，这两个像之间的距离是由_决定的(2)上表是小明实验中记录的部分实验信息由表中的信息可知，小明所用刻度尺的分度值是_分析表中的信息，可得到的结论是_(3)实验中，若把B 蜡烛也点燃，看到的像不清楚，原因是：_37如图3-33所示，在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖立在水平桌上，再取两段完全一样的蜡烛A和蜡烛B一前一后竖立在桌面上，点燃玻璃板前的蜡烛A进行实验实验序号1234物到玻璃板的距离/cm1530230225602850像到玻璃板的距离/cm1530231525602850(1）用玻璃板代替平面镜进行实验，是利用了玻璃板的 （填物理属性的名称），从而能确定像的位置；（2）上面表格中的数据是小华测量的四组像和物体到玻璃板的距离实验中刻度尺的使用以及读数均正确,但是分析数据时发现第二组的数据有较大的偏差，你认为造成这个偏差的原因可能是_ _A选用的玻璃板太厚 B选用的玻璃板太薄C在判断蜡烛B与蜡烛A的像是否完全重合时出现了较大偏差（3）光学成像的实验中，在观察像时，人眼的观察位置通常会随着实验目的不同而发生变化本实验中，在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时，人眼的观察位置应该是_ _ （选填“a视线过蜡烛A并垂直于玻璃板；b在玻璃板前蜡烛A这一侧不同的位置；c直接观察光屏”，下同）；在判断平面镜中成的是实像还是虚像时，移走蜡烛B，在其像所在位置放一光屏后，人眼的观察位置应该是 图乙原放置玻璃板处图甲纸张AB38、（2010、鸡西）一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。（1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面 上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图甲）。你分析出现这种情况的原因可能是： 。 （2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明 。 （3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与 物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。 _。（4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由： _。 A类题：1；2；3；4；6；8；9；15；16；17；18；19；27；28；30；35；36B类题：10；13；14；20；21；22；23；24；25；26；31，32；33；C类题：5；7；11；12；29；34；37参考答案：（一）选择题1C ；2A；3C；4A；5C；6C；7D；8C；9B；10D；11B；12D；13D；14D；15D（二）填空题162；1m/s ；171、不变；18平面、虚；19虚，反射，6；203、等于；212 不变；2245 ； ；25500 1000 平面镜 等大的虚像；264，不变；27甲；乙；28上方 前方；29像与物的大小关系 探究像和物到平面镜的距离关系（三）作图题30-34答案略 （四）实验,探究题35（1） （2）重合 （3）不能接收到像（看不到像） 36（1）玻璃板的厚度；（2）1mm 平面镜成像时，像距等于物距；（3）像的亮度一定；点燃B蜡烛，像的背景变亮，像与背景的亮度差异变小37透光性 C b c 381）玻璃板没有竖直放置；（2）像与物体的大小相等；（3）连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直； 分别测量两点到镜面的距离；（或将纸沿镜面所在位置对折，判断像与物两点是否重合）（4）方格纸可以直接在纸上判断物体与像之间的位置关系。（或更容易判断像与物的连线与镜面是否垂直亦可。）四、课后自我检测1物体在平面镜里所成的像是_(“虚”或“实”)像，像的大小跟物的大小_，像和物的直线跟镜面_，像和物到镜面的距离_2一人在一竖直放置的平面镜前2m处，