初二物理竞赛第2讲平面镜成像与球面镜学生版

2平面镜成像与球面镜漫画释义12知识互联网模块一：平面镜成像原理知识导航1. 平面镜成像原理: 如右图, 反射光线的反向延长线都会聚一点, 这点就是物体 在平面镜中所成的像2. 入射光线的延长线, 会过反射光线上任意一点的像, 如图甲3. 由光路可逆可知, 反射光线的反向延长线, 会过入射光线上任意一点的像, 如 图乙夯实基础【例1】 如图所示的两条反射光线是由镜前的某一发光点 S 射出的光经平面镜反射的结果. 请在图中 作出发光点 S 的位置, 并补画对应的入射光线【例2】 如图所示, S 是平面镜前的一个发光点 由 S 点发出的某条光线, 经平面镜反射后恰好通过 A点. 请在图中作出这条光线的入射和反射光路【例3】 如图, 用手电筒对着平面镜中的像照射时, 观察到像比原来亮多了, 其原因是() A光把像照亮了B光反射到物体上, 物体变亮了, 所以像也变亮了 C光使整个空间变亮了, 更便于观察像, 所以觉得更亮了 D光使镜子更明亮了, 所成的像也就更亮了【例4】 人在平面镜 MN 中能看到物体 AB 的像, 如图甲所示至少把平面镜 MN 上的哪一部分遮住, 人就看不见物体的像了? 在图上画出来【例5】 由 P 点发出一束光线, 经过相互垂直的平面镜两次反射后, 射出光线经过 Q 点, 请画出光路 图能力提升【例6】 小明身高 1.80m, 通过作图说明, 为了通过面前的竖直放置的平面镜看到自己的全身像, 镜子 至少多高? 挂在哪个高度?【例7】 如图所示, 水平地面上有一障碍物 ABCD, 较大的平面镜 MN 在某一高度上水平放置, 试用作 图法求出眼睛位于 O 点从平面镜中所能看到的障碍物后方地面的范围如果想在原处看到更 大范围的地面, 水平放置的镜子的高度该怎样改变?【例8】 如图, AB 表示一水平放置的平面镜, P1P2 是水平放置的米尺（有刻度的一面朝着平面镜）, MN 是屏, 三者互相平行. 屏 MN 上的 ab 表示一条水平的缝（即 a、b 之间是透光的）. 某人眼睛 紧贴米尺上的小孔 S（其位置见图）, 可通过平面镜看到米尺的一部分刻度. 试在本题的图上 用三角板作图求出可看到的部位, 并在 P1P2 上把这部分涂以标志【例9】 一般人脸（包括两耳）宽约 18cm两眼的光心相距约 7cm两眼光心离头和下巴分别为 10cm和 13cm当平面镜竖直放置时则至少要用多大的平面镜（矩形）才能看到自己脸的全部?【例10】思考题:为了探究平面镜成像时, 像到平面镜的距离 v 与物到平面镜的距离 u 的关系, 现将泡沫塑料板 放在水平桌面上, 再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上, 在白纸中间画一条直线 MN, 把一块 带支架的平面镜（不透明）沿直线 MN 放置, 使平面镜底边与直线 MN 重合, 且使平面镜垂直 于纸面, 如图所示. 请你在图装置的基础上, 利用一把刻度尺和一盒大头针设计一个实验, 确 定像的位置来测量像距, 比较像距与物距的大小关系.平面镜(不透明)MN支架白纸泡沫塑料板模块二：球面镜知识导航去过科技馆的同学, 会看到这样 一个盒子, 盒子中间有一个小洞, 中 间有一个物体, 可是用手去摸, 却什 么也没有特征对光线作用成像规律应用凹 面 镜以 球 面 的 内 表 面 为 反射面（1）当物距大于焦距：成倒立、 放大的实像, 物体离镜面越远, 像离镜面越近, 且像越小（2）当物距小于焦距：成正立、 放大的虚像, 物体离镜面越近, 像离镜面越近, 且像越小太阳灶凸 面 镜以 球 面 的 外 表 面 为 反射面成正立、缩小的虚像观后镜夯实基础【例11】在图的方框内画出合适的光学元件【例12】（多选）关于球面镜的下列说法中正确的是() A. 球面镜对光的反射作用不遵守光的反射定律B. 凹镜对光线具有会聚作用, 凸镜对光线具有发散作用C. 发散光束经凹镜反射后一定能形成平行光D. 平行光经过凸镜反射后一定能形成发散光束【例13】汽车驾驶室旁的观后镜, 镜的种类和用途是() A. 平面镜, 成等大正立实像B. 凹镜、会聚光线C. 凸镜、成放大正立虚像D. 凸镜, 成缩小、正立、虚像, 扩大观察范围【例14】医生检查耳道、鼻腔时, 头上常戴一个凹镜, 这凹镜的作用是() A. 成缩小倒立实像B. 会聚光, 照亮细孔部分 C. 成缩小、正立、虚像 D. 对光起发散作用【例15】（多选）下列生活中常见的电镀或抛光的物品中, 属于或包含凹镜的有()A. 自行车铃盖B. 钢笔的笔帽C. 不锈钢饭勺D. 手电筒的反光碗能力提升【例16】小华发现物体距凹面镜距离不同, 成像性质不同, 于是他试着画出凹面镜的成像原理图. 下 图是物体放在球面的曲率中心以外(大于两倍焦距)的位置, 请你试着画出物体放在曲率中心 上、焦点以外曲率中心以内、焦点以内时凹面镜所成的像, 并且说出像的性质.【例17】(2011 年全国应用物理知识竞赛初赛) 人站在哈哈镜前, 会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不 同部位的像或被拉长或被压短而变形, 令人发笑. 现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱 面镜连接而成的哈哈镜, 竖直置于水平地面上. 当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图 乙所示), 他看到的像的情况是( )A. 上半身的像被拉长B. 下半身的像被拉长C. 全身的像都被拉长D. 全身的像都被压短【例18】太阳光经过反光镜反射到反光球面镜上, 反光球面镜再将光线反射到大厅, 从而达到采集自 然光的目的当太阳移动后, 光线到达反光球面镜的位置也随之发生偏移, 相应的传感器就会 受到光照产生电信号, 控制器根据不同传感器送来进来的信号控制反光镜作相应的调整（1）该系统中, 被控调节的对象是哪部分? （2）装置中的球面镜应是凸面镜还是凹面镜? 【例19】如图, 是某大型反射式望远镜的原理图, 请根据光路判断 A、B、C、D 各是哪种光学元件A B C D 实战演练【练1】 生物显微镜的镜筒下面有一面小镜子, 用来增加进入镜筒的光强如果小镜子允许选择, 效果最佳的应当是()A凹镜面B凸镜面C平面镜面D乳白平面【练2】 (多选) 一束平行激光照射到一块面镜上, 反射光在光屏上留下比激光束直径大的圆形扩散亮 斑, 那么该面镜()A一定是平面镜B可能是凹面镜C可能是凸面镜D平面镜、凹面镜、凸面镜都有可能【练3】 为了能在镜中看到她更多的脸部, 她需要() A将镜子靠近B将镜子远离 C换一面更大的镜子 D把镜子举高一些【练4】 如图所示, 平面镜上方有一竖直挡板 P, AB 和 CD 是挡板左侧的发光点 S 发出的光经过平面镜 反射后的两条反射光线, 请在图上画出发光点 S. (要求留下作图痕)【练5】 如图所示, S是发光点 S 在平面镜 M 中所成虚像点的位置, 要使 S 的虚像点落到 S处, 要适 当地移动平面镜 M, 请画出 M 移动后的位置牛顿望远镜伽利略和开普勒的望远镜都属于折射望远镜, 它们都由两个镜片组成, 工作原理并不复 杂, 但它们的缺点却是明显的, 伽利略望远镜的放大倍率太小, 而开普勒望远镜的镜筒太长. 有没有办法使一种望远镜既有较大的倍率镜筒又不长呢? 反射望远镜就有这个优点.反射望远镜细分起来, 又有许多种类, 最常见的就是牛顿式反射望远镜. 它是由英国物 理学家牛顿在 1671 年发明的. 它的物镜是一片凹面镜, 而不是凸透镜, 它装在望远镜筒的后 边, 而不是前边. 它的表面镀银, 可以把光线汇聚到前边, 在焦点处固定有一面镜子, 这个镜 子把物镜的图像掉转 90 度, 射在望远镜的筒壁上, 在筒壁上,