2024年秋新教科版八年级上册物理教学课件 4.3 科学探究：平面镜成像

第3节科学探究：平面镜成像第四章在光的世界里

1.会设计并进行探究平面镜成像特点的实验。2.知道平面镜成像的特点及原理。3.了解虚像的形成原因。4.会用对称法作平面镜所成的像。5.知道平面镜在科学技术、生产和生活中的应用。

当你照镜子的时侯可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这个“你”就是你的像。在平静的水面，国家大剧院和它的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳，这个倒影实际上就是大剧院在水中的像。人们对着镜子梳妆国家大剧院和它在水面的倒影知识点1平面镜成像的特点生活中的镜子、玻璃、平静的水面等都属于平面镜。楼房外墙玻璃里的天空平面镜符号反射面2.作出猜想：（1）像与物的大小————（相等/不相等）（2）像与物到平面镜的距离————（相等/不相等）（3）像与物的位置在平面镜————（同侧/异侧）实验探究平面镜成像的特点√√√

1.提出问题：平面镜成像时，像的大小、位置跟物体的大小、位置有什么关系？（1）实验器材：深色透明平板薄玻璃、支架、笔、刻度尺、量角器、两支一样的蜡烛、火柴、白纸等。3.设计并进行实验（2）实验过程：

①在水平桌面上铺一张白纸，用支架将玻璃板固定，使其竖直立于白纸上，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表平面镜的位置。

②在玻璃板前放一支蜡烛并点燃，透过玻璃板观察后面的像。将手放到像的位置,手并无灼热感,手摸不到像。

③再拿另一支没有点燃的同样的蜡烛放在玻璃板后移动，直到看上去它跟前面那根蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那根蜡烛的像的位置。

④用笔在纸上记下这两个位置并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。

⑤移动点燃的蜡烛，重做上面的实验。

⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用量角器测量蜡烛与像的连线和镜面的夹角，用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离，并填入表中。10cm15cm20cm等大等大等大垂直垂直垂直10cm15cm20cm4.实验数据整理归纳实验时注意事项：

①为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行。

②实验中用玻璃板代替镜子是因为玻璃既能反射光又能透光，即透过玻璃板即能看到像又能看到未点燃的蜡烛，便于确定像的位置和比较像与物体的大小。

③实验中应选用薄玻璃板是因为玻璃板的前后两个面可以各成一个像，当玻璃板较厚时两个像有较大的距离，难以确定像的位置。

④实验中玻璃板要竖直立在水平桌面上，如果玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛与像将不能完全重合。⑤实验中选用两支一样的蜡烛，让未点燃的蜡烛移动到与点燃蜡烛的像重合，为了便于确定像的位置和比较像与物的大小。

⑥用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察。

⑦白纸用于标注玻璃板的位置，点燃的蜡烛以及所成像的位置，刻度尺用于测量蜡烛及像到玻璃板的距离，量角器用于测量蜡烛与像的连线和镜面的夹角。

⑧改变蜡烛位置多次实验是为了避免一次实验数据的偶然性，使得出的结论更可靠更具有普遍性。

想一想：我们前期的猜想是如何在实验中得到印证的？

（1）手摸不到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。5.分析论证

（2）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合,说明蜡烛的像的大小和蜡烛的大小相等。

（3）由实验数据可知,蜡烛和它的像的连线与平面镜垂直,蜡烛的像到平面镜的距离等于蜡烛到平面镜的距离。6.实验结论

①平面镜所成的像是虚像；

②平面镜所成的像的大小与物体的大小相等；

③像和物体到平面镜的距离相等;

④像和物体的连线与镜面垂直。平面镜成像的规律也以表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。素养培育：等效替代法：在保证某种效果(特征和关系)相同的前提下，将实际、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的处理方法。探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板代替平面镜、用未点燃的蜡烛代替像，用到的都是等效替代法。某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。（1）在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块透明玻璃板．把蜡烛

A

点燃后放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板

(选填“前面”或“后面”)观察蜡烛

A

经玻璃板所成的像。

前面（2）再拿一支外形相同但

的蜡烛

B

放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛

A

的像

。（3）该同学体会到用玻璃板代替平面镜,看到的像虽没有用平面镜时清晰,但能观察到蜡烛

(选填“A”或“B”),便于确定像的位置。未点燃完全重合B1.平面镜成像原理知识点2平面镜成像的原理（1）利用作图法理解虚像的概念和平面镜成像的原理

①如图所示，光源S向四周发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，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。但平面镜后面实际上并没有这个发光的点，所以

S′是虚像。物体上每一个点在平面镜中都有一个对应的像点，所有像点就组成了整个物体的虚像。因此平面镜所成像是虚像，像和物体上的对应点关于镜面对称。

②由以上分析可知，平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上是来自物体的光经平面镜反射后，反射光线的反向延长线的交点。（2）实像和虚像

作平面镜成的像主要有两种方法：1.根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；2.根据平面镜成像特点作图（对称法）。

如下图所示，S为平面镜MN前的一点光源，我们可作出它的像S′。SMN知识点3平面镜成像作图1.根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图

SMN从S射向平面镜的所有光线，经过平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于S′，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出的射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像点S′。S′①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；②分别作出两条入射光线的法线；③根据光的反射定律，分别作出两条入射光线的反射光线；MNS′S④分别作出两条反射光线的反向延长线，它们的交点S′就是点光源S的像。

作图步骤：②取点S′使S′到镜面的距离等于S到镜面的距离（像和物到平面镜的距离相等），

S′就是S的像；①过点S做平面镜的垂线（像和物的连线与镜面垂直）；SMN2.根据平面镜成像特点作图（对称法）

作出S关于平面镜MN的对称点S′，该点即是S的像。

作图步骤：S′用两种方法分别作出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′(保留作图痕迹)。AB′B1.根据反射定律和像点在反射光线的反向延长线交会处分别找到点A和点B的像A′和B′，用虚线将A′和B′连起来，A′B′即物体AB在平面镜中的像。A′MNAB′B2.根据平面镜成像的特点即像和物关于镜面对称分别找到点A和点B的像A′和B′，用虚线将A′和B′连起来，A′B′即物体AB在平面镜中的像。A′MN像一定要用虚线表示1.成像古人用磨光的铜面作镜子舞蹈演员纠正自己的舞姿演员对着平面镜画妆牙医用小平面镜观察牙齿知识点4平面镜的应用潜望镜中安装的两块平面镜、显微镜的反光镜、投影仪的反光镜。潜望镜2.改变光路显微镜反光镜反光镜投影仪塔式太阳能电站把许多平面镜按照一定的规律排列起来，就可以把太阳光反射后汇聚到同一个位置，从而利用太阳能来发电。这就是塔式太阳能电站的原理。3.扩大视觉空间墙上装上平面镜，感觉空间更大利用平面镜在较小空间内完成视力检查下列各事例中属于防止平面镜成像的是（）A.家庭装修中常利用