1、第四章 光现象第3节 平面镜成像课题引入u 日常生活中用到的镜子表面都是平的，我们把这样的镜子叫做平面镜，在镜子里的物体叫做像。让学生想想在家中观察平面镜时的情况，并回答思考题：（1）你在平面镜中的像在什么地方？（2）像的大小与物体的大小一样吗？（3）当改变与平面镜的距离时，像的大小和位置是如何改变的？课题引入（1）像在平面镜中。（2）像的大小和物体的大小一样。（3）当你改变与平面镜的距离时，像的大小不变，物体远离平面镜时，像也远离平面镜，物体靠近平面镜时，像也靠近平面镜。平面镜成像的特点探究平面镜成像的特点u 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？u 设计和进行实验如下图
2、，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。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不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。平面镜成像的特点u 这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。平面镜成像的特点u 移动点燃的蜡烛，重做实验。u 用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，将数据记录在下表中。次数蜡烛到平面镜的距离/cm蜡烛的像到平面镜的距离/cm蜡烛
3、的像与蜡烛的大小关系123平面镜成像的特点u 分析和论证蜡烛及蜡烛的像在位置上有什么关系？它们的大小有什么关系？u 平面镜所成像的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。u 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。平面镜成虚像u 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？平面镜成虚像u 在图中，光源S向四处发光，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
4、平面镜中的像。u 由于平面镜后并不存在光源S，进入眼睛的光并非真正来自s，所以把S叫做虚像（virtual image）。平面镜的应用u 平面镜的使用历史悠久，古代人们就用磨光的铜面作为镜子。现代生活中我们都离不开镜子（图4.3-4）。平面镜的应用u 平面镜在各行各业中都有广泛的应用。医生用来检查牙齿的小镜就是平面镜，早期军事上的潜望镜主要是由两块平面镜组成的。u 如果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（图4.3-5）的原理。知识点1：平面镜成像特点1.平面镜的定义反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。2.实验探究：
5、平面镜成像特点（1）实验目的：观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。（2）实验器材：同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把。（3）提出问题：平面镜成像有什么特点？课堂讲解知识点1：平面镜成像特点2.实验探究：平面镜成像特点（4）猜想与假设：平面镜成的像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，像与物的大小可能相等。（5）设计实验和进行实验：检查器材。在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置。把点燃的蜡烛放在玻璃板前。课堂讲解知识点1：平面镜成像特点2.实验探究：平面镜成像特点（5）设计实验和进行实验：移动未点燃的蜡烛，在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛
6、的像重合。观察两根蜡烛的位置并记录。找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置关系。整理器材、摆放整齐。课堂讲解知识点1：平面镜成像特点2.实验探究：平面镜成像特点（6）实验记录（7）实验结论：平面镜所成的像是虚像；像与物体的大小相等；像与物体的对应点连线与镜面垂直；像与物体到镜面的距离相等。课堂讲解知识点1：平面镜成像特点3.平面镜的应用（1）利用平面镜可以改变光的传播方向，起到控制光路的作用，如：制作潜望镜；在挖井、挖掘山洞时，用平面镜将太阳光反射到作业区照明；修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件。（2）利用平面镜来成像，如：制作各种镜子；商场和家庭
7、装修时，利用平面镜成像增强宽敞明亮的空间效果。课堂讲解知识点1：平面镜成像特点3.平面镜的应用（3）利用平面镜反射光来使微小形变放大，以便观察。4.注意（1）平面镜成像的大小总是与物体大小相等，而与镜面的大小或物体离镜面的距离无关。（2）人离镜子越远感觉越小，这是人的视觉引起的错觉，因为我们离物体越远，我们的眼睛对物体的边缘所成的视角越小，感觉物体越小，事实上平面镜所成的像总是与物体的大小相等。课堂讲解知识点1：平面镜成像特点 例 1：如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列叙述正确的是（）A.蜡烛在玻璃板中成的是实像B.蜡烛在玻璃板中成的像比实物大C.蜡烛移近玻璃板时，像会远离玻璃板
8、D.蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等D课堂讲解课堂讲解例1：【解析】（1）平面镜成像大小跟物体的大小有关，物体和像到镜面的）平面镜成像大小跟物体的大小有关，物体和像到镜面的距离相等；（距离相等；（2）平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线的会聚点，所以）平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线的会聚点，所以不会出现在光屏上。不会出现在光屏上。A中蜡烛在玻璃板中成的是虚像，该选项说法不正确；B中蜡烛在玻璃板中成的像与实物等大，该选项说法不正确；C中蜡烛移近玻璃板时，像会靠近玻璃板，该选项说法不正确；D中蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等，该选项说法正确。课堂讲解例 2：电梯中有一平面镜，该平面镜可能是背
9、面镀银的玻璃镜，也可能是正面抛光的不锈钢。为确定其类型，小明用棋子来做实验，下列实验方案中可行的是（）DA.将棋子远离镜面放置，观察像与物的大小B.将棋子紧贴镜面放置，观察像与物的大小C.将棋子远离镜面放置，观察像与物间的距离D.将棋子紧贴镜面放置，观察像与物间的距离课堂讲解例2：【解析】（1）棋子不管是远离镜面放置还是紧贴镜面放置，像与物的大小都相同，因此不能用这种方法确定其类型；（2）棋子紧贴镜面放置，观察像与物间的距离，如果像与物间有一定的距离，那么就是背面镀银的玻璃镜，反之是正面抛光的不锈钢。课堂讲解例 3：把一个高0.8m的平面镜竖直放置，一个身高1.6m的人以2ms的速度沿垂直于平
10、面镜的方向向平面镜走近，那么他在镜中的像（）CA.高度为0.8m，以2ms的速度靠近平面镜B.高度变大，以2ms的速度远离平面镜C.高度为1.6m，以2ms的速度靠近平面镜D.高度变大，以4m/s的速度远离平面镜知识点2：平面镜成像的原理及作图1.平面镜成像原理利用了光的反射定律。太阳或者灯的光照射到人的身上，被反射到镜面上平面镜又将光反射到人的眼睛里，因此我们看到了自己在平面镜中形成的正立、等大的虚像。2.实像与虚像的区别课堂讲解知识点2：平面镜成像的原理及作图3.根据平面镜成像特点作图（也成为对称法）（1）过A、B点做平面镜的垂线，与平面镜相交。（2）在另一侧截取与物体A、B到平面镜的相同
11、距离，作为平面镜到A、B点的距离，A、B点即为A、B像。如图所示。课堂讲解知识点2：平面镜成像的原理及作图3.根据平面镜成像特点作图（也成为对称法）（3）根据反射定律作图（如图4-3-8）从发光点S向平面镜引出两条入射光线。过入射点作出两条法线。根据反射定律，反射角等于入射角，作出反射光线。作出两条反射光线的反向延长线，找出交点S，S即是S的像。如图所示。课堂讲解知识点2：平面镜成像的原理及作图 例 1：如图所示，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。下列几种方法中哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影（）D课堂讲解A.倒影比真实景物略暗一些B.倒影
12、比真实景物的清晰度略差一些C.倒影中物体排列的左右位置与拍照时的真实位置正好相反D.倒影中物体的高度比真实物体略大一些课堂讲解例1：【解析】由于平面镜所成的是正立、等大，且左右相反的虚像平面镜所成的是正立、等大，且左右相反的虚像；所以倒影中物体排列的左右位置正好和拍照时的真实位置相反；由于光在反射过程中存在能量损耗，因此倒影比真实景物略暗、且清晰度略差一些；所以只有D选项不符合平面镜成像原理，故选D。课堂讲解例 2：检查视力时，人与视力表的距离要求为5m，由于医务室房间太小，医生首先将视力表贴在一面墙上，然后在对面墙上正对着视力表挂一大平面镜，视力表到镜子的距离为3m，如图所示，检查视力时（）
13、AA.人应面对镜而坐，人与镜的距离为2m B.人应面对镜而坐，人与镜的距离为2.5m C.人应面对视力表而坐，人与视力表的距离为2mD.人应面对视力表而坐，人与视力表的距离为3m课堂讲解例2：【解析】由题意可知，视力表离平面镜为3m，根据平面镜的成像特点，像与物到镜面的距离相等，可知视力表的像离镜子也是3m，所以人离镜子2m时，视力表的像离人距离为3m+2m=5m，正好符合要求。分析过程示意图所示。课堂讲解例 3：对下列民间俗语或古诗的解释中，错误的是（）DA.下雪不冷化雪冷熔化吸热B.坐井观天，所见甚小光的直线传播C.水中捞月一场空平面镜成虚像D.夜半钟声到客船钟声是靠空气振动发声的知识点3
14、：凹面镜与凸面镜1.凹面镜用球面的内表面作反射面的球面镜叫做凹面镜，凹面镜能把射向它表面的平行光会聚于一点，这一点叫做凹面镜的焦点，常用F表示，如图所示。生活中的太阳灶、手电筒的反光装置等都应用了凹面镜。特别警示特别警示 凸面镜能使平行光束发散；凹面镜能使平行光束会聚。课堂讲解知识点3：凹面镜与凸面镜2.凸面镜用球面的外表面作反射面的球面镜叫做凸面镜，凸面镜能使射到它表面上的平行光变得发散，这些发散光好像是从镜后的某一点发出的，这一点叫做凸面镜的焦点，只不过它不是实际光线的交点，而是反射光线反向延长线的交点，叫做虚焦点，通常也用F表示，如图所示。生活中汽车的后视镜、街道拐弯处的反光镜等都是凸透
15、镜的应用。课堂讲解知识点3：凹面镜与凸面镜3.凸面镜与凹面镜的区别（1）结构不同：凸透镜是由两面磨成球面的透明镜体组成，是中央较厚，边缘较薄的透镜；凹面镜是由一面是凹面而另一面是不透明的镜体组成，镜片中央薄，周边厚，呈凹形。（2）成像性质不同：凸透镜是折射成像，成的像可以是正、倒；虚、实；放、缩，起聚光作用；凹面镜是反射成像，能成倒立的缩小或放大的实像，也可以成正立放大的虚像，起散光作用。课堂讲解知识点3：凹面镜与凸面镜3.凸面镜与凹面镜的区别（3）对光的作用不同：凸透镜主要对光线起会聚作用；凹透镜主要对光线起发散作用。（4）成像不同：凸透镜能成正立放大虚像、倒立放大实像、倒立等大实像、倒立缩
16、小实像；凹透镜只能成正立缩小虚像。（5）焦点不同：凸透镜有实焦点，有2个焦点；凹透镜有虚焦点。课堂讲解知识点3：凹面镜与凸面镜 例 1：汽车驾驶室外的观后镜常用凸镜（而不用同样大的平面镜），主要是因为（）A课堂讲解A.使观察到的范围更大些B.使观察到的像更清晰C.使观察到的物体更大些D.使观察到的距离更远些课堂讲解例1：【解析】用光的反射定律作图可知，同样大小的凸镜与平面镜相比，凸同样大小的凸镜与平面镜相比，凸镜观察到的范围更大些镜观察到的范围更大些，因此，常用凸镜作汽车驾驶室外的观后镜，主要是为了使观察到的范围更大些。课堂讲解例 2：面镜在生活中有很多应用，下列实例中是凸面镜的是（）DA.太
17、阳灶B.手电筒上的反光装置C.耳鼻喉科医生头上戴的反光镜D.街头转角处的反光镜课堂讲解例2：【解析】A中太阳灶是一个凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用，能把光线会聚在焦点上，焦点处温度高，能烧水做饭，不符合题意；B中手电筒的反光装置是一个凹面镜，灯泡放在凹面镜的焦点上，光线经反光装置反射平行射出，不符合题意；C中耳鼻喉科医生头上带的反光镜是凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用，能把光线会聚在耳道（或鼻孔、或咽喉）内，照亮耳道（或鼻孔、或咽喉），便于观察病情，不符合题意；D中街头拐弯处的反光镜是一个凸面镜，凸面镜成正立、缩小的虚像，扩大观察范围，符合题意。课堂讲解例 3：（多选）下列关于光现象的有关说法正
18、确的是（）ABCDA.小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中沿直线传播B.无论物体距平面镜远近，平面镜总是成等大、正立的虚像C.凸面镜对平行光有发散作用；汽车的观后镜装有凸面镜可以扩大视野D.凹面镜对平行光有会聚作用；手电筒中的反光装置相当于凹面镜，有了它，射出的光接近于平行光知识要点1.平面镜成像：（1）平面镜的符号：（2）平面镜成像的特点：像和物体到镜面的距离相等；像与物体的大小相等。即是：“像物等距”；“像物等大”。虚像：平面镜成的像都是虚像。知识要点2.凹面镜：（1）凹面镜使平行光会聚。应用：太阳灶，反射式望远镜等。（2）得到平行光。应用：手电筒，汽车灯等。3.凸面镜。应用：摩托车、汽车的观后镜。
