1、第二节第二节 探究：平面镜成像的特点探究：平面镜成像的特点第三章第三章 光的世界光的世界知识点知识点实验：探究平面镜成像的特点实验：探究平面镜成像的特点知知1 1讲讲11.平面镜成像平面镜成像(1)如如图图1所所示。示。“镜子镜子”“”“水面水面”等平整等平整光滑光滑的的镜面相当于平面镜。镜面相当于平面镜。“镜子外的人镜子外的人”、水面上的、水面上的“桥桥”是物。是物。“镜子内的人镜子内的人”“”“桥的倒影桥的倒影”是像。是像。知知1 1讲讲(2)平面镜平面镜成像模型图如图成像模型图如图2所所示。示。知知1 1讲讲2.探究平面镜成像的特点探究平面镜成像的特点(1)猜想猜想问题问题依据依据猜想猜
2、想像是倒立的、像是倒立的、还是正立的还是正立的照镜子时，像和自己照镜子时，像和自己上、下部位是相同的上、下部位是相同的像是正立的像是正立的像的大小与物像的大小与物体大小的关系体大小的关系照镜子时，感觉像比照镜子时，感觉像比自己要小自己要小像比物体小像比物体小知知1 1讲讲续表：续表：问题问题依据依据猜想猜想物体移动物体移动时，像的时，像的大小是否大小是否变化变化照镜子时，远离镜照镜子时，远离镜子时，发现像变小；子时，发现像变小；靠近镜子时，发现靠近镜子时，发现像变大像变大像大小与物体到平面镜的距离像大小与物体到平面镜的距离有关：随物体到平面镜的距离有关：随物体到平面镜的距离的增大而减小、随物体
3、到平面的增大而减小、随物体到平面镜的距离的减小而增大镜的距离的减小而增大像和物体像和物体到平面镜到平面镜的距离有的距离有什么关系什么关系照镜子时，自己靠照镜子时，自己靠近镜子，像也靠近近镜子，像也靠近镜子；自己远离镜镜子；自己远离镜子，像也远离镜子子，像也远离镜子像和物体到平面镜的距离相等像和物体到平面镜的距离相等知知1 1讲讲(2)设计设计实验实验知知1 1讲讲(3)分析分析现象和数据，得出实验结论现象和数据，得出实验结论用量角器测量发现：每次实验中得到的用量角器测量发现：每次实验中得到的A与与A位置位置的连的连线与镜面垂直线与镜面垂直。知知1 1讲讲实验表格及分析实验表格及分析实验次数实验
4、次数物到镜面的物到镜面的距离距离/cm像到镜面的像到镜面的距离距离/cmA与与A的像的关系的像的关系155重合重合21010重合重合31515重合重合知知1 1讲讲续表：续表：实验次数实验次数物到镜面的物到镜面的距离距离/cm像到镜面的像到镜面的距离距离/cmA与与A的像的关系的像的关系42020重合重合52525重合重合63030重合重合知知1 1讲讲(4)实验实验拓展：把光拓展：把光屏屏(或白纸或白纸)放放在在A的的像的位置，眼睛像的位置，眼睛不不透过透过玻璃板直接观察光屏，发现光屏上没有像，说明玻璃板直接观察光屏，发现光屏上没有像，说明平平面镜面镜成的像是虚像。成的像是虚像。(5)平面镜
5、平面镜成像的特点：成像的特点：物体通过平面镜所成的像是正物体通过平面镜所成的像是正立的立的虚像；像与物体的大小相等；像与物体的连线虚像；像与物体的大小相等；像与物体的连线与与镜面垂直镜面垂直；像到平面镜的距离与物体到平面镜的距；像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。离相等。由由可得：像与物体关于平面镜对称。可得：像与物体关于平面镜对称。知知1 1讲讲实验实验思考思考 实验实验中为什么使用玻璃板替代平面镜？中为什么使用玻璃板替代平面镜？思考结论思考结论因为使用玻璃板因为使用玻璃板既能既能看到像，又能看到看到像，又能看到玻璃玻璃板板后的物体。后的物体。知知1 1讲讲(6)平面镜平面镜成像的原理
6、成像的原理 成像原理成像原理 光的反射：光源光的反射：光源S向向各个方向发光，各个方向发光，一些光一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉；由于经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉；由于有光沿有光沿直线传播直线传播的经验，人会感觉到这些光是从进入人眼的经验，人会感觉到这些光是从进入人眼光线的光线的反向延长线反向延长线的交点的交点S发出发出的的，S就是就是S在在平面镜中的像平面镜中的像，如如图图3所所示。实际上这些光示。实际上这些光并并非非从从S发出发出，因此将，因此将S称为称为虚像。虚像。知知1 1讲讲光的反射模型与平面镜成像模型的综合，如图光的反射模型与平面镜成像模型的综合，如图3 所
7、示。所示。知知1 1讲讲分析分析思考思考 实像实像与虚像的区别是什么？与虚像的区别是什么？分析结论分析结论实像实像虚像虚像形成形成 由实际光线会聚而成由实际光线会聚而成 由实际光线的反向延长线会聚而成由实际光线的反向延长线会聚而成显示显示能用光屏承接，人眼能用光屏承接，人眼可以直接看到可以直接看到不能用光屏承接，人眼通过光学器不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到件才能看到实例实例小孔成像小孔成像平面镜成像平面镜成像图示图示知知1 1讲讲知识链接知识链接在平面镜成像在平面镜成像模型中模型中，有三个要素：，有三个要素：(1)平面镜平面镜：平整光滑平整光滑可以成像的可以成像的物体表面物体表面，都
8、可以，都可以看作看作平面镜平面镜。(2)物体物体：在：在平面镜前平面镜前的一切物品。的一切物品。(3)像像：平面镜中：平面镜中，与，与物体形状相同的物体形状相同的视觉图像视觉图像。知知1 1讲讲方法点拨方法点拨探究实验猜想的原则：探究实验猜想的原则：在进行猜想时，在进行猜想时，必须必须先先“想想”后后“猜猜”，也就是也就是做做有依据的猜想。有依据的猜想。猜想的依据可以猜想的依据可以是生活是生活经验，也可以是经验，也可以是已学已学的知识。的知识。猜想不一定正确猜想不一定正确，有，有依据即可。依据即可。知知1 1讲讲思想方法思想方法利用平面镜成像原理利用平面镜成像原理作图作图思路思路知知1 1练练
9、例 1中考中考海南海南 小海用如图小海用如图4所所示的实验装置探究示的实验装置探究平面镜平面镜成像成像特点：特点：知知1 1练练(1)以下以下是小海设计的实验方案，请帮他把设计理由是小海设计的实验方案，请帮他把设计理由填写填写 完整完整。将一张白纸平铺在桌面上，玻璃板竖直放置在纸上。将一张白纸平铺在桌面上，玻璃板竖直放置在纸上。将将蜡烛蜡烛A点燃点燃后竖立在玻璃板前面，透过玻璃板观察其后竖立在玻璃板前面，透过玻璃板观察其另一侧的像另一侧的像。用。用玻璃板替代平面镜是便于观察像玻璃板替代平面镜是便于观察像的的_。位置位置知知1 1练练解析：解析：用透明的玻璃板既可以成像，同时还用透明的玻璃板既可
10、以成像，同时还可以可以观察观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置；知知1 1练练 将与将与A完全完全相同、未点燃的蜡烛相同、未点燃的蜡烛B放放到玻璃板后面到玻璃板后面与像与像重合，比较像与蜡烛重合，比较像与蜡烛B的的大小关系。这里采用的探究大小关系。这里采用的探究方法方法是是_(填填“等效替代法等效替代法”或或“控制变量法控制变量法”)。在白纸上描出蜡烛在白纸上描出蜡烛A、B和和玻璃板的位置，用刻度尺量玻璃板的位置，用刻度尺量出蜡烛出蜡烛A、B到到玻璃板的距离。玻璃板的距离。等效替代法等效替代法知知1 1练练解析：解析：将点燃的将点燃的蜡烛蜡烛A竖立竖立在玻
11、璃板前，拿未点燃在玻璃板前，拿未点燃的蜡烛的蜡烛B在在玻璃板后面移动玻璃板后面移动，人，人眼在玻璃板的前眼在玻璃板的前侧侧(蜡烛蜡烛A所在一侧所在一侧)观察观察，直至它与，直至它与蜡烛蜡烛A的的像重合，像重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法替代法。知知1 1练练(2)实验实验中，蜡烛中，蜡烛A靠近靠近玻璃板时，蜡烛玻璃板时，蜡烛B需需_(填填“靠靠近近”或或“远离远离”)玻璃板玻璃板，才能与像重合，才能与像重合。靠近靠近解析：解析：平面镜成像时所成的像与物体到平面镜的距离相平面镜成像时所成的像与物体到平面镜的距离相等等，将，将蜡烛蜡烛A逐渐逐渐靠近玻
12、璃板时，它的像也靠近玻璃板，靠近玻璃板时，它的像也靠近玻璃板，则则蜡烛蜡烛B需要需要靠近玻璃板，才能与像重合。靠近玻璃板，才能与像重合。知知1 1练练(3)实验实验证明，平面镜成像的特点证明，平面镜成像的特点：_(写写出一点出一点即即可可)。像与物体大小像与物体大小相等相等(合理合理即即可可)解析：解析：在该实验中，可证明的平面镜成像的特点有：像在该实验中，可证明的平面镜成像的特点有：像与与物体大小物体大小相等；像与物体到平面镜的距离相等。相等；像与物体到平面镜的距离相等。知知1 1练练1.中考中考常德节选常德节选如图如图甲所示的是甲所示的是“探究探究平面镜平面镜成像特点成像特点”的的实验装置
13、实验装置，把一支点燃的，把一支点燃的蜡烛蜡烛A放放在玻璃板的前面在玻璃板的前面，再再拿另一支外形相同拿另一支外形相同的蜡烛的蜡烛B竖立竖立着在着在玻璃板后面玻璃板后面移动，移动，直到直到看上去跟看上去跟蜡烛蜡烛A的像完全重合的像完全重合，在在白纸上记下白纸上记下A和和B 的位置的位置。移动移动蜡烛蜡烛A，重复重复做多次实验。做多次实验。知知1 1练练(1)实验实验中两支中两支蜡烛要蜡烛要完全一样，目的完全一样，目的是是_。(2)当当蜡烛蜡烛A远离玻璃板远离玻璃板时，它的像的大时，它的像的大小将小将_(填填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”)。比较像与物的大小关系比较像与物的大小关系不变不
14、变知知1 1练练(3)将将蜡烛蜡烛A竖直放在竖直放在水平桌面上，水平桌面上，点点燃后燃后观察发现：观察发现：玻璃板中玻璃板中蜡烛蜡烛A的的像偏低像偏低且倾斜且倾斜。你认为在图乙。你认为在图乙所示所示的、三幅的、三幅图中，图中，_图图是是产生产生以上以上实验现象的原因。实验现象的原因。知知1 1练练中考中考吉林吉林身高身高1.6 m的的小明站在竖直摆放的小明站在竖直摆放的平面镜平面镜前前1 m处处，他的像距离，他的像距离平面镜平面镜_m；如果他远离；如果他远离平面镜平面镜，他的像的大，他的像的大小将小将_。例 2解题秘方解题秘方：平面镜成像时，像的大小始终等于物平面镜成像时，像的大小始终等于物体
15、的大小。体的大小。1不变不变知知1 1练练解析：解析：小明距离平面镜小明距离平面镜1 m，根据平面镜成像时，像与，根据平面镜成像时，像与物体到物体到平面镜的距离相等知，小明的像到平面镜的距平面镜的距离相等知，小明的像到平面镜的距离也是离也是1 m。如果。如果小明远离平面镜，小明的大小不变，小明远离平面镜，小明的大小不变，根据平面镜成像时，根据平面镜成像时，像与像与物体的大小相同知，小明的物体的大小相同知，小明的像的大小也不变。像的大小也不变。知知1 1练练2.中考中考湘潭湘潭如图所如图所示，白鹭平行于示，白鹭平行于水面飞行水面飞行，距，距水面水面 2 m。水。水中的中的“白鹭白鹭”是是_(填填
16、“实实”或或“虚虚”)像像，它距它距空中的空中的白鹭白鹭_m。虚虚4知知1 1练练如图如图5所所示，示，a、b是是平面镜平面镜MN前前一点光源一点光源S射向镜面射向镜面的两条入射光线，请在图中标出点光源的两条入射光线，请在图中标出点光源S和和像点像点S的的位置，位置，并完成并完成光路光路图图(保留保留作图作图痕迹痕迹)。例 3知知1 1练练解题秘方解题秘方：根据平面镜成像原理作图。根据平面镜成像原理作图。知知1 1练练解析：解析：先将两条入射光线反向延长，其交点即为先将两条入射光线反向延长，其交点即为点光源点光源S的的位置；然后延长两条入射光线与平面镜相交，交点位置；然后延长两条入射光线与平面
17、镜相交，交点为入射点为入射点，过，过入射点作法线，再作出两条入射光线对应入射点作法线，再作出两条入射光线对应的反射光线，的反射光线，反向延长反向延长两条反射光线即可得到像点两条反射光线即可得到像点S。知知1 1练练解：如图解：如图6所所示。示。知知1 1练练3.中考中考广元广元 如图如图所示所示，从，从S点发点发出的一出的一条光线条光线，经平面，经平面镜反射后镜反射后，反射，反射光线到达光屏光线到达光屏上的上的P点点。请你作出此。请你作出此过过程程的光路的光路图图(保留作图痕迹保留作图痕迹)。解：如图所示。解：如图所示。知知1 1练练思考方法思考方法利用平面镜成像特点利用平面镜成像特点作图作图
18、依据及思路依据及思路知知2 2讲讲知识点知识点生活中的平面镜生活中的平面镜21.平面镜有三个方面的应用平面镜有三个方面的应用(1)利用利用平面镜成像，如：舞蹈演员利用平面镜观察和矫正平面镜成像，如：舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己自己的姿势等。的姿势等。(2)利用利用平面镜扩大视野空间，如：家庭装修中的镜子等。平面镜扩大视野空间，如：家庭装修中的镜子等。(3)利用利用平面镜改变光的传播方向，如：在挖井、掘山洞时，平面镜改变光的传播方向，如：在挖井、掘山洞时，利用利用平面镜把太阳光反射到作业区照明等。平面镜把太阳光反射到作业区照明等。知知2 2讲讲2.平面镜使用中要注意可能会造成不良的后果，如玻
19、璃幕平面镜使用中要注意可能会造成不良的后果，如玻璃幕墙墙的使用的使用会造成光污染。会造成光污染。知知2 2讲讲知识拓展知识拓展对平面镜而言，对平面镜而言，不论不论是成像，还是扩大是成像，还是扩大视野视野空空间，其本质都是间，其本质都是运用运用平面镜来改变光路。平面镜来改变光路。知知2 2练练检查视力时要求被检查者与视力表检查视力时要求被检查者与视力表相距相距5 m。某同学。某同学在学校医务室检查视力，由于空间有限，用如图在学校医务室检查视力，由于空间有限，用如图7 所所示的示的方式检查，她应距方式检查，她应距平面镜平面镜_m。她在平面镜。她在平面镜里看到的里看到的视力表是视力表是_(填填“实实
20、”或或“虚虚”)像像。例 42.2虚虚知知2 2练练解题秘方解题秘方：眼睛观察到的是视力表的虚像。如图眼睛观察到的是视力表的虚像。如图8所所示，示，先画先画出平面镜成像模型图，确定视力表像的位置；然后根出平面镜成像模型图，确定视力表像的位置；然后根据据眼睛到眼睛到视力表的像的距离、视力表的像到平面镜的距离，视力表的像的距离、视力表的像到平面镜的距离，确定确定眼睛到眼睛到平面镜的距离。平面镜的距离。知知2 2练练解析：解析：由图由图8可知可知，该同学到平面镜的距离为，该同学到平面镜的距离为5 m2.8 m2.2 m；根据平面镜成像特点可知，她在平面镜里看到；根据平面镜成像特点可知，她在平面镜里看
21、到的的视力表视力表是虚像。是虚像。知知2 2练练4.十字路口矗立着一幢大楼，它临街的一面是用玻璃装饰十字路口矗立着一幢大楼，它临街的一面是用玻璃装饰的，如图所示，小刚在十字路口中心面向北而立，从大的，如图所示，小刚在十字路口中心面向北而立，从大楼楼玻璃玻璃中看到一辆汽车向中看到一辆汽车向东行驶东行驶，驶到十字路口，驶到十字路口转弯转弯向向南行驶，这辆南行驶，这辆汽车实际是汽车实际是()A.向西行驶转弯向向西行驶转弯向南行驶南行驶B.向南行驶转弯向向南行驶转弯向西行驶西行驶C.向北行驶转弯向向北行驶转弯向东行驶东行驶D.向北行驶转弯向向北行驶转弯向西行驶西行驶D知知3 3讲讲知识点知识点凸面镜和
22、凹面镜的应用凸面镜和凹面镜的应用31.两类球面镜：凸面镜和凹面镜。两类球面镜：凸面镜和凹面镜。2.凸面镜和凹面镜的比较凸面镜和凹面镜的比较凸面镜凸面镜凹面镜凹面镜定义定义 反射面是凸面的镜子反射面是凸面的镜子反射面是凹面的镜子反射面是凹面的镜子作用作用对光有发散作用，可扩对光有发散作用，可扩大视野大视野对光有会聚作用，可以对光有会聚作用，可以加热物体加热物体知知3 3讲讲续表：续表：凸面镜凸面镜凹面镜凹面镜图示图示应用应用举例举例街头拐弯处的反光镜、街头拐弯处的反光镜、汽车的后视镜汽车的后视镜太阳灶、大型反射式望远太阳灶、大型反射式望远镜、观察耳道用的反光镜镜、观察耳道用的反光镜共同共同点点被
23、凸面镜和凹面镜反射的所有光都遵循光的反射被凸面镜和凹面镜反射的所有光都遵循光的反射定律，且光路可逆定律，且光路可逆知知3 3讲讲思想方法思想方法微元法：微元法：我们我们可以可以采用微元法采用微元法把把凹面镜凹面镜和凸面镜分割成和凸面镜分割成一些一些微小的微小的平平面面镜，镜，根据根据光的反射定律，光的反射定律，作出作出光光经经过过每一微小每一微小平面平面镜的光路图，如图镜的光路图，如图9所所示。示。由此由此得出：得出：凹面镜凹面镜对光有会聚作用；对光有会聚作用；凸面镜凸面镜对光有发对光有发散作用。散作用。知知3 3练练中华民族成就了诸多发明创造，为人类文明中华民族成就了诸多发明创造，为人类文明
24、作出了作出了巨大贡献。如图巨大贡献。如图10 所示，所示，“阳燧阳燧”是我国光学史上是我国光学史上的一项重要发明的一项重要发明，其，其作用相当于凹面镜，可以用来作用相当于凹面镜，可以用来点火，俗称古代点火，俗称古代“打火机打火机”。由此可知由此可知“阳燧阳燧”对对光光有有_(填填“发散发散”或或“会会聚聚”)作用作用。请你。请你列举出列举出生活生活中中应用应用凹面镜的一个例子凹面镜的一个例子：_。例 5会聚会聚太阳灶太阳灶(合理合理即即可可)知知3 3练练解析：解析：“阳燧阳燧”的作用相当于凹面镜，凹面镜对的作用相当于凹面镜，凹面镜对光有会聚作用光有会聚作用，由此可知，由此可知“阳燧阳燧”对光
25、有会聚作对光有会聚作用，生活中的太阳灶就是用，生活中的太阳灶就是利用凹面镜利用凹面镜的会聚作用。的会聚作用。知知3 3练练5.汽车两侧汽车两侧的后视镜的后视镜是是_(填填“平面镜平面镜”“凸面镜凸面镜”或或“凹面镜凹面镜”)。如图。如图甲，轿车司机从右甲，轿车司机从右后视镜后视镜中观察中观察到一辆到一辆白色车白色车，下一时刻白色车在，下一时刻白色车在后视镜后视镜中的位置如图中的位置如图乙乙所示所示，白色车相对于，白色车相对于轿车是轿车是_(填填“运动运动”或或“静止静止”)的的，后视镜中后视镜中白色车白色车的的像像是是由光的由光的_形成形成的。的。凸面镜凸面镜运动运动反射反射探究：平面镜成像的特点探究：平面镜成像的特点平面镜成平面镜成像的特点像的特点平面镜平面镜平面镜成像平面镜成像特点的应用特点的应用成像原理成像原理面镜面镜球面镜球面镜凸面镜应用凸面镜应用凹面镜应用凹面镜应用
