光学第二讲 平面镜成像.docx
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光学第二讲平面镜成像
光学第二讲平面镜成像
【基础知识精讲】
平面镜的符号为：
“
”这个符号在光的反射这节内容就使用了．因为平面镜只一面反射，所以不反射的那面画上“阴影”，表示不发生反射．
1．平面镜成像的特点
平面镜所成的像是虚像，像与物体的大小相同，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，像与物体相对于平面镜对称。
（平面镜所成像与物体始终等大，这一特点要记住）
2.根据平面镜成像的特点做图：
3、根据平面镜成像的原理做图：
4、平面镜的应用
（1）利用平面镜成像
如照镜子，商店里墙上的平面镜。
（2）用平面镜改变光路
如香港汇丰银行大楼上的平面镜阵列，人防工程路口的平面镜。
（3）用平面镜既改变光路，又要看它成的像
牙科医生用的小平面镜、潜望镜。
5．凸面镜和凹面镜
射到凸面镜上的平行光线，经凸镜反射后变得发散，凸面镜对光线有发散作用.
射到凹面镜上的平行光线，经凹镜反射后能会聚于一点，凹面镜对光线有会聚作用．
6要点提示
（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的位置
确定像的位置
（2）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择2mm厚的玻璃板做实验．
（3）把点燃的蜡烛放在玻璃板前的一个位置，测出物距和像距的一组数据．得出实验结论之一：
“像距与物距相等”．你认为这种方法是否合理？
否．理由是：
一组数据太少了
（4）实验中我们拿-根相同的蜡烛使之与另一根蜡烛的像完全重合来研究像，这里采用了等效替代法
等效替代法
的科学方法．（填“控制变量法”或“等效替代法”）．考点：
平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案；物理学方法．专题：
实验探究题；等效替代法．分析：
（1）在探究“平面镜成像规律”时，不能用平面镜做实验，因为其不透明；玻璃板是透明的，不仅可以反射光，还可以观察到另一侧的像，便于找到像的位置；
（2）玻璃有两个反射面，都可以成像，所以使两个反射面成的像距离别太远为好；
（3）像与物到镜面的距离是否相等，要经过多次实验才能使得到的规律更具普遍性；
（4）控制变量法是被研究的问题与多个因素有关，研究与其中一个因素的关系时，控制其他因素一定；等效替代法是用效果相同的另一件事来替代不好研究的事．解答：
解：
（1）因为平面镜不透明，无法找到像的位置，所以，不能用平面镜做实验．而玻璃板是透明的，便于找到像的位置，可以达到预想的实验效果；
（2）薄玻璃板可以使两个反射面成的像比较靠近，减小因成两个像造成的像的位置确定不准；
（3）实验次数不能太少，仅一次，具有偶然性，只有多次实验才具有普遍性；
（4）用等大的蜡烛的位置来替代像的位置，这是等效替代法．
【典型例析分析】
【例1】身高1.7m的人，站立在竖直悬挂的平面镜前2m处，镜中的像到人的距离是________，像的高度是________，当人后退1m，像的大小是________，像到人的距离是________．
【例2】如图所示，一台钟的钟面上无数字，只有刻度线．如图，是从平面镜内看到钟面上的指针位置，此时的实际时刻是________．
【例3】某只昆虫沿着竖直悬挂的镜面爬行，速度为v，镜中的像相对于镜面的速度是________，当昆虫以v垂直于镜面方向爬行时，镜中的像相对于昆虫的速度是________．
同步练习
一.填空题：
（每空2分，共38分）
1.如图所示，MM′是反射面，AO是________，OB是________．
2.光在两种物质________上改变传播方向，并且________物质中，这种现象叫做光的反射，反射光的速度________（填“变大”、“变小”或“不变”）．
3.黑板反光使学生看不清字，是由于光射到黑板上发生了的________缘故．人们能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生了________的缘故．
4.光线垂直照到水面上，入射角是________反射角是________．
5.人站在岸边看到水中的“白云”，实质是白云的________像，反射面是________．
6.一身高1.73m的同学，站在竖直放置的平面镜前2m处，那么他在镜中像的高度是________；当他后退0.5m，像离他本人的距离是________，像的高度是________．
7.要使一支铅笔跟它在平面镜中的像垂直，这支铅笔跟平面镜的夹角应为________．
8.如图所示，某同学在做“平面镜成像特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺上面，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖直放在直尺上，点燃玻璃板前蜡烛A，用眼睛进行观察，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与A在玻璃板内的像重合，蜡烛B好像被点燃了，在此实验中：
（1）尺的作用是便于比较物与像________的关系。
（2）两段等长的蜡烛是为了比较物与像的________关系。
（3）若移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上________（填“能”或“不能”）接收到蜡烛的像，这说明平面镜成的是________像。
二.选择题（每题3分，共18分）
9.一束光线射到平面镜上，当入射角增大15°时，入射光线与反射光线恰成直角，原来的入射角应是[]
A．30°B．45°C．15°D．60°
10.晚上，在桌上铺一张白纸，把一块小平面镜放在纸上（镜面朝上），让手电筒的光正对着平面镜照射。
从侧面看去[]
A．镜子比较亮，它发生了镜面反射
B．镜子比较暗，它发生了镜面反射
C．白纸比较亮，它发生了镜面反射
D．白纸比较暗，它发生了漫反射
11.关于光路可逆性原理下列说法正确的是[]
A．只有在光的直线传播过程中遵守
B．只有在镜面反射中遵守
C．漫反射不遵守
D．光的直线传播、镜面反射、漫反射都遵循光路可逆性原理
12.人以1.5m/s的速度沿平直的河堤上行走，他在平静的河水中的“倒影”相对于人的速度是[]
A．0B．1.5m/sC．3m/sD．0.75m/s
13.决定物在平面镜中成像大小的因素是[]
A．物到镜的距离B．镜的高度
C．镜的宽度D．物的大小
14.如图所示，能正确表示物在平面镜成像的图是[]
15．如图所示，水平桌面上斜放着一个平面镜，桌面上有一个小球向镜面滚去。
要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落，则镜面与桌面间的夹角α应为：
A．30°B．45°C．60°D．90°
16秋高气爽的夜里，当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定，这
主要是因为：
A、星星在运动B、地球在绕太阳公转
C、地球在自转
D、大气密度分布不稳定，星光经过大气层后，折射光的方向随大气密度的变化而变化
三.做图题（第15题4分，其余每图5分，共44分）
17.如图所示，S为一点光源，分别做出SO、SA、SB的反射光线。
18.做出图中反射光线和入射光线的反射面位置。
19.完成图中各光路图。
20.太阳光线与水平方向成30°，要使光线垂直照射在竖直墙壁上，应怎样放置平面镜。
21.如图所示，根据光的反射性质作出物体S在镜中的像。
22.如图所示，A、B是插放在镜前的两枚大头针，要使人眼看到A、B的像重合在一起，人眼应在什么方向观察？
光学作图专题
一、平面镜作图
请牢记以下关键点：
（1）反射角等于入射角
（2）物体与像永远以平面镜为对称
（3）所有反射光线的反射延长线必经过像点（4）平面镜所成的像是虚像，用虚线画出
（5）不要忘记画对称线或法线（6）看清题目的要求
例1、在图1中画出入射光线AO的反射光线OB，并标出反射角的大小
图1
练习：
1、完成下列光路图，并标出反射角的度数。
2、图中光线经平面镜反射后改变了方向，请画出平面镜的位置，标出法线和入射角。
例2、画出物体AB在平面镜中的像A’B’
例3、图中的两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图并确定光源S的位置。
说明：
第二种画法充分利用了第三个关键点，先把反射光线反向延长，确定像点S’，再用对称法确定物点S，然后再完成光路图。
（同学们应多用这种作法）
练习：
3、如图3，A为发光点，B为反射光线上的一点，试画出经过B点的反射光线和这束入射光线。
4、如图4，S为一发光点，经过一平面镜后形成的虚像为S’，已知发光点发出的一条光线经平面镜反射后通过A点，请在图中画出平面镜和这条光线的光路。
5、图5中的两条光线是由同一点光源S发出经平面镜反射后形成的，请完成光路图并确定光源S的位置。
光现象练习题（光的反射）
一、填空题：
1、光在介质中是沿传播的，光年是的单位。
2、光在真空中的传播速度为km/s，光在其它介质中的速度这个速度。
（大于、小于、等于）
3、太阳发出的光经过8min20s射到地球上，则太阳与地球间的距离是。
日食的形成是因为。
发生日食时，是___的影子落在
4、用枪射击，当缺口﹑准星尖和目标这三点成一线时，就能击中目标，这是利用了
_____________的性质。
5、黑板用久了会产生“反光”现象，字看不清楚，这是因为黑板发生出来的光线比粉笔字发生出来的光线。
（填“强”或“弱”）
6、当入射光线向法线靠拢时，反射角将；当反射光线与入射光线垂直时，反射角为，当入射光线与平面镜成20°角时，反射角为。
7、在距离竖直放置的平面镜前3m处站立一个人，这个人在镜中所成像与人的距离是____m,像的大小_____（选填“大于”“等于”或“小于”）人的大小。
8、如图所示，灯罩可使灯泡射向上方的光向着下方照射，这是应用了光的_____________,地面上出现了桌子的影子，这是由于光的____________形成的。
9、冬冬同学站在平面镜前3m处，她看到镜中自己的像是由于光的___________现象形成的，她的像到镜面的距离为_________m；现将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后面1m处，如图所示，这时她_______（填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。
10、如图所示，太阳光与水平面成50°角，要利用平面镜使太阳光沿竖直方向照亮井底。
则镜面与水平面所成角的度数应等于。
11、有一光电控制液面高度的仪器，是通过光束在液面上的反射光线打到光电屏（能将光信号转化为电信号进行处理）上来显示液面高度，然后通过装置调节液面的高度，如图所示，当光电屏上的光点由S1移到S2，表示液面高度。
（填“上升”、“下降”或“不变”）
12、请你做一做：
将钟竖直在平面镜前，看看镜中钟的时针和分针与钟本身的时针和分针的位置关系如何？
（1）如图1所示，是从平面镜中看到的一只台钟钟面上的指针位置，已知镜面与钟面相平行，则实际时间应是。
（2）如图2所示如果是在写字台光滑的玻璃板上看到对面墙上的钟面上的指针位置，则实际时间又应是。
二、选择题：
13、下列都是光源的一组是（）
A.萤火虫和烛焰B.电池和烛焰
C.萤火虫和月亮D.电池和萤火虫
14、下列现象不能说明光的直线传播的是（）
A.日食B.小孔成像C.影子D.先闪电后打雷
15、一个小丑在平面镜前欣赏自己的像，他看到的像应该是下图中的哪一个（）
16、下列现象中，是由于光沿直线传播形成的是（）
A.你看到别人的背影B.月光下的树影C.平静水面中的倒影D.礼堂里放电影
17、小明面向正南的方向站在阳光下，他发现自己的影子在身体的右侧，此时的时间大约是（）
A.早晨B.中午C.下午D.傍晚
18、雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，下面的判断正确的是（）
A.迎着月光走时地上发亮处是水，背着月光走时地上暗处是水
B.迎着月光走时地上暗处是水，背着月光走时地上发亮处是水
C.迎着月光走或背着月光走时，都应是地上发亮处是水
D.迎着月光走或背着月光走时，都应是地上暗处是水
19、宋代文学家范仲淹在脍炙人口的不朽名篇《岳阳楼记》中写道：
“皓月千里，浮光跃金，静影沉璧”，文中（）
A.“皓月”是人造光源B．“皓月”是自然光源
C．“静影沉璧”是反射形成的虚像D．“静影沉璧”是折射形成的虚像
20、测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。
如图所示，让被测者面对着镜子背对视力表，此人看到视力表的像离他的距离是（）
A.３mB.4mC.5mD.6m
21、潜水艇是重要的军事装备，如图所示，潜水艇里的观察员用潜望镜观察水面上的情况，进入观察员眼睛的光线与平面镜的夹角是（）
A.90O B.60OC.45O D.30O
22、一个人由远处走向一块竖直悬挂着的平面镜，他在镜内所成的像（）
A.逐渐变大B.逐渐变小
C.大小不变D.大小由平面镜大小决定
23、雨后的操场上的低洼处有了积水，小明同学站在水洼前2米处，观看教学楼美丽的“倒影”下列叙述不正确的是（）
A.他能在水中看到教学楼的像B.他能在水中成像
C.他不能在水中看到自己的像D.他不能在水中成像
24、有一位同学在湖边拍了一张照片。
因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相，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（）
A.倒影比真实景物暗一些B.影比真实景物的清晰度略差一些
C.影中人物排列左右位置与拍照时的真实位置正好相反D.景物与倒影对称于水面
三、探究实验题：
25、小明同学在研究光的反射实验时，得到下列表格中的有关数据，请回答：
（1）表中的空格处，应该填的数据是 。
分析上述数据，你可以得出的结论是 。
实验次数
1
2
3
4
5
入射角
12˚
22˚
32˚
42˚
52˚
反射角
12˚
22˚
32˚
42˚
（2）通过研究，你还能发现哪些其他的规律？
。
26、研究平面镜成像特点的实验情况如下左图所示，回答：
（1）图中A是玻璃板，用玻璃板代替平面镜的目的 ，放在“烛焰”上的手指 被烧痛（选填“会”或“不会”），在实验中观察到的像是 （填“实”或“虚”）像；在记录数据表中发现蜡烛到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离有几组不相等，请你分析产生这种现象的原因可能是 。
（2）根据该同学在白纸上留下的实验记录，如上右图，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 。
（4）为了便于测量及减小误差，必须保证玻璃板_________（选填“水平”、“竖直”或“倾斜”）放置。
四、作图题：
27、如下左图所示，物体AB上的B点在平面镜里所成的像点为B＇，在图中画出
平面镜的位置和物体AB在平面镜中的像A＇B＇。
28、如图所示，l1为人射光线，l2为经平面镜反射后的反射光线，请用作图法在图上确定平面镜的位置。
29、如图所示，有一平面镜和物体AB，现请你利用平面镜成像特点作出物体AB的像。
30、
（1）如图甲所示，S是发光点，A是某反射光线上的一点。
请画出这条反射光线，并完成光路图。
（2）如图乙，在平面镜上方有一发光体AB，人眼在P处，那么至少在平面镜上遮住哪一部分，人眼就看不见发光体AB的像了。
图甲 图乙
31、如图所示，在一面平面镜前有一发光点A，人眼处在图中O点处，这个人能看见A在平面镜里所成的像吗？
请作图说明。
（第31题图）
八年级物理《平面镜成像》同步练习题
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，则他在镜中的像离他____m，若他沿着与平面镜平行的方向以1m／s的速度运动了3s，则运动中，像相对于人的速度是____，运动结束时像与人相距____m．
3.铅笔尖垂直接触玻璃镜面，笔尖的像到笔尖间的距离为4毫米，由此可估算出镜子玻璃的厚度约为__毫米.
4.在平面镜前放一支铅笔，如果要使铅笔与它的像垂直，铅笔应该和镜面成___度，当铅笔跟平面镜成α角，笔和像之间的夹角应为____度．
5.下图“T”形经平面镜所成的像，其中正确的是（）
6．一人从平面镜中看到对面墙上钟的像如下图所示，则实际时间为（ ）
A．3：
40 B．4：
20 C．8：
20 D．9：
40
7、（92南京题）在图2中，S’为发光点S在平面镜中的像点，在图中画出平面镜的位置．
8、（95广西）某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置．
9．作图：
（1）作出下图甲中物体AB在平面镜中的像
（2）图乙中S为镜前一发光点，发出的光经镜面反射后有一条经过A点，试作出这条光线．
10.检查视力时，眼与视力表要相距5m远，如图所示，若视力表距平面镜3m，人离平面镜的距离应是（）
A．1m B．2m C．3m D．4m
11.某同学在做平面镜成像特点实验时，将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B，一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示。
在此实验中：
（1）直尺的作用是便于比较物与像_____关系；
（2）两段等长的蜡烛是为了比较物与像的_____关系；
（3）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上_____接收到蜡烛A的烛焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是______像。
12.在互相垂直的两个平面镜之间有一烛焰，则烛焰在两个平面镜所成的虚像有几个（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．无穷多个
13．在两个平行放置的平面镜之间有一发光点，则发光点在两个平面镜中所成的虚像有几个（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．无穷多个
14.宇航员在太空举目四望，看到的天空背景（）
A．特别明亮 B．一片黑暗
C．呈灰白色 D．呈蔚蓝色
4、45°；2α5、C6、A 7、答案1、虚，相等，垂直，相等2、43、、
10、B 11、
（1）到平面镜距离之间的；
（2）大小之间的；（3）不能；虚。
12、B14、B 提示：
太空中没有小微粒能散射太阳光
光现象练习题
（一）参考答案
一、填空题：
1、均匀介质、直线、长度或（距离）2、3×105、小于3、1.5×1011m、光沿直线传播形成的、月亮、地球4、光在均匀介质沿直线传播5、镜面反射、漫反射、强6、减小、45º、70º7、6、等于8、反射、光沿直线传播9、反射、3m、仍能10、70º11、下降12、10点35分、5点5分
二、选择题：
13、A14、D15、B16、B17、A18、A19、C
20、C21、C22、C23、D24、C
三、探究实验题：
25、
（1）52˚、反射角等于入射角、
（2）反射角随着入射角的增大而增大等
26、
（1）便于确定像的位置 不会 虚像 像与蜡烛没有完全重合（或没有考虑玻璃板的厚度）
（2）不能，因为像与物到平面镜距离不相等（3）玻璃板的两个表面都发生了光的反射现象（4）竖直
四、作图题：
略
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