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一、复习预习
1、复习部分
(1)反射定律:
三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:
反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。
光的反射过程中光路是可逆的。
(2)反射类型:
镜面反射和漫反射(两者都遵从反射定律)
2、预习部分
平面镜成像特点:
(a)平面镜成的是虚像;
(b)像与物体大小相等;
(c)像与物体到镜面的距离相等;
(d)像与物体的连线与镜面垂直。
另外,平面镜里成的像与物体左右相反。
成像原理:
光的反射
实像和虚像:
实像:
实际光线会聚点所成的像
虚像:
反射光线反向延长线的会聚点所成的像
二、知识讲解
课程引入:
现象1:
我们平时都照过镜子,镜子里面有一个像,镜子形成的像是怎么形成的呢,原理是什么?
现象2:
当一只小猫照镜子时,小猫是否会觉得镜子里有另一个自己呢?
现象3:
生活中除了照镜子,哪些例子可以用相应的原理来解释呢或者运用到一样的原理?
考点/易错点1、探究平面镜成像规律时及其注意事项
平面镜成像实验:
1、实验中用玻璃板代替平面镜的目的:
玻璃板既能透光,又能反射光,所以利用玻璃板可以方便地确定像的位置,玻璃板竖直放置的目的:
确保像成在桌面上。
2、实验中用刻度尺是为了测量像与物到镜面的距离关系。
3、实验中用两个相同的蜡烛的目的:
便于比较像和物体的大小关系。
4、实验选用相对薄的玻璃板,避免产生二次成像,影响测量。
5、若用其他物体代替蜡烛做实验,物体要被照亮
6、为避免外界光线对实验的干扰,该实验最好在较暗的环境中进行。
7、在探究物和像到镜面的距离关系时,进行三次实验的目的:
寻找实验的普遍性,避免实
验偶然性。
考点/易错点2、平面镜虚象的形成原理
1.平面镜成像的形成原理是:
2.平面镜的像是由反射光线的反向延长线相交形成的。
3.虚象不能用光光屏承接,虚象不是由实际光线相交
考点/易错点3、生活中平面镜的应用
平面镜是利用光的反射原理成像的光学仪器。
物体在平面镜里成的是虚像,你和物体的大小相同,它们的连线跟镜面垂直,它们到镜面的距离相等。
1.利用平面镜成像(穿衣镜)
2.改变光路(海底潜望镜)
3.扩大视野空间(商店装饰)
三、例题精析
考点1.平面镜成像特点
【基础巩固】
【例题1】
【题干】一个人站在竖直放置的平面镜前5m处,他的像距离平面镜m这个人向平面镜前进2m,他在平面镜中像的大小(填“变大”“不变”“变小”)
【答案】:
5不变
【解析】:
物体平面镜里成的正立等大虚像,像和物到镜面的距离相等。
【中等强化】
【例题2】
【题干】座钟钟面正对平面镜,在镜里见到的指针位置如图所示,则座钟实际指的时刻是(A)
A.10点45分B.1点15分C.7点15分D.7点45分
【答案】A
【解析】根据平面镜成像总是“上下一致、前后对应、左右互换”的特点,像与物体左右互换了,再把它互换回来即可,最简便的方法有:
方法1:
逆时针读数法(座钟时针、分针本来是顺时针方向旋转的,“左右互换”后,变成了逆时针方向旋转了。
因此,按逆时针读数就很快读出,其实际指的时刻是10点45分。
方法2:
背面透视读数法(平面镜成像左右互换了,由正面看改为从背面透过纸看,左右又互换回来了,做法是将作图面翻过去,从纸背面透过纸去看座钟,按正常的顺时针方向读数,此时读出实际指的时刻为10点45分。
)
方法3:
由数学公式得出,实际时刻等于12点减去平面镜中的钟面指示时刻,即实际时刻=12点-1点15分=10点45分。
【培优拔高】
【例题3】
【题干】小春去眼镜店配眼镜,商家用如上方法给她检查视力,根据图中的数据正确选项是( )
A、视力表的像距离平面镜2.1米B、小春距离她的像5米
C、视力表的像距离小春4.6米D、小春的像距离视力表的像2.1米
【答案】C
【解析】根据平面镜成像的特点解析,物与像到镜面的距离相等,视力表的像距离平面镜2.5米,A错误;
视力表的像到镜面的距离为2.5米,人到镜面的距离为2.1米,故视力表的像距离小春4.6米,C错误,小春距离她的像4.2米,D错误。
人的像到镜面的距离为2.1米,视力表到镜面的距离为2.5米,小春的像距离视力表的像4.6米。
本题利用了平面镜成像特点判断选项的正误。
物与像到镜面的距离相等。
考点2.虚像的形成原理
【例题4】
【题干】下列说法中正确的是( )
A.我们能看到平面镜中的像,是像发出的光线进入了我们的眼睛
B.遮光板在平面镜后方会遮住平面镜内的虚像
C.比平面镜大的物体不能在平面镜中成完整的像
D.站在平面镜前的人逐渐远离平面镜时,他的像大小不变
【答案】D
【解析】A、平面镜成虚像,虚像是反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线.不符合题意.
B、遮光板不会遮挡入射光线和反射光线,不会影响平面镜成像特点.不符合题意.
C、平面镜成像大小跟平面镜大小无关,跟物体大小有关,物体永远等大,一定成完整的像,有时看不到.不符合题意.
D、人在平面镜中像的大小跟人大小有关,人大小不变,像大小不变.跟到平面镜的距离无关.符合题意.
【例题5】
【题干】关于像,下列说法不正确的是( )
A.实像是实际光线相交形成,光屏能接受到
B.虚像是实际光线相交形成,但光屏接受不到
C.小孔成像成的是倒立实像
D.实像、虚像都能用眼睛观察到
【答案】B
【解析】AB、实像是实际光线相交形成的,虚像是由实际光线的反向延长线相交而成的;
实像能用光屏呈接,虚像呈接不到.故A说法正确、B说法错误.
C、小孔成像成的是倒立的实像,像的大小取决与光屏距小孔的距离.故C说法正确.
D、实像和虚像都能用眼睛能看到.故D说法正确.
【例题6】
【题干】对平面镜成的虚像,下面说法中不正确的是( )
A.平面镜成的像不是真实光线会聚而成的
B.平面镜的像是反射光线反向延长线的交点聚集而成的
C.看到平面镜中虚像时射入眼睛中的光线不是从虚像发出的
D.平面镜中的像之所以叫虚像是因为它模糊不清
【解析】
(1)实像是由实际光线汇集而成的,所以实像能呈在光屏上,而虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,所以平面镜成的像不是真实光线会聚而成的,是反射光线反向延长线的交点聚集而成的,故A、B正确;
(2)虚像是由实际光线的反向延长线汇聚而成的,是从虚像发出的,只是进入人眼的光是发散的,并不是模糊不清,若真的是模糊不清,将看不到虚像,故C正确,D错误.
考点3.平面镜在生活中的应用
【例题7】
【题干】在一些狭小的商店内墙上多挂几面镜子,可以形成空间增大的感觉,这主要是()
A.平面镜能成放大的像
B.平面镜能使光产生折射
C.平面镜能使进入商店内的光线更多一些
D.平面镜能使物像距离是物镜距离的2倍
【解析】平面镜的成像特点之一是:
“像、物到镜面的距离相等”。
在平面镜成像中,因为像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,利用这一点店内空间在平面镜中形成自己的像,这样在视觉效果上会给人一个大空间的感觉。
【例题8】
【题干】有一个点光源S,放在平面镜MN前,若镜MN不动,光源S以2m/s的速度沿与镜面成45°
角的方向向右做匀速直线运动,如图所示,则光源S在镜中的像S′将( )
A.以速度4m/s沿SO直线方向向右平移
B.以速度2m/s沿垂直于SO方向向上平移
C.以速度2m/s沿垂直于SO方向向下平移
D.以速度4m/s沿SO直线方向向左平移
【解析】根据平面镜成像特点作出光源S在平面镜中成的像,如图所示.因为光源S以2 m/s的速度沿与镜面成45°
角的方向向右做匀速直线运动,所以像点S'
也以2 m/s的速度沿着S'
O向下运动.∠SOM=∠S'
OM=45°
,所以与S'
O与SO互相垂直.
【例题9】
【题干】小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是( )
A.为了造型美观
B.防止挡风玻璃震碎
C.避免噪声
D.避免因车厢内景物成像在驾驶员正前方而影响安全行车
【解析】因为玻璃既透明,又具有平面镜的作用,所以当挡风玻璃竖直安装时,平面镜形成的像正好在视线的正前方,会造成司机视线模糊,形成事故;
当倾斜安装时,形成的像在车的前上方,不会影响司机的视线,从而避免因车厢内景物成像在驾驶员正前方而影响安全行车.
四、课堂运用
1.平面镜成像原理,,平面镜成像时,当人远离平面镜,镜中像的大小
将.
【答案】光的反射;
不变.
【解析】平面镜成像的实质是光的反射形成的,平面镜成像的大小始终与物体自身的大小相同,与距镜面的远近无关.故当人远离平面镜时,镜中像的大小将不变.
2.关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.比平面镜大的物体不能在平面镜中成像
B.平面镜成的一定是虚像
C.在平面镜后面的物体会遮挡平面镜成像
D.物体离平面镜越远它在镜中的像越小
【解析】AC、平面镜成像的关键是物体发出的光(或)反射的光射到平面镜上(即有入射光射到平面镜上),与物体的大小、镜后有无物体无关,故A和C不对,BD、根据平面镜成像特点知,平面镜只能成虚像,并且像与物体等大;
故B正确、D不正确.
3.根据平面镜成像特点,做出物体的像.
【答案】
【解析】要作出物体AB在平面镜中的像,要先知道平面镜成像的特点:
像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、虚像、左右相反,及像与物关于平面镜对称;
其次,先作出两个端点A、B在平面镜中的像点,连接像点即为物体AB在平面镜中所成的像。
4.关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.物体离平面镜越远,经平面镜所成的像越小
B.平面镜所成的像总是与物体等大
C.若像与物之间的距离增大20厘米,则物体要向平面镜靠拢10厘米
D.平静的水面相当于一个平面镜,岸边的景物在水中所成的像是倒立的实像
【解析】AB、物体在平面镜中成像大小跟物体到平面镜距离没有关系,跟物体大小相等.A不符合题意,B符合题意.C、物像到平面镜的距离相等,若像与物之间的距离增大20厘米,则物体要远离平面镜10厘米.不符合题意.D、平静的水面相当于一个平面镜,岸边的景物在水中所成的像是正立、等大的虚像.不符合题意.
5.在探究“平面镜成像的特点”实验中:
①选两支等长的蜡烛是为了比较物与像的关系,这种研究方法物理
叫做法。
②实验中选透明的玻璃板,而不用平面镜的好处是。
③某次同学实验中不论怎样移动来点燃蜡烛,都不会和像重合,你认为这可能
原因是。
【答案】①大小;
替代;
②便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
③玻璃板没有与水平桌面垂直。
【解析】①采用两个完全相同的蜡烛,便于比较物像大小关系,这种研究方法物理叫做替代法;
②探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;
③由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:
玻璃板如果不竖直,蜡烛的像与蜡烛不能重合。
6.“大黄鸭”来到中国,下列能正确表示“大黄鸭”在水中所成倒影的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;
平静的湖面相当于平面镜,可使小鸭通过湖面成像,并且它的像与本身以湖面为对称;
只有C符合条件。
7.检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上平面镜里的像.
要求视力表在平面镜中的像与被测者相距4.6m,试在图中准确画出:
(1)平面镜的位置;
(2)被测者眼睛通过平面镜看到自己右脚上如图P点的光路图。
(1)被测者到视力表像的距离是4.6m,被测者到视力表的距离是0.4m,所以视力表到视力表像的距离是5m,物像到平面镜的距离相等,视力表到平面镜的距离是2.5m,人到视力表的距离是0.4m,所以人到平面镜的距离是2.1m.如图.
(2)根据物像连线与镜面垂直,由P向平面镜作垂线并延长,根据物像到平面镜距离相等,找到P点的像P'
点,连接眼睛A和像点P'
,交平面镜于O点,连接PO即入射光线,OA为反射光线.如图.
8.如图(甲)所示是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置.
(l)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和C,是为了比较像与物的关系。
(2)实验时,小明应在(填“A”或“B”)侧观察腊烛A经玻璃板所成的像。
(3)图(乙)是小明测蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为cm。
(4)小明将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小将(填“变大”、“不变”或“变小”)。
(5)细心的小芳透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到在像B处的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像,出现两个像的原因是。
(1)大小;
(2)A;
(3)2.35;
(4)不变;
(5)玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像。
(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较物与像的大小的关系;
(2)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧;
(3)由图可知,刻度尺的分度值为1mm,则蜡烛的像B离玻璃板最近处到玻璃板的距离为2.35cm;
(4)由平面镜成像特点知:
如果将蜡烛A向远离镜面的方向移动,那么它的像将向远离镜面的方向移动,由于像的大小与物体等大,所以无论如何移动蜡烛,像的大小都不会变;
(5)由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
9.如图所示,S′为发光点S在平面镜MN中的像.若S发出的一条光线SA经平面镜反射后经过P点.请在图中找出发光点S的位置,并画出入射光线SA.
【解析】根据平面镜成像的特点可知,物与像关于镜面对称,首先作出像点S′的物点S,连接PS′,与镜面的交点为入射点,再画出入射光线SA。
五、课程小结
(a)虚像;
(b)等大;
(c)像物距离相等;
(d)连线垂直。
实际光线会聚点所成的像,光屏能接收到像;
反射光线反向延长线的会聚点所成的像,光屏不能能接收到像。
现象:
倒影、照镜子
六、课后作业
1.平面镜成像,像的大小决定于( )
A.平面镜的大小B.物体本身的大小
C.物体离平面镜的距离D.平面镜的光滑程度
【解析】1.平面镜成的像与物是等大的,故像的大小取决于物体自身的大小,与平面镜的大小、2.平面镜的光滑程度、物体离平面镜的远近都无关.
2.关于平面镜的成像规律,错误的是( )
A.平面镜所成的像是虚像B.像有时比物体本身小
C.像与物体到平面镜的距离相等D.像与物体的连线跟平面镜垂直
【解析】A、物体在平面镜中成虚像.不符合题意.B、物体在平面镜中成的像总是和物体大小相等.符合题意.C、物体在平面镜中成像,物像到平面镜的距离相等.不符合题意.
D、物体在平面镜中成像,物像连线与镜面垂直.不符合题意。
3.如图是潜望镜的原理图,要使光线从A点射到B点,可以在弯曲通道中放两块平面镜.请在图中画出平面镜的位置并标出有关的角度大小.
【解析】平面镜能改变光路,A点射出的光线,改变光的传播路线,再遇到平面镜又改变光的传播路线,射向B点;
知道入射光线和反射光线,画出平面镜的放置位置。
如图:
4.如图所示是探究平面镜成像特点的装置,请回答:
(1)应选择(填“平面镜”或“平板玻璃”)来研究平面镜成像特点
(2)移去后面的蜡烛A′并在其所在位置上放上一光屏,则光屏上
(填“能”或“不能”)接收到蜡烛火焰的像,所以平面镜所成的像是(填“虚”或“实”)像.
(1)平板玻璃;
(2)不能;
虚。
(1)用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体。
(2)平面镜成虚像,所以移去后面的蜡烛A′并在其所在位置上放上一光屏,则光屏上不能承接到烛焰的像。
5.清澈平静的湖面上空,有只小燕子正向下俯冲捕食.小燕子向下俯冲过程中,通过湖面所成像的虚实、及其与像之间距离的变化是( )
A.虚像、距离变小B.虚像、距离变大
C.实像、距离不变D.实像、距离变小
【解析】平面镜成像原理:
平面镜所成的像是虚像,它是由反射光线反向延长线相交形成的;
像和物体到平面镜的距离相等。
6.从竖直放置的平面镜中看到的一闹钟时针和分针的位置如图所示,此时的实际时间是( )
A.8时20分B.4时50分C.3时50分D.4时10分
【解析】根据镜面对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,
分析可得:
图中显示的时间3:
40。