八年级物理上册5.3平面镜成像的特点讲义北师大版.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 光现象,三、学生实验：探究平面镜成像的特点,探究平面镜成像的特点,内容,提出问题,平面镜所成的像的位置有什么特点？像与物的大小关系怎样,猜想与假设,平面镜所成的像与物体关于镜面对称,;,像的大小与物体大小相等,平面镜所成的像的大小与物体的大小相等,.,内容,制订计划,用薄玻璃板代替平面镜,为了确定平面镜成像的位置,我们让一个与像相同的物体在像的附近移动,当它与像完全重合时所在的位置就是像的位置,.,像这样用一个实际的物体去代替另一个难以把握的物体的方法称为“替代法”,实验器材,两支完全相同的蜡烛、一块薄玻璃板、玻璃板支架、一张白纸、一支笔、一把直尺、一盒火柴、一个光屏,内容,实验装置,平面镜所成的像是虚像,.,内容,实验步骤,（,1,）如上图所示,在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板,作为,平面镜,在纸上记下玻璃板的位置,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,再拿一支没有点燃的相同的蜡,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,这个位置就是前面那支蜡烛所成的像的位置,在纸上记下这,两个位置,实验时注意蜡烛的大小和它的像大小是否相同；,（,2,）移动点燃的蜡烛,重做几次实验；,（,3,）用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来,用刻度尺,测量它们到玻璃板的距离；,（,4,）拿一个光屏放在像的位置,从侧面观察在光屏上会不会出现一,个像平面镜是利用光的反射原理成像的,.,内容,实验数据,序号,物体到玻璃板,的距离,/cm,像到玻璃板,的距离,/cm,像与物体的,大小比较,1,10,10,等大,2,15,15,等大,3,20,20,等大,内容,实验结论,平面镜成像的特点：像与物体大小相等,像与物体的连线与镜面垂直,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,平面镜所成的像不能呈现在光屏上,即平面镜成的是虚像,知识解读,（,1,）像的大小由物体的大小决定,与物体到平面镜的距,离无关,当我们远离平面镜的时候,我们觉得自己在平面,镜中的像“变小”,这是视觉原因造成的,.,（,2,）像的大小跟物体的大小总是一样,与平面镜的大小,无关,无论镜子多小,都能使物体成一个完整的与物体等,大的像,（,1,）用薄玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置；（,2,）用完全相同的蜡烛,便于比较像与物的大小；（,3,）玻璃板要坚直放置,是为了使蜡烛移动过程中,蜡烛与像重合；（,4,）用光屏是为了探究平面镜成像的性质,能承接到的是实像,不能承接到的是虚像；（,5,）重做几次实验是为了得到普遍结论,避免实验结论的偶然性；（,6,）由于玻璃板有一定的厚度,测量像与物到玻璃板的距离时应选取点燃蜡烛这一侧的玻璃板面,.,例,1,（湖南郴州中考）如图,5-3-1,所示,在研究平面镜成像特点的实验时,小明同学没有把薄玻璃板竖直放置,.,在水平桌面上,无论如何移动蜡烛,B,发现（）,A.,蜡烛,A,的像总是与蜡烛,B,完全重合,B.,蜡烛,A,的像总偏向蜡烛,B,的上方,C.,蜡烛,A,的像总偏向蜡烛,B,的下方,D.,蜡烛,A,的像与蜡烛,B,的像总在同一水平面上,图,5-3-1,B,解析：由平面镜成像的特点知,像和物体关于平面镜对称,当没有把薄玻璃板竖直放置时,蜡烛所成的像的位置如图,5-3-2,所示,由图知,蜡烛,A,的像与蜡烛,B,不在同一水平面内,蜡烛,A,的像与蜡烛,B,不会重合,蜡烛,A,的像总偏向蜡烛,B,的上方,故,A,、,C,、,D,错误,B,正确,.,图,5-3-2,当玻璃板竖直放置时,物体在玻璃板中成的像与物等高,所以在玻璃板后像的位置放一支完全相同的蜡烛，会看到玻璃板后的蜡烛“被点燃了”；若玻璃板不竖直,像的底部不在桌面上,所以无论怎么移动都不会与另一支蜡烛重合,.,平面镜成像原理及其应用,内容,图示,成像原理,平面镜是利用光的反射来成像,的,.,如右图所示,镜前的物体射,向平面镜的光线,经平面镜反射,后进入人的眼睛,眼睛会逆着反,射光线看去,看到反射光线的延,长线会聚形成的物体在平面镜,中的像,平面镜是利用光的反射原理成像的,.,内容,图示,成像实质,平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚而成的,不是真实光线会聚而成的,应用,（,1,）改变光路,如潜望镜等,就是利用这一特点工作的；,（,2,）成像,如生活中的梳妆,镜、舞蹈演员练舞时的大平,面镜、试衣室的平面镜等；,（,3,）扩大视野空间,如壁镜,可以起到增大空间感的作用,利用平,面镜增,大空间,利用平,面镜矫,正动作,例,2,如图,5-3-3,是蜡烛在平面镜中成像的光路图,.,能看到蜡烛,S,在平面镜中的像的区域是（）,A.,a,与,b,两条光线之间,B.,a,与,c,两条光线之间,C,.b,与,d,两条光线之间,D.,c,与,d,两条光线之间,解析：根据平面镜成像的原理,c,与,d,两条光线是平面镜上端能反射的光线和下端能反射的光线,因此,c,与,d,两条光线之间是看到蜡烛,S,在平面镜中的像的区域,.,D,图,5-3-3,平面镜成像作图,步骤,图示,根据光的反射定律作图,如右图所示,从发光点,S,向平面镜引出两条入射光线；过入射点作出两条入射光线的法线；根据光的反射定律中反射角等于入射角,作出反射光线；作两条反射光线的反向延长线,找出交点,S,S,即是,S,的像,步骤,图示,根据平面镜成像的特点作图,如右图所示,过,S,点作平面镜的垂线,交平面镜于,O,点；在另一侧截取,SO=OS,S,即为,S,的像,知识解读,（,1,）平面镜成像作图的方法有两种：一种是根据光的反射定律,另一种是根据平面镜成像的特点,.,（,2,）法线、像与物体的连线、虚像及反射光线的反向延长线要用虚线；像与物体关于镜面对称；实际光线要标上箭头,（,1,）如果物体不是一个点,作出物体在平面镜中成的虚像,要用虚线而不能用实线；,（,2,）虚像是所有反射光线的反向延长线的会聚点,所以任意一条反射光线的反向延长线都过像点,任意两条反射光线的反向延长线的交点就是像点,.,例,3,（山东威海中考）如图,5-3-4,所示,A,B,是物体,AB,在平面镜中所成的像,根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜（保留作图痕迹）,.,解析：由平面镜成像的特点知，像与物体关于平面镜对称,所以连接,AA,（或,BB,）,作这条线段的垂直平分线,MN,即平面镜的位置,.,答案：如图,5-3-5,所示,.,图,5-3-5,图,5-3-4,平面镜成像作图并不只是作出物体的像,也可以根据像和平面镜找出物体的位置,或者根据像和物体找出平面镜的位置,.,球面镜,凹面镜,凸面镜,定义,反射面是凹面的球面镜叫凹面镜,反射面是凸面的球面镜叫凸面镜,示意图,凸面镜成的像比实际物体小,凹面镜成的像比实际物体大,.,凹面镜,凸面镜,对光,的作,用,使平行光束会聚，凹面镜使平行光束会聚成一点,这一点是凹面镜的焦点,使平行光束发散,从凸面镜观察到的范围比大小相同的平面镜观察到的范围大,应用,太阳灶、手电筒、汽车头灯、探照灯等的反射面,汽车后视镜、公路拐弯处的大反射镜等,知识解读,（,1,）凸面镜对光线有发散作用,凹面镜对光,线有会聚作用；,（,2,）无论是凸面镜还是凹面镜都遵循光的,反射定律；,（,3,）相同大小的凸面镜与平面镜,从凸面镜,观察到的范围更大,凹面镜使平行光束会聚于一点,这个点是它的焦点,也称为凹面镜的实焦点,它的位置在凹面镜的球心与镜凹面之间,故它位于镜内；凸面镜使平行光束发散,发散光线的反向延长线相交于一点,这个点是它的焦点,也称为凸面镜的虚焦点,它的位置在凸面镜的球心与镜凹面之间,故它位于镜外,.,例,4,（江西景德镇期中）学习了各种面镜后,以下说法正确的是（）,A.,站在平面镜前,并不断向镜面靠近,像将变大,B.,汽车后视镜是凹面镜,对光线有发散作用,可以扩大视野,C.,平面镜能使像到物体的距离是物体到镜面距离的,2,倍,D.,光线在凸面镜和凹面镜上反射时不遵循光的反射定律,C,解析：物体在平面镜中成的像是与物体等大的,故,A,错误；汽车后视镜是凸面镜,不是凹面镜,故,B,错误；物体在平面镜中成像时,像与物体到平面镜的距离相等,所以平面镜能使像到物体的距离是物体到镜面距离的,2,倍,故,C,正确；光线在凸面镜和凹面镜上反射时都遵循光的反射定律,故,D,错误,.,无论是平面镜还是球面镜,都是利用光的反射来工作的,且它们的反射面都必须是光滑的,但因其形状不同,光的反射方向也不同而出现不同的效果,.,对平面镜成像特点的认识,例,5,（山东日照五莲期末）“猴子捞月一场空”，关于水中“月亮”到水面的距离,以下说法中正确的是（）,A.,等于零,B.,等于猴子眼睛到水面的距离,C.,等于水的深度,D.,等于月亮到水面的距离,D,解析：水面相当于平面镜,月亮在水中成的像与物体到水面的距离相等,即水中“月亮”到水面的距离等于月亮到水面的距离,.,错解,：,A,或,B,或,C,注意,：平面镜（或水面）所成像与物体到镜面（或水面）的距离相等,与平面镜的厚度（或水的深度）无关,仅与物体到镜面（或水面）的距离有关,.,题型一,平面镜成像,角度,a,探究平面镜成像的特点,例,6,（福建厦门中考）利用如图,5-3-6,所示装置探究平面镜成像的特点,.,图,5-3-6,（,1,）实验时应选较,_,（填“厚”或“薄”）的玻璃板竖立在水平桌面上,.,（,2,）点燃蜡烛,A,透过玻璃板观察到,A,的像,把与,A,完全相同的蜡烛,B,放在像的位置,观察到,B,与像完全重合,说明像与物,_.,（,3,）将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是,_,像,.,（,4,）用方格纸替代白纸,更方便探究像与物的,_,关系,.,薄,大小相等,虚,位置,解析：（,1,）物体在玻璃板的前后两个面均可成像,玻璃板越薄,两个反射面所成的像距离越近,更加容易确定像的位置；厚玻璃板会形成两个像,两个像距离较远,无法确定哪个像是哪个面所成的,.,（,2,）点燃蜡烛,A,透过玻璃板观察到,A,的像,把与,A,完全相同的蜡烛,B,放在像的位置,观察到,B,与像完全重合,说明像与物大小相等,.,（,3,）将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是虚像,.,（,4,）若将玻璃板和蜡烛下面的白纸用方格纸代替进行实验,更方便探究像和物与平面镜的位置关系,.,角度,b,平面镜成像作图,例,7,（四川宜宾中考）如图,5-3-7,所示,S,为发光点,S,在平面镜,MN,中所成的像,S,发出的一条光线经平面镜反射后经过,P,点,请在图中作出发光点,S,的位置,并作出经过,P,点的反射光线及相应的入射光线（保留作图痕迹）,.,图,5-3-7,最后连接入射点与发光点,S,作出入射光线,思路导图,由平面镜和像的位置确定发光点的位置,由像与,P,点确定反射光线,解析：作,S,关于镜面的对称点,S,S,即为发光点的位置,连接,S,P,与镜面的交点为,O,OP,是反射光线，连接,SO,得到入射光线,如图,5-3-8,所示,.,答案：如图,5-3-8,所示,.,图,5-3-8,题型二,实像与虚像,例,8,关于实像和虚像,下列说法错误的是（）,A.,实像能用光屏承接到,B.,虚像不能用光屏承接到,C.,虚像是人的错觉,并没有光线进入人眼,实像却相反,D.,平面镜只能成虚像,无论实像还是虚像,人观察时,都有光线进入人眼,思路导图,实像是由实际光线会聚而成的,可以用光屏承接到,虚像不是实际光线会聚而成的,不能用光屏承接到,C,解析：实像是由实际光线会聚而成的,可以用光屏承接到,A,说法正确；虚像不是实际光线会聚而成的,不能用光屏承接到,B,说法正确；但是无论实像还是虚像,人观察时,都有光线进入人眼,C,说法错误；平面镜成的像是虚像,D,说法正确,.,题型三 球面镜,例,9,（江西南昌期中）下列关于镜子的说法不正确的是（）,A.,汽车的后视镜是凸面镜,B.,潜水艇的潜望镜是平面镜,C.,太阳灶是利用凹面镜聚光的原理工作的,D.,上述三种面镜所成的像都是实像,解析：汽车的后视镜是凸面镜,目的是增大视野,成的像是虚像；潜水艇的潜望镜是平面镜,成的像是等大的虚像；太阳灶是利用凹面镜会聚太阳光来工作的,凹面镜成的像是实像，所以,A,、,B,、,C,说法正确,D,说法错误,.,D,例,10,如图,5-3-9,甲所示,凹面镜对光线有会聚作用,.,手电筒里的反光装置相当于,_,（如图乙）,它可以让小灯泡发出的光又远又直,这种设计应用了光在反射过程中,光路是,_,的原理,.,图,5-3-9,甲 乙 丙,丁 戊,凹面镜,可逆,小欣猜想：声音也有反射现象,凹形面对声音是否也有类似的作用呢？于是,小欣利用雨伞和机械手表进行了下列探究活动：,（,1,）如图丙所示,水平放置并固定雨伞,他把耳朵贴在伞柄上,逐渐改变耳朵在伞柄上的位置,直到听到周围的声音一下子清晰了很多,记下这个位置,A.,这说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有,_,作用,.,（,2,）为了进一步探究凹形面对声音的作用,他把一块机械手表挂在伞柄上的,A,点,当他的耳朵位于,3 m,远的,B,点时（,B,与,A,在同一水平高度）,听不到手表声,.,经过分析,他又找到另一把相同的雨伞,在做了必要的调试后,终于听到了手表声,那么这两把伞的摆放方式应该如图中的,_,（填“丁”或“戊”）所示,.,丁,会聚,解析：球面镜都是利用光的反射来工作的,在光的反射现象中,光路是可逆的,平行光照射到凹面镜上,会聚到一点,所以把点光源放到这一点上,点光源发出的光会平行射出；（,1,）耳朵贴在伞柄上,逐渐改变耳朵在伞柄上的位置,直到听到周围的声音一下子清晰了很多,说明声音在凹形面上反射时,凹形面对声音有会聚作用；（,2,）凹形面对声音有会聚作用,凸形面对声音有发散作用,所以应该让两把伞的凹面相对,才能听到声音,.,（,1,）凹面镜对光线有会聚作用,利用了光的反射,在光的反射现象中,光路是可逆的；若在凹面镜的焦点上放一点光源,它发出的光被凹面镜反射后平行射出,.,（,2,）凸面镜对光线有发散作用,也是利用了光的反射,物体可以通过凸面镜成缩小的虚像,由于像是缩小的,所以扩大了视野,.,（,3,）声音与光相类似,物体表面对声音也有反射作用,但其方向性不如光的方向性强,.,在声现象中,也有类似反射的应用,声音的反射就形成了回声,.,（,4,）声音会聚后响度得到了加强,.,知识链接,解读中考,：,本节内容学习的重点是平面镜成像的特点、平面镜成像的应用、球面镜的特点及简单应用等,题型主要有选择题、填空题和实验探究题,难度适中,.,考点一,平面镜成像的应用,教材第,109,页“作业第,3,题”,通过平面镜看到钟上的时针、分针的位置如图,5-20,所示（钟竖直放置）,则钟所指示的时间是,_,点,_,分,.,图,5-20,例,11,（湖北随州中考）人从平面镜内看到台钟钟面上的指针位置如图,5-3-10,所示,则实际时间是（）,A.6,：,00,B.5,：,45,C.6,：,15,D.6,：,30,解析：物体通过平面镜所成的像与物体上下不变,左右颠倒,所以实际的钟表时针应该指在,5,点与,6,点之间,分针应该指在,45,分钟处,即实际的时间应该为,5,：,45.,B,图,5-3-10,考点二平面镜成像的特点,教材第,108,页“科学窗”,对称,平面镜成像时,像与物大小相等、到镜面的距离相等,像与物的连线垂直于平面镜,.,我们称这种关系为像与物关于镜面对称,.,例,12,（湖南益阳中考）如图,5-3-11,中能正确表示小丑在平面镜中成像的是（）,解析：由平面镜成像的特点可知,物体在平面镜中成的像是虚像,像与物关于镜面对称,由题图知,只有选项,D,中的像与物关于镜面对称,故,D,正确,.,图,5-3-11,D,例,13,小雨和他爸爸来到一个水潭前,看到一位电工师傅正在这里施工,.,原来他准备在潭对岸安装一盏路灯但电线要从配电室,A,出来,回到配电室,B,.,他不知道路灯在什么位置时才会最节约线,聪明的小雨根据所学的平面镜成像的相关知识很快就帮电工师傅解决了这一问题,.,你知道小雨是怎么做的？,解析：在平面镜成像中,物体和它的像关于镜面对镜,若把,A,点看成一个物体,把河岸看成平面镜,那么,A,点到河岸上任意一点的线段的长度都等于它的像到该点的长度,因此可以利用它的像作为物体的参考点来找出安装路灯的位置,再结合几何知识中两点间的距离线段最短即可得出解答,.,核心素养,答案：作出配电室,A,关于另一侧河岸的对称点,C,连接,BC,交于对侧河岸于一点,D,D,点就为安装路灯的位置,.,如图,5-3-12,所示,因为,AD,+,BD,=,BC,而,B,、,C,两点间,BC,最短,所以,AD,+,BD,最短,故在图中的,D,点安装路灯最节约线,.,图,5-3-12,