2020八年级物理上册平面镜成像

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2020八年级物理上册平面镜成像

平面镜成像 ‎【学习目标】‎ ‎1.知道平面镜成像的特点;‎ ‎2.掌握平面镜成像的光路图,会利用平面镜成像的特点作图;‎ ‎3.理解生活中平面镜成像的现象及平面镜成像的应用。‎ ‎【要点梳理】‎ 要点一、平面镜成像 ‎1.平面镜:生活中常用的镜子表面是平的,叫做平面镜。‎ ‎2.平面镜的符号:‎ ‎3.探究平面镜成像的特点:‎ 提出问题:平面镜成像有哪些特点?‎ 设计实验:怎样确定像的位置?怎样比较像与物的大小?‎ 实验器材:方格纸、玻璃板、相同的物体、刻度尺、铅笔等。‎ 实验步骤:‎ ‎(1)如图所示,将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在一张方格纸上,并准备两个相同的物体(如棋子)以及刻度尺、铅笔等。‎ ‎(2)在玻璃板前放一个棋子A。看一看,它的像是在镜前还是在镜后? (3)将另一个相同的棋子B放到镜后,使它与棋子A在平面镜中所成的像重合,此时棋子B的位置就是棋子A的像的位置。 (4)观察并比较棋子A的像与棋子B的大小。 (5)用铅笔在方格纸上画出平面镜以及棋子A和棋子B的位置,并画出两棋子到镜面的距离。‎ ‎(6)将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。能否从白卡片上直接观察到棋子A的像。‎ ‎(7)改变棋子A的位置,重复上面的实验,并将测得的数据记录在下表中。‎ 实验序号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 实验结论:平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离相等,像与物相对于镜面对称。‎ ‎4.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像。‎ 要点诠释:‎ ‎1.实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置;‎ ‎2.试验中平面镜要和桌面垂直,否则怎么移动B都不能和A的像完全重合;‎ ‎3.试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像,这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的;‎ ‎4.实验用两个完全相同的棋子,是为了比较像的大小和物体的大小。‎ ‎5.用一张白纸(光屏)放到玻璃板后面,白纸(光屏)上看不到蜡烛的像,证明成的像是虚像。‎ 要点二、平面镜成像的应用 6‎ ‎1.平面镜的作用:‎ ‎(1)成像如:水中的倒影、练功房的镜子、扩大视觉空间等。‎ ‎ ‎ ‎(2)改变光的传播方向如:潜望镜 ‎2.光污染:平面镜使用不当,就可能带来麻烦,甚至造成光污染。‎ ‎3.平面镜成像作图:‎ OA,OA′为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如下 图示。利用平面镜成像,作出这两条反射光线的入射光线,并确定发光点S的位置。‎ 第一步:先将两条反射光线反向延长,交点为S′;‎ 第二步:再根据平面镜成像的特点作出像点S′对应的发光点S;‎ 第三步:最后连接SO、SO′为两条反射光线的入射光线。(注意反向延长线、辅助线用虚线)如图所示:‎ 要点诠释:‎ ‎1.根据平面镜成像的原理,无论镜子大小,都能使物体形成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大 小只能影响观察到的像的范围。‎ ‎2.站在平面镜前的人,向平面镜走近时,人们往往以为像“变大”了,其实改变的是视角,视角大感觉 6‎ 看到的物体就大。如图:甲、乙中树是一样大的,但是甲图中的人感觉树更大些,这跟人看远处驶近的汽车感觉相似,这辆车的大小始终不变,但人以为汽车远小近大,驶近的汽车“变大”了。‎ ‎           ‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、平面镜成像的特点 ‎1.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为(  )‎ A.30° B.45° C.60° D.90°‎ ‎【答案与解析】根据题意,小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动,所以小球到达A点时,像也到达A点,所以平面镜应过水平方向和竖直方向的交点A;‎ 根据题意,当小球在图示中的B点时,像点在竖直方向的C点,平面镜过BC连线的中点D;‎ 平面镜一定在AD连线上,其中:‎ ‎∵BD=CD,AD⊥BC,‎ ‎∴AD是∠BAC的角平分线,‎ 又∵∠BAC=90°,‎ ‎∴∠BAD=45°,如图所示:‎ 所以题干中的夹角α=45°。‎ ‎【总结升华】确定平面镜的位置时,利用像与物关于平面镜对称的特点,并且注意找到平面镜通过的两个点,从而确定平面镜的位置。‎ 举一反三: 【变式】(2011安徽)如图所示,水平地面上斜放一个平面镜,有一玩具车向镜面开去,要使玩具车通过平面镜所成的像沿竖直方向下运动,则镜面与地面的夹角应该等于 。‎ ‎【答案】45°‎ 类型二、平面镜成像作图 6‎ ‎2.如图所示,CD是入射光线AB经平面镜反射后的光线,EF是从同一光源S发出的经同一平面镜反射后的另一条光线。试用光的作图法确定光源S的位置。‎ ‎【思路点拨】第一步:根据平面镜成像的特点,由于光沿直线传播的经验,人感觉光好像是从进入人眼的光线的反向延长线的交点S′处发出的,确定像点S′;第二步:根据入射光线AB和它的反射光线C,可以画出一条法线,根据法线垂直平面镜,确定平面镜的位置;第三步:根据像和物到平面镜的距离相等,确定发光点S。‎ ‎【答案与解析】将两条反射光线反向延长,交点为发光点S的像点S′,再作出S′点关于平面镜的对称点S,即为光源的位置。如图:‎ ‎【总结升华】题目考查了利用平面镜成像特点作图和利用光的反射定律作图。‎ 举一反三: 【变式】如图所示,S′为点光源S在平面镜MN中的像,SA为点光源S发出的一条光线,请画出平面镜MN,并完成光线SA的光路。‎ ‎【答案】‎ 类型三、综合应用 ‎3.一个身高‎1.8米的人,至少用多长的平面镜就能看到自己的全身像(  )‎ A.‎0.45m B.‎0.9m C.‎1.2m D.‎‎1.8m ‎【思路点拨】根据平面镜成像特点可知,物体与像关于平面镜对称。分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像,根据平面镜成像特点画图,结合三角形中位线的知识,可得平面镜长应为人身高的一半,镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度。‎ 6‎ ‎【答案】B ‎【解析】如图所示A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置。EF为平面镜位置,由平面镜成像特点可确定A′、C′、B′为A、C、B的像,因为OC=OC′,所以OC=1 /2 CC′根据三角形中位线的性质可知:EF=1/ ‎2 A′B′=1 /2 AB,EF为平面镜的最小长度,AB为人的身高,所以镜的长度应为人身高的一半。此人身高‎1.8m,则镜长最小为‎0.9m。‎ ‎【总结升华】题目考查了根据平面镜成像特点的原理图解决实际问题的能力,需要注意的是平面镜的位置应满足:镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点,否则也无法看到全身的像。‎ 举一反三: 【变式】身高‎1.70m的人站在竖直放置的平面镜前,要想看到自己的全身像,平面镜最少应多长,对平面镜的悬挂有何要求?‎ ‎【答案】镜长最小为‎0.85m;镜的上端E点应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置的高度。如下图所示:‎ 类型四、试验探究 ‎ ‎4.小丽在水平桌面上用薄透明玻璃板和两支完全相同的蜡烛A、B,探究平面镜成像的特点。‎ ‎(1)在实验中小丽视线正对薄透明玻璃板,看到蜡烛A的“像”,马上把蜡烛B放在所看到“像”的位置,并在白纸上记录实验情况如图24所示。其中MN是玻璃板的位置,a是点燃的蜡烛A所在位置,b是蜡烛B所在位置。小丽根据实验记录发现“像与物到镜面的距离不相等”。出现这种现象的原因是________。‎ A.薄透明玻璃板与水平桌面不垂直 B.找像时没有从多个方向观察 C.实验过程中没有使用平面镜 ‎ D.实验过程中没有点燃蜡烛B ‎ ‎(2)在老师的帮助下,小丽解决了实验中存在的问题后继续实验。她经过多次实验 并记录了实验数据如下表。由此可以得到的实验结论是:________。‎ 物距/cm ‎2.8‎ ‎3.2‎ ‎3.8‎ ‎4.5‎ ‎6.3‎ ‎6.5‎ 像距/cm ‎2.8‎ ‎3.2‎ ‎3.8‎ ‎4.5‎ ‎6.3‎ ‎6.5‎ ‎【答案】(1)AB(2)像与物到镜面的距离相等 6‎ ‎【解析】(1)如果玻璃没有竖直放置,蜡烛A所成的像就偏上或偏下,始终不能让蜡烛B与蜡烛A的像高度相同,所以蜡烛B与蜡烛A的像不能完全重合,这样像的位置就找不准;如果找像时没有从多个方向观察蜡烛B与蜡烛A的像是否完全重合,像的位置可能也会不准确。(2)分析表中物距和像距的数值可以得到结论,像与物到镜面的距离相等。‎ ‎【总结升华】这是一道信息题,探究平面镜成像特点的实验过程。题目重在考查探索过程中遇到的困难,解决的方法。这就要求学生在做实验的时候,要多动手,多思考,重视实验过程。‎ 6‎
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