(共64张PPT)
八上物理同步精品课件
人教版八年级上册
第四章 ——光现象
4.3 平面镜成像
2022秋人教版八年级(全)物理同步精品课件
①由于ppt使用的是高质量素材(视频、插图等),故资源比较大(本ppt约96MB)。
②所用视频资源已全部内嵌在ppt中,不需另外下载。
③本节ppt共有60张、4个视频,可根据需要选择点播,比较方便。
④本课件使用PowerPoint制作,建议使用PowerPoint播放。
⑤本ppt画面比例为 宽屏16:9。
①演示实验—《平面镜成像的特点》
②视频欣赏—《天空之镜—玻利维亚乌尤尼盐沼》
③视频欣赏—《浇不灭的烛焰》
④视频欣赏—《光学黑箱》
视频资源清单:
你见过最大的平面镜吗?有一个平面镜,它能够照出天空之像,你相信吗?这就是位于玻利维亚波托西部高原内的乌尤尼盐沼。每年冬季湖水干涸,留下一层以盐为主的矿物质硬壳,中部达6米厚。
湖面像镜子一样,反射着不是地球上的、美丽的令人窒息的天空景色,这也就是传说中的“天空之镜”。
1
平面镜成像的特点
2
平面镜成虚像
第3节
平面镜
成像
3
平面镜的应用
①能描述平面镜成像的特点。
②通过实验,探究并了解平面镜成像的特点。
③能通过对平面镜、球面镜的应用的了解,领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”的喜悦,感受科学技术对人类生活的影响。
①请欣赏:《天空之镜—玻利维亚乌尤尼盐沼》
第3节 平面镜成像
②在平静的水面,国家大剧院和它的倒影相映成趣,宛如一个巨大的蛋壳。这个倒影实际上就是大剧院在水中的像。
探究平面镜成像的特点后,你就会知道其中的道理了。
②当你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”,镜子里的这个“人”就是你的像(image)。
平面镜成像的特点
01
PART
提出问题
设计实验
①实验器材
透明薄玻璃板、刻度尺、两支相同的蜡烛、
白纸、笔等。
②实验装置
如右图所示,玻璃板要竖直在水平桌面上。
平面镜所成像的大小与物体的大小一样吗?
像的位置能确定吗 像与物体到镜面的距离相等吗?
玻璃板
点燃的
蜡烛A
未点燃的
蜡烛B
白纸
次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜 的距离/cm 像与物的
大小关系
1
2
3
……
③表格设计
表格设计中,包括:蜡烛到平面镜的距离;像到平面镜的距离;像与物体的大小关系。
进行多次实验的目的是:获取具有普遍意义的结论。
比较像和物的大小关系,这是一种研究方法—等效替代法。
记录物、像、玻璃板的位置,测量物距和像距。
A
B
④实验器材的作用
为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜?
为什么准备两支完全一样的蜡烛?
为什么还要用到白纸、刻度尺?
用平面镜不能确定像的位置,而用玻璃板
既可以成像,又可以确定像的位置。
进行实验
①在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖直固定于白纸上,在纸上沿着玻璃板画一条直线,这条直线代表平面镜的位置。
②把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像B。
再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那根蜡烛的像完全重合。
这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。
A
B
③用笔在纸上记下这两个位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
④移动点燃的蜡烛,重复上面的实验。
⑤用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来,用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离,并填入表中。
次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜的 距离/cm 像与物的
大小关系
1
2
3
分析和论证
①分析像与物的大小关系,归纳结论:
结论① :平面镜所成像的大小与物体的大小相等。
A与B是完全相同的两根蜡烛,直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样,即B与A的像重合。
A
B
②分析像和物到镜面的距离关系,归纳结论:
结论② :像和物体到镜面的距离相等。
次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜的 距离/cm 像与物的
大小关系
1 10 10
2 15 15
3 20 20
③分析像和物的连线与镜面的关系,归纳结论:
结论③ :像和物的连线与镜面垂直。
像距
物距
平面镜所成的像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物的连线与镜面垂直。
平面镜成像的特点
平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
视频演示——《平面镜成像的特点》
③透过玻璃板观察蜡烛的像时,看到在像的后面还有一个较模糊与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是_______________。为尽量避免此现象,应选用较 ____(选填“厚”或“薄”)的玻璃板做实验。
④实验中小明无论怎样调节后面的蜡烛 B,都不能与蜡烛 A 的像重合,请你推测可能的原因是_____。(不考虑蜡烛燃烧时长度的变化)
【例题1】如图所示,小明在探究“平面镜成像特点” 的实验。
解析见下页
①实验中用玻璃板来代替平面镜是为了_________。
②在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛 A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B 的要求是____________,这样就可以比较物和像的____关系。
②在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛 A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛 B,对蜡 烛A和B的要求是_______________________,这样就可以比较物和像的________关系。
【例题1】如图所示,小明在探究“平面镜成像特点” 的实验。
①实验中用玻璃板来代替平面镜是为了_______________。
确定像的位置
形状、大小完全相同
①玻璃板既能成像,又能透光,使人看到像,可以确定像的位置。②玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛 A,玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛 B,对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同,这样就可以比较物和像的大小关系。
大小
③透过玻璃板观察蜡烛的像时,看到在像的后面还有一个较模糊与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是___________________________。为尽量避免此现象,应选用较 ______(选填“厚”或“薄”)的玻璃板做实验。
【例题1】如图所示,小明在探究“平面镜成像特点” 的实验。
③物体在玻璃板的前后两个面均可反射成像,所以会看到两个像。
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;厚玻璃板形成两个像的距离较远,不容易确定哪个像是哪个面所成的。所以应选用薄的玻璃板。
玻璃板的前后两个面均可成像
薄
④实验中小明无论怎样调节后面的蜡烛 B,都不能与蜡烛 A 的像重合,请你推测可能的原因是____________________。(不考虑蜡烛燃烧时长度的变化)
【例题1】如图所示,小明在探究“平面镜成像特点” 的实验。
④实验无论怎样调节后面的蜡烛 B,都不能与蜡烛 A 的像重合,可能的原因是玻璃板与桌面不垂直。一般情况下,有下列两种情况:
玻璃板与桌面不垂直
根据像与物关于镜面对称可知:左图中,像偏高且倾斜;
右图中像偏低且倾斜。
①根据反射
定律作图
说明:
法线、像与物连线、虚像及反射光线的反向延长线要用虚线;像与物要对称;实际光线要标上箭头。
S
S′
如图所示,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′,即是S的像。
根据光的反射定律画出S在平面镜中的像。
②根据平面镜成像特点作图
说明:
法线、像与物连线要用虚线;
像与物要对称。
S
S′
O
【步骤】 ①做垂线; ②画垂足; ③量等距; ④画像点。
根据平面镜成像的特点画出S在平面镜中的像
如图所示,过S点作平面镜的垂线,交平面镜于O点;
在另一侧截取S′O=OS,S′即为S的像。
①作图痕迹要保留;②辅助线用虚线画;
③虚像也用虚线画;④垂直符号要标明。
【例题2】根据平面镜成像的特点画出AB在平面镜中的像.
平面镜成像作图的注意事项:
M
N
A
B
A'
B'
平面镜成虚像
02
PART
在上面的实验中,平面镜后面并没有点燃的蜡烛,但是,我们却看到平面镜后面好像有烛焰。
这是为什么?
s
我们看到物体是因为物体发出的光射入眼睛。
人的眼睛是根据光线直进的经验来判断物体位置的。
①人的视觉经验
S′
S
②虚像(virtual image)
因为平面镜将光源S的光反射进了人的眼睛里,引起视觉。
由于有光沿直线传播的经验,人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S ′处发出的。 S ′就是S在平面镜中的虚像。
平面镜
由于平面镜后并不存在光源S ′ ,进入眼睛的光并非来自S ′ ,所以把S ′叫做虚像。
①实像
实像由实际光线会聚而成的,能用光屏承接,人眼可以直接看到。
②虚像
由实际光线的反向延长线会聚而成,不能用光屏承接,人眼通过光学器件才能看到。
③实像与虚像的区别
实 像 虚 像
形成
显示
实例
图示
由实际光线会聚而成的
由实际光线的反向
延长线会聚而成
能用光屏承接
人眼可以直接看到
不能用光屏承接,人眼通过
光学器件才能看到
小孔成像
平面镜成像
当光射入我们的眼睛,我们总是依照光射来的方向去推断光源位置,这样做的依据是
__________________________。
如图所示,进入人眼的光线是由平面镜反射的光线,像是由______________________相交形成的,所以说我们看到平面镜所成的像是_______,其成像原理是______________。
反射光线的反向延长线
虚像
光的反射
光在同种均匀介质中沿直线传播
平面镜的应用
03
PART
平面镜可以用来成像,平面镜的使用历史悠久,古代人们用磨光的铜面作为镜子。现代生活中,我们都离不开镜子。
舞蹈室里用来矫正动作的是平面镜;医生用来检查牙齿的小镜也是平面镜。
演员用平面镜来矫正自己的姿势和动作。
牙科医生用小平面镜
来观察患者的病牙
崎岖的山路急转弯处往往安装一面镜子,可以使双方互相看到对面的公路状况及交通状况,保证安全。
①潜望镜
潜望镜是指从海面下伸出海面,用以窥探海面上活动的装置。其构造与普通地上望远镜相同,唯另加两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜常用于潜水艇,坑道和坦克内用以观察敌情。
塔式太阳能电站,它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,通常称为定日镜,每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上。
②塔式太阳能电站
在这里把吸收的太阳光能转化成热能,再将热能传给工质,膨胀做工,带动发电机,最后输出电能。
③光学魔术
观看视频中的魔术表演,
想一想,小卡片到哪里去了?
观看视频中的实验,想一想,烛焰为什么浇不灭?
凸面镜和凹面镜
科 学 世 界
凸面镜和凹面镜都是球面镜。
①凸面镜的特点
凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。
②凸面镜的应用
汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。
③凹面镜的性质
凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。
当平行光线射到凹面镜后,光会聚于一点(叫焦点)。
凹面镜对光线有会聚作用。
利用光的可逆性可以将焦点发出的光变为平行光。
③凹面镜的应用
汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。
奥运圣火采集火种用的凹面镜
汽车前灯的反光装置
太阳灶
课堂小结
04
PART
平面镜成像
原理:光的反射定律。
特点
平面镜:反射面是平面的镜叫平面镜。
平面镜
成 像
像和物大小相等;
平面镜成虚像。
像和物到镜面的距离相等;
像和物的连线垂直于镜面;
凸面镜:凸面镜对光有发散作用;
凹面镜:凹面镜对光有会聚作用。
平面镜成像特点的应用: ①成像; ②改变光路。
球面镜
动手动脑学物理
05
PART
1. 小芳面向穿衣镜站在镜前1 m处,镜中的像与她相距多少米 若她远离平面镜后退0.5 m,则镜中的像与她相距多少米 镜中像的大小会改变吗
根据平面镜成像的原理:小芳站在穿衣镜前1m处,镜中的像与她相距2m;若她远离平面镜0.5m,则镜中的像与她相距3米,镜中像的大小不会改变。
参考答案
2. 试画出图中小丑的帽子在平面镜中的像。
3. 如图所示,A'O'是AO在平面镜中的像。
画出平面镜的位置。
参考答案
A
0
A'
0'
A
O
M
N
A'
O'
4. 检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与被测者相距多远 与不用平面镜的方法相比,这样安排有什么好处
根据平面镜成像的原理,视力表在镜中的像与
被测者的距离是:2.3m+2.3-0.4=4.2m。
与不用平面镜的方法相比,这样安排的好处是节约空间。
5. 潜水艇下潜后,艇内的人员可以用潜望镜来观察水面,上的情况。我们利用两块平面镜就可以制作一个潜望镜(如左图所示)。自己做一个潜望镜并把它放在窗户下,看看能否观察到窗外的物体。如果一束光水平射入潜望镜镜口,它将经过怎样的路径射出 画出光路图来。
参考答案
课堂练习
05
PART
1. 小明同学站在平面镜前1m处,镜中的像到镜面的距离为______ m,像与他的距离为______m,当他面镜时,则镜中像_______ (选填“靠近”或“远离” )平面镜,像的大小_________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
靠近
不变
1
2
平面镜所成的像的大小由物体本身大小决定,与平面镜的大小和物体的距离无关。
2. 身高1.6m的小敏同学从平面镜前2.5 m处面镜,则她在平面镜中的像高为( )
A. 1.6m B. 大于1.6m C. 小于1.6m D.不能确定
平面镜成像时,像与物总是等大的。尽管小敏面镜,但是她的高度没有变,所以像的高度也不变,始终为1.6m,与距离无关。
所以选C。
C
3. 一只小猫在平面镜前欣赏自己的全身像,如图示,此时它所看到的全身像应是图中的哪一个?( )
A B C D
C
根据“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”进行判断:此时它所看到的全身像应是图C。
所以选C。
4. “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
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。所以选D。
D
5. 一只小鸟在离湖面15m的上空飞行,若湖深为5m,则小鸟在湖里所成的像与它的距离是 m,它在湖里所成的像是 像(填“虚”或“实”)。
答案:30;虚。
水面相当于平面镜,当小鸟距水面15m时,根据平面镜成像特点,它的像与湖面的距离是15m,所成的像与它的距离是30m,与水的深度无关。
根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像。
虚
30
①实验时应选较_____(填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上。
6. 利用如图所示装置探究平面镜成像的特点。
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:_____。
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(选填“实” 或“虚”) 。
④用方格纸替代白纸,更方便探究像与物的________关系。
解析见下页
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:____________。
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;厚玻璃板形成两个像的距离较远,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。
像与物大小相等
薄
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(选填“实” 或“虚”) 。
③将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明平面镜所成的像是虚像。
④若用方格纸替代白纸进行实验,像与物到平面镜的距离不用测量,更方便探究像和物与平面镜的位置关系。
④用方格纸替代白纸,更方便探究像与物的________关系。
虚
位置
①只点燃蜡烛A,移动蜡烛B与A的像完全重合,
在B蜡烛的烛焰上放一根火柴,火柴_____ (填“能”或“不能”)被点燃,说明平面镜成的是_____像。
②在某次实验中,把蜡烛A放到玻璃板前,在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛B,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,其原因可能是________。
7. “探究平镜成像特点”的实验中,实验小组用蜡烛、玻璃板、直尺等器材进行实验,请回答下列问题:
不能
虚
平面镜成的像与物关于镜面对称,所以如果玻璃板不竖直,蜡烛A的像与蜡烛A不能重合。
玻璃板和桌面
没有垂直放置
8. 如图所示,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)。
作像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,即为入射点,则OP是反射光线,连接SO得到入射光线。
O
S
谢谢
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