平面镜成像
【学习目标】
了解生活中有关平面镜成像的原理
掌握“实验:探究平面镜成像规律”步骤和器材选择的规律
掌握平面镜成像的特点
掌握平面镜成像作图
【教学过程】
[引入]
生活中关于平面镜的应用很多,比如商场中穿试衣服的镜子,比如牙医在观察牙齿时的反光镜等等。这些现象之间究竟存在怎么样的内在逻辑呢?今天我们来学习它。
我们先做一个实验,来体验平面镜成像的奥妙。
平面镜成像
生活中常见的镜子是平的,叫做平面镜,从平面镜中能观察到物体的像,那它成像的有什么特点呢?
探究平面镜成像的特点
提出猜想:回忆我们平时照镜子的场景,平面镜所成的像与物有什么关系?
像的位置在平面镜的________(上/前/后);
像和物的大小________(相等/不相等);
想到平面镜的距离与物到平面镜的距离________(相等/不相等);
设计实验:
怎么确定想的位置? 2. 怎么比较像的大小?
我们可以通过茶色玻璃板来解决这些问题。
实验与记录:
如图,将一张方格纸放在水平面上,再将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在方格纸上。准备两个相同的物体(如棋子),刻度尺,铅笔等.
考点:茶色薄的玻璃板代替平面镜的优点
在玻璃板前放一个棋子A,看一看它的像是在镜前还是镜后?
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.
考点:为什么需要两个相同的棋子
观察并比较棋子A与棋子B的大小关系
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,并画出两个棋子位置的连线,用刻度值测出两个棋子到镜面的距离,观察棋子连线与镜面所在直线的位置关系。
将一张白卡片竖直放置在棋子B所在的位置,从棋子A的一侧和棋子A的另一侧观察棋子A的像,说出观察到的情况。
改变棋子A的位置,重复实验,将数据记录下表中。
交流与小结:
像与物大小有什么关系?
像与物的位置有什么关系?
你是怎么知道平面镜所成的像是虚像?
实验表明:平面镜所成的像是虚像,像与物大小相等,且他们到平面镜的距离也相等.物与像关于平面镜对称
如图是小红“探究平面镜成像特点”的情景.小红的实验装置是竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺,以蜡烛A为成像物体.
(1)所用刻度尺的作用是便于确定像与物 的关系.
(2)选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系.
(3)为便于观察,该实验最好在 (填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行;此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但能在观察到蜡烛A的像的同时,也能观察到 ,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题.
(4)点燃蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像 ,这时发现像与物的大小 ;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物对应点的连线与玻璃板 ,像和物到玻璃板的距离 .
(5)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 (填“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,所以平面镜(玻璃板)所成的像是 (填“虚”或“实”)像.
(6)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 (填“变大”“变小”或“不变”).
(7)为证实(5)中的有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列操作中的 .
A. 保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B. 保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(5)相同的操作
中国象棋起源于两千年前的战国时期,是一款老少皆宜的益智游戏.小伟和同学在下棋时想到,是否可以利用棋盘和棋子进行探究平面镜成像特点的实验,于是他们找了一块玻璃板,放在“楚河汉界”正中间进行实验,如图所示.
(1)棋盘放在水平桌面上,将玻璃板 放置在棋盘上;
(2)当黑方棋子“马”从位置 A 走到位置B 时,所成像的大小 (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)黑方棋子“马”在位置 B 时,红方棋子“马”放在 (填“位置 1”“位置 2”或“位置 3”)才能与位置B的棋子的像完全重合,说明 (写出一条即可).
平面镜成像作图
基本原理:轴对称
在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'.
如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,试画出平面镜的位置.
平面镜成像的应用(重点)
提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方.如图所示,当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时,他直接看显示器会看到( )
小明身高为 1.5m ,站立在平面镜前 2m 处,他以 0.1m/s 的速度远离平面镜, 2 秒后,他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是( )
A . 1.5m ,像变大 B . 2m , 像变小 C . 3.6m ,像不变 D . 4.4m ,像不变 3. 3. 检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方如图,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( )
A . 4.2m B . 2.5m
C . 2.1m D . 4.6m
课堂巩固
平面镜成像实验中,以下说法正确的是( )
A.用光屏可以呈现虚像 B.用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置
C.平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关
D.平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关
如图在探究光的反射规律实验中,下列说法错误的是( )
A .在选择硬纸板的时候,应尽量选择粗糙的
B .实验中多次改变入射角,是为了避免实验的偶然性
C .如果将 F 纸板往后折,将不发生反射
D .如果纸板没有与平面镜垂直放置,在纸板上将看不到反射光
有关平面镜成像,下列说法中正确的是( )
A .从平面镜中看到了像,则一定有光线从像上发出,且射入人的眼睛
B .平面镜中有像,则一定有光线透过平面镜
C .平面镜里的像是反射光线的反向延长线会聚成的虚像
D .平面镜有时成实像有时成虚像
如图所示,水平桌面上斜放着一块平面镜,若镜面与桌面间的夹角α=45°时,桌面上有一个小球匀速直线水平向右向平面镜滚去,则小球在平面镜中的像的运动方向是( )
A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向下 D.竖直向上
一只小鸟在平面玻璃幕墙前飞来飞去,欣赏它自己在幕墙中轻盈的“身影”,以下描述正 确的是( )
A.“身影”始终和小鸟一样大 B.小鸟靠近幕墙过程中,“身影”远离幕墙
C.小鸟远离幕墙过程中,“身影”逐渐变小
D.“身影”到幕墙的距离大于小鸟到幕墙的距离
茗茗在距平面镜 2m 处照镜子。她从平面镜中看到自己的 ______ (选填 “ 实像 ” 或 “ 虚像 ” ),如果茗茗向平面镜靠近 0.3m ,则她的像到她的距离为 ______m ,像的大小 ______ (选填 “ 变大 ” 、 “ 变小 ” 或 “ 不变 ” )。
梓山湖湖水深度大约 10m ,一架无人机悬停在距湖面 16m 的高空中,它在湖中的像到湖面的距离为 _____m ;若无人机竖直下降,它在水中的像将 _____ (选填 “ 变大 ” “ 变小 ” 或 “ 不变 ” )。
如图所示,力泽透过红外玻璃感应门看到了自己的像,力泽站在原地不动,当感应门向两侧平行分开时,力泽的像的位置 ______ (选填 “变化”或“不变”);白天,为了能看到自己更清晰的像,力泽应该站在感应门 ______ (选填 “内”或“外”)观察。
一些大厦的外部安装了平板玻璃幕墙,人们可以通过它看到自己清晰的 _____ (选填“虚” 或“实”)像.人靠近幕墙时像的大小______(选填“变大”、“变小”或“不变”).我国已经对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规,因为玻璃幕墙会发生______(选填“镜面 ”或“漫”)反射, 造成光污染.
夜幕来临,当重庆长江大桥上的灯点亮时,长江水上实景与江中“倒影”相交辉映形成一幅绚丽多彩的图案.若长江大桥下长江水深5m,桥上一彩灯距水面12m,则该彩灯的“倒影”是________(选填“虚”或“实”)像,距水面________m;若长江水上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距________m.
疫情期间,医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是______(选填“实像”或“虚像”);当医护人员面镜时,人与像之间的距离______,像的大小______(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)。
在图中,根据平面镜成像特点画出物体 AB 在平面镜中所成的像。
如图白鹭在水中的倒影图。若 A 点为人们看到白鹭的嘴在水中倒影的点,请在图中画出光从白鹭的嘴经水面反射进入人眼的光路图,其中 A 点表示水中 “ 白鹭嘴 ” 的位置。
在探究 “平面镜成像特点”的实验中:
( 1 )该实验用玻璃板代替平面镜的目的是 ______ ;
( 2 )实验时,将点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前,把另一个相同的蜡烛 B 放到玻璃板的另一侧,边移动、边观察,为了使它与 A 的像重合,观察时,眼睛应该在如图乙中 ______ 观察;为确定像的虚实,需在蜡烛 B 的位置放一个光屏,并在如图中的 ______ 处观察光屏上是否有像(两空均选填 “ a ”、“ b ”或“ c ”);
( 3 )当蜡烛 A 向玻璃板靠近时,像的大小 ______ (选填 “变大”、“变小”或“不变”);
( 4 )在图丙中画出物体 AB 在平面镜 MN 中的像 A ′B ′ (保留作图痕迹)。 ______