(共29张PPT)
第四章 光现象
第3节 平面镜成像的特点
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。
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。
新知导入
1. 通过实验,探究并了解平面镜成像的特点。
2.掌握平面镜成像的原理及虚像是怎样形成的。
3.熟悉平面镜在生活中的应用。
4.了解凹面镜、凸面镜和它们对光的作用及其应用。
学习目标
平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的镜子等都可以看成平面镜。通过平面镜我们可以观察到物体的像。
那么平面镜成像有什么特点呢?
新知学习
知识点一:平面镜成像的特点
1.问题与猜想
问题:平面镜成像时,像与物的位置有什么特点?像与物的大小有什么关系?
猜想:
(1)像与物的大小可能相等;
(2)像与物到平面镜的距离相等;
(3)像成在平面镜后… …
物
像
学生实验:探究平面镜成像的特点
2. 制订方案
(1)要选择什么样的“平面镜”?
选择玻璃板作为”平面镜“,因为它既能成像又能透光,方便确定像的位置。
(2)怎么确定像的位置?
用另一个等大的蜡烛在玻璃板后移动,直到看上去与玻璃板前的蜡烛成的像完全重合,此时这个蜡烛的位置就是像的位置。
(3)怎么比较像与物的大小关系?
用两个大小相同的蜡烛,一只蜡烛点燃放在玻璃板前面成像,另一只蜡烛在玻璃板后面与像重合比较大小。
(4)怎么比较像与物到平面镜的距离?
用铅笔在白纸上标记出像、物和平面镜的位置,然后用刻度尺分别测量像与物到平面镜的距离,进行比较。
2. 制订方案
(5)怎么判断平面镜成的像是虚像还是实像?
将光屏竖直放在像的位置,直接观察光屏上是否有玻璃板前面蜡烛的像。
提示:能够呈现在光屏上的像叫作实像。实像也可以用眼睛直接观察。只能用眼睛观察,不能在光屏上呈现的像,叫作虚像。
实验器材:薄玻璃板、支架、两个完全相同的蜡烛、白纸一张、刻度尺、笔、光屏。
2. 制订方案
视频演示:探究平面镜成像的特点
实验序号 物到平面镜的距离u/cm 像到平面镜的距离v/cm 像与物大小比较
(放大或缩小或相等)
1 4.60 4.60 相等
2 6.60 6.60 相等
3 9.20 9.20 相等
…
探究平面镜成像的特点
3. 收集证据
4. 分析与论证
(1)物体通过平面镜所成的像是 (虚/实)像。
(2)像到平面镜的距离与物到平面镜的距离 (相等/不相等)。
(3)像和物体对应点的连线与平面镜 (垂直/不垂直)。
(4)平面镜所成像的大小和物体的大小 (相等/不相等)。
虚
相等
垂直
相等
5. 评估与交流
(1)改变物到平面镜的距离,像的大小是否改变?
(2)平面镜所成的像与物体是左右相反的吗?
平面镜所成的像与物体左右相反。
像的大小不变,始终和物体大小相等。
(3)玻璃板为什么要选薄一点的?
因为厚玻璃板会成两个像,不方便观察。
(1)平面镜所成的像是虚像;
(2)像的大小和物体的大小相等;
(3)像和物体到平面镜的距离相等;
(4)像与物体对应点的连线垂直于平面镜。
我们称这种关系为像与物体关于镜面对称。
通过实验,我们发现:
所以,平面镜成像的特点也可以表述为:
平面镜所成的虚像与物体关于镜面对称。
科学窗
平面镜成虚像的原理
如图所示,从光源S 射向平面镜的光反射后有一部分射入人眼,人感觉这些光就像是从其反向延长线的交点S' 直接射来的一样。S' 就是S在平面镜中的像。由于进入眼睛的光并非来自S' ,所以把S叫作虚像。
光的反射
例:请根据平面镜成像特点作出AB在平面镜中的像。
A′
B′
做图方法:
(1)作垂线
(2)取等距
(3)画虚像
平面镜成像作图
早在四千多年前,我国古代人民就发明了铜镜。铜镜形态美观,镜背面图纹华丽、铭文丰富,是我国古代青铜艺术文化遗产中的瑰宝。
那么平面镜在现在日常生活中有哪些应用呢?
新知学习
知识点二:平面镜的应用
(一)成像
平面镜的应用
古人用磨光的铜面作镜子
舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势
演员对着平面镜画妆
牙医用小平面镜观察牙齿
潜望镜是用两块与观察方向成45°角的平面镜制成的。
(二)改变光路
交流讨论
测视力时,要求人眼距离视力表5m,但是房间可利用的距离只有3m。你能利用平面镜成像的规律来解决这个问题吗 如果能,请参照下图画出示意图说明怎样解决。
3m
视
力
表
的
像
3m
5m
2m
答:画图可知,视力表到平面镜的距离为3m,那么视力表的像到平面镜的距离也为3m,则人只有坐在距离平面镜2m去看视力表的像就可以了。
实践活动:望不到尽头的长廊
找一个大小合适的立方体木箱或硬纸箱,A面开口,在B面内侧贴一块平面镜,使得镜面与A面相对(图甲)。在箱子内的两个侧壁上安装两个小灯泡(图乙,此图为俯视图),并将连接灯泡的导线引出箱外与电池盒及开关(图中未画出)相连。最后在A面处安装一块半透明的茶色玻璃。
实践活动:望不到尽头的长廊
闭合开关,从A面的茶色玻璃向箱内望去,你就会看到一个安装有无数灯泡的长廊(图丙)。试着结合平面镜成像特点,分析该现象产生的原因。如果你制作成功了,还可以尝试改变半透明玻璃和平面镜的角度,会有意想不到的现象发生。动手试一试吧!
凹面镜和凸面镜
拓展阅读
球面镜:反射面是球面或抛物面的一部分的镜子叫做球面镜。
包括
凹面镜
凸面镜
凹面镜:反射面是凹面的球面镜
凸面镜:反射面是凸面的球面镜
性质:凹面镜对光线有会聚作用。
应用:太阳灶、大型反射式望远镜、医用反光镜等。
(一)凹面镜
拓展阅读
太阳灶
奥运圣火采集
大型反射式望远镜
根据光路可逆,若把光源放在凹面镜的焦点处,反射光将平行射出,手电筒、汽车头灯、探照灯等都利用了这一性质。
手电筒
汽车头灯
探照灯
性质:凸面镜对光线有发散作用,可扩大视野。
应用:汽车后视镜,公路拐弯处的反光镜等。
汽车后视镜
公路拐弯处的反光镜
拓展阅读
(二)凸面镜
平面镜成像的特点
特点
像的大小和物体的大小相等
平面镜所成的像是虚像
像与物体对应点的连线垂直于平面镜
像和物体到平面镜的距离相等
光的反射
原理
性质:对光线有会聚作用
应用:太阳灶、大型反射式望远镜等
成像:梳妆打扮、口腔检查等
凹面镜
平面镜的应用
改变光路:潜望镜
凸面镜
性质:对光线有发散作用
应用:汽车后视镜、公路拐弯处的反光镜等
课堂总结
1. 人站在平面镜前远离平面镜的过程中,发生的现象是( )
A. 像变大,像到镜面的距离变小
B. 像变大,像到镜面的距离变大
C. 像不变,像到镜面的距离变大
D. 像不变,像到镜面的距离不变
C
课堂练习
2. 画出图中从S点发出的光线经平面镜反射后过P 点的光路。
解:如图所示
3. 对一些实例和对应解释,下列说法正确的是( )
A.牙科医生检查牙齿用的小镜子——光的直线传播
B.太阳下人影相随——光的反射
C.汽车后视镜——凹面镜
D.用镜子增大空间感——平面镜成像
D
4. 测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示,让被测者面对镜子背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是 。
5m