平面镜成像

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第三节 平面镜成像
【课标指南】
1．知识与技能：（1）了解平面镜成像的特点；（2）了解平面镜成虚像及虚像是怎样形成的；（3）理解日常生活中平面镜成像的现象．
2．过程与方法：（1）经历平面镜成像特点的探究学习；（2）观察实验现象，感知虚像的含义．
3．情感态度与价值观：（1）在探究平面镜成像特点中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦．（2）培养实事求是的科学态度．
4．重点与难点：重点：平面镜成像的原理、规律、特点及平面镜的应用；难点：实像和虚像，凸面镜和凹面镜的应用．
【典例剖析】
例1：平面镜成像的大小决定于（ ）
a．平面镜的大小 b．物体离平面镜的距离
c．物体本身的大小 d．与以上三种因素都有关系
思路导航：平面镜成像的特点之一：像与物体大小相同，故平面镜所成像的大小仅决定于物体本身的大小，与平面镜的大小及物距、像距的大小均无关．
答案：c
学法指津：平面镜成像的特点：（1）物体在平面镜中所成的像是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）物点到对应像点的连线与镜面垂直；（4）物和对应像点到镜面的距离相等；（5）像与物左右互换．
练习：1．一人身高1.8m，站在水池旁边，已知池水深2m，水面离岸的高度为1.5m，则他在水中的像高为（ ）；他头顶的像到水面的距离为（ ）
a．1.8m b．2m c．3.3m d．3.5m
例2：图2-3-1所示是四位同学画出的物体abc在平面镜中的像．其中正确
思路导航：观察或者测量物体abc的三个端点a、b、c在平面镜中所成的像a′、b′、c′．看它们是否分别满足平面镜的成像特点，同时注意虚像要用虚线表示．
答案：c
学法指津：解答这类题目的知识依据是平面镜的成像特点．
练习：2．根据平面镜成像的规律，画出图2-3-2中物体ab在镜中的虚像a′b′．
例3：白天在室内照镜子，如果门窗朝南开，为了较清晰地看到自己的面容，镜子的反射面应（ ）
a．朝南 b．朝北
c．朝东 d．朝西
思路导航：为了较清楚地看到自己的面容，应使镜中的像亮度增加，根据平面镜成像的原理，镜中的像是物体漫反射的光经过平面镜反射形成的．为了增强像的亮度，应增加镜前物体的亮度（即有较多的光线射向人脸）．根据本题题意，窗户朝南开，只有人脸向南才能有较多的光线射向人脸，人脸向南，镜子的正面只有朝北才行．
答案：b
学法指津：进入物理情景，分析物理过程，利用物理知识解决实际问题是解物理问题的常见思路．清晰→亮度高→光线强→面部朝门窗→镜面朝北．
练习：3．小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是（ ）
a．避免噪声 b．尽可能避免因为平面镜成像而造成不安全因素
c．为了造型美观 d．防止挡风玻璃震碎
例4：从平面镜中看到一台石英钟指针的位置如图2-3-3所示，此刻石英钟的实际读数是（ ）
a．2：25
b．2：35
c．9：25
d．9：35
思路导航：根据平面镜成像的特点，像与物上下不颠倒，只是左右互换即可求解．
答案：c
学法指津：方法一：把图翻过来，从纸的背面看图，此时的读数就是时钟的正常时间值；方法二：用12：00减去所看到的数值，即为时钟的正常时间值，若用12：00减去所看到数值差为负数时，则换用24：00来减．
练习：4．从对面平面镜中看到电子钟的显示如图2-3-4所示，如果回头直接看时钟，它的显示应为（ ）
a．20：15 b．21：05
c．21：15 d．20：05
你做对了吗
练习：1．a c 2．略 3．b 4．b
【实验探究】
例题：测大树高度．请你设计一个方案：用一个平面镜和一个皮卷尺测量出一棵大树的高度，要求画图说明，并写出树高的计算公式．
思路导航：用皮卷尺直接测量大树的高度不现实，而我们可以利用树顶漫反射的光线经水平放置的平面镜反射后射入人眼，用相似三角形对应边成比例，用易测出的量导出不易测出的量．
答案：测量步骤：（1）先用卷尺测出人眼到地面的高度；（2）把一块平面镜放在水平地面上如图2-3-5所示，用卷尺测出镜子到大树的距离bo；（3）人在地面上后退或前进适当距离，直到从镜子中刚好看到树顶的像为止，记下人的位置d，测出人到镜子的距离od．
计算公式：树高
学法指津：本题主要应用了光的反射、光的直线传播、平面镜成像、光的漫反射和相应的几何知识，综合性较强．
【知识回顾】
凸面镜：对光线起发散作用 凹面镜：对光线起会聚作用
平面镜成像
平面镜成像原理：利用光的反射平面镜成像规律：物体与像关于镜面对称平面镜成像特点：大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物左右互换、像与物的连线与平面镜垂直关于虚像的理解：不是实际光线会聚成的像，是实际光线延长线的交点、不能用光屏接收的像
光的反射
【物理趣谈】
魔镜之谜
上海博物馆里陈列着一个奇怪的青铜古镜，它是西汉时期制造的．这面用青铜铸造的圆镜，正面异常光滑，可以照人，背面有一些精细的花纹，并刻有“见日之光天下大明”八个字．
当你把它的正面放在阳光下照时，它不像一般镜子那样，只在墙上反射出一个明亮的圆面，而是将镜背面的花纹、字样也反射到墙上．好像光线可以透过青铜镜，达到镜背面似的．青铜明明是不透明的，可在阳光下看见的古镜好像变得透明了，这是多么反常啊！因此人们把它叫做“魔镜”．“魔镜”为什么会出现这种奇怪的现象呢？
科学家们经过各种研究，发现镜子的正面看起来很平滑，其实有微小的起伏图案．因此案与镜背图案一一对应．当光照在镜面上产生反射时，反射光线就按镜面上起伏的图案映在墙上了，看起来好像是镜背面的图案和字样．
【智能冲浪】
一．基础训练：
1．平面镜所成的像叫______，像与物体到平面镜的距离______，像和物对应点连线与镜面______，像与物体大小______．
2．球面镜分__________和__________两种．
3．人站在竖直放置的平面镜前3m处，他在镜中的像距离平面镜________m，人若以0.5m/s的速度向平面镜*近，则像相对于人的速度为________m/s．
4．凹面镜对光有________作用，例如_________________，就是利用这个原理制成的；凸面镜对光有________作用，例如_________________，就是利用这个原理制成的．
5．“桂林山水甲天下”，漓江两岸秀美的山峰在平静的水面清晰地映出“倒影”，它是（　　）
a．山的影子 b．山的实像 c．山的倒立的虚像 d．山的正立的虚像
二．能力训练：
6．太阳的体积约为地球的一百多万倍，太阳离地球的距离约为1亿5千万千米．地面上有一深9千米的湖，则太阳在湖中所成的像离湖面____________千米．像的大小______实际太阳的大小．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
7．钢笔尖垂直接触一厚为2毫米的大平面镜，则笔尖所成的像到笔尖的距离为 ．
8．镜面与水平桌面的夹角为450，现有一小球沿水平桌面向镜面匀速滚来，则它在镜中所成的像的运动方向是 ．
9．平面镜成的像_________在光屏上显示出来（填“能”或“不能”），平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了_________的结果．
10．凸面镜使平行光束_________，凹面镜使平行光束_________．汽车的后视镜是_________面镜，利用它可以_________司机的视野．
11．太阳灶是用_________ 制成的，它可以使照在表面的太阳光_________在一点，凹面镜的面积越大会聚的太阳光就越_________，温度也就越_________，利用它不仅可以烧水、煮饭，还可以发电、冶炼，所以它是既节约燃料又不_________的环保型能源．
12．手电筒的反光装置相当于_________ 面镜，它可以使小电珠发出的光，变成_________光射出去．
13．观察到某汽车号码在平面镜里的像为“10－18”，则该汽车的号码是（ ）
a．10－18 b．18－10 c．81－01 d．01－18
14．一个身高1.80米的人，要在平面镜里看到自己的全身像，那么平面镜的长度至少应为（ ）
a．1.80米 b．0.90米 c．0.60米 d．0.45米
15．在一些狭小的房间的墙壁上挂上几面大镜子，可以形成空间增大的感觉，这主要是利用了平面镜能够（ ）
a．使物像距离是物镜距离的两倍 b．改变光路的性质
c．使房间内更明亮 d．能成实像
16．在正常情况下，人的眼睛离书本的距离为25cm时，看的清楚，不容易疲劳，这个距离叫明视距离．人刮胡子时应（　　）
a．使平面镜到眼的距离为25cm b．使平面镜到眼的距离为50cm
c．使平面镜到眼的距离为12.5cm
d．因为像的大小不变，所以平面镜到眼的距离远近都一样
17．小明做研究平面镜成像的实验时，先将蜡烛放在平面镜前50cm处，他记下了像的位置，然后，他将平面镜向蜡烛移动了10cm，则第二次成像的位置与第一次成像的位置比较（　　）
a．向平面镜移动了10cm b．向平面镜移动了20cm
c．远离了平面镜10cm d．远离了平面镜20cm
18．检查视力时，眼睛与视力表的距离应保持5m远．若把视力表挂在人正后方的墙上，人通过平面镜观察视力表，当视力表与平面镜的距离为3m时，被测人应位于（　　）
a．距前方平面镜1m b．距背后视力表1m
c．距前方平面镜3m d．距背后视力表2m
19．将下列光学元件与相应的面镜用线连起来
手电筒反射镜　　　 　　　大型反射式望远镜
汽车观后镜　　　　 　　　探照灯
潜望镜　　　　　　 　　　马路拐弯处观察镜
20．下图是某同学作的光路图，他只画了一条入射光线和另一条反射光线，请你帮他画出发光点s和像点s′．
21．画出发光点s经过a点的所有光线．
三．应用创新：
22．在“研究平面镜成像特点”时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜．图2-3-8是这位同学做完实验后在白纸上留下的记录，其中mn是他实验时画出的玻璃板的位置，a、b是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置，a 、b 分别是他找到的蜡烛的像的位置．
（1）用玻璃板代替平面镜的目的是：
________________________________________．
（2）根据该同学在白纸上留下的实验记录，能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论？为什么？



（3）在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是______________________________________________________．


参考答案

1．虚像 相等 垂直 相等 2．凸面镜 凹面镜 3．3 1 4．会聚 手电筒的反射面 发散 汽车后视镜 5．c 6．1亿5千万 等于 7．4毫米 8．竖直向下 9．不能 镜面反射 10．发散 会聚 凸面镜 增大 11．凹面镜 会聚 多 高 污染环境 12．凹面镜 平行光 13．c 14．b 15．a 16．c 17．b 18．b 19．略 20．略 21．略 22．略

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