资源简介

3.3 平面镜成像的特点
第1课时 探究平面镜成像特点
导学目标
1.知道平面镜成像的特点；
2.会应用平面镜成像的特点分析解释简单的现象。
重点难点
重点：平面镜成像的特点及探究过程；平面镜成像的原理。
难点：平面镜成像实验的设计与操作；建立虚像的概念。
导学过程
【自主学习】
活动一：什么是平面镜
1.观察生活中的平面镜,体验并说出你看到的现象：
2.生活中还有很多类似于平面镜的物体，你能说出一些来吗？
3.反射面为 的镜子叫做平面镜。
活动二：探究平面镜成像的特点
〖猜想〗回忆我们平时照镜子的情形，猜一猜，平面镜成的像与物体有么关系？
1、平面镜所成的像可能在平面镜 （上/前/后）；
2、平面镜所成的像可能与物体的大小 ；
3、像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离可能 。
〖思考〗阅读课本62页的学生实验与记录中的内容思考以下问题：
①该实验所需要的主要实验器材有： 、两个 的物体。
②平面镜如何放置？
③要想探究平面镜成像的特点，我们首先要准确的确定像的位置，那么如何才能确定像的位置呢？
④怎样比较像与物的大小？
⑤怎样判断平面镜成的是虚象？实验中你如何操作？
〖设计实验〗：探究平面镜成像的特点
1.如图是探究平面镜成像特点的实验装置.
（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于_______________________；
(2)如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？__________________________
（3）使点燃的蜡烛在2个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：“像距与物距相等”。你认为这种方法是否可靠_____.理由是：_____________ 。
2.将观察到的现象和测量的数据记录在下面的表格中。
次数 蜡烛到平面镜的 距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
2
3
3． 分析：①像与物体大小_______.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近，一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是________的。
②像和物体到镜面的距离________，因为两支蜡烛到玻璃板的距离________。
〖总结〗平面镜成像特点
①平面镜所成像是 像，像的大小与物体的大小 ，像和物到平面镜的距离 ，像与物相对于镜面是 。
②当物体远离平面镜时物体的像的移动情况是_______. 像的大小变化情况是________
【合作探究】
1．（2023 武汉）一块仪容镜如图甲所示，放在某学校走廊的AB处，仪容镜靠墙而立，镜面与墙壁平行，在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃，如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学沿着走廊的ae直线走动，若将人和电铃各自看作一个点，则小强同学所在的区间是（　　）
A．ab B．bc C．cd D．de
2．（2023 黄冈）“仙女飞天”魔术表演中，位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A'，实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像，如图所示。请作出平面镜的位置，并完成P点观众看到仙女的光路图。
3．（2023 陕西）如图，是“探究平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。
实验序号 1 2 3 4 5
物到平面镜的距离/cm 5.50 8.00 10.20 12.00 15.10
像到平面镜的距离/cm 5.50 8.10 10.20 12.10 15.10
（1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板 　 　放置在方格纸上。
（2）实验时，使用两个相同的棋子，是为了便于比较像和物的 　 　关系。
（3）在玻璃板前放一个棋子A，将另一个相同的棋子B放到玻璃板后，使棋子B与棋子A在玻璃板后所成的像重合，此时，棋子B的位置就是棋子A的像的位置。将光屏竖直放在棋子B的位置，从光屏上不能直接观察到棋子A的像，说明平面镜所成的像是 　 　像。
（4）多次改变棋子A的位置，并记录棋子A的像的位置，用刻度尺测出每次像和物到平面镜的距离，实验数据如表所示。分析数据可知，平面镜成像时，像和物到平面镜的距离 　 　。
当堂检测
1．（2024 福建模拟）如图所示是杭州第19届亚运会吉祥物琮琮在平面镜中的全身像，则在平面镜前的琮琮是图中的（　　）
A． B．
C． D．
2．（2023秋 工业园区校级期中）如图，11月初的18点，教室内灯火通明，一值日生面向一扇推拉窗站立，会发现（　　）
A．由于这扇玻璃较厚，教室里日光灯能形成两个实像
B．当人打开窗户时，教室里日光灯的像不会发生移动
C．当人在原地顺时针转圈时，右耳的像靠近窗户
D．当完成值日关上教室内灯后，他会发现教室里日光灯的像更清晰
3．（2023秋 宁国市期末）某台钟面上无数字，只有刻度，现从平面镜中看到钟面成像如图所示。由此可知当时的实际时刻应是（　　）
A．2：30 B．7：30 C．8：30 D．9：30
4．（2024 泗洪县模拟）如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜，则平面镜的数量至少是（　　）
A．2块 B．3块 C．4块 D．5块
5．（2024 临沂模拟）为了避免驾驶员在汽车行驶时低头着仪表造成事故，人们发明了如图甲所示的汽车平视显示系统（HUD）。如图乙所示是HUD工作原理图，将水平显示器上的行车数据通过前挡风玻璃呈现在正前方，驾驶员透过挡风玻璃（看作平面镜）往前方观看的时候，能够将车外的景象与竖直呈现的行车数据融合在一起，下列说法正确的是（　　）
A．行车数据在挡风玻璃上所成的像是实像
B．像和物体关于挡风玻璃不对称
C．汽车前灯的反光装置相当于凸面镜
D．某HUD显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像（图乙），则挡风玻璃与水平面夹角为45°
6．（2024 徐州一模）如图所示，平面镜M竖直在水平地面上，长6cm的铅笔平放在水平面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近，下列选项正确的是（　　）
A．经过4s，笔尖的像与笔尾的像相距6cm
B．当平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也向上移动
C．将M逆时针转动45°，铅笔的像竖直且尖端朝上
D．铅笔的像为虚像，且虚像的笔尾端朝左
7．（2024 福建模拟）如图所示为检测视力的情景，下列说法不正确的是（　　）
A．平面镜中的“视力表”比身后的视力表小
B．测试时该同学看到平面镜中的“视力表”实际上是身后视力表的虚像
C．测试时该同学眼睛到平面镜中“视力表”的水平距离大约是4.6m
D．为了让学生看清平面镜中的“视力表”，应用灯光照亮身后的视力表
8．（2023 扬州）如图，作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
9．（2023 丹东）如图所示，管道内A处有一只正在发光的小灯泡，小潘的眼睛在B处看到了平面镜中小灯泡的像，请画出小潘看到小灯泡A的像的光路图。
10．（2023 西藏）“以铜为鉴，可正衣冠”。古人用铜制成的镜子来整理自己的衣着。铜镜中的像是通过光的 　 　形成的，当人远离铜镜时，镜中的像与人之间的距离将会变 　 　。
11．（2023 青海）中华民族成就了诸多发明创造，为人类文明做出了巨大贡献。如图所示，“阳燧”是我国光学史上的一项重要发明，其作用相当于凹面镜，可以用来点火，俗称古代“打火机”。由此可知“阳燧”对光有 　 　（选填“发散”或“会聚”）作用。请你列举出生活中应用凹面镜的一个例子 　 　。
12．（2023 苏州）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上，距水面0.2m，它在水中的像是 　 　（实像/虚像），像距水面 　 　m。
13．（2023 南充）小科同学在探究平面镜成像特点时，利用如图甲所示器材进行了以下操作：
（1）实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影，改善重影问题的方法是 　 　，实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了 　 　；
（2）改进器材后多次改变蜡烛A的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出的结论是：像与物到平面镜的距离 　 　。
（3）完成实验后，小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如图丙所示。若将玻璃板水平向右移动3cm，该硬币的像 　 　（选填“向右移动3cm”、“在原位置”或“向左移动3cm”）。
参考答案及解析
【自主学习】
活动一：什么是平面镜
1.看到镜子中有自己的像
2.窗户玻璃、光滑金属面、平静的水面
3.光滑平面
活动二：探究平面镜成像的特点
〖猜想〗
1、前；
2、相等；
3、相等。
〖思考〗
①刻度尺 相同。
②与桌面垂直
③将另一支没有点燃的相同蜡烛放到镜后，前后左右移动直至与点燃蜡烛的像完全重合，此时未点燃了蜡烛的位置就是像的位置。
④观察像与另一支未点燃的蜡烛是否重合
⑤在像的位置上放置一白色光屏，直接观察光屏，看不到像，说明平面镜成的是虚像。
〖设计实验〗：探究平面镜成像的特点
1.如图是探究平面镜成像特点的实验装置.
（1）确定像的位置、比较像物的大小；
(2)未点燃的蜡烛无法与像重合；
（3）不可靠 实验次数太少，不能得出普遍性规律。
2.
次数 蜡烛到平面镜的 距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
2
3
3． ①相等 重合
②相等 相等
〖总结〗
①虚 相等 相等 对称
②远离平面镜 不变
【合作探究】
1．【解析】电铃反射的光入射到A处和B处，经过平面镜反射到b和c两处，为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O'，小强同学所在的区间是bc。
【答案】B。
2．【解析】因为像和物体是关于平面镜对称的，所以平面镜所在的直线其实就是演员A与仙女A'连线的垂直平分线；
连接A′P交平面镜于点O，AO为入射光线，OP为反射光线，如下图所示：
3．【解析】（1）如果玻璃板不垂直，后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，怎样操作都不会重合的，也就无法比较像与物的大小关系，因此应将茶色玻璃竖直放置在方格纸上；
（2）两个完全相同棋子，大小相同，后面的棋子又和前面棋子的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两个完全相同棋子是为了比较像与物大小关系用的。
（3）移去棋子B，将白卡片放在棋子B的位置上，人眼应该直接观察光屏上的像是否存在即可，由于平面镜所成的像是虚像，所以光屏上不会出现像；
（4）分析表中的信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离相等。
【答案】（1）竖直；（2）大小；（3）虚；（4）相等。
【当堂检测】
1．【解析】根据平面镜成像特点分析，当镜面竖直放置时，吉祥物琮琮所成的像是正立、等大、左右相反的，符合该条件的只有A图。
【答案】A。
2．【解析】A、由于这扇玻璃较厚，前后两个面都能反射成像，教室里日光灯能形成两个虚像，故A错误；
B、当人打开窗户时，教室里日光灯的像不会发生移动，故B正确；
C、当人在原地顺时针转圈时，右耳的像远离窗户，故C错误；
D、当完成值日关上教室内灯后，教室里日光灯的像几乎看不见了，故D错误。
【答案】B。
3．【解析】方法一：根据平面镜成像特点作出镜中钟表的实际情况，如图。所以准确时间是9：30。
方法二：把试卷翻过来，观察镜中钟表的实际情况，所以准确时间是9：30。
【答案】D。
4．【解析】由激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出时光线的方向没有发生改变，其实就是三块平面镜的反射，如下图所示：
所以，ACD不符合题意，B符合题意。
【答案】B。
5．【解析】A、挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，挡风玻璃上所成的像是正立的虚像，故A错误；
BD、显示器水平放置在汽车中控台上，根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，司机在挡风玻璃上看到的数字与其在显示器屏幕上的数字是对称的，则挡风玻璃与水平面夹角为45°，故B错误，D正确；
C、汽车前灯的反光装置（反光罩）相当于凹面镜，通过它可以反射出接近于平行的光，故C错误。
【答案】D。
6．【解析】A、铅笔长6cm，由于平面镜所成的像与物体大小相同，所以笔尖的像与笔尾的像相距6cm，故A正确；
B、像与物关于镜面对称，当平面镜竖直向上移动时，铅笔的像的位置不变，故B错误；
C、将M逆时针转动45°，则铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，即铅笔的像竖直且尖端朝下，故C错误；
D、平面镜所成的像为虚像，但由于像与物体关于镜面对称，所以铅笔像的尾端朝右，故D错误。
【答案】A。
7．【解析】
AB、因为平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像，所以镜中的“视力表”与身后的视力表同样大，故A错误、B正确；
C、从图示中可以看出，视力表距离平面镜2.5m，因为像距等于物距，可知视力表的像距离平面镜也为2.5m，而该同学距离平面镜为2.5m﹣0.4m＝2.1m，所以该同学眼睛到平面镜中“视力表”的水平距离2.1m+2.5m＝4.6m；故C正确；
D、为了让学生看清视力表，应用灯光照亮视力表，增加光的反射，故D正确。
【答案】A。
8．【解析】分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示：
9．【解析】由平面镜成像特点作出灯泡A的对称点，即灯泡A的像点A′，连接A′B，与镜面的交点为入射点O，连接OB为反射光线，再连接AO为入射光线。如图所示：
10．【解析】铜镜中的像属于平面镜成像，是通过光的反射形成的虚像；当人远离铜镜时，人与铜镜之间的距离变大，根据平面镜成像特点可知，像与铜镜之间的距离变大，则镜中的像与人之间的距离将会变大。
【答案】反射；大。
11．【解析】“阳燧”的作用相当于凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用，由此可知“阳燧”对光有会聚作用，生活中的太阳灶就是利用的凹面镜的会聚作用。
【答案】会聚；太阳灶。
12．．【解析】平静的水面相当于平面镜，平面镜成虚像，若蜻蜓立于距水面0.2m处的荷尖上，根据物像到平面镜距离相等，所以蜻蜓在水中所成的像距水面的距离也为0.2m。
【答案】虚像；0.2。
13．【解析】（1）玻璃板有两个面，两个面都能反射成像，导致玻璃板后面出现两个像，出现重影，实验中一般选择薄玻璃板，减小两个像之间的距离，避免出现重影；
实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，是为了便于比较像和物的大小关系；
（2）由乙图可知，每一次，两个蜡烛到镜面的距离都相等，所以可得出结论，像与物到平面镜的距离相等；
（3）若将玻璃板水平向右移动3cm，因平面镜所成的像与物体关于镜面对称，所以该硬币的像还在原位置。
【答案】（1）用薄玻璃板；便于比较像和物的大小关系；（2）相等；（3）在原位置。
我的收获

展开更多......

收起↑