4.3平面鏡成像講義一、鏡面反射和漫反射1．鏡面反射：平行光線入射到光滑反射面上將沿同一方向平行地反射出去，像這種反射稱為鏡面反射。在鏡面反射中，反射光線向著同一方向，其他方向上沒有反射光線。(如圖甲所示)2．漫反射：平行光線入射到凹凸不平的反射面上將沿各個方向反射出去，像這種反射稱為漫反射。漫反射中，即使入射光線平行反射光線也將沿各個方向反射出去。(如圖乙所示)注意：無論是鏡面反射還是漫反射，每一條光線都遵循光的反射定律。二、平而鏡成像1．平面鏡成像的原理：平面鏡所成的像是物體發(fā)出(或反射出)的光線射到鏡面上發(fā)生反射，由反射光線的反向延長線在鏡后相交而形成的。如圖所示。光源S在鏡后的像S'并不是實際光線會聚而形成的，而是由反射光線的反向延長線相交而形成的，所以S'是S的虛像。如果把光屏放在S'處，是接收不到這個像的，所以虛像只能用眼睛看到，而不能成在光屏上。2．平面鏡成像的特點：平面鏡成像的特點是“對稱、虛像”，可以解釋為：“大小相等，線面垂直，距離相等，左右相反，像為虛像”。(1)大小相等：像和物體的大小相等。(與物體到平面鏡的距離無關，與平面鏡的大小無關)(2)線面垂直：像和物體的對應點連線跟鏡面垂直。(3)距離相等：像和物體到鏡面的距離相等。(4)左右相反：像和物體的左右是相反的。(5)像為虛像：物體在鏡中所成的像是正立的虛像。只能用眼睛觀察到，不能用光屏去承接，且在鏡后用障礙物遮擋不住虛像。3．平面鏡的應用：(1)利用平面鏡可以改變光的傳播方向，起到控制光路的作用，如制作潛望鏡，在挖井、掘山洞時，用平面鏡把太陽光反射到作業(yè)區(qū)照明；(2)利用平而鏡成像，如制作各種鏡子，商場和家庭裝飾時利用平面鏡成像增強寬敞明亮的空間效果；(3)利用平而鏡反射光可以使微小的形變放大，以便觀測。三、三種面鏡的比較平面鏡凸面鏡凹面鏡反射面平面凸面凹面示意圖對平行光的反射特點(1)既不會聚也不發(fā)散(2)光路可逆(3)遵循光的反射定律(1)有發(fā)散作用(2)F為虛焦點(3)光路可逆(4)遵循光的反射定律(1)有會聚作用(2)F為實焦點(3)光路可逆(4)遵循光的反射定律應用試衣鏡汽車觀后鏡太陽灶物理思想方法一、理想模型法為了更形象、簡單地描述和研究光現(xiàn)象及規(guī)律，物理學采用建立理想模型的方法，用光線來表示光的傳播路線，而實際上光線并不存在，只是在研究光的行進過程中對細窄光束的抽象，是物理學家建立的物理模型。二、對稱法作圖作圖法就是根據(jù)題目所給的條件，靈活運用有關物理概念和規(guī)律，通過作圖求解未知量的方法。因此必須注意作圖的規(guī)范性，掌握光線、光線的反向延長線、實像、虛像等畫法的規(guī)定，逐步學會這種研究問題的方法。利用對稱法作圖就是根據(jù)平面鏡成像的對稱性完成光路。利用對稱法可以方便地解決四種類型的平面鏡作圖題：(1)確定虛像的位置；(2)確定觀察范圍或光照范圍；(3)確定光路；(4)確定發(fā)光點的位置。在作圖過程中，我們可以發(fā)現(xiàn)，對稱法作圖的核心是平面鏡成像的特點。本講涉及光的反射和平面鏡成像綜合作圖，有光的反射中“二角”和“三線”的關系及作圖、平面鏡成像原理及作圖。反射光路圖已知入射光線畫反射光線已知反射光線畫入射光線已知入射光線和反射光線畫平面鏡平面鏡成像成像特點圖成像原理圖【例題】小紅站在學校大廳衣冠鏡前2m的地方，像到小紅的距離為m；小紅發(fā)現(xiàn)衣領處有一點污漬，便走近鏡子，鏡中的像將(填“變大”“不變”或“變小”)；由于大廳內(nèi)光線較暗，為了幫助小紅看清衣領上的污漬，小明應將光源照向(填“衣領”或“平面鏡”)．【變式1】如圖所示，是檢查視力時的示意圖．這是利用了光的現(xiàn)象，人通過平面鏡觀察到的是視力表的(填“實像”或“虛像”)．若測視力時，要使被測試者看到的“視力表”與被測者相距5m，則人距離其背后的視力表為m.【變式2】小明從鞋鏡中看到自己鞋的像如圖，為了看清楚些，小明的雙腳向鏡面靠近50cm，鏡中鞋的像向鏡面靠近cm，像的大小將(填“變大”“不變”或“變小”)【變式3】“猴子撈月”的故事同學們耳熟能詳．如圖所示，若猴子的眼睛用點A表示，空中的月亮用點B表示，請畫出猴子看見水中月亮的光路圖，并保留必要的作圖痕跡．1、小麗看到的平面鏡中自己的像，是由于光的形成的．當她走近平面鏡時，她在平面鏡中的像將(填“變大”“變小”或“不變”)．2、關于平面鏡成像，下列說法正確的是（）A．平面鏡所成的像是實像B．物體離平面鏡越近，所成的像越大C．物體靠近平面鏡時，所成的像將遠離平面鏡D．平面鏡成像利用了光的反射原理A．鉛筆在平面鏡中所成的像逐漸變大B．經(jīng)過2s，鉛筆與它的像之間的距離變?yōu)?0cmC．鉛筆的像相對于平面鏡的速度為10cm/sD．若平面鏡順時針轉(zhuǎn)至圖中虛線位置，鉛筆的像將與鉛筆垂直4、關于平面鏡成像，下列說法正確的是()A．平面鏡所成的像是實像B．物體離平面鏡越近，所成的像越大C．物體靠近平面鏡時，所成的像將遠離平面鏡D．平面鏡成像利用了光的反射原理5、用如圖的實驗裝置“探究平面鏡成像的特點”時，以下說法錯誤的是()A．物體A、B應該等大B．茶色玻璃板應該豎直放置C．物體A靠近玻璃板時，像會變大D．方格紙有助于確定物體成像的位置6、在《資治通鑒》中記載“人以銅為鏡，可以正衣冠；以古為鏡，可以見興替”．表明我們的祖先就會用磨光的銅面作為鏡子，觀察自己的像．人在銅鏡中所成的像是()A.縮小的實像B.等大的實像C.放大的虛像D.等大的虛像7、如圖所示，在探究平面鏡成像的特點實驗時，小明同學沒有把薄玻璃板豎直放置．在水平桌面上，無論如何移動蠟燭B，發(fā)現(xiàn)()A.蠟燭A的像總是與蠟燭B完全重合B.蠟燭A的像總偏向蠟燭B的上方C.蠟燭A的像總偏向蠟燭B的下方D.蠟燭A的像與蠟燭B總在同一水平面上8、小明站在豎直放置的平面鏡前0.5m處，他在鏡中的像與他相距m當他遠離鏡子時，像的大?。?、(1)如圖所示，A′B′為物體AB在平面鏡中所成的像，根據(jù)平面鏡成像的特點在圖中畫出平面鏡。(2)如圖所示，豎起的墻面上有一塊平面鏡MN，小女孩站在平面鏡前，她的腳前有一枚硬幣(如圖中點A所示)，請你利用平面鏡成像的特點畫出小女孩看到硬幣的像的光路圖。10、如圖甲所示，玉林園博園的彩虹橋橋面距湖面3m，它的“倒影”距橋面m如圖乙所示，是從平面鏡中看到的掛鐘，掛鐘顯示的實際時間是．11、一只鴿子在平靜湖面上空飛過時，在湖面上形成鴿子的“倒影”，“倒影”是形成的，當鴿子往高處飛，該“倒影”的大小(選填“變大”、“變小”或“不變”)．12、一些大廈的外部安裝了平板玻璃幕墻，人們可以通過它看到自己清晰的(選填“虛”或“實”)像，人靠近幕墻時像的大小(選填“變大”、“變小”或“不變”)．我國已經(jīng)對玻璃幕墻的安裝制定了限制性法規(guī)，因為玻璃幕墻會發(fā)生(選填“鏡面”或“漫”)反射，造成光污染．13、請在圖中畫出三角形ABC在平面鏡MN中所成的像．14、如圖所示，從點光源S發(fā)出的一條光線射向平面鏡，經(jīng)平面鏡反射后射向墻壁上的O點處．請作出這條入射光線并完成光路圖．15、如圖所示，有一平面鏡與水平面成45°角傾斜放置，有一小球位于平面鏡的左側(cè)，為使小球在鏡中的像豎直向上運動，應使小球()A．豎直向上運動 B．豎直向下運動C．水平向左運動 D．水平向右運動16、野外生存訓練班在夜晚急行軍時，小王帶領大家迎著月光前進。在某處，他們避開“暗地”而選擇“亮地”，結(jié)果跑在前面的同學紛紛掉進水坑。造成“亮地”的原因是()A．光在地面發(fā)生漫反射B．光在地面發(fā)生鏡面反射C．光在水面發(fā)生漫反射D．光在水面發(fā)生鏡面反射17、小明同學在做“探究平面鏡成像的特點”的實驗時，想起了走過教學大樓門廳內(nèi)的大平面鏡時的情景：靠近鏡子時，感覺自己的像變大了，遠離鏡子時感覺像變小了．自己的感覺對嗎？在老師和同學們的幫助下小時進行了實驗探究．小時所用的實驗裝置如圖所示(其中的透明玻璃板作為平面鏡)．主要實驗步驟如下：①在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭A，在玻璃板后面移動一支沒有點燃的相同的蠟燭B.當把蠟燭B移動到某一位置的時候，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像重合，測量并記錄此時物、像和玻璃板之間的位置關系．②多次改變蠟燭A到平面鏡的距離，在平面鏡后移動蠟燭B，發(fā)現(xiàn)總能找到一個對應位置，在鏡前從不同角度觀察，蠟燭B與蠟燭A的像均重合，測量并記錄每次實驗的相關數(shù)據(jù)．請根據(jù)以上敘述回答下列問題：(1)根據(jù)以上實驗步驟可知，能驗證小明感覺的是步驟；(2)“探究平面鏡成像的特點”實驗得到的結(jié)論是：平面鏡所成像的大小與，像和物體到平面鏡的距離，像和物體的連線與鏡面．(3)若用光屏代替蠟燭B，在玻璃板后面觀察光屏，將(填“能”或“不能”)觀察到蠟燭A的像，說明所成的是(填“虛”或“實”)像．(4)在實驗中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于；如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇mm厚的玻璃板做實驗．(5)如果玻璃板放置得不夠豎直，將對實驗產(chǎn)生的影響是：．(6)實驗在(填“較暗”或“較亮”)的環(huán)境中完成較好．(7)在尋找蠟燭A的像的位置時，眼睛應該在蠟燭(填“A”或“B”)這一側(cè)觀察．(8)在此實驗中，玻璃板要求豎直放置，而小明發(fā)現(xiàn)汽車的擋風玻璃卻不會豎直安裝，其主要原因是為了．A．造型奇特B．減小外界噪音的干擾C．增大采光面積D．排除因平面鏡成像造成的不安全因素(9)把點燃的蠟燭放在玻璃板前，確定像的位置后測出了一組物距和像距的數(shù)值，即得出實驗結(jié)論：“像距與物距相等”．你認為小明的做法是否合理？.理由是：18、如圖甲所示，是小明在水平桌面上探究“平面鏡成像的特點”時的實驗裝置．(1)在實驗中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于；如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇mm厚的玻璃板做實驗．(2)在豎立的玻璃板前A處放一支點燃的蠟燭，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像．小明拿另一支大小相同的蠟燭在玻璃板后面移動，當蠟燭移動到A′處時，可以看到它跟像完全重合．由此可以得出的結(jié)論是：．(3)如果玻璃板放置得不夠豎直，將對實驗產(chǎn)生的影響是：．(4)經(jīng)過三次實驗，記錄的像與物對應的位置如圖乙所示．為了得到更多的實驗結(jié)論，接下來小明應該進行的操作是：.(5)本實驗在周圍光線較(填“亮”或“暗”)時，效果會更好一些，原因是．(6)實驗中選擇兩根相同蠟燭的目的是．(7)小明發(fā)現(xiàn)所測量的多組數(shù)據(jù)中物距和像距并不相等，原因可能是．(8)小明發(fā)現(xiàn)，旁邊的同學是將玻璃板和蠟燭放在方格紙上進行實驗的．你認為選擇白紙和方格紙哪種做法更好？說出你的理由．19、從水下向水面看，看到一條魚及其所成的像，如圖所示?？梢耘袛?)A．a(chǎn)是b魚通過光的反射成的虛像B．a(chǎn)是b魚通過光的反射成的實像C．b是a魚通過光的反射成的虛像D．b是a魚通過光的反射成的實像A．在a點或e點時，m＝1，n＝0B．在b點或d點時，m＝1，n＝1C．在c點時，m＝2，n＝2D．在f點時，m＝0，n＝0參考答案考點突破例題：4不變衣領變式1、反射虛像0.62、50不變3、.夯實基礎反射不變2、D3、D4、D5、C6、D7、B8、1不變9、（1）（2）能力提升10、67：2511、光的反射不變12、虛不變鏡面17、(1)②(2)物體大