第3節(jié)平面鏡成像（導(dǎo)學(xué)案）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.理解平面鏡成像的特點(diǎn)，包括像與物的大小關(guān)系、像與物到平面鏡的距離關(guān)系、像與物的連線與平面鏡

的位置關(guān)系等，能用平面鏡成像特點(diǎn)解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。（物理觀念）

2.通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，培養(yǎng)邏輯推理和歸納總結(jié)能力，能運(yùn)用科學(xué)的方法分析平面鏡成像的原

理和規(guī)律。（科學(xué)思維）

3.經(jīng)歷探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材.、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、收集和分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高動(dòng)手能力和科學(xué)探窕能力。（科學(xué)探究）

4.在實(shí)驗(yàn)探究中，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神，增強(qiáng)對科學(xué)探究的興趣和對科學(xué)的熱愛，認(rèn)識

到科學(xué)技術(shù)對社會發(fā)展的重要作用。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】

1.通過實(shí)驗(yàn)探究得出平面鏡成像的特點(diǎn)；

2.理解平面鏡成像的原理是光的反射。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】

1.理解平面鏡成虛像的原理；

2.在實(shí)驗(yàn)探究中，準(zhǔn)確確定像的位置和比較像與物的大小。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材P98~101,第3節(jié)《平面鏡成像》，完成以下問題：

1.實(shí)驗(yàn)探究

（D實(shí)驗(yàn)用代替平面鏡，目的是便于確定:選用兩支的蠟燭，是為了比

較像與物的關(guān)系。

（2）玻璃板需放置，否則未點(diǎn)燃的蠟燭無法與點(diǎn)燃的蠟燭的像完全重合。

（3）用光屏承接像，發(fā)現(xiàn)光屏上承接到像，說明平面鏡成o

（4）測量像與物到玻璃板的距離，得出二者距離；連接像與物對應(yīng)點(diǎn)，連線與玻璃板o

2.成像特點(diǎn)

（1）像與物大?。ㄅc物體到鏡的距離無關(guān)）。

（2）像與物到平面鏡的距離o

（3）像與物對應(yīng)點(diǎn)連線與平面鏡（像與物關(guān)于鏡面對稱）。

（4）成（由反射光線反向延長線相交形成，不能用光屏承接）。

3.成像原理

（D原理：o物體發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后，反射光線的相交形成像。

4.凸面鏡和凹面鏡

（1）凸面鏡對光線有作用，起到擴(kuò)大視野的作用；

（2）凹面鏡對光線有作用，可以用來獲得平行光或聚焦能量。

【探究新知】

探究一、平面鏡成像的特點(diǎn)

1.兩個(gè)基本概念

（D平面鏡

反射面為光滑平面的鏡子叫作平面鏡。平靜的水面、拋光的金屬平面等也相當(dāng)于平面鏡。

C拋光的金E屬面

⑵像

當(dāng)你照鏡子的時(shí)候，可以在鏡子里看到另外一個(gè)“你”，鏡子里的這個(gè)“你”就是你的像。平靜水面

上物體的倒影如下圖所示，也是物體通過水面這面“鏡子”成的像，像不同于影，它能反映物體的“面

貌J

照鏡子的小孩

2.實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像的特點(diǎn)

【提出問題】

當(dāng)你站在穿衣鏡前，就會看到鏡子里有一個(gè)一模一樣的“你”，這就是你的像。當(dāng)你走近平面鏡，它

也向你走來；當(dāng)你遠(yuǎn)離平面鏡，它也隨之遠(yuǎn)去；當(dāng)你舉起右手，它卻舉起了左手。

思考：平面鏡所成的像與物體之間存在著什么樣的關(guān)系？平面鏡成像有何特點(diǎn)？

【猜想與假設(shè)】

（1）平面鏡所成的像與物體是左右的。

（2）平面鏡所成的像與物體。

（3）平面鏡所成的像到鏡面的距離和物體到鏡面的距離

【實(shí)驗(yàn)思路】

問題1：如何確定像的位置？

問題2：如何比較像和物體的大小？

問題3：如何方便記錄物體和像的位置？

【實(shí)驗(yàn)器材】

薄玻璃板、支架（固定玻璃）、筆、兩支相同的蠟燭、刻度尺、白紙等。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）組裝實(shí)驗(yàn)器材：在桌面上鋪一張白紙，白紙中間畫出一條直線，在所畫的直線上邊豎立一塊透明的

玻璃板。

（2）確定像的位置：將一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板的面前，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支

未點(diǎn)燃的相同的蠟燭B,豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，使它跟前面點(diǎn)燃的蠟燭的像完全重合并記錄兩支蠟燭

的位置。

（3）測量像與物到鏡面的距離：改變點(diǎn)燃的蠟燭的位置，重做上面的實(shí)驗(yàn)。用直線把每次實(shí)驗(yàn)中蠟燭和它

的像在紙上的位置連起來。并用刻度尺分別測量它們到玻璃板的距離，比較它們的大小和位置關(guān)系。

（4）比較像與物的大小關(guān)系：換用長度不同的蠟燭，再做幾次實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)注意觀察蠟燭的大小和它的像的

大小是否相同。

（5）虛像的驗(yàn)證：在玻璃板后面像的位置放一張白紙當(dāng)作光屏，從玻璃板側(cè)面觀察白紙上是否呈.現(xiàn)蠟燭的像。

【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】

蠟燭到平面鏡的距離/cm像到平面鏡的距離/cm像與物的大小關(guān)系

【分析論證】

（1）未點(diǎn)燃的蠟燭和點(diǎn)燃蠟燭的像完全重合，說明物體的像和物體大小相等;

（2）蠟燭和蠟燭的像到玻璃板的距離相等。

（3）在白紙上不能呈現(xiàn)蠟燭的像，說明平面鏡所成的像是虛像。

【想想做做】

在以卜實(shí)驗(yàn)中,玻璃板后面并沒有點(diǎn)燃的蠟燭,但我們卻看到了玻璃板后而點(diǎn)燃蠟燭的像「請你試著

用光屏承接玻璃板后面的像，觀察光屏上能否看到點(diǎn)燃蠟燭的像。

【探究結(jié)論】

平面鏡成像的特點(diǎn)：

(I)平面鏡所成像的大小與物體的大小相等。

(2)像和物體到平面鏡的距離相等。

(3)像和物體的連線與鏡面垂直。

(4)平面鏡所成的像為正立的虛像。

根據(jù)數(shù)學(xué)對稱知以，平面鏡成像的規(guī)律也可表述為：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱。

【交流討論】

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明無論怎樣在桌面上移動(dòng)后面的蠟燭，都無法與前面蠟燭的像完全重合，可能的原因

有哪些？

(2)在實(shí)驗(yàn)的過程中，小紅發(fā)現(xiàn)玻璃板后面出現(xiàn)了兩個(gè)像，原因可能是什么？

(3)為什么準(zhǔn)備兩支完全一樣的蠟燭？

(4)為什么用透明薄玻璃板而不用平面鏡？

【典例I］下列關(guān)于平面鏡成像說法正確的是

A.平面鏡越大，物體離平面鏡越近，成的像就越大

B.平面鏡成的像與物體大小相等

C.平面鏡成的像可理解為反射光線反向延長線相交而成的

D.看到平面鏡中的虛像時(shí)，射入眼睛的光線不是由虛像發(fā)出的

E.平面餞成的像可能是虛像，也可能是實(shí)像

F.像到平面鏡的距離大于物體到平面鏡的距離

G.如果鏡前的人遠(yuǎn)離平面鏡，像也遠(yuǎn)離平面鏡

H.如果平面鏡的高度小于人身高的一半，則該平面鏡不能成該人完整的像

I.如果人以0.6m/s的速度靠近平面鏡，鏡中的像以0.6m/s的速度靠近人

J.如果鏡前的人舉起左手，像也舉起左手

K.平面鏡成像利用了光的反射原理

探究二、平面鏡成虛像的原理

1.平面鏡成虛像的原理

（1）在圖中，光源S向四處發(fā)光，一些光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入了人的眼睛，引起視覺。由于有光沿直線傳

播的經(jīng)驗(yàn)，人會感覺這些光好像是從進(jìn)入人眼光線的反向延長線的交點(diǎn)S'處發(fā)出的。S'就是S在平面鏡

中的像。由于平面鏡后并不存在光源S',進(jìn)入眼睛的光并非來自S',所以把S'叫做虛像。

（2）物體上每一個(gè)點(diǎn)在平面鏡后都有一個(gè)像點(diǎn)，所有像點(diǎn)組成了整個(gè)物體的虛像。

（3）平面鏡成像的原理是光的反射。平面鏡所成的像實(shí)際上是來自物體的光經(jīng)平面鏡反射后，反射光線的

反向延長線的交點(diǎn)。

2.實(shí)像與虛像的區(qū)別

項(xiàng)目|實(shí)像|虛像

光線是實(shí)際光線會聚而成的不是由實(shí)際光線會聚成的，而是實(shí)際光線的反向延長線相交而成的

承接可以用光屏承接不能用光屏承接

像的特點(diǎn)倒立的，如小孔成的像正立的，如平面鏡成的像

3.平面鏡成像作圖法

類型一：根據(jù)平面鏡成像原理（光的反射定律）作圖

①從發(fā)光點(diǎn)S任②分別作出兩③根據(jù)光的反射④分別作兩條反

意引兩條光線條入射光線對定律，分別作兩射光線的反向延

條入射光線的反長線，它們的交

射到平面鏡上應(yīng)的法線

射光線點(diǎn)S*即為S的像點(diǎn)

類型二：根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作圖（對稱法）

Oils點(diǎn)作平面鏡的②在垂線上選取S'點(diǎn)，要求S，點(diǎn)到

垂線（像與物的連線鏡面的距離等于S點(diǎn)到鏡面的距離

與鏡面垂直）（像與物到鏡面的距離相等）.畫出

像點(diǎn)V（像與物大小相等）

4.平面鏡作圖規(guī)則

(1)借助工具作圖：鉛筆、二角板。

(2)實(shí)物用實(shí)線，虛像用虛線。

(3)表示作圖痕跡的輔助線?般用虛線，垂直關(guān)系?般標(biāo)出垂直符號。

(4)畫平面鏡時(shí)，平面鏡背面標(biāo)上短斜線(在像一側(cè))。

(5)作出的物、像關(guān)系要符合平面鏡成像的特點(diǎn)，即物、像關(guān)于鏡面對稱。

【典例2】根據(jù)要求完成相應(yīng)的作圖

(I)如圖所示光源戶發(fā)出的一束光經(jīng)平面鏡反射后在屏上顯示出一個(gè)光點(diǎn)Q,請畫出上述現(xiàn)象的入射光線和

反射光線。

平面鏡

(2)為參加校園舞蹈比賽，某同學(xué)對著鏡子練習(xí)手臂動(dòng)作,如圖甲所示。請你在圖乙簡化圖中畫出此時(shí)她的

手臂(用A8表示)在平面鏡中所成的像。

探究三、平面鏡的應(yīng)用

1.平面鏡成像

對著鏡子化妝舞蹈演員用平面鏡來矯牙醫(yī)用于查看牙齒背面

正自己的姿勢和動(dòng)作的反光鏡也是平面鏡。

2.改變光路

(1)塔式太陽能電站

塔式太陽能發(fā)電站利用光的反射，將太陽光反射到高塔頂部的接收器，用來發(fā)電。

(2)潛望鏡

潛望鏡利用兩個(gè)平面鏡，對光進(jìn)行兩次反射，進(jìn)入人的眼睛中。潛望鏡常用于潛水艇、垣克內(nèi)用以觀察

敵恃。

3.擴(kuò)大視覺空間

墻壁上裝上平面鏡,眼鏡店在較小空間內(nèi)

感覺空間變大了完成視力檢查

4.平面鏡的危害

雖然平面鏡給我們帶來了好處，但平面鏡有時(shí)也會帶來負(fù)面影響，甚至造成光污染。

夜間刺眼的遠(yuǎn)光燈

【典例3】某同學(xué)用兩塊平面鏡和紙筒制作了一個(gè)潛望鏡，將之置于室內(nèi)窗戶下方，觀察窗外風(fēng)景（如圖

所示）。他觀察到的風(fēng)景是（選填"正’'或"倒”）立的，請?jiān)趫D中畫圖說明，且保留作圖痕

探究四、凸面鏡和凹面鏡

除了平面鏡，生活中也常見到凸面鏡和凹面鏡。不銹鋼勺子的里、外兩個(gè)表面就相當(dāng)于凹面鏡和凸面鏡。

凸面鏡和凹面鏡都屬于球面鏡。

不銹鋼勺子的內(nèi)表不銹鋼勺子的外表

面相當(dāng)于凹面鏡面相當(dāng)于凸面鏡

1.凸面鏡的特點(diǎn)及應(yīng)用

凸面鏡的表面是凸起的，當(dāng)光線射到凸面鏡后，反射光線要向外發(fā)散開來，對光線有發(fā)散的作用。

汽車的后視鏡和街頭路口的反光鏡都是凸面鏡，凸面鏡能起到擴(kuò)大視野的作用。

-

2.凹面鏡的特點(diǎn)及應(yīng)用

（1）凹面鏡的表面是凹進(jìn)去的，能夠會聚光線。

（2）當(dāng)平行光線射到凹面鏡后，光會聚于一點(diǎn)（叫焦點(diǎn)）。凹面鏡對光線有會聚作用。

（3）利用光的可逆性可以將焦點(diǎn)發(fā)出的光變?yōu)槠叫泄?/p>

（4）凹面鏡的應(yīng)用

汽車前燈的反光裝置、利用凹面制成的太陽灶等。

汽車前燈的反光裝置利用太陽能灶燒開水

【典例4】手電筒中的反光碗如區(qū)所示，它可以使光線更加集中，從圖中可看出，反光碗實(shí)際是一種面

鏡，它對光線具有作用。卡車、貨車等大型車輛為了開闊視野應(yīng)選____面鏡作為后視鏡。

【課堂總結(jié)】

一①像和物大小相等；

_一②像和物到鏡面的距離相等;

特點(diǎn)--③像和物的連線垂直于鏡面;

平

面L④成虛像。

鏡原理——光的反射定律。

成

像應(yīng)用——①成像；②改變光路。

①凸面鏡：凸面鏡對光有發(fā)散作用，可擴(kuò)大視野;

②凹面鏡：凹面鏡對光有會聚作用。

【課堂練習(xí)】

i.如圖，人在屋內(nèi)站在豎直的平面鏡前，下列說法正確的是（）

A.人在鏡子里的像是實(shí)像

B.人遠(yuǎn)離平面鏡，她與像的距離變大

C.人靠近平面鏡，她在鏡中的像變大

D.屋內(nèi)燈光熄滅，看到人在鏡中的像更明亮

2.檢查視力的時(shí)候，視力表放在被測者頭部的后上方，被測者設(shè)別對面墻上鏡子里的像（如圖所示），

視力表在鏡中的像與被測者相距（）

A.2.9mB.2.5mC.4.6mD.5m

3.如圖所示，在“探究平面鏡成像特點(diǎn)''的實(shí)驗(yàn)中，小亮準(zhǔn)備了兩支完全相同的蠟燭A和B,將點(diǎn)燃的蠟

燭A放在玻璃板的前面，他通過玻璃板能夠看到蠟燭A在玻璃板后面所成的像.下列說法正確的是

（）

玻璃

A.蠟燭A所成的像可以用光屏承接

B.蠟燭A靠近玻璃板時(shí)像的大小不變

C.為了更好的觀察像的位置，應(yīng)點(diǎn)燃蠟燭B

D.多次改變蠟燭A的位置是為了減小誤差

4.如圖所示，一只鳥M站在水中，此時(shí),鳥的一側(cè)與水中各出現(xiàn)一個(gè)“影”N和尸。以卜.說法正確的是

)

M

P

A.P是鳥”在水中反射形成的實(shí)像B.N是鳥M在水中折射形成的虛像

C.N與尸的大小一定相同D.尸與M的大小?定相同

5.汽車前燈的反光罩，相當(dāng)于凹面鏡，它對光線有作用；汽車兩側(cè)的后視鏡是（選填“平面

鏡'"凸面鏡’'或"凹面鏡”）.