平面镜成像---知识点、经典例题、习题

课题平面镜成像

教学目标了解并能描述平面镜成像特点；初步了解凸面镜和凹面镜及其应用；

重点、难点平面镜成像特点

教学内容

一、知识点梳理复习

1、光的反射类型：

镜面反射(光滑表面、反光、刺眼) 、漫反射（粗糙表面、各个方向）

注：1、镜面反射和漫反射均遵循光的反射定律； 2、光反射时，光路可逆，如下图。

2、平面镜成像特点

实验名称：探究平面镜成像的特点.

实验目的：探究物与像到镜面的距离, 物、像的大小关系

实验器材：两支大小形状相同的的蜡烛、一块玻璃板、玻璃板支架、一个光屏、一把直尺、一张纸和火柴.

实验步骤：参照如图2-3-1所示的步骤完成实验：

(1)将玻璃板垂直架在纸上，在玻璃板前面立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其后面的蜡烛的像；

(2)将另一未点燃的蜡烛放在玻璃板后，前后左右移动，直到看上去这支蜡烛与前面蜡烛的像重合，此时后面的蜡烛就代替等同于前面蜡烛的像，此时对比物与像的大小关系；

(3)用直尺量出此时蜡烛和像到玻璃板的距离，并记录；

(4)改变燃着的蜡烛到玻璃板的距离，连做两次，分别观察蜡烛与像的大小关系，量出蜡烛与像到玻璃板的距离，分别记录下来；

(5)将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像；

(6)将玻璃板稍微倾斜一下，不再与桌面垂直，看一看像的变化，还能重合吗?

(7)整理实验器材，结束实验.

实验结果：平面镜所成像的大小和物体的大小相等；像到平面镜的距离与物到平面镑的距离相等；平面镜成的是虚像，一句话概括：物与像关于镜面对称(距离相等、大小相等),成虚像.

实验存在的问题分析：

(1)用玻璃板代替平面镜

玻璃既能反光又能透光，用玻璃板代替平面镜是为了准确的找到像的位置,便于比较物与像的大小关系及测定物与像到镜面的距离.

(2)实验时选用的玻璃板要薄些，如果用厚玻璃做这个实验，玻璃的两个表面都会发生反射，会看到两个不重合的像，不利于实验.

(3)两只完全相同的蜡烛

让没有点燃的蜡烛与像重合，这只蜡烛的位置也就是像的位置，这样做的目的是为了便于比较像和物的大小.

(4)无论怎样移动物像都无法重合

实验中使玻璃板与白纸垂直，否则，会出现玻璃板后的蜡烛无论怎样移动.都不能与前面蜡烛的像重合的现象(玻璃板倾斜时，像成在玻璃板的斜上方).

平面镜成像特点：

（1）平面镜成的像和物体等大。

（2）像和物到平面镜的距离相等。

（3）像与物的连线与平面镜垂直。

（4）平面镜成的是正立的虚像。

（5）、平面镜的作用：（1）成像（2）改变光的传播方向（潜望镜）

5、虚像和实像

虚像：非实际光线而是光线的反向沿长线会聚而成的像。

实像：实际光线会聚而成的像叫实像。

在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。它们的共同点是都能被人眼观察到，即都有光线射入人眼。它们的不同点是：实像可以成在光屏上，如小孔成像，照像机成像、幻灯机成像均是实像；而平面镜成像，放大镜成像均是虚像。实像是光线的实际会聚而成，而虚像则是由发散的反射光线或折射光线的反向延长线会聚，形成虚像。

3、用垂直等距和光路图找物体的像。光路图的画法。

画图中的实线和虚线：

(1)实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方向；

(2)反向延长线不是实际光线，所以用虚线画，不加箭头；

(3)实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒；

(4)法线等辅助线要用虚线画。

4、球面镜

凹面镜：（1）作用：会聚光线（2）应用：太阳灶、汽车头灯

凸面镜：（1）作用：发散光线（2）应用：汽车后视镜

6、凸面镜和凹面镜

（1）用球面的外表面作为反射面的叫做凸面镜，用球面的内表面作为反射面的叫做凹面镜。（2）凸面镜对光有发散作用，凹面镜对光有汇聚作用。

（3）凸面镜和凹面镜都遵循光的反射定律。

（4）凸面镜成缩小的像，能扩大视野范围。

二、

经典例题

[例1] (2010·上海)根据平面镜成像特点，在图2-3-3 中画出物体AB 在平面镜MN 中所成的像.A B ''

剖析 平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等,且连线与平面镜垂直，即像和物体关于平面镜对称，所以先做A 、B 于平前镜的对称点，晟后连接即是物体的像.

答案 作A 、B 关于平面镜的对称点A B ''、最后连接A B ''，如图2-3-4所示.

[例2] 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，如图2-3-5所示是这位同学做完实验后在白纸上留下的记录，其中M 、N 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什么？

(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什么？

剖析 点燃的蜡烛在玻璃面上可以成像；又因为玻璃具有透光性，在玻璃的另一侧不仅可以看到像,还可以看到另一支蜡烛，这样便于移动蜡烛，使它与点燃的蜡烛的像重合，来确定蜡烛像的位置，本次实验中像和物到镜面的距离一次相等另一次不等，不能总结出“像和物到镜面的距离相等”的结论，出现两个像的原因是因为玻璃有一定厚度，玻璃的两个表面都能成像.

答案 (1)容易确定像的位置；(2)不能，因为两次实验记录的像和物到玻璃的距离，一次相等

一次不相等，没有共同特点；(3)玻璃有一定的厚度，玻璃的两个表面都能反射光线，并分别能成像.

题型3 关于平面镜成像原理的考查

[例3]画出图2-3-6中，从光源S点发出的光线经镜面MN反射后过P点的反射光线.

剖析由平面镜成像的原理可知，像是所有反射光线反向延长线的交点.因而S点发出的光线经

镜面MN反射后过P点的反射光线，它的反向延长线必然通过像S'点.

答案要先作光源S 的像点，利用对称性得像S'的位置，如图2-3-7所示.连结S'P，交平面

镜MN于A点，则AP就是所求的反射光线.

四、课堂练习

1. 位于我市市中心的镜湖因水清可鉴，形似圆镜而得名，湖水“水清可鉴”是由于光可以在水面

发生(填“镜面”或“馒”)反射，能形成物体(填“实像”或“虚像”).春日的镜湖

公园分外妖娆，鸟语花香、绿柳成荫，从物理学的角度分析，“鸟语”是通过传播到人的耳

中的；人们闻到“花香”说明；“柳荫”是由于光的形成的.

2.“北风乱/夜未央/你的影子剪不断/徒留我孤单/在湖面/成双/”是《菊花台》中的一段歌词，“你

的影子”成因是,“成双”是和成双，这是现象.

3. 如图2-3-20的四种情景，属于光的反射现象的是（）

4.在探究“平面镜成像的特点”的实验中：

(1)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿一支没有点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动，直

到跟前面那支蜡烛的像.若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏, 观察到玻璃板前点燃蜡烛的像.(填“能”或“不能”).

(2)记录了如下表中的实验数据

物距/cm 像距/cm 像与物大小比较

第一次等大

第二次等大

实验表明，像与物体的大小. 像到平面镜的距离物体到平面镜的距离.

5.汽车是大家很熟悉的，但是你知道汽车的挡风玻璃为什么不竖直安装吗？有人说，挡风玻璃倾斜

安装是为了减少行车的阻力，使车身造型美观，其实从行车安全来讲，倾斜安装还有重要作用，

你能运用所学的光学知识来分析吗？

6、（06潍坊）芭蕾舞演员练习时，站在平面镜前2m处，则她在镜中的像与她的距离是( )

7、一只小鸟在平静的湖面上方飞过，当小鸟距水面3m时，小鸟在湖面的“倒影”是 (选填