2024-2025學年八年級物理上冊4.3平面鏡成像導學案含解析新版新人教版

Page1第3節(jié)《平面鏡成像》【學習目標】1．探究平面鏡成像的特點。2．理解平面鏡成像的原理3．理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象，平面鏡成像作圖。4．初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應用?！緦W習重點】1.平面鏡成像原理。2.試驗探究平面鏡成像的特點。【學習難點】1.虛像是怎樣形成的。2.凹面鏡與凸面鏡的作用?！咀灾黝A習】1.平面鏡是指反射面是平面的鏡子，平面鏡能成像是利用了光的反射.平面鏡可以變更光的傳播方向.2.平面鏡成像的特點：成的是虛（填“虛”或“實”）像，物體大小與像的大小相等，物體到鏡面的距離與像到鏡面的距離相等，物與像的連線與鏡面垂直，即物與像相對于鏡面對稱.3.球面鏡分為凹面鏡和凸面鏡，它們工作時遵循光的反射定律.4.將一束平行光照在凸面鏡上，使平行光束發(fā)散；照在凹面鏡上，使平行光束會聚.【合作探究】探究一：平面鏡成像的特點1.提出問題生活中我們常常照鏡子，平面鏡成像時，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么樣的關(guān)系？2.猜想假設結(jié)合自己照鏡子的經(jīng)驗，對以上兩個問題進行合理的猜想：（1）在平面鏡中，你的像的大小跟你的大小相等。（2）你在平面鏡中的像到鏡面的距離與你到鏡面的距離相等。3.設計試驗與進行試驗：（1）試驗器材：薄玻璃板、白紙、兩根相同的蠟燭、火柴、刻度尺、支架。①試驗綜合用玻璃板代替平面鏡是因為：便于確定像的位置；②選取兩支完全相同的蠟燭是因為：便于比較像和物的大小；這種方法叫替代法。③刻度尺的作用是為了測量像與物到玻璃板的距離④為什么要多次測量像到平面鏡的距離、物到平面鏡的距離：避開試驗結(jié)論的偶然性，以便得到普遍規(guī)律。（2）試驗步驟：①如圖所示，在桌面上鋪一張白紙，沿著紙中間的直線上豎直放置一塊玻璃板作為平面鏡。②把一支點燃的蠟燭A放在鏡前，視察它在平面鏡中所成的像。③將另一支沒有點燃的,與A同樣大小的蠟燭B直立在平面鏡后面移動，直到看上去它似乎被點燃一樣，說明B跟蠟燭A的像重合，蠟燭B此時的位置就是蠟燭A的像的位置，在紙上登記這個位置。④變更玻璃前蠟燭的位置，把試驗再做兩次，每次都登記兩支蠟燭的位置.⑤移去蠟燭B，取一張白紙放在蠟燭B的位置，視察白紙上是否有蠟燭A的像出現(xiàn)。不能(選填“能”或“不能”)出現(xiàn)蠟燭A的燭焰的像，這說明平面鏡成的是虛像。⑥移開玻璃板，將把蠟燭A和蠟燭B的位置用直線連起來，用刻度尺分別測量它們到玻璃板的距離。并將相應試驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)記錄在下表中：次數(shù)蠟燭到

面鏡的

離∕cm蠟燭的像到平面鏡距離∕cm蠟燭的像與蠟燭大小關(guān)系16.06.0大小相等29.59.5大小相等311.611.6大小相等…（3）試驗反思：①在探究活動中對玻璃板放置的要求是豎直放置;若玻璃板沒有豎直放置，視察到的現(xiàn)象是玻璃板后面的蠟燭與前面蠟燭的像不能重合。②為便于視察，該試驗最好在較黑暗環(huán)境中進行（選填“較光明”或“較黑暗”）；③玻璃板選薄的還是厚的？為什么？選薄的，因為玻璃板太厚，玻璃板前后表面都會成一個像（即重影），不易確定像的位置。4.分析與論證：（1）平面鏡所成像是正立（選填“倒立”或“正立”），像的大小與物體的大小相等。（2）平面鏡所成的像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離相等。（3）平面鏡所成的像和蠟燭的連線與鏡面垂直。（4）每次把光屏放在蠟燭A成像的位置視察，結(jié)果發(fā)覺：光屏上都沒有（選填“有”或“沒有”）蠟燭像的出現(xiàn)，試驗說明：平面鏡所成的像是虛像。5．試驗結(jié)論：平面鏡成像的特點：（1）像和物體的大小相等；（2）像和物體到鏡面的距離相等。（3）像和物體的連線與鏡面垂直；（4）成的像是正立的虛像；（選填“實”或“虛”）

探究二：平面鏡成虛像問題：在試驗中，玻璃板后面并沒有點燃的蠟燭，我們?yōu)槭裁茨芸吹讲ＡО搴竺嬗腥紵臓T焰？1.平面鏡成像的原理是光的反射．2.用光的反射來分析平面鏡成像的原理(1)在蠟燭上任選一點S。(2)S點會發(fā)出多數(shù)條光線，其中一部分會經(jīng)過平面鏡反射進入人眼。(3)因為人眼總是感覺光沿直線傳播，所以人眼逆著反射光線看過去，就感到光線是由反射光線的反向延長線在鏡后的交點S′發(fā)出的。S′就是S在平面鏡中的像;如圖所示。(4)物體上的每個點在鏡子里都有一個虛像點，全部的像點就組成整個物體的虛像。3.平面鏡所成的像是反射光線的反向延長線相交而成的，不是實際光線相交而成的，故為虛像。4.利用平面鏡成像特點畫光路圖請在圖中畫出物體AB經(jīng)平面鏡所成的像A′B′，并保留作圖痕跡。探究三：平面鏡的應用1.利用平面鏡成像在一些狹小的商店內(nèi)墻上多掛幾面鏡子，可以給人空間增大了的感覺。利用平面鏡可以通過成像來增大空間感。如利用平面鏡來梳妝裝扮、舞蹈演員利用平面鏡矯正動作、醫(yī)生檢查牙齒用的口鏡等。（2）變更光的傳播方向潛水艇上常常用到的潛望鏡，就是這種原理的應用。潛望鏡中安裝的相互平行且與水平方向成45°角的兩塊平面鏡。投影儀、顯微鏡的反光鏡(四周光線較強時運用)等。探究四：凸面鏡凹面鏡1.球面鏡反射面是球面的一部分的鏡子叫球面鏡.（1）用球面的外表面作反射面的叫凸面鏡.①凸面鏡的性質(zhì)：對光有發(fā)散作用。②凸面鏡的應用：汽車后視鏡是凸面鏡，（2）用球面的內(nèi)表面作反射面的叫凹面鏡.①凹面鏡的性質(zhì)：對光有會聚作用。②依據(jù)凹面鏡會聚光的性質(zhì)，可以制作太陽灶，天文學家們用凹面鏡作大型反射式望遠鏡，還有耳鼻喉科醫(yī)生用凹面鏡會聚光視察耳道狀況等.依據(jù)光的反射的可逆性，利用凹面鏡還可以獲得平行光，而汽車頭燈是利用凹面鏡來反射光的。【精講點撥】1.探討平面鏡成像特點時，物像到平面鏡的距離、物像連線與平面鏡的關(guān)系。探討這些問題，確定像的位置是關(guān)鍵，像的位置用蠟燭B與蠟燭A的像重合來確定，試驗中既能看到蠟燭A的像，又能看到蠟燭B，要采納透亮的玻璃板。2.探討物像的大小采納的是等效替代法，把蠟燭A的大小用蠟燭B來代替。3.當試驗環(huán)境光線較暗時，試驗現(xiàn)象會更加明顯。4.當玻璃板沒有豎直放置時，所成的像在桌子的上方或下方，就不能使代替的蠟燭完全與像重合。5.對比小孔成像、平面鏡成像可知：實像是由實際光線會聚而成，虛像不是由實際光線會聚而成，而是由實際光線的反向延長線會聚而成.【歸納整理】【當堂練習】1.（2024大連市）舞蹈演員站在豎直放置的平面鏡前，她到鏡面的距離是0.5m。則她在鏡中的像是（）A.實像，像到鏡面的距離是1m B.虛像，像到鏡面的距離是1mC.實像，像到鏡面的距離是0.5m D.虛像，像到鏡面的距離是0.5m【答案】D【解析】平面鏡成的像是虛像，平面鏡所成的像與物到鏡面的距離相等，她到鏡面的距離是0.5m，像到鏡面的距離是0.5m。故選D。2.（2024株洲市）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”。關(guān)于詩中描繪場景的物理說明正確的是（）A.荷花在水中的像比荷花小一些 B.水越深像就越遠C.蜻蜓無法在水中成像 D.水面相當于平面鏡【答案】D【解析】A．依據(jù)平面鏡成像規(guī)律，荷花在水中的像和荷花大小一樣，故A錯誤；B．依據(jù)平面鏡成像規(guī)律，水深與像的遠近無關(guān)，與荷花到水面的距離有關(guān)，故B錯誤；C．倒影屬平面鏡成像現(xiàn)象，其原理是光反射，蜻蜓也會在水中成像，故C錯誤；D．水面是一種反射面，安靜的水面是平直的，所以安靜的水面相當于平面鏡，故D正確。故選D。3.（2024湖南省衡陽市）關(guān)于做探究平面鏡成像試驗，下列說法正確的是（）A．試驗中所成的像可用光屏承接 B．試驗中所成像的大小會隨物體位置的變更而變更 C．該試驗須要選擇兩支大小相同的蠟燭 D．多次進行試驗，主要是為了減小測量誤差【答案】C【解析】A、平面鏡成的像是虛像，虛像不能呈現(xiàn)在光屏上，故A錯誤；B、平面鏡成像與成像物體大小相等，像的大小不會隨物體位置的變更而變更，故B錯誤；C、選擇相同的兩個蠟燭，這是為了便于比較物像的大小關(guān)系，故C正確；D、為避開試驗的偶然性得出具有普遍性的結(jié)論，要進行多次試驗。故D錯誤；故選：C。4.（2024湖北鄂州）以下描述中與光的直線傳播現(xiàn)象有關(guān)的是（）A.形影相隨 B.空中樓閣 C.對鏡貼花黃 D.水中撈月一場空【答案】A【解析】形影相隨指影子隨著物體移動，是光的直線傳播；空中樓閣是由于光的折射現(xiàn)象；對鏡貼花黃指人對著鏡子梳妝裝扮，水中撈月是平面鏡成像，均是光的反射現(xiàn)象，A符合題意，BCD不符合題意。故選A。5.（2024綏化市）小明站在穿衣鏡前3m處，以1m/s的速度勻速靠近穿衣鏡，下列說法正確的是（）A.穿衣鏡中小明的像漸漸變小 B.以穿衣鏡為參照物小明總是靜止的C.穿衣鏡中小明的像是虛像 D.2s后小明走的距離是1m【答案】C【解析】AC．平面鏡所成的像是與物體等大的虛像，小明以1m/s的速度勻速靠近穿衣鏡，穿衣鏡中小明的像不變，成的像是虛像，故A錯誤，C正確；B．以穿衣鏡為參照物，小明相對于穿衣鏡的位置發(fā)生變更，小明是運動的，故B錯誤；D．2s后小明走的距離：s=vt=1m/s×2s=2m。故D錯誤。故選C。6.（2024長春市）小致站在平面鏡前0.5m處，鏡中的像到平面鏡的距離為______m；他遠離平面鏡時，鏡中像的大小______?！敬鸢浮?1).0.5；(2).不變。【解析】[1][2]小致站在距離平面鏡0.5m處，依據(jù)像和物到平面鏡距離相等，所以他的像到鏡面的距離也是0.5m。當他遠離平面鏡時，依據(jù)像和物大小相等，所以他的像大小不變。7.（2024江蘇揚州市）唐代高駢的詩句“綠樹濃陰夏日長，樓臺倒影入池塘?！敝刑N含著一些物理學問：看到“綠樹”是樹葉（填“反射”、“折射”或“汲取”）綠光；“倒影”是正立、（填“放大”、“縮小”或“等大”）的像?！敬鸢浮糠瓷?；等大；虛?！窘馕觥浚?）不透亮物體只能反射與其顏色相同的色光，汲取與其顏色不同的色光。因此，我們看到樹葉之所以呈現(xiàn)綠色，是因為它們反射綠光的原因；（2）樓臺倒影是平面鏡成像現(xiàn)象，是光的反射形成的，倒影是正立、等大的虛像。8.（2024湖北鄂州）小明站在豎直的平面鏡前1.5m處時，他與鏡中像的距離是______m。若小明身高170cm，當他以0.1m/s的速度緩慢向平面鏡走近時，他在鏡中像的高度將______（選填“大于”“小于”或“等于”）170cm，所成的像是______（選填“虛”或“實”）像?！敬鸢浮?1).3.0m；(2).等于(3).虛像【解析】[1][2][3]依據(jù)平面鏡所成的像是正立、等大、對稱的虛像；所以小明站在豎直的平面鏡前1.5m處時，他與鏡中像的距離是3.0m，小明身高170cm，不管他怎么運動，他在鏡中所成的像與他等大，像的高度也為170cm，平面鏡所成的像是虛像。9.（2024黔南州）小麗站在平面鏡前1.5m處視察自己在鏡中的像，鏡中的像是______（選填“虛像”或“實像”），像到平面鏡的距離是_____m，她向平面鏡靠近的過程中，像的大小______（選填“變大”“變小”“不變”）?！敬鸢浮?1).虛像(2).1.5；(3).不變?！窘馕觥縖1]平面鏡成像的本質(zhì)是光的反射形成的虛像。[2]由平面鏡成像特點可知物與像到平面鏡的距離相等，因此像到平面鏡的距離是1.5m。[3]由平面鏡成像特點可知物與像大小相等，她向平面鏡靠近的過程中，像的大小不變。10.（2024廣東省）疫情期間，醫(yī)護人員通過平面鏡檢視防護服的穿戴狀況。醫(yī)護人員在平面鏡中的像是______（選填“實像”或“虛像”）；當醫(yī)護人員走近平面鏡時，人與像之間的距離______，像的大小______（后兩空選填“變大”“變小”或“不變”）。【答案】(1).虛像(2).變小(3).不變【解析】[1]依據(jù)平面鏡成像的特點知，平面鏡成像正立、等大的虛像。[2][3]當醫(yī)護人員走近平面鏡時，人到平面鏡的距離變小，像到平面鏡的距離變小，故人與像之間的距離變小；像的大小不變。11.（2024江蘇宿遷市）作出圖中物體AB在平面鏡中的像A′B′?！敬鸢浮俊窘馕觥竣僮鰽點關(guān)于鏡面的對稱點A′；（做對稱點留下的作圖痕跡是對應點的虛線連線和垂直符號）②作B點關(guān)于鏡面的對稱點B′；③用虛線連接A′B′，A′B′就是AB在平面鏡中的像。如圖所示：12.（2024長沙市）如圖甲是小英同學探究平面鏡成像特點的試驗裝置圖：（1）為了視察到蠟燭清楚