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第三章 光和眼睛 3.3探究平面镜成像特点,平面镜成像的特点,平面镜成的像大小与物体大小相等.,说明：在探究平面镜成像时用玻璃板代替平面镜的原因是平面镜是不透明的，用平面镜做实验无法找到像的位置，所以用玻璃板来代替.在探究平面镜成像时取两支相同的蜡烛的目的是探究平面镜所成的像与物体的大小关系.玻璃板要竖立放置是为了蜡烛与像重合.使用光屏的目的是探究平面镜成的是虚像还是实像.由于玻璃板有一定的厚度，测量物与像到镜面的距离时应选取点燃蜡烛这侧的镜面.1平面镜成像的特点,例1 如图3-3-1所示是利用透明玻璃探究平面镜成像特点的实验示意图，下列说法正确的是( ) A.蜡烛远离玻璃板的过程中，蜡烛的像始终等大 B.像的大小与蜡烛到玻璃板的距离有关 C.把光屏放在玻璃板后像所在的位置，像会成在光屏上 D.用玻璃板代替平面镜是为了能在玻璃板后成一实像,图3-3-1,解析：蜡烛通过玻璃板成的像是等大、正立的虚像，只要蜡烛的大小不变，像的大小就不变，像的大小只与蜡烛本身有关，故A正确，B错误；因平面镜成的像是虚像，所以不能在光屏上呈现，故C错误；用玻璃板代替平面镜，目的是确定像的位置与大小，并不会成实像，故D错误. 答案：A,平面镜成像的特点：像与物的大小相同，像与物到镜面的距离相等，像与物的对应点连线与镜面垂直，成虚像；在探究平面镜成像特点时，用玻璃板代替平面镜，是为了确定像的位置与大小,平面镜成像的原理,平面镜所成的像为虚像，不能用光屏承接.,关于平面镜成像，无论镜子大小，只要发生了光的反射就能形成物体完整的像.镜子的大小只会影响观察到像的范围的大小，镜子大，能观察到的像的范围就大，反之，范围就小.,例2 (潍坊中考) 如图3-3-2所示，小明同学身高1.8 m，家里装修时要在墙上安装一个竖直的平面镜，为了能从平面镜中看到自己的全身像，平面镜的最小长度应为( ) A.30 cm B.60 cm C.90 cm D.120 cm,图3-3-2,解析：如图3-3-3所示，A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置.EF为平面镜的位置，由平面镜成像特点可确定A、C、B为A、C、B的像，因为OC=OC，所以OC= CC，根据三角形中位线的性质可知，EF AB AB，EF为平面镜的最小长度，AB为小明的身高，所以镜的长度应为小明身高的一半，小明身高1.8 m，则平面镜的最小长度为0.9 m.故选C. 答案：C,图3-3-3,根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称.分别找出小明的头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像的特点画图，结合三角形中位线可计算得平面镜的长应为人身高的一半，镜的上端应在人的头顶和眼睛之间距离的中点位置.,利用平面镜成像作图,例3 如图3-3-4所示，AB、CD是发光点S发出光线的两条反射光线，在图中画出发光点S和它在平面镜中的像S. 图3-3-4 图3-3-5 解析：先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S，再通过平面镜作出S的对称点S,S即为发光点，如图3-3-5所示. 答案：如图3-3-5所示,本题的另一种作图方法：反射光线、入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，由此作出两条反射光线的入射光线，两条入射光线的交点即为发光点.再作发光点关于平面镜的对称点即为像点.,平面镜的应用,例4 如图3-3-6所示为潜望镜的结构示意图，通过这样的潜望镜看到物体AB的像是( ) A.倒立、放大的虚像 B.正立、等大的虚像 C.倒立、放大的实像 D.正立、缩小的实像,图3-3-6,B,潜望镜的原理是地面上的、远处的景物反射的光照射到潜望镜上的平面镜上，再反射到下面的平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见地上面的以及远处的景物.,解析：通过潜望镜观察到的物体是经平面镜两次反射所成的像，实质还是平面镜成像，所以所成的像仍然是等大的虚像，故选B.,凸面镜和凹面镜,凸面镜成的像比实际物体小，凹面镜成的像比实际物体大.,没有正确理解平面镜成像特点,例5 某同学从远处走向一面穿衣镜，他在镜中像的大小及像和人之间距离的变化正确的是( ) A.像大小不变，像和人之间的距离变小 B.像变大，像和人之间的距离变大 C.像变大，像和人之间的距离变小 D.像大小不变，像和人之间的距离不变,解析：物体在平面镜中成的像的大小跟物体的大小有关，跟其他因素无关；某同学从远处走向平面镜，人的大小不变，像的大小不变；物、像到平面镜的距离相等，人到平面镜的距离减小，像到平面镜的距也减小，所以像和人之间的距离减小.故选A. 答案：A,错解:C 注意：根据错误的生活经验,当感觉到我们走向穿衣镜时，会看到镜中的像逐渐变大，像和人之间的距离逐渐变小，因而错选C.,题型一 探究平面镜成像规律,例6 (江苏常熟月考)小明在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，取两支完全相同的蜡烛A和B进行实验，如图3-3-7甲所示. （1）为便于观察，该实验最好在较_（填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行. （2）小明点燃玻璃板前的蜡烛A，他应该在玻璃板_ （填“前”或“后”）观察，调整玻璃板后的蜡烛B的位置，直到看上去B和A的像_，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置.,黑暗,前,重合,位置. （3）若将光屏放在玻璃板后像所在的位置，像_ （填“能”或“不能”）成在光屏上. （4）玻璃板的前后两面都可以反射成像，所以实验中通常会选用较薄的玻璃板.当把笔尖触到较厚的玻璃板上时（如图乙），看到笔尖的像与笔尖相距4 mm，则玻璃板的厚度约为_ cm. 甲 乙,图3-3-7,0.2,不能,解析：（1）在较明亮的环境中，很多物体都在反射光线，干扰人的视线；在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮，所以应在比较黑暗的环境中进行实验.（2）点燃A蜡烛，在玻璃板前面通过玻璃观察，同时小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置.（3）因为虚像不能用光屏承接，所以光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上不能承接到像.（4）因为像距等于物距，所以4 mm等于物距与像距之和，故平面镜的玻璃厚度是2 mm=0.2 cm.,题型二 利用平面镜成像作图,例7 根据平面镜成像的特点，画出图3-3-8中物体AB在平面镜中所成的像.（保留作图辅助线） 图3-3-8,解析：平面镜成像的特点是像与物大小相等、到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直、左右互换，即像与物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像.分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A、B，用虚线连接A、B，AB即为AB在平面镜中的像.如图3-3-9所示. 答案：如图3-3-9所示,图3-3-9,题型三 平面镜成像的应用,例8 如图3-3-10甲所示为一个反射式路灯，图乙中S为灯泡位置，图中已画出灯泡射出的两条最边缘的出射光线.MN是一个可以调节倾斜程度的平面镜.请在图乙中画出灯S此时照亮路面的范围（保留作图中必要的辅助线）；请提出一种能够增大灯照亮范围的方法_. 甲 乙,图3-3-10,解析：根据平面镜成像特点作出灯S的像点S， 分别延长灯泡射出的两条最边缘的出射光线交平面镜于O1、O2，连接SO1、SO2即可作出灯S照亮路面的范围AB；从作图的过程中可以发现，当减小灯与平面镜的距离或改变平面镜的倾斜程度时，都可以增大灯照亮范围. 答案：如图3-3-11AB所示减小灯与平面镜的距离（或改变平面镜的倾斜度等）,图3-3-11,例9 小丽为小明表演了一个“水火相融”的小魔术.她先用一块透明的薄玻璃板，将桌子分割成甲、乙两个区域后，用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分.小丽在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯，且里面浸没着一支蜡烛A，并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛B.准备就绪后，小丽请小明坐在乙区域一侧的某点P（如图3-3-12所示），并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃，在小丽一只手麻利地在小明眼前绕过的同时，另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN.当小明沿着小丽的手指望向蜡烛A时，奇迹出现了：蜡烛A竟然在水中燃烧了！,图3-3-12 （1）请根据光学知识判定：小丽是怎样选取和放置蜡烛的？ 【选取蜡烛】使蜡烛A、B满足_的条件. 【确定位置】在蜡烛A的位置确定后，不借助刻度尺如何确定蜡烛B的位置？ _.,甲 乙,点燃蜡烛B，并调节B的位置，使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合,完全相同,（2）请你依据所学的光学知识解释小丽悄悄地将挡板拉开的目的. _.,让蜡烛B发出的光通过缝隙MN射到玻璃板上，使其反射光线进入小明的眼睛（或蜡烛B发出的光经玻璃板反射后通过缝隙MN射入小明的眼中）,使小明看到与蜡烛A重合的B的像,解析：（1）【选取蜡烛】两支蜡烛长短或粗细不同时，会出现不能完全重合的现象，所以必须保证两支蜡烛完全相同，这样后面的蜡烛才能和前面蜡烛的像完全重合.【确定位置】根据玻璃板的透光性，取两个等大的蜡烛A和B，把A蜡烛摆在玻璃板前面，点燃蜡烛B，并调节B的位置，使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合，即可确定蜡烛B的位置；小丽悄悄地将挡板拉开，让蜡烛B发出的光通过缝隙MN射到玻璃板上，使其反射光线进入小明的眼睛（或蜡烛B发出的光经玻璃板反射后通过缝隙MN射入小明的眼中），使小明看到与蜡烛A重合的B的像.,解读中考：本节中考重点考查平面镜成像的特点，要求能运用这些特点作光路图解释现象，且要对平面镜成像特点的探究过程相当熟悉.题型以选择题、填空题和作图题为主.,考点一 利用平面镜成像作图,教材第59页“作业第2题” 在平面镜前有一光源S（图3-34），请根据平面镜成像的特点，画出它在平面镜后的像S. 图3-34,例10 (湖北黄石中考)如图3-3-13所示，点光源S置于平面镜前，请画出点光源S的成像光路图. 解析：从点光源S向镜面任意发出两条入射光线，入射点分别是O1、O2，根据光的反射定律，画出这两条入射光线的反射光线；将这两条反射光线反向延长，相交于点S，点S即为点光源S在平面镜中所成的像. 答案：如图3-3-14所示,图3-3-13,图3-3-14,例11 如图3-3-15所示是一个魔术箱，箱顶部的中央有一条窄缝，一束光从左侧的小孔射入，从右侧的小孔射出，将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，可遮光板却没有遮住光束，请同学们试着解释这一奇特的现象.,核心素养,图3-3-15,解析：此题通过人们喜欢的魔术考查光的反射知识，首先知道光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出的特点，然后再根据平面镜对光线的作用，即可解答. 答案：解法一:光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出,光线的方向没有发生改变，其实就是三块平面镜的反射，如图3-3-16所示.,图3-3-16,解法二:光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出,光线的方向没有发生改变，其实就是四块平面镜的反射，如图3-3-17所示.,图3-3-17,
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