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平面鏡成像知識講解
知識點1. 平面鏡:成像特點:等大,等距,垂直,虛像
①像、物大小相等
②像、物到鏡面的距離相等。
③像、物的連線與鏡面垂直
④物體在平面鏡裡所成的像是虛像。
1) 成像原理:光的反射定理;作用:成像、 改變光路。
2) 實像和虛像:
實像:實際光線會聚點所成的像;可以用光屏承接
虛像:反射光線反向延長線的會聚點所成的像,不可以用光屏承接
典例分析
典例:(2019•恩施州)當人遠離平面鏡時,将會出現的現象是( )
A.像變小,像到鏡面的距離變小
B.像變大,像到鏡面的距離變大
C.像不變,像到鏡面的距離變大
D.像不變,像到鏡面的距離不變
【分析】根據平面鏡的成像特點是成等大正立的虛像,且物距與像距相等,對各選項逐一分析即可作出判斷。
【解答】解:
因為平面鏡是成等大正立的虛像,所以當人遠離平面鏡時,像的大小不變;故AB錯誤;
因為平面鏡的成像特點是物距與像距相等,所以當人遠離平面鏡時,像到鏡面的距離變大。故C正确,D錯誤。
故選:C。
知識講解
知識點2. 探究平面鏡成像的特點
【實驗目的】:
探究平面鏡成像特點
【實驗器材】:
兩支完全一樣的蠟燭、一塊玻璃闆、一個光屏、火柴、刻度尺
【實驗步驟】:
①将玻璃闆垂直置于桌面,在玻璃闆的一 側立一支點燃的蠟燭,透過玻璃闆觀察其另一側面的蠟燭的像。
②将光屏放在像的位置,不透過玻璃闆,直接觀察光屏上有無像。
③将相同的未點燃的蠟燭放在像的位置,觀察像與蠟燭的大小關系。
④移到蠟燭的位置,觀察其像的大小有無變化。
⑤量出蠟燭和像到玻璃闆的距離。
【實驗數據】:
像與物的大小關系
物體與玻璃的距離(cm)
像與玻璃的距離(cm)
物像連線與鏡面的關系
【實驗結論】:
平面鏡成像特點:
1.像和物大小 相等 ;
2.像到鏡面的距離和物到鏡面的距離 相等 ;
3.像和物的連線與鏡面 互相垂直 ;
4.平面鏡所成像是 虛 像。
【考點方向】:
1、平面鏡成像的原理是:光的反射。
2、鏡面的選擇與放置:用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面鏡的目的是 便于确定像的位置 ;由于玻璃闆的前後表面均能反射成像,為了減小兩個像之間的幹擾,玻璃闆要 薄 一些較好。放置時玻璃闆要和紙面 垂直 ,否則玻璃闆後的蠟燭無法與像完全重合 。
3、像的位置與大小:選取兩段完全相同的蠟燭的目的是 為了比較像與物的大小關系 ,拿一支沒有點燃的相同蠟燭在玻璃闆後尋找蠟燭像的位置時,眼睛應在玻璃闆前側從不同角度觀察,同時移動玻璃闆後面的蠟燭,直到跟前面那支蠟燭的像 完全重合,說明 :像和物的大小相等 。
(1)鏡前蠟燭點燃,目的是成像清晰 ;鏡後蠟燭不點燃,替代鏡前蠟燭的像,用到了“等效替代法”。
(2)平面鏡成像是光的反射現象,在 鏡前 反射光線所在的區域可以觀察到物體的像,在鏡後無法觀察到物體的像,因為鏡後沒有反射光線進入人眼。即“鏡前觀察,鏡後成像”。
4、多次測量探求規律:要分析像距和物距的關系,就要改變物距并用刻度尺多次測量記錄像距和物距,比較得出像距等于物距的結論,多次測量的目的是 得出普遍結論 。使用有刻度的方格紙,其目的是便于比較 像距與物距的關系 。
5、虛像的理解和應用:人眼逆着反射光線看到鏡後的像點,是反射光線反向延長線的交點,沒有實際光線的會聚,是虛像,光屏 不能 承接。
6、像的亮度:像的亮度取決于物體和環境的光線亮度關系。可以在 較暗 的環境中觀察蠟燭的像;若用棋子或圓斑小人代替蠟燭時,若像不清晰,可以用激光燈照亮棋子或小人 ,注意要照亮朝向鏡面的一側。
7、如果在實驗過程中,垂直于桌面的玻璃闆向蠟燭方向傾斜,那麼看到玻璃闆另一側的像會怎麼變化: 像的大小不變,像的位置會升高,與未點燃的蠟燭不在重合 。
8、評估:
(1)像無法和蠟燭重合,可能是因為 平面鏡放置時與紙面 不垂直 。
(2)分析像距與物距關系時, 一組數據太少,結論沒有普遍性 。
9、結論:平面鏡成像時,像的大小取決于物的大小,像距取決于物距。
典例分析
典例:(2019l棗莊) 如圖甲是探究“平面鏡成像特點“的實驗裝置圖
(1)實驗時,不采用平面鏡面采用透明薄玻璃闆,不僅能觀察到蠟燭的像,也便于 。
(2)在豎立的玻璃闆前點燃蠟燭A,可以看到蠟燭A在玻璃闆後面的像,取一支外形相同但不點燃的蠟燭B在玻璃闆後面移動,直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合。在比較物與像的大小關系時,蠟燭B替代的是 (選填“蠟燭A的像”或“蠟燭B的像”),看到蠟燭是由光的 (填“反射”或“折射”)形成的。
(3)移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏,光屏上 (選填“能”或“不能)呈現蠟燭A的像。
(4)實驗過程中如果玻璃闆沒有垂直架在紙上,而是如圖乙所示傾斜,蠟燭A的像應是 圖中的 (選填“A1”、“A2”或“A3”)。
【答案】(1)确定像的位置;(2)蠟燭A的像;反射;(3)不能;(4)A1。
【解析】(1)該實驗采用透明薄玻璃闆代替日常使用的平面鏡,玻璃闆是透明的,觀察到A蠟燭像的同時,也能觀察到蠟燭B,當蠟燭B和蠟燭A的像重合時,蠟燭B的位置便是蠟燭A的像的位置;
(2)在豎立的玻璃闆前點燃蠟燭A,拿未點燃的蠟燭B豎直在玻璃闆後面移動,人眼一直在玻璃闆的前側觀察,直至它與蠟燭A的像完全重合;在比較物與像的大小關系時,蠟燭B替代的是蠟燭A的像;看到蠟燭是由光的反射形成的;
(3)移去後面的蠟燭,并在所在位置上放一光屏,則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像。所以平面鏡所成的像是虛像;
(4)實驗過程中如果玻璃闆沒有垂直架在紙上,而是如圖所示傾斜,物與像關于鏡面對稱,蠟燭A的像應是圖中的A1;
知識點3. 球面鏡:
1. 凹面鏡:用球面的内表面作反射面。
性質:凹鏡能把射向它的平行光線會聚在一點;從焦點射向凹鏡的反射光是平行光
應用:太陽竈、手電筒、汽車頭燈。
2. 凸面鏡:用球面的外表面做反射面。
性質:凸鏡對光線起發散作用。凸鏡所成的象是縮小的虛像
應用:汽車後視鏡
典例分析
典例:(泰安中考)倫敦奧運會聖火于5月11日在奧運會發源地--希臘奧林匹亞的赫拉神廟前利用凹面鏡點燃,如圖所示。利用凹面鏡采集聖火的過程屬于下列哪種光現象?( )
A.光的直線傳播 B.光的反射
C.光的色散 D.光的折射
【分析】凹面鏡對光線有會聚作用,可以将平行光線會聚在一點,也可以将焦點發出的光線變為平行光線射出,可用來制作太陽竈和手電筒的反光裝置。
【解答】解:
太陽光照射到凹面鏡經反射後可以會聚在一起,凹面鏡的焦點處将會聚集大量的太陽能,溫度很高,可以加熱或點燃物體;
故選:B。
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