2019-2020年八年級物理上冊 《平面鏡成像》教案 人教新課標版.doc
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2019-2020年八年級物理上冊 《平面鏡成像》教案 人教新課標版 一.教學內容: 平面鏡成像 二. 重、難點: 1. 平面鏡成像特點; 2. 平面鏡成像原理和虛像的概念; 3. 球面鏡的分類; 4. 凹面鏡、凸面鏡的特點及應用。 三. 知識點分析 (一)平面鏡:反射面是平的鏡子。 1. 平面鏡成像原理: (1)平面鏡對光要發(fā)生反射。 (2)人眼確定物體的位置是根據(jù)光的直線傳播。 (3)虛像:由光的反向延長線形成,不能顯示在光屏上。 2. 平面鏡成像規(guī)律: (1)平面鏡成的像是正立的虛像; (2)像與物的大小相等; (3)像與物到鏡面的距離相等。 3. 平面鏡的應用: (1)改變或控制光路; (2)成像; (3)即改變光路又成像。 4. 平面鏡成像作圖: (1)由平面鏡成像特點作圖; (2)求經過某點的反射光線的作圖; 步驟: ①由成像規(guī)律確定像的位置; ②連接像點和題目中規(guī)定的某點(注意:鏡后虛線,鏡前實線;實際光線要標箭頭) ③補齊對應的入射光線和法線。 (3)確定觀察平面鏡成像的范圍。 步驟: ①由成像規(guī)律確定像的位置; ②由物向鏡兩端引入射光線(射向鏡面所有光線的邊界); ③補齊對應的法線和入射光線。 (二)球面鏡:反射面是球面的一部分 1. 凹鏡:反射面是球面的內表面。 (1)凹鏡能把射向它的平行光會聚在一點,這一點叫做它的焦點。 注:每條光線仍遵守反射定律 (2)應用: ①利用凹鏡聚光; ②利用凹鏡得到平行光。 2. 凸鏡:反射面是球面的外表面。 (1)凸鏡對光線起發(fā)散作用,平行光線經凸鏡反射后,反射光的反向延長線的交點叫做它的虛焦點。 (2)應用: ①凸鏡成正立、縮小虛像; ②凸鏡可以擴大視野。 【典型例題】 [例1]人在平面鏡MN中能看到物體AB的像,如圖所示,至少把平面鏡MN上的哪一部分遮住,人就看不見物體的像了?請在圖中畫出來。 分析:本題中人眼能夠看到物體AB的像是因為物體的光經平面鏡反射后射到人眼。因此只要確定射入人眼的那部分反射光線,則這部分反射光線所利用的平面鏡的部分也就知道了。 解答: (1)作出AB在鏡中的像; (2)連接A’C、B’C交平面鏡MN于E、D兩點; (3)如圖所示,DE即為所求作的范圍。 說明:解此類題的方法一般是先用對稱法確定虛像的位置,再根據(jù)虛像的成因確定射入人眼睛的反射光線,進而確定所求的范圍。 [例2] 如圖所示,兩個平面鏡成一定角度放置,在鏡前放一個點光源S,點光源S通過兩個平面鏡分別成虛像S1、S2。畫出在兩個平面鏡前同時看到S在兩平面鏡內像S1、S2的范圍。 分析:S點發(fā)出的光有無數(shù)條射到平面鏡上后被平面鏡反射,若人的眼睛在反射光線的傳播路徑上,人眼就會看見S點的像,其中最遠的兩條反射光線即為由鏡子邊緣M、N或N、K反射的光線,人眼在這兩條反射光線所夾的區(qū)域內能同時看到S點的像。 解答: (1)先用對稱法作出S點在MN、NK中的虛像S1、S2; (2)連接S1M、S1N、S2N、S2K并延長; (3)如圖所示畫箭頭部分所夾區(qū)域即為所求的范圍。 說明:本題主要考察同學們確定平面鏡成像觀察范圍的知識,解決這類題目只需要連接像點和平面鏡的邊緣,得到兩條臨界的反射光線,它們之間所夾的區(qū)域即為能觀察到成像的范圍。對于像本題這樣有兩個平面鏡或兩個平面鏡以上的問題,只需要找到它們的公共區(qū)域即可。 [例3] 在貫通東南西北的大道的十字路口的西南角,豎立一面平面鏡,觀察者在鏡中看到一輛汽車向東行駛至路口轉彎,后向南行駛,則該汽車實際行駛路線應是怎樣的? 分析:本題觀察者在鏡中觀察到的是汽車的像的運動情況,應根據(jù)對稱法確定出汽車真正行駛的路線。 解答:汽車實際行駛的路線是向南行駛至交叉口后向東行駛。 說明:本題涉及了一種咱們常見的交通指示鏡,在高速公路的路口處我們經常會看到類似的裝置,這是一道與實際聯(lián)系比較緊密的題目,也是中考中的一個熱點。在光學部分中與實際生活相聯(lián)系的題目基本上都離不開成像問題,因此,我們應該熟練掌握各種實像、虛像的成像規(guī)律、在實際生活中的應用及像與影的區(qū)別等知識。 [例4] 一發(fā)光點,放在相互垂直的平面鏡前時我們能看到幾個像? 解析:根據(jù)平面鏡成像特點,如圖所示,S在M1中成像S1,S在平面鏡M2中成像S2,S發(fā)出的光線斜射到M1后,其中一部分反射光又射到M2上,發(fā)生第二次反射。那么,第二次反射的光線好像是從S3發(fā)出的,即S點在兩個互相垂直的平面鏡中可成三個虛像。因為S點發(fā)出的光線射到這兩個平面鏡上后最多只能發(fā)生兩次反射。 答案:利用對稱法作圖,分別找出S點在平面鏡M1、M2中所成的虛像S1、S2,同理確定出第三個虛像S3的位置。 說明:本題要求同學們要熟練掌握平面鏡成像規(guī)律、原理和光的反射定律,而且還和實驗現(xiàn)象緊密聯(lián)系。大家在學習的時候要注意觀察實驗,學會分析實驗結論。 [例5] MO和NO兩平面鏡互相垂直,S為光源,如圖所示,請畫出經兩個鏡面兩次反射,最后通過A點的那條光線的光路圖。 解析:本題要求同學們靈活掌握光的反射定律及平面鏡成虛像的原理,即反射光線的反向延長線相交成虛像。若使最后的反射光線通過A點,應須先確定S點在平面鏡中所成的虛像S1、S2,方可將問題解決。 答案:如圖所示,先作出光源S在平面鏡MO中所成的虛像S1。因S1在NO鏡面的“前方”,仍可由NO鏡再第二次成像S2。因為二次反射的光線要通過A點,所以S2、A應在一條直線上,與NO鏡相交于O2, S1、O2在一條直線上,相交MO鏡面于O1,于是SO1為第一條入射光線,O1O2為第一次反射光線,O2A為第二次反射光線,即為所求光線。 說明:解決這類讓反射光線過某點的題目基本思路就是找到像點,連接像點和該點的直線在鏡前部分即為所求的反射光線。像本題這樣有兩個或兩個以上鏡面的情況,注意光的多次反射和形成的多個像點就可以了。 [例6] 一條小河,豎直的堤岸高出水面0.75m,一位身高1.5m的同學站在離岸3m的地方恰好從水中看到河對岸電桿的頂部的像,已知電桿高4.5m,距離河岸3m,求水面寬度。 分析:本題是利用幾何光學測物距的典型例題。在解此類問題時應依據(jù)的物理原理有:平面鏡成像特點、眼睛看到物體在平面鏡中所成虛像的原理等。應用到的數(shù)學知識是:相似三角形對應邊成比例。 解答:如圖所示AB為電桿,A’為桿頂?shù)南?,河面寬度為MN,DE為站在岸邊的同學。由題意可知:BC=NF=0.75m,AB=4.5m, BM=NE=3m,DE=1.5m,AC=CA’=0.75+4.5=5.25m在△NFO和△DEN中有:DE/EN=NF/OF,1.5/3=0.75/OF,OF=1.5(m) 在△NFO和△A’CO中有: NF/OF=CA’/CO,0.75/1.5=5.25/CO,CO=10.5(m) GO=CO—BM=10.5—3=7.5(m)MN=GO+OF=7.5+1.5=9(m) 說明:這是一道學科間的綜合題,這類題目也是中考的一個大熱點。與幾何光學這部分知識聯(lián)系比較緊密的是數(shù)學中的幾何問題,所以,在學習這部分內容時要特別注意幾何知識的復習。另外,準確合理的畫出本題的草圖也是解題的關鍵。同學們在平時的訓練中要注意培養(yǎng)自己把物理情景表示在草圖上的能力。 【模擬試題】(答題時間:40分鐘) 一. 填空題: 1. 汽車頭燈碗是個________面鏡,汽車駕駛室外的觀后鏡是________面鏡。 2. 平面鏡M固定不動,當物體以2米/秒的速度向平面鏡移動,其像相對于平面鏡的速度是______;若物體不動,平面鏡向物體以2米/秒的速度移動,則像相對于物體的速度是______。 3. 如圖1所示,兩塊平面鏡成60角放置,在其鏡前有一物點A,經過兩平面鏡反射總共能生成________個像。 4. 生物顯微鏡的截物臺下裝有一個________鏡,以便使光能會聚到被觀察的物體上。 5. 身高為1.8米的運動員直立在水平地面上,眼睛距頭頂?shù)木嚯x為8厘米,如果他想從豎直掛在墻上的平面鏡里看到自己的腳,這面鏡子的底邊離地面的高度不得超過________米。 6. 如圖2所示,平面鏡M和鉛筆都豎直在桌面上。若平面鏡沿箭頭方向轉60,那么鉛筆在鏡中的像轉過的角度是________。 7. 物體在平面鏡里成______像,像和物體大小______。當物體逐漸遠離平面鏡時,它的像將(填“不變”、“變小”、“變大”) 8. 下面兩圖都是時鐘在平面鏡中成的像,它們的實際時間是甲:;乙:。 甲 乙 二. 選擇題: 1. 如圖3所示,S1和S2是兩個小燈泡,M是平面鏡,下列說法中正確的是( ) A. S1和S2都能經平面鏡形成虛像 B. S1不在平面鏡的正前方,不能經平面鏡成像 C. S2距平面鏡較遠,它經平面鏡所成的像較小 D. 平面鏡越大,S1和S2經平面鏡所成像間的距離越大 2. 下面關于實像和虛像的說法中正確的是(?。? A. 虛像和實像都能通過眼睛觀察到,但虛像不能成在屏上而實像能成在光屏上 B. 虛像一定是人的幻覺,實際上并沒有光線進入人的眼睛 C. 只有實像才能用照像機拍攝,而虛像照相機拍攝不下來 D. 實像才能用眼睛觀察到,虛像不能用眼睛觀察到 3. 如圖所示的是某同學畫的潛望鏡的示意圖。使用這樣的潛望鏡看物體AB的像是( ) A. 放大倒立的實像 B. 縮小倒立的實像 C. 等大正立的虛像 D. 等大倒立的虛像 4. 一人通過平靜的湖,看到水中有一片云彩,這云彩是(?。? A. 光的反射形成的虛像 B. 光的反射形成的實像 C. 光的折射形成的虛像 D. 光的折射形成的實像 5. 物體AB及其在平面鏡中所成的像A’B’如圖所示,其中正確的是(?。? 6. 如圖,一平面鏡豎直放置,一小物體S以a點為圓心,0.5米長為半徑沿順時針作圓周運動,已知a點到平面鏡距離為2米,則S的像的旋轉方向與運動過程中物、像間的最大距離分別為(?。? A. 逆時針旋轉、5米 B. 順時針旋轉、5米 C. 逆時針旋轉、4米 D. 順時針旋轉、4米 三. 作圖題: 1. 有一束光通過A點射到鏡面,反射后過B點,請畫出入射光線和反射光線 2. 圖中S為發(fā)光點,從它發(fā)出的兩條光線經平面鏡反射后的兩條反射光線分別與虛線a、b重合,根據(jù)平面鏡成像規(guī)律在圖中畫出平面鏡,并找出S在平面鏡里的像S。 【試題答案】 一. 1. 凹、凸; 2. 2米/秒、4米/秒; 3. 5; 4. 凹; 5. 0.86; 6. 120; 7. 虛、相等、不變; 8. 3:40、12:05; 二. 1. A 2. A 3. D 4.A 5. C 6.A 三. 1. 2.- 配套講稿:
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- 特殊限制:
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