平面镜成像(平面镜成像原理)

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平面镜成像(平面镜成像原理) 一、平面镜成像

图1

平面镜成像不是一个概念，而是对光学现象的描述。当你照镜子的时候，你可以在镜子里看到另一个“你”。镜子里的“人”就是你的“像”。

平面镜成像:可以通过平面镜将一个物体做成与该物体大小相同的虚像。

二、平面镜成像特点

图2

1.平面镜变成了一个等轴的虚像，不能被光幕接受。

2.图像和物体之间的连线垂直于平面镜。

3.从图像到平面镜的距离等于从物体到平面镜的距离。

4.图像和物体是关于平面镜对称的。

5.图像大小相同，但左右相反。

6.图像从上到下不变，从左到右互换。

三、平面镜成虚像

图3

平面镜中的像是反射光的延长线相交形成的，所以平面镜中的像是虚像。人眼看到的虚像过程的光路图如图3所示。我们可以看到一根蜡烛或一朵花在平面镜的背面成像。但实际上这个像是不存在的，是虚构的(平面镜后面没有这样的光源)，这个像叫虚像。

四、平面镜的应用

古人用抛光铜做镜子，现在用玻璃做镜子。这些镜子都是平面镜。医生用来检查牙齿的小镜子是平面镜。军用潜望镜由两块平面镜组成。具体潜望镜的光路图如图4所示。

图4

五、活学活用

1、在“探索平面镜成像的特性”时，下列说法正确的是()。

A.物体在平面镜中的像是虚像。

B.当物体远离平面镜时，其在镜中的影像会变小。

c .如果物体比平面镜大，物体在镜中的像就不是完整的像。

d在平面镜和图像之间放一块不透明板，图像会被挡住。

【解析】根据平面镜成像的特点，物体在平面镜中的像是虚像，故A正确；物体在平面镜中的像和物体的大小一样大，所以当点燃的蜡烛远离玻璃板时，它在镜子中的像不会发生变化，所以B是错的；如果物体比平面镜大，则物体在平面镜中的像仍是完整的，所以C是错的；平面镜是虚像，是由反射光的反向延长线汇聚而成，而不是实际光线打在像点上，所以镜子背面放什么东西都不会影响成像；因此，如果在像前使用不透明遮光罩，不会影响成像，所以D是错误的。

【答案】答

2.一个同学站在平面镜前1米。当他靠近镜子0.5m时，他与影像的距离变化_ _ _ _ _ m，影像的大小为_ _ _ _(选择“变大”、“变小”或“不变”)，平面镜形成的影像为_ _ _ _ _(选择)

【解析】根据物像到平面镜的距离相等，她的像靠近平面镜0.5m，在这个过程中，物距变成1m-0.5m=0.5m，像距也变成0.5m，那么像和她的距离就变了:0.5m+0.5m = 1m；如果他靠近平面镜0.5m，根据像大小相等的事实，像大小不变。一个同学站在平面镜前1米处照镜子。根据物体在平面镜中的虚像，可以知道他在平面镜中看到的像是虚像。

【答案】1；常数；虚像。

3.如图5所示，汽车的前挡风玻璃是倾斜的， 为了使汽车中的物体的图像位于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _中 _ _ _夜间行车时，为了安全起见，应_ _ _ _ _ _(选择“关”或“开”)车内灯。 大货车司机位置高，司机视线斜向下，所以前挡风玻璃_ _ _ _ _ _ _ _ _(可选“是”或“否”)是垂直的。

图5

【解析】车前挡风玻璃相当于一面平面镜。平面镜成像的特点是像和物关于镜面对称。如果垂直安装，虚像在前面，会干扰驾驶员对路况的观察。如果是斜着安装，可以斜着上方成像，不会干扰驾驶员观察路况。如果晚上汽车在车内开灯，前挡风玻璃会反射灯光，玻璃前方有车内灯光和物体，会影响驾驶员的视线，容易引发交通事故。所以晚上开车的时候，为了安全，车内的灯要关掉。货车前面的玻璃不太倾斜，货车里的物体的影像在司机的前面，但是货车比较高，司机座位离地高。驾驶员看前方道路时，要向下看，物体的影像不会影响驾驶员的视线，所以货车的前挡风玻璃可以是垂直的。

图6

【答案】斜上方；关闭；当然可以。

4.从A点发出的一条光线被平面镜反射，其反射光线刚好通过b点，请制作这条入射光线，完成光路图。

图7

【解析】解法:使A点的对称点A’通过镜子，即点光源A在平面镜中的像；连接A'B点和O点的镜面，即入射点(反射点)；连接AO获得入射光，连接OB获得反射光，如下图8所示:

图8

5.如图9所示，A和B是由反射镜前面的点光源S发射并由平面镜MN反射的两条反射光线。请在图中画出点光源S的位置。

图9

【解析】解法:先将两条反射光线向相反方向延伸至一点S’。在用平面镜做S '的对称点S处，是发光点的位置，将S与两个反射点连接起来，画出入射光线，如图10所示。

图10

6.如图11，物体AO放在水平面上，A'O是AO在平面镜中的像，A'O垂直于AO。请在图中画出平面镜的位置，并标出平面镜与水平面的夹角。

图11

【解析】解法:平面镜形成的像和物是以镜面为对称轴的轴对称图形。连接AA '并做这两条线段的垂直平分线，如图12所示:

图12

7.萧统“探索平面镜成像特性”的实验场景如图12所示:

图12

(1)用玻璃板代替平面镜做实验时，你会看到两个不重叠的图像，这两个图像是由玻璃板的正反面反射形成的。为了消除这种现象，可以选择_ _ _ _ _(选择“厚”或“薄”)一些玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅能成像，而且便于测定图像的_ _ _ _ _ _。为了比较图像和物体之间的关系， 蜡烛A和B应该是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _的 _ _ _ _ _为了便于观察，实验应在_ _ _ _ _(选择“较亮”或“较暗”)的环境中进行。

(2)将点燃的蜡烛A立在玻璃板前，将蜡烛B(可选“点燃”或“未点燃”)立在玻璃板后，移动蜡烛B，直到蜡烛B看起来与蜡烛A的图像完全重合..

(3)标出蜡烛A和B的位置，测量蜡烛B到玻璃板的距离(选择“大于”、“小于”或“等于”)。

(4)当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小为_ _ _ _ _ _(选择“变大”、“变小”或“不变”)。

(5)光屏竖立在像位(平行于玻璃板)，蜡烛A的像不能呈现在光屏上，说明平面镜形成的像是_ _ _ _ _ _(填“虚”或“实”)。

(6)实验中发现，无论你如何在桌面上移动蜡烛B，都无法与蜡烛a的图像完全重合，你觉得原因可能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

【解析】(1)由于厚玻璃板的两面都可以作为反射面，会出现两个像，影响实验效果，所以应选择薄玻璃板；将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样可以透过玻璃板观察图像，便于确定图像的位置；为了比较像与物的大小关系，实验中应选择两根相同的蜡烛；平面镜成像时，环境越暗，物体与环境的对比度越大，物体越亮，物体在平面镜中的图像越清晰。(2)如果点燃玻璃板后面的蜡烛B，平面镜由于光线太强，很难分辨出镜中的蜡烛火焰是像蜡烛火焰还是与B相对的蜡烛火焰，难以确定像的位置，从而影响实验，所以实验时不需要点燃蜡烛B。(3)标出蜡烛A和B的位置，通过测量可以知道B到镜子的距离等于蜡烛A到镜子的距离。(4)物体和像与平面镜的距离相等，所以如果蜡烛A远离玻璃板，像就会远离玻璃板移动；像在平面镜中的大小与物体的大小有关，与物体到平面镜的距离无关，所以物体离平面镜远，像也离平面镜远，像的大小不变。(5)当光屏竖立在影像的位置(平行于玻璃板)时，蜡烛的影像无法呈现在光屏上。因为光屏上不能支持虚像，所以平面镜就成了虚像。(6)由于平面镜成像时图像与物体对应点的连线垂直于平面镜，当玻璃板不垂直于桌面时，通过玻璃板在另一侧形成的蜡烛A的像会向上或向下倾斜，当蜡烛B移动时，它永远不会与蜡烛A的像重叠..

【答案】(1)瘦；位置；一样；较暗；(2)未点燃；(3)等于；(4)不变；(5)虚拟；(6)玻璃板不垂直于桌面。