八年級(jí)物理第五章光的反射（二）人教版知識(shí)精講

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1、初二物理第五章 光的反射（二）人教版 【本講教育信息】 一. 教學(xué)內(nèi)容： 第五章 光的反射（二） 二. 重、難點(diǎn)： 1. 平面鏡成像特點(diǎn)； 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(diǎn)及應(yīng)用。 三. 知識(shí)點(diǎn)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(duì)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

2、距離相等。 3. 平面鏡的應(yīng)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(diǎn)作圖； （2）求經(jīng)過某點(diǎn)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(diǎn)和題目中規(guī)定的某點(diǎn)（注意：鏡后虛線，鏡前實(shí)線；實(shí)際光線要標(biāo)箭頭） ③ 補(bǔ)齊對(duì)應(yīng)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(bǔ)齊對(duì)應(yīng)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(nèi)

3、表面。 （1）凹鏡能把射向它的平行光會(huì)聚在一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做它的焦點(diǎn)。 注：每條光線仍遵守反射定律 （2）應(yīng)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(duì)光線起發(fā)散作用，平行光線經(jīng)凸鏡反射后，反射光的反向延長線的交點(diǎn)叫做它的虛焦點(diǎn)。 （2）應(yīng)用： ① 凸鏡成正立、縮小虛像； ② 凸鏡可以擴(kuò)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(qǐng)?jiān)趫D中畫出來。 分析：本題中人眼能夠看到物體AB的像是因?yàn)槲矬w的光經(jīng)平面鏡反射后射到人眼

4、。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(diǎn)； （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(duì)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(jìn)而確定所求的范圍。 [例2] 如圖所示，兩個(gè)平面鏡成一定角度放置，在鏡前放一個(gè)點(diǎn)光源S，點(diǎn)光源S通過兩個(gè)平面鏡分別成虛像S1、S2。畫出在兩個(gè)平面鏡前同時(shí)看到S在兩平面鏡內(nèi)像S1、S2的范圍。 分析：S點(diǎn)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

5、光線的傳播路徑上，人眼就會(huì)看見S點(diǎn)的像，其中最遠(yuǎn)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(nèi)能同時(shí)看到S點(diǎn)的像。 解答： （1）先用對(duì)稱法作出S點(diǎn)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(xué)們確定平面鏡成像觀察范圍的知識(shí)，解決這類題目只需要連接像點(diǎn)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(duì)于像本題這樣有兩個(gè)平面鏡或兩個(gè)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

6、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(zhuǎn)彎，后向南行駛，則該汽車實(shí)際行駛路線應(yīng)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(yùn)動(dòng)情況，應(yīng)根據(jù)對(duì)稱法確定出汽車真正行駛的路線。 解答：汽車實(shí)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(jīng)常會(huì)看到類似的裝置，這是一道與實(shí)際聯(lián)系比較緊密的題目，也是中考中的一個(gè)熱點(diǎn)。在光學(xué)部分中與實(shí)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(yīng)該熟練掌握各種實(shí)像、虛像的成像規(guī)律、在實(shí)際生活中的應(yīng)用及像與影的區(qū)別等知識(shí)。 [例4] 一發(fā)光

7、點(diǎn)，放在相互垂直的平面鏡前時(shí)我們能看到幾個(gè)像？ 解析：根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，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(diǎn)在兩個(gè)互相垂直的平面鏡中可成三個(gè)虛像。因?yàn)镾點(diǎn)發(fā)出的光線射到這兩個(gè)平面鏡上后最多只能發(fā)生兩次反射。 答案：利用對(duì)稱法作圖，分別找出S點(diǎn)在平面鏡M1、M2中所成的虛像S1、S2，同理確定出第三個(gè)虛像S3的位置。 說明：本題要求同學(xué)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象緊密聯(lián)系。大家在學(xué)習(xí)的時(shí)候要注意觀察實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)分

8、析實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 [例5] MO和NO兩平面鏡互相垂直，S為光源，如圖所示，請(qǐng)畫出經(jīng)兩個(gè)鏡面兩次反射，最后通過A點(diǎn)的那條光線的光路圖。 解析：本題要求同學(xué)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(diǎn)，應(yīng)須先確定S點(diǎn)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?yàn)槎畏瓷涞墓饩€要通過A點(diǎn)，所以S2、A應(yīng)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，

9、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(diǎn)的題目基本思路就是找到像點(diǎn)，連接像點(diǎn)和該點(diǎn)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(gè)或兩個(gè)以上鏡面的情況，注意光的多次反射和形成的多個(gè)像點(diǎn)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(xué)站在離岸3m的地方恰好從水中看到河對(duì)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(xué)測(cè)物距的典型例題。在解此類問題時(shí)應(yīng)依據(jù)的物理原理有：平面鏡成像特點(diǎn)、眼睛看到物體在平面鏡中所成虛像的原理等。應(yīng)用到的數(shù)學(xué)知識(shí)是：相似三角

10、形對(duì)應(yīng)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(xué)。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(xué)科間的綜合題，這類

11、題目也是中考的一個(gè)大熱點(diǎn)。與幾何光學(xué)這部分知識(shí)聯(lián)系比較緊密的是數(shù)學(xué)中的幾何問題，所以，在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)要特別注意幾何知識(shí)的復(fù)習(xí)。另外，準(zhǔn)確合理的畫出本題的草圖也是解題的關(guān)鍵。同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的訓(xùn)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(shí)間：40分鐘） 一. 填空題： 1. 汽車頭燈碗是個(gè)________面鏡，汽車駕駛室外的觀后鏡是________面鏡。 2. 平面鏡M固定不動(dòng)，當(dāng)物體以2米/秒的速度向平面鏡移動(dòng)，其像相對(duì)于平面鏡的速度是______；若物體不動(dòng)，平面鏡向物體以2米/秒的速度移動(dòng)，則像相對(duì)于物體的速度是______。 3. 如圖1所示，兩塊

12、平面鏡成60°角放置，在其鏡前有一物點(diǎn)A，經(jīng)過兩平面鏡反射總共能生成________個(gè)像。 4. 生物顯微鏡的截物臺(tái)下裝有一個(gè)________鏡，以便使光能會(huì)聚到被觀察的物體上。 5. 身高為1.8米的運(yùn)動(dòng)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(zhuǎn)60°，那么鉛筆在鏡中的像轉(zhuǎn)過的角度是________。 7. 物體在平面鏡里成______像，像和物體大小______。當(dāng)物體逐漸遠(yuǎn)離平面鏡時(shí)，它的像將

13、 （填“不變”、“變小”、“變大”） 8. 下面兩圖都是時(shí)鐘在平面鏡中成的像，它們的實(shí)際時(shí)間是甲： ；乙： 。 甲 乙 二. 選擇題： 1. 如圖3所示，S1和S2是兩個(gè)小燈泡，M是平面鏡，下列說法中正確的是（ ） A. S1和S2都能經(jīng)平面鏡形成虛像 B. S1不在平面鏡的正前方，不能經(jīng)平面鏡成像 C. S2距平面鏡較遠(yuǎn)，它經(jīng)平面鏡所成的像較小 D. 平面鏡越大，S1和S2經(jīng)平面鏡所成像間的距離越大 2. 下面關(guān)于實(shí)像和虛像的說法中正確的是（ ） A.

14、虛像和實(shí)像都能通過眼睛觀察到，但虛像不能成在屏上而實(shí)像能成在光屏上 B. 虛像一定是人的幻覺，實(shí)際上并沒有光線進(jìn)入人的眼睛 C. 只有實(shí)像才能用照像機(jī)拍攝，而虛像照相機(jī)拍攝不下來 D. 實(shí)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(xué)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(shí)像 B. 縮小倒立的實(shí)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(shí)像 C. 光

15、的折射形成的虛像 D. 光的折射形成的實(shí)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(diǎn)為圓心，0.5米長為半徑沿順時(shí)針作圓周運(yùn)動(dòng)，已知a點(diǎn)到平面鏡距離為2米，則S的像的旋轉(zhuǎn)方向與運(yùn)動(dòng)過程中物、像間的最大距離分別為（ ） A. 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、5米 B. 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、5米 C. 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)、4米 D. 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、4米 三. 作圖題： 1. 有一束光通過A點(diǎn)射到鏡面，反射后過B點(diǎn)，請(qǐng)畫出入射光線和反射光線 2. 圖中S為發(fā)光點(diǎn)，從它發(fā)出的兩條光線經(jīng)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.