李 晗
生活中經(jīng)常用到平面鏡,對平面鏡總體上說是應(yīng)用它對光的反射,具體可以分為兩個方面:一是用它來改變光路(如潛望鏡),二是用它來成像.本節(jié)課的重點(diǎn)和考點(diǎn)是探究平面鏡成像特點(diǎn)和利用平面鏡成像的特點(diǎn)作圖.
■ 平面鏡成像特點(diǎn)
根據(jù)對平面鏡成像特點(diǎn)的探究,可總結(jié)出平面鏡成像的特點(diǎn):
(1)物體在平面鏡中成一個正立的虛像;
(2)像的大小和物體的大小相等;
(3)像到鏡面(反射面)的距離和物體到鏡面的距離相等;
(4)像物連線與鏡面垂直;
(5)像和物左右相反.
總之,平面鏡成像的特點(diǎn),用數(shù)學(xué)語言概括起來就是:像與物關(guān)于鏡面對稱.
例1 如下頁圖1所示,張紅站在豎直放置的平面鏡前,從距平面鏡3 m處走到了距平面鏡2 m處.下列關(guān)于鏡中像的大小及距離的說法中正確的是().
A. 像的大小不變,像到該同學(xué)的距離為4 m
B. 像的大小不變,像到該同學(xué)的距離為6 m
C. 像逐漸變大,像到該同學(xué)的距離為4 m
D. 像逐漸變小,像到該同學(xué)的距離為6 m
分析:由于平面鏡成像時,像與物大小相等,且像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離,故選A.
注意:本題容易受生活經(jīng)驗(yàn)干擾.人走近平面鏡時,像的大小沒有變化,但人看到的像確實(shí)變大了,原因是我們平時說的“遠(yuǎn)小近大”的緣故(物理語言是后面要學(xué)到的“視角”的原因),所以容易錯選C.而本題問的是像的大小如何變化,而非看到像的大小的變化.另外還要注意題目中的距離是像物距離還是像鏡距離.
例2 一平面鏡與水平桌面成45°角固定在水平桌面,如圖2所示.一小球以1 m / s的速度沿桌面向平面鏡勻速滾去,則小球在平面鏡里的像().
A. 以1 m / s的速度做豎直向上的運(yùn)動
B. 以1 m / s的速度做豎直向下的運(yùn)動
C. 以2 m / s的速度做豎直向上的運(yùn)動
D. 以2 m / s的速度做豎直向下的運(yùn)動
分析:由平面鏡成像特點(diǎn)知,像物連線與鏡面垂直,且它們到鏡面的距離相等.如圖3所示,當(dāng)小球以1 m / s的速度沿桌面由①位置運(yùn)動到②位置時,分別作出小球在兩個位置所成的像③和④,說明像由③位置運(yùn)動到了④位置.由圖3可以看出,①到②的距離與③到④的距離相等,故像在豎直向下運(yùn)動,且速度大小與球的運(yùn)動速度相同.選B.
■ 平面鏡成像作圖
平面鏡成像的作圖方法有三種:一是按光的反射定律作圖,二是按平面鏡成像特點(diǎn)(對稱)作圖,三是根據(jù)虛像的含義(虛像是反射光線的反向延長線相交形成的)作圖.作圖時要注意實(shí)線虛線,并標(biāo)上相應(yīng)的字母,作圖的輔助線要保留.
例3 如圖4作出三角形△ABC在平面鏡中的像△A′B′C′.
分析:平面鏡所成的像與物體是關(guān)于鏡面對稱的,可過A、B、C分別向平面鏡作垂線并延長至A′、B′、C′,使A、A′,B、B′和C、C′分別關(guān)于鏡面對稱,用虛線連接A′B′C′即可.答案如圖5所示.
例4 如圖6所示,光線A、B為點(diǎn)光源S發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后的反射光線,請在圖中作出平面鏡的位置,并完成光路圖.
分析:因?yàn)橄顸c(diǎn)是兩條反射光線A和B反向延長線的交點(diǎn),所以,反向延長光線A、B相交于點(diǎn)S′,S′即為S的像點(diǎn).又知道像點(diǎn)與物點(diǎn)關(guān)于平面鏡對稱,所以連接SS′,作SS′的中垂線,即為平面鏡的位置.答案如圖7所示.
練習(xí)
1. 觀察平面鏡成像的實(shí)驗(yàn),如圖8所示,在這個實(shí)驗(yàn)中正確的是().
A. 玻璃板后的那支蠟燭應(yīng)該比點(diǎn)燃的那支蠟燭小
B. 若把點(diǎn)燃的那支蠟燭移近玻璃板,像變大
C. 若用更大的玻璃板,像變大
D. 需要使用測量長度的工具
2. 請畫出圖9中的物體在平面鏡中的像.
參考答案:1. D 2. 如圖10所示.
責(zé)任編輯 程哲
中學(xué)生數(shù)理化·八年級物理人教版2008年9期