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1、初二物理平面镜成像光的折射看不见的光学案初二物理平面镜成像光的折射看不见的光学案人教实验版人教实验版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 平面镜成像 光的折射 看不见的光 平面镜成像 1 平面镜是根据反射定律来控制光路和成像的光学器材 平面镜成像的特点 正立 等大 对称 虚像 平面镜的作用 只改变光束的传播方向 不改变光束的聚散性质 2 平成镜成像原则 烛焰上的一点 S 它能发出无散条光线 所以无论平面镜有多大 总能有光线射到平 面镜上 光射到平面镜上会发生反射现象 它能够反射的光线有无数条 我们先来看其中 的三条光线 如果这三条光线射到人的眼睛 人会感觉这三条光线从哪里发出来的呢 从 镜
2、后发出来的 我们说人眼和大脑凭直觉会认为它们是从 S沿直线发出来的 S就是 S 在镜中的像点 蜡烛由无数点组成 每一个点在镜后都有一个像点 所有像点就组成了整 个蜡烛的像 讲到这儿 请同学们想一想 点燃的蜡烛之所以能在平面镜中成像 简单的 说就是由于蜡烛发出的光被镜面反射了 所以说平面镜成像的原理是光的反射 再来看这个图 平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点 物理学把这种实际光 线反向延长线的交点会聚而成的像叫虚像 3 平面镜成像作图的要点是 1 物像关于平面镜互相对称 2 平面镜是物点和像点连线的垂直平分线 3 反射角 i 等于入射角 r 法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线 还需注意
3、 镜后的反向延长线要画虚线 虚线不加箭头 M A S S i r C N I 平面镜成像 成像原理图 作图方法图 水面作平面镜 有波产生漫反射 倒影看不清 水面平静时 形成镜面反射 4 凹镜能使平行光会聚于焦点 太阳灶 太阳炉 反射式远镜都是利用凹镜会聚平行光 的 凸镜能使平行光发散 利用凸镜可以扩大观察范围 汽车上的观后镜 马路拐弯处的 凸镜都是利用凸镜扩大观察范围的 汽车后视凸镜视角放在 凹镜会聚太阳光 光的折射 1 定义 光从一种介质射入另一种介质时 传播方向一般会发生改变 这种现象叫做光 的折射 2 规律 光从空气斜射入水或玻璃中时 折射角小于入射角 光从水或玻璃斜射入空气 中时 折射
4、角大于入射角 光线垂直入射到介质表面时 光的传播方向不改变 3 性质 光在折射时 光路是可逆的 A N C 空气 B N r0 i i 水 看不见的光 1 红外线 在红光以外的部分 温度也会上升 也有能量辐射 人眼看不见 叫红外线 红外线望远镜看到木卫 有一次新的巨大的火山爆发 2 紫外线 在光谱紫端以外 也有一种看不见的光 叫紫外线 人们在进行电 气焊工作时末注意对眼睛有效的防护 或在白雪茫茫的旷野山巅 烈 日炎炎的沙漠海边长时间行走停留而未戴太阳镜等情况下 都会使眼睛受到电弧光或日光 中强烈紫外线的照射或反射而引发急性紫外线眼炎的发生 阳光有益于健康 尤其是日光中的紫外线能杀死各种细菌 防
5、止多种疾病的发生 但 是 过量的紫外线照射会给人带来危害 强紫外线对人体的侵害莫过于对皮肤的伤害了 轻者可使皮肤变粗糙 出现或加深褐斑 重者可导致皮肤癌 二 重点 难点 平面镜成像规律 折射规律 典型例题典型例题 例 1 一个人站在镜子前 2 5 米的地方 则人和像的距离为 米 人向前 1 米 则 人和像间的距离缩短了 米 此人在镜子中的像大小将 填 变大 变 大 不变 分析 分析 镜子是平面镜 根据平面镜成像的特点 正立 等大 对称 虚像 人和像的 距离为等距对称应是 2 5m 当人向前 1m 像也向前 1m 共 2m 人和像间的距离缩短了 2m 由等大判断 此人在镜中的像大小应不变 答案
6、答案 2 5m 2 不变 点评 点评 对于平面镜类的题 应紧扣平面镜成像规律 例 2 光线从空气射入水中 反射光线和入射光线垂直 折射光线与入射光线的夹角是 165 则折射角是 A 15B 60C 30D 无法确定 45 45 90 30 分析 分析 水面相当于一平面镜 根据镜面反射可知 反射角等于入射角 即反射角是 45 又知折射光线与入射光线的夹角是 165 从图中角的关系推断出折射角就是 30 点评 点评 在光的反射及光的折射中计算角度 常将反射规律 折射规律和角的计算结合 疑难解答疑难解答 1 离平面镜越近像越大吗 解释 解释 人所以能看见物体 是由于物体的反射光线射入眼睛中的晶状体
7、相当于一个 凸透镜 而成像在视网膜上引起了视觉的缘故 所看到的物体是大还是小 取决于视角 物体两端向眼睛晶状体的中心 O 的两条直线间的夹角 的大小 如图所示 当物体距离 眼睛较近时 视角为 a 则在视网膜上所成的像为 11B A 若物体和眼睛之间的距离增大时 视角将减小 在视网膜上所成的像 AB 也要变小 物体离眼睛越远看物体时的视角越小 物体在视网膜上的像也就越小 看公路尽头的一辆汽车竟变成一个 点 就是这个道理 对于视角的问题搞清楚了 照镜子的问题也就迎刃而解了 当你远离镜子时 从镜子 里看像的两个端点 头和脚 这时的视角比较小 在视网膜上形成的像也小 当你靠近镜 面时 由于视角的增大
8、致使视网膜上的像也增大 给我们的感觉是物体的像变大了 其 实像本身上的大小并没有改变 平面镜成像 永远是和物体等大的 A1 O B2 B A 2 如下图 1 所示 水平地面上有一障碍物 ABCD 较大的平面镜 MN 在某一高度上水平 放置 试用作图法求出点光源 O 通过平面镜将障碍物背后地面照亮的范围 解释 解释 根据光的反射规律 光点 O 经镜面 MN 反射后将向下传播 其光的路径好像由 光点 O 的虚像发出的一样 首先作点 O 的像 O 过 A 连 OA 交于 E 点 连EO 到 F 点 超过FO 之外的区域因 AC 挡而无光 连BO 至 G 在GO 之外的区域因 BD 挡而无光 只有 F
9、G 区域内能被光点 O 照亮 C O A M D B A N NM O AB CDFG E O 图 1 点评 点评 注意利用光的直线传播和光的反射 模拟试题模拟试题 一 填空题 1 一个人以 0 5 米 秒的速度离开直立的平面镜 像向 方向移动 像移动速度 是 2 人潜入水中看岸上的景物 要比实际的位置 些 填 低 或 高 这是由 于光在水面发生了 的缘故 3 一束光从空气中斜着射入某种透明物质 已知入射光线跟界面成 37 且它的折射光 线跟的反射光线垂直 则它的反射角为 折射角为 4 光从空气斜射入玻璃时光的传播方向将 传播速度将 其折射角比 入射角 若使入射光线远离法线 则折射角将 5 张
10、某身高 1 6 米 站在平面镜前 1 5 米处 他在镜中的像高度是 米 他的像 距人 米 此像是 像 填 实 或 虚 若他向远离镜面的方向移动 2 米 则他在镜中的像距镜面 米 他在镜中的像将 填 变大 变小 或 不变 6 指挥交通的信号灯使用 三种颜色 大雾的天气 司 机往往打开 色的灯 7 验钞机是利用紫外线的 效应进行防伪 利用不同物质在紫外线照射下会发 出 的荧光的特点 可以鉴别古画 还可用紫外线 8 由于红外线 的能力比较强 可以利用灵敏的红外探测器吸收物体发出的红 外线 再用电子仪器对吸收的 进行处理 就可以显示出被测物体的 和 这就是 二 选择题 1 一个人从远处走向一块竖直挂着
11、的平面镜 他在镜内的像将 A 逐渐变大 并且逐渐向镜面靠近 B 逐渐变小 并且逐渐离开镜面 C 先变大后变小 先靠近镜面再离开镜面 D 大小不变 但逐渐向镜面靠 2 一点光源 S 通过平面镜成像 S 如图所示 镜面与 OS 夹角为 30 设 S 不动 平 面镜以速度 v 沿 OS 方向向光源移动 则 S 的像 S将 A 以速度 v 平行于 OS 向右移动 B 以速度 v 垂直于 OS 向下移动 C 以速度 v 沿 SS连线向 S 移动 D 以速度v3沿 SS连线向 S 移动 S S O 300 3 假设地球表面不存在大气层 那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相 比 A 不变B 将提
12、前 C 将延后D 在某些地区将提前 在另一些地区将延后 4 一盏探照灯装在东面看台上 灯光朝西斜向下射到没有水的游泳池底的中央 在将游 泳池逐渐灌满水的过程中 池底的光斑将 A 向东移动后静止B 向西移动后静止 C 先向东移动后向西移动D 仍在原来位置 5 站在河边看清澈的水中的鱼和山的倒影 实际所看到的是 A 鱼的实像和山的虚像B 鱼的虚像和山的虚像 C 鱼的实像和山的虚像D 鱼的虚像和山的实像 6 下列现象中 属于光的折射的是 A 岸上的人看到水中的月亮 B 司机从观后镜中看到车后的景物 C 战士从潜望镜中看到被掩蔽物遮住的敌人 D 水中的潜水员看到天空中的太阳 7 潜水员在水下观察岸边一
13、棵树的树梢 他看到的是 A 变高了的树梢的实像B 变高了的树梢的虚像 C 变低了的树梢的虚像D 变低了的树梢的实像 8 下列生活中常见物品中 属于凹面镜的是 A 抛光的不透钢饭勺内部B 自行车的铃盖 C 丁 字路口安装的交通镜D 大衣柜上的穿衣镜 9 下列常见的物品中 属于凸面镜的是 A 汽车上的后视镜B 手电筒的 反光碗 C 医生检查耳道时戴的额镜D 潜望镜 10 物体 AB 在平面镜中的成像情况如图所示 其中正确的是 A B B A B A B A A B B A A B B A A B C D 11 下列现象中 属于光的折射现象的是 A 人站在穿衣镜前能看到自己在镜子里的像 B 平静的水
14、面上清楚地映出岸上的景物 C 在湖面上看湖水的深度可能变浅 D 同学在观察木条是否是笔直的 12 如图所示 是光线通过空气中两表面平行的厚玻璃板的示意图 其中正确的是 A B C D 13 利用红外线作用 可用来 A 寻找水源B 预报风暴和寒潮C 烤食品D 红外遥感 三 作图题 完成如图所示的两幅光路图 画出反射光线及折射光线的大致方向 空气玻璃 空气 水 试题答案试题答案 一 填空题 1 向里 0 5 米 秒2 高 折射3 53 37 4 发生改变 减小 小 增大5 1 6m 3m 虚 3 5m 不变 6 红 黄 绿 黄7 荧光 不同颜色 摄影 8 穿透云雾 信号 形状 特征 红外遥感 二 选择题 1 D2 C3 D4 A5 B6 D7 B8 A9 A 10 D11 C12 C13 C 三 作图题 空气玻璃 空气 水
