寒假专题光学平面镜成像作图总结一. 教学内容： 寒假专题——光学平面镜成像作图总结 二. 考点点拨： 考点1：平面镜作图题解题指导 考点2：时钟问题 三. 跨越障碍： 考点1、平面镜成像作图 作图依据的原理 1. 光的反射定律： 反射光线与入射光线、法线在同一平面上； 反射光线和入射光线分居在法线的两侧； 反射角等于入射角 2. 平面镜成像的特点： 平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等； 像与物体的大小相等； 像与物体的连线与镜面垂直 实际中总概况的话就是平面镜所成的像和物关于平面镜对称 作图的规范化要求 1. 平面镜的反射面和非反射面不能混淆，平面镜的非反射面要画上短斜线 2. 实际光线要画成实线，并用箭头表示光行进的方向，实物用实线表示 3. 虚像、法线和光的反向延长线要用虚线表示 4. 为了表示实物和虚像的对称点，实物和虚像都要标上箭头或字母 平面镜作图题的类型和解法 1. 确定平面镜的位置 根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置，解这类题的一般程序： ①找到入射光线和反射光线及其交点． ②此时的入射光线和折射光线之间的夹角为两倍的入射角或者两倍的反射角大小 根据光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线． ③画平面镜．平面镜与法线垂直． 例1. 在图1中根据入射光线AO和反射光线OB，画出法线和平面镜。
图1 点拨：此时AO，OB分别为入射光线和反射光线，此时两线之间的夹角为2倍的入射角大小，所以过入射点O作角AOB的平分线即为法线，注意法线要用虚线表示，根据法线和平面镜垂直即可作出平面镜 例2. 在图2中，S'为发光点S在平面镜中的像点，在图中画出平面镜的位置． 点拨：根据平面镜成像规律中“像和物的连线跟镜面垂直，它们到镜面的距离相等”这一特点，S'和S的连线的垂直平分线即为平面镜镜面位置 例3. 小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井中，如图3所示请在图上作出平面镜的位置，并标出镜面与水平面夹角的度数 图3 点拨：根据光的反射定律中反射角等于入射角可知，反射光线和入射光线的夹角是120°，则反射角和入射角分别是60°，由此可确定出法线，再作出法线的垂线，即平面镜具体作法如下图 2. 确定物的位置 例4. 某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图4中画出发光点S的位置写出具体步骤： 点拨1：根据光的反射定律，由O1A、O2B这两条反射光线可分别作出与它们相应的入射光线所在的直线，这两条直线的交点即入射光线的交点，也即为发光点S的位置．具体步骤： ①作平面镜的法线O1M和O2N； ②用铅笔作入射光线所在直线O1S1和O2S2，其交点S即为发光点的位置； ③最后由S向O1和O2作带箭头的入射光线SO1和SO2． 点拨2：将两条反射光线O1A和O2B用虚线反向延长，相交于S′、S′即为像点的位置；作出S′关于镜面的对称点S，S即为发光点的位置，过S点补画入射光线SO1及SO2． 3. 确定平面镜中像的位置 例5. 如图7所示，物体AB上的B点在平面镜里所成的像在B′点，在图中画出平面镜的位置和物体AB在平面镜中的像A′B′。
图7 点拨：根据平面镜成像的规律，物体和平面镜内的像是关于镜面对称的所以，平面镜所在的直线是物体和像的对应点连线的垂直平分线连接BB′，作出BB′的垂直平分线就是平面镜，再根据平面镜位置确定点A的像，连接A′B′即为物体的像，结果如图8所示 图8 4. 确定观察范围 例6. 如图9所示，画出人眼在S处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围 S / S M P Q 图9 点拨：先根据对称性作出人眼的像点S′，再根据光路可逆，设想S处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围图中画出了两条边缘光线 考点2、巧解时钟问题 在学习初中物理“平面镜”一节内容以后，很多资料中出现下面的时钟问题：“在平面镜中看到时钟的指针如图所示，那么此时是什么时刻？”对此问题许多同学感到有一定困难现将几种解法归纳如下，供同学们学习时参考 解法一：“反看正读法” 从题目纸的背面看图，采用常规的读数方法，容易读出此刻为11：35 解法二：“正看逆读法” 按逆时针方向读数，图上的数字也相应按逆时针方向从小到大排列，不难读出此时为11：35。
解法三：“十二扣除法” 将时钟上的时间按常规读法读出时间后，再从十二中减去这个时刻即为实际时刻，如图二所示：常规读法时间为0：25，则实际时间为12：00-0：25=11：35， 解法四：“对称法” 平面镜成像特点之一是像与物左右颠倒，因此可以根据轴对称图形的性质得出结论，即该时刻为11：35 四. 本节小结： 平面镜成像题目在中考中一般出选择题和填空题以及作图题，应该属于比较简单的题目，同学主要掌握好平面镜成像的规律，更要做到灵活变通，一般就可以了 一、填空题 1. 平面镜所成的像叫______，像与物体到平面镜的距离______，像和物对应点连线与镜面______，像与物体大小______． 2. 球面镜分__________和__________两种． 3. 人站在竖直放置的平面镜前3m处，他在镜中的像距离平面镜________m，人若以0.5m/s的速度向平面镜靠近，则像相对于人的速度为________m/s． 4. 凹面镜对光有________作用，例如_________________，就是利用这个原理制成的；凸面镜对光有________作用，例如_________________，就是利用这个原理制成的． 5. 太阳的体积约为地球的一百多万倍，太阳离地球的距离约为1亿5千万千米．地面上有一深9千米的湖，则太阳在湖中所成的像离湖面____________千米．像的大小______实际太阳的大小． 6. 钢笔尖垂直接触一厚为2毫米的大平面镜，则笔尖所成的像到笔尖的距离为 。
7. 镜面与水平桌面的夹角为45°，现有一小球沿水平桌面向镜面匀速滚来，则它在镜中所成的像的运动方向是 8. 平面镜成的像_________在光屏上显示出来，平面镜成像是物体反射的光或物体发出的光射到平面镜时发生了_________的结果 9. 凸面镜使平行光束_________，凹面镜使平行光束_________汽车的后视镜是_________面镜，利用它可以_________司机的视野 10. 太阳灶是用_________ 制成的，它可以使照在表面的太阳光_________在一点，凹面镜的面积越大会聚的太阳光就越_________，温度也就越_________，利用它不仅可以烧水、煮饭，还可以发电、冶炼，所以它是既节约燃料又不_________的环保型能源． 11. 手电筒的反光装置相当于_________ 面镜，它可以使小电珠发出的光，变成_________光射出去 二、选择题 12. “桂林山水甲天下”，漓江两岸秀美的山峰在平静的水面清晰地映出“倒影”，它是 A. 山的影子 B. 山的实像 C. 山的倒立的虚像 D. 山的正立的虚像 13. 观察到某汽车号码在平面镜里的像为“10－18”，则该汽车的号码是 A. 10－18 B. 18－10 C. 81－01 D. 01－18 14. 一个身高1.80米的人，要在平面镜里看到自己的全身像，那么平面镜的长度至少应为 A. 1.80米 B. 0.90米 C. 0.60米 D. 0.45米 15. 在一些狭小的房间的墙壁上挂上几面大镜子，可以形成空间增大的感觉，这主要是利用了平面镜能够 A. 使物像距离是物镜距离的两倍 B. 改变光路的性质 C. 使房间内更明亮 D. 能成实像 16. 在正常情况下，人的眼睛离书本的距离为25cm时，看的清楚，不容易疲劳，这个距离叫明视距离．人刮胡子时应 A. 使平面镜到眼的距离为25cm B. 使平面镜到眼的距离为50cm C. 使平面镜到眼的距离为12.5cm D. 因为像的大小不变，所以平面镜到眼的距离远近都一样 17. 小明做研究平面镜成像的实验时，先将蜡烛放在平面镜前50cm处，他记下了像的位置，然后，他将平面镜向蜡烛移动了10cm，则第二次成像的位置与第一次成像的位置比较 A. 向平面镜移动了10cm B. 向平面镜移动了20cm C. 远离了平面镜10cm D. 远离了平面镜20cm 18. 检查视力时，眼睛与视力表的距离应保持5m远．若把视力表挂在人正后方的墙上，人通过平面镜观察视力表，当视力表与平面镜的距离为3m时，被测人应位于 A. 距前方平面镜1m B. 距背后视力表1m C. 距前方平面镜3m D. 距背后视力表2m 三、连线与作图题 19. 将下列光学元件与相应的面镜用线连起来 手电筒反射镜 汽车观后镜 平面镜凹面镜 大型反射式望远镜 探照灯 凸面镜潜望镜 马路拐弯处观察镜 20. 下图是某同学作的光路图，他只画了一条入射光线和另一条反射光线，请你帮他画出发光点S和像点S′． 21. 画出发光点S经过A点的所有光线． 三. 实验探究题 22. 在“研究平面镜成像特点”时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜．下图是这位同学做完实验后在白纸上留下的记录，其中MN是他实验时画出的玻璃板的位置，A、B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置，A′、B′分别是他找到的蜡烛的像的位置． 用玻璃板代替平面镜的目的是： ________________________________________． 根据该同学在白纸上留下的实验记录，能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论？为什么？ 在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是______________________________________________________． 1. 虚像 相等 垂直 相等 2. 凸面镜 凹面镜 3. 3 1 4. 会聚 手电筒的反射面 发散 汽车后视镜 5. 1亿5千万 等于 6. 4毫米 7. 竖直向下 8. 不能 镜面反射 9. 发散 会聚 凸 增大 10. 凹面镜 会聚 多 高 污染环境 11. 凹 平行光 12. C 13. C 14. B 15. A 16. C 17. B 19. 略 20. 略 21. 略 22. 略 18. B 。