【学习要求】
1.通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系.
2.知道平面镜成像的特点及应用.
3.通过实验，探究并了解光的反射定律.
【知识网络】
【知识要点】
1.平面镜成像
平面镜所成的像是虚像，像的大小与物体的大小相等，像与物体到平面镜的距离相等.
平面镜成像时，像的大小与平面镜的大小及物离开平面镜的距离的远近无关.
2.虚像和实像
能被人看见，但不能在光屏上呈现的像叫虚像.能被人看见且又能在光屏上呈现的像叫实像.
因为虚像不是由实际光线会聚而成的，所以不能在光屏上呈现；而实像是由实际光线会聚而成的，所以能在光屏上呈现.
3.光的反射
（1）光的反射现象：光射到物体表面（或两种介质界面）上时，有一部分光会被物体表面反射回来的现象叫做光的反射.
（2）光的反射定律：光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射角等于入射角.
（3）光在反射时，光路是可逆的.
（4）反射的种类：漫反射和镜面反射都属于光的反射现象，因此都遵循光的反射定律，只是其反射光线的特点有区别而已.
【典型例题】
例1 某人站在镜子前2.5m的地方，则人和像的距离为________m；人向前1m，则人和像间的距离缩短了________m，此人在镜中的像大小将________（选填“变大”“变小”或“不变”）.
点拨 解答平面镜成像类的习题，应紧扣平面镜成像的规律.
图 2-6
例2 小明用平面镜和两个完全相同的墨水瓶A、B研究“平面镜成像的特点”.实验时，他将平面镜竖立在桌面上，把A放置在镜前的边缘处，如图2-6所示.调整观察角度，可在镜中看到它的部分像；再将B放在镜后并来回移动，直至其未被平面镜遮挡部分与A在镜中的不完整像拼接成一个完全吻合的“瓶”，那么墨水瓶B所在的位置即为__________的位置，同时还说明__________.
点拨 当墨水瓶B与墨水瓶A的一部分像完全重合组成一个完整的墨水瓶时，说明此时墨水瓶B的位置恰好与A在平面镜中的像重合，即可确定A在平面镜中的位置.
图 2-7
例3 如图2-7所示，雨后的夜晚，路上有些积水，甲、乙两同学在较暗的月光下，在路上相向而行.甲同学看到的现象是水面比路面亮.那么乙同学看到的现象是怎样的？请你用学过的物理知识对乙同学看到的现象进行解释.
点拨 （1）注意联系生活经验，并观察图中甲、乙和月亮的位置关系.（2）注意镜面反射与漫反射的区别.
图 2-8
例4 有一种液面高度监视器，基本结构原理如图2-8所示.光束发射器始终以一定角度向被监视的液面发射一束细光，光束经液面反射，被水平放置的平面光电转换接收器接收；平面光电转换接收器将光信号转换为电信号并通过显示器显示出来.若反射到平面光电转换器接收平面上的光点从S1点移向S2点时，则被监视的液面高度怎样变化？当液面升降高度一定时，接收平面上的光点S1和S2之间的距离与接收平面到液面的距离有没有关系？
点拨 由于液面无论是上升还是下降，总保持其水平状态，而由于入射光线的方向保持不变，故反射光线的方向也保持不变，因此，只要判定液面上升或下降时，入射点向左移还是向右移就可以确定S1向哪个方向移动了.
【例题解析】
例1：镜子是平面镜，根据平面镜成像的特点：正立、等大、等距、虚像.人和像的距离应是5m.当人向前1m，像也向前移动1m，共2m，人和像间的距离缩短了2m.由等大判断，此人在镜中的像的大小应不变.
例2：墨水瓶A的像 像与物体大小相等.
图 2-9
例3：观察图2-9中的甲、乙与月亮的位置关系可知：月亮在甲同学的前方，在乙同学的后方.月光照在地面和水坑中的水面会产生反射.但路面和水面对月光的反射情况是不同的.路面粗糙，月光照上去产生的是漫反射；水面平滑，月光照上去产生的是镜面反射.
对于甲同学，月光照射到路面的漫反射光和水面的镜面反射光都能看到.镜面反射光强，漫反射光弱，看到的水面比路面亮.对于乙同学，由于月亮在他的背后，月光照射到水面的镜面反射光向左上方反射，不能进入乙同学眼中，如图2-9所示.所以乙同学看不到水面的反射光，只能接收到路面的漫反射光.相比较，水面暗、路面亮些.
例4：液面上升.因为液面总处于水平状态，且入射光线的方向保持不变，故反射光线的方向也不变.液面上升时，入射点向左移，故光点S1也要左移.而S1向左移动多少只跟液面上升多少有关，当液面升降高度一定时，S1移动的距离也一定.
自我评估
一、填空题
1.有些大厦的外立面安装有玻璃幕墙，人们可以通过它看到自己清晰的___________（选填“虚”或“实”）像.人靠近玻璃幕墙时像的大小__________（选填“变大”“变小”或“不变”）.2015年国家已经对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规，因为玻璃幕墙不仅有高空坠落的危险，而且因为__________反射易造成光污染.
2.小芳站在竖直放置的平面镜前1m处，镜中的像与她相距________m；若她远离平面镜，则镜中像的大小将________.
3.学习了平面镜成像的特点后，小华和小虎做了进一步的观察和探究.
（1）他们分别代表物和像模拟平面镜成像，若小华向右转，小虎应向________转.
（2）小华走近办公楼的自动感应门时，门自动平移打开，则他在玻璃门中的像将________（选填“随”或“不随”）门平移.
（3）傍晚，小虎在河边看到的夕阳在水中的倒影是等大的________像，这是由于光在平静的水面上发生了________反射.
图 2-10(www.daowen.com)
4.树在水中的倒影，是由于光的________形成的虚像；电影院里的银幕一般都用粗糙的白布做成，这是为了使射到银幕上的光发生________现象.
5.如图2-10所示，2015年9月3日，中国人民解放军三军仪仗队参加纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年在北京天安门广场举行的大阅兵，伴随着宏伟的中华人民共和国国歌的主旋律走过天安门广场，吸引了全球的目光.音乐的主旋律是通过___________传播到每位士兵的耳中的，看上去队伍整齐划一，是因为光沿___________传播，由于光的___________（选填“镜面反射”或“漫反射”），周边观看阅兵的群众都能看到高高飘扬的五星红旗.
二、选择题
6.某同学在完成“探究平面镜成像”的实验后撰写了一份实验报告.下面是报告中的部分内容，其中错误的是（ ）.
A.需要的器材有刻度尺、平面镜、相同的两支蜡烛、白纸
B.将蜡烛逐渐靠近镜面，观察到像也逐渐靠近镜面
C.改变蜡烛到镜面的距离，观察到像的大小保持不变
D.改变蜡烛到镜面的距离，通过多次实验来总结规律
7.教室内用来放映投影片的银幕，表面是白色粗糙的，其目的是（ ）.
A.不反射光 B.能折射光
C.发生漫反射 D.发生镜面反射
8.如图2-11所示，在研究平面镜成像的特点实验时，小明同学没有把薄玻璃板竖直放置在水平桌面上，无论如何移动蜡烛B，发现（ ）.
图 2-11
A.蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D.蜡烛A的像与蜡烛B的像总在同一水平面上
9.牙科医生在诊断牙齿病情时，常常借助于一块小平面镜来帮助诊断，使用它的原因是（ ）.
A.平面镜能将牙齿放大 B.用平面镜能看清牙齿背面
C.平面镜能使口张得更大 D.平面镜有消毒作用
三、作图与实验题
10.如图2-12所示，一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平.在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经水面反射后进入人眼的反射光线（保留辅助线）.
图 2-12
图 2-13
11.试画出图2-13中人眼通过平面镜M看到桌底下的球的光路.
图 2-14
12.如图2-14所示，小明用茶色玻璃板和两个相同的棋子做“探究像与物到平面镜距离关系”的实验.
（1）将玻璃板________立在水平桌面上，在白纸上沿玻璃板前后两表面画线MM′和NN′.
（2）在玻璃板前放棋子A，将棋子B放到玻璃板后，使它与___________________________________重合.
（3）在白纸上沿棋子A和B的边缘画圆，测量A的右端到MM′的距离lA=4.30cm；测量B的左端到NN′的距离，如图2-14所示，其值为lB=________cm.
（4）改变A的位置，将数据记录在下表中.表中有一个数据异常，该数据是________cm，它最有可能测量的是________的距离.
（5）修正（4）中异常数据后，比较lB和lA，发现lB总是小于lA.为准确获得实验结论，请你对小明实验中的错误操作进行纠正.
答：______________________________________________________________________.
四、应用与设计题
13.杨光同学根据课本中的“试一试”用易拉罐做小孔成像实验.
（1）请在图2-15中作出蜡烛AB的像A′B′.
（2）杨光发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大.他测出了不同距离时像的高度，填在表格中：
图 2-15
图 2-16
请你根据表中的数据在图2-16坐标中画出h与s的关系图像.
（3）从图像中可以看出h与s的定量关系为____________________________.
（4）杨光知道树阴下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了光斑的直径为7.0cm，光斑到树叶所构成小孔的距离为7.5m，从书上查到太阳到地球的距离为1.5×1011 m，由此可以估算出太阳的直径为__________m.
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