 光的反射 |
 |
 魏老师(751110)
2007-01-16 16:54:00 回复:0 人气:387
优币:0.3 修改 删除 |
|
一. 本周教学内容：
第五章光的反射（二）
二. 重、难点：
1. 平面镜成像特点；
2. 平面镜成像原理和虚像的概念；
3. 球面镜的分类；
4. 凹面镜、凸面镜的特点及应用。
三. 知识点分析
（一）平面镜：反射面是平的镜子。
1. 平面镜成像原理：
（1）平面镜对光要发生反射。
（2）人眼确定物体的位置是根据光的直线传播。
（3）虚像：由光的反向延长线形成，不能显示在光屏上。
2. 平面镜成像规律：
（1）平面镜成的像是正立的虚像；
（2）像与物的大小相等；
（3）像与物到镜面的距离相等。
3. 平面镜的应用：
（1）改变或控制光路；
（2）成像；
（3）即改变光路又成像。
4. 平面镜成像作图：
（1）由平面镜成像特点作图；
（2）求经过某点的反射光线的作图；
步骤：
①由成像规律确定像的位置；
②连接像点和题目中规定的某点（注意：镜后虚线，镜前实线；实际光线要标箭头）
③补齐对应的入射光线和法线。
（3）确定观察平面镜成像的范围。
步骤：
①由成像规律确定像的位置；
②由物向镜两端引入射光线（射向镜面所有光线的边界）；
③补齐对应的法线和入射光线。
（二）球面镜：反射面是球面的一部分
1. 凹镜：反射面是球面的内表面。
（1）凹镜能把射向它的平行光会聚在一点，这一点叫做它的焦点。
注：每条光线仍遵守反射定律
（2）应用：
①利用凹镜聚光；
②利用凹镜得到平行光。
2. 凸镜：反射面是球面的外表面。
（1）凸镜对光线起发散作用，平行光线经凸镜反射后，反射光的反向延长线的交点叫做它的虚焦点。
（2）应用：
①凸镜成正立、缩小虚像；
②凸镜可以扩大视野。
【典型例题】
[例1]人在平面镜MN中能看到物体AB的像，如图所示，至少把平面镜MN上的哪一部分遮住，人就看不见物体的像了？请在图中画出来。
分析：本题中人眼能够看到物体AB的像是因为物体的光经平面镜反射后射到人眼。因此只要确定射入人眼的那部分反射光线，则这部分反射光线所利用的平面镜的部分也就知道了。
解答：
（1）作出AB在镜中的像；
（2）连接A’C、B’C交平面镜MN于E、D两点；
（3）如图所示，DE即为所求作的范围。
说明：解此类题的方法一般是先用对称法确定虚像的位置，再根据虚像的成因确定射入人眼睛的反射光线，进而确定所求的范围。
[例2] 如图所示，两个平面镜成一定角度放置，在镜前放一个点光源S，点光源S通过两个平面镜分别成虚像S1、S2。画出在两个平面镜前同时看到S在两平面镜内像S1、S2的范围。
分析：S点发出的光有无数条射到平面镜上后被平面镜反射，若人的眼睛在反射光线的传播路径上，人眼就会看见S点的像，其中最远的两条反射光线即为由镜子边缘M、N或N、K反射的光线，人眼在这两条反射光线所夹的区域内能同时看到S点的像。
解答：
（1）先用对称法作出S点在MN、NK中的虚像S1、S2；
（2）连接S1M、S1N、S2N、S2K并延长；
（3）如图所示画箭头部分所夹区域即为所求的范围。
说明：本题主要考察同学们确定平面镜成像观察范围的知识，解决这类题目只需要连接像点和平面镜的边缘，得到两条临界的反射光线，它们之间所夹的区域即为能观察到成像的范围。对于像本题这样有两个平面镜或两个平面镜以上的问题，只需要找到它们的公共区域即可。
[例3] 在贯通东南西北的大道的十字路口的西南角，竖立一面平面镜，观察者在镜中看到一辆汽车向东行驶至路口转弯，后向南行驶，则该汽车实际行驶路线应是怎样的？
分析：本题观察者在镜中观察到的是汽车的像的运动情况，应根据对称法确定出汽车真正行驶的路线。
解答：汽车实际行驶的路线是向南行驶至交叉口后向东行驶。
说明：本题涉及了一种咱们常见的交通指示镜，在高速公路的路口处我们经常会看到类似的装置，这是一道与实际联系比较紧密的题目，也是中考中的一个热点。在光学部分中与实际生活相联系的题目基本上都离不开成像问题，因此，我们应该熟练掌握各种实像、虚像的成像规律、在实际生活中的应用及像与影的区别等知识。
[例4] 一发光点，放在相互垂直的平面镜前时我们能看到几个像？
解析：根据平面镜成像特点，如图所示，S在M1中成像S1，S在平面镜M2中成像S2，S发出的光线斜射到M1后，其中一部分反射光又射到M2上，发生第二次反射。那么，第二次反射的光线好像是从S3发出的，即S点在两个互相垂直的平面镜中可成三个虚像。因为S点发出的光线射到这两个平面镜上后最多只能发生两次反射。
答案：利用对称法作图，分别找出S点在平面镜M1、M2中所成的虚像S1、S2，同理确定出第三个虚像S3的位置。
说明：本题要求同学们要熟练掌握平面镜成像规律、原理和光的反射定律，而且还和实验现象紧密联系。大家在学习的时候要注意观察实验，学会分析实验结论。
[例5] MO和NO两平面镜互相垂直，S为光源，如图所示，请画出经两个镜面两次反射，最后通过A点的那条光线的光路图。
解析：本题要求同学们灵活掌握光的反射定律及平面镜成虚像的原理，即反射光线的反向延长线相交成虚像。若使最后的反射光线通过A点，应须先确定S点在平面镜中所成的虚像S1、S2，方可将问题解决。
答案：如图所示，先作出光源S在平面镜MO中所成的虚像S1。因S1在NO镜面的“前方”，仍可由NO镜再第二次成像S2。因为二次反射的光线要通过A点，所以S2、A应在一条直线上，与NO镜相交于O2， S1、O2在一条直线上，相交MO镜面于O1，于是SO1为第一条入射光线，O1O2为第一次反射光线，O2A为第二次反射光线，即为所求光线。
说明：解决这类让反射光线过某点的题目基本思路就是找到像点，连接像点和该点的直线在镜前部分即为所求的反射光线。像本题这样有两个或两个以上镜面的情况，注意光的多次反射和形成的多个像点就可以了。
[例6] 一条小河，竖直的堤岸高出水面0.75m，一位身高1.5m的同学站在离岸3m的地方恰好从水中看到河对岸电杆的顶部的像，已知电杆高4.5m，距离河岸3m，求水面宽度。
分析：本题是利用几何光学测物距的典型例题。在解此类问题时应依据的物理原理有：平面镜成像特点、眼睛看到物体在平面镜中所成虚像的原理等。应用到的数学知识是：相似三角形对应边成比例。
解答：如图所示AB为电杆,A’为杆顶的像，河面宽度为MN，DE为站在岸边的同学。由题意可知：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）
说明：这是一道学科间的综合题，这类题目也是中考的一个大热点。与几何光学这部分知识联系比较紧密的是数学中的几何问题，所以，在学习这部分内容时要特别注意几何知识的复习。另外，准确合理的画出本题的草图也是解题的关键。同学们在平时的训练中要注意培养自己把物理情景表示在草图上的能力。
【模拟试题】（答题时间：40分钟）
一. 填空题：
1. 汽车头灯碗是个________面镜，汽车驾驶室外的观后镜是________面镜。
2. 平面镜M固定不动，当物体以2米/秒的速度向平面镜移动，其像相对于平面镜的速度是______；若物体不动，平面镜向物体以2米/秒的速度移动，则像相对于物体的速度是______。
3. 如图1所示，两块平面镜成60°角放置，在其镜前有一物点A，经过两平面镜反射总共能生成________个像。
4. 生物显微镜的截物台下装有一个________镜，以便使光能会聚到被观察的物体上。
5. 身高为1.8米的运动员直立在水平地面上，眼睛距头顶的距离为8厘米，如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚，这面镜子的底边离地面的高度不得超过________米。
6. 如图2所示，平面镜M和铅笔都竖直在桌面上。若平面镜沿箭头方向转60°，那么铅笔在镜中的像转过的角度是________。
7. 物体在平面镜里成______像，像和物体大小______。当物体逐渐远离平面镜时，它的像将（填“不变”、“变小”、“变大”）
8. 下面两图都是时钟在平面镜中成的像，它们的实际时间是甲：；乙：。
甲 乙
二. 选择题：
1. 如图3所示，S1和S2是两个小灯泡，M是平面镜，下列说法中正确的是（ ）
A. S1和S2都能经平面镜形成虚像
B. S1不在平面镜的正前方，不能经平面镜成像
C. S2距平面镜较远，它经平面镜所成的像较小
D. 平面镜越大，S1和S2经平面镜所成像间的距离越大
2. 下面关于实像和虚像的说法中正确的是（ ）
A. 虚像和实像都能通过眼睛观察到，但虚像不能成在屏上而实像能成在光屏上
B. 虚像一定是人的幻觉，实际上并没有光线进入人的眼睛
C. 只有实像才能用照像机拍摄，而虚像照相机拍摄不下来
D. 实像才能用眼睛观察到，虚像不能用眼睛观察到
3. 如图所示的是某同学画的潜望镜的示意图。使用这样的潜望镜看物体AB的像是（ ）
A. 放大倒立的实像 B. 缩小倒立的实像
C. 等大正立的虚像 D. 等大倒立的虚像
4. 一人通过平静的湖，看到水中有一片云彩，这云彩是（ ）
A. 光的反射形成的虚像 B. 光的反射形成的实像
C. 光的折射形成的虚像 D. 光的折射形成的实像
5. 物体AB及其在平面镜中所成的像A’B’如图所示，其中正确的是（ ）
6. 如图，一平面镜竖直放置，一小物体S以a点为圆心，0.5米长为半径沿顺时针作圆周运动，已知a点到平面镜距离为2米，则S的像的旋转方向与运动过程中物、像间的最大距离分别为（ ）
A. 逆时针旋转、5米 B. 顺时针旋转、5米
C. 逆时针旋转、4米 D. 顺时针旋转、4米
三. 作图题：
1. 有一束光通过A点射到镜面，反射后过B点，请画出入射光线和反射光线
2. 图中S为发光点，从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与虚线a、b重合，根据平面镜成像规律在图中画出平面镜，并找出S在平面镜里的像S。
【试题答案】
一.
1. 凹、凸；
2. 2米/秒、4米/秒；
3. 5；
4. 凹；
5. 0.86；
6. 120°；
7. 虚、相等、不变；
8. 3:40、12:05；
二.
1. A 2. A 3. D 4.A 5. C 6.A
三.
1.
2.
本贴来源:百分家教网·汕头家教网 本贴地址:http://www.bfjjw.com/jiaoan/329.html
第五章光的反射（二）
二. 重、难点：
1. 平面镜成像特点；
2. 平面镜成像原理和虚像的概念；
3. 球面镜的分类；
4. 凹面镜、凸面镜的特点及应用。
三. 知识点分析
（一）平面镜：反射面是平的镜子。
1. 平面镜成像原理：
（1）平面镜对光要发生反射。
（2）人眼确定物体的位置是根据光的直线传播。
（3）虚像：由光的反向延长线形成，不能显示在光屏上。
2. 平面镜成像规律：
（1）平面镜成的像是正立的虚像；
（2）像与物的大小相等；
（3）像与物到镜面的距离相等。
3. 平面镜的应用：
（1）改变或控制光路；
（2）成像；
（3）即改变光路又成像。
4. 平面镜成像作图：
（1）由平面镜成像特点作图；
（2）求经过某点的反射光线的作图；
步骤：
①由成像规律确定像的位置；
②连接像点和题目中规定的某点（注意：镜后虚线，镜前实线；实际光线要标箭头）
③补齐对应的入射光线和法线。
（3）确定观察平面镜成像的范围。
步骤：
①由成像规律确定像的位置；
②由物向镜两端引入射光线（射向镜面所有光线的边界）；
③补齐对应的法线和入射光线。
（二）球面镜：反射面是球面的一部分
1. 凹镜：反射面是球面的内表面。
（1）凹镜能把射向它的平行光会聚在一点，这一点叫做它的焦点。
注：每条光线仍遵守反射定律
（2）应用：
①利用凹镜聚光；
②利用凹镜得到平行光。
2. 凸镜：反射面是球面的外表面。
（1）凸镜对光线起发散作用，平行光线经凸镜反射后，反射光的反向延长线的交点叫做它的虚焦点。
（2）应用：
①凸镜成正立、缩小虚像；
②凸镜可以扩大视野。
【典型例题】
[例1]人在平面镜MN中能看到物体AB的像，如图所示，至少把平面镜MN上的哪一部分遮住，人就看不见物体的像了？请在图中画出来。
分析：本题中人眼能够看到物体AB的像是因为物体的光经平面镜反射后射到人眼。因此只要确定射入人眼的那部分反射光线，则这部分反射光线所利用的平面镜的部分也就知道了。
解答：
（1）作出AB在镜中的像；
（2）连接A’C、B’C交平面镜MN于E、D两点；
（3）如图所示，DE即为所求作的范围。
说明：解此类题的方法一般是先用对称法确定虚像的位置，再根据虚像的成因确定射入人眼睛的反射光线，进而确定所求的范围。
[例2] 如图所示，两个平面镜成一定角度放置，在镜前放一个点光源S，点光源S通过两个平面镜分别成虚像S1、S2。画出在两个平面镜前同时看到S在两平面镜内像S1、S2的范围。
分析：S点发出的光有无数条射到平面镜上后被平面镜反射，若人的眼睛在反射光线的传播路径上，人眼就会看见S点的像，其中最远的两条反射光线即为由镜子边缘M、N或N、K反射的光线，人眼在这两条反射光线所夹的区域内能同时看到S点的像。
解答：
（1）先用对称法作出S点在MN、NK中的虚像S1、S2；
（2）连接S1M、S1N、S2N、S2K并延长；
（3）如图所示画箭头部分所夹区域即为所求的范围。
说明：本题主要考察同学们确定平面镜成像观察范围的知识，解决这类题目只需要连接像点和平面镜的边缘，得到两条临界的反射光线，它们之间所夹的区域即为能观察到成像的范围。对于像本题这样有两个平面镜或两个平面镜以上的问题，只需要找到它们的公共区域即可。
[例3] 在贯通东南西北的大道的十字路口的西南角，竖立一面平面镜，观察者在镜中看到一辆汽车向东行驶至路口转弯，后向南行驶，则该汽车实际行驶路线应是怎样的？
分析：本题观察者在镜中观察到的是汽车的像的运动情况，应根据对称法确定出汽车真正行驶的路线。
解答：汽车实际行驶的路线是向南行驶至交叉口后向东行驶。
说明：本题涉及了一种咱们常见的交通指示镜，在高速公路的路口处我们经常会看到类似的装置，这是一道与实际联系比较紧密的题目，也是中考中的一个热点。在光学部分中与实际生活相联系的题目基本上都离不开成像问题，因此，我们应该熟练掌握各种实像、虚像的成像规律、在实际生活中的应用及像与影的区别等知识。
[例4] 一发光点，放在相互垂直的平面镜前时我们能看到几个像？
解析：根据平面镜成像特点，如图所示，S在M1中成像S1，S在平面镜M2中成像S2，S发出的光线斜射到M1后，其中一部分反射光又射到M2上，发生第二次反射。那么，第二次反射的光线好像是从S3发出的，即S点在两个互相垂直的平面镜中可成三个虚像。因为S点发出的光线射到这两个平面镜上后最多只能发生两次反射。
答案：利用对称法作图，分别找出S点在平面镜M1、M2中所成的虚像S1、S2，同理确定出第三个虚像S3的位置。
说明：本题要求同学们要熟练掌握平面镜成像规律、原理和光的反射定律，而且还和实验现象紧密联系。大家在学习的时候要注意观察实验，学会分析实验结论。
[例5] MO和NO两平面镜互相垂直，S为光源，如图所示，请画出经两个镜面两次反射，最后通过A点的那条光线的光路图。
解析：本题要求同学们灵活掌握光的反射定律及平面镜成虚像的原理，即反射光线的反向延长线相交成虚像。若使最后的反射光线通过A点，应须先确定S点在平面镜中所成的虚像S1、S2，方可将问题解决。
答案：如图所示，先作出光源S在平面镜MO中所成的虚像S1。因S1在NO镜面的“前方”，仍可由NO镜再第二次成像S2。因为二次反射的光线要通过A点，所以S2、A应在一条直线上，与NO镜相交于O2， S1、O2在一条直线上，相交MO镜面于O1，于是SO1为第一条入射光线，O1O2为第一次反射光线，O2A为第二次反射光线，即为所求光线。
说明：解决这类让反射光线过某点的题目基本思路就是找到像点，连接像点和该点的直线在镜前部分即为所求的反射光线。像本题这样有两个或两个以上镜面的情况，注意光的多次反射和形成的多个像点就可以了。
[例6] 一条小河，竖直的堤岸高出水面0.75m，一位身高1.5m的同学站在离岸3m的地方恰好从水中看到河对岸电杆的顶部的像，已知电杆高4.5m，距离河岸3m，求水面宽度。
分析：本题是利用几何光学测物距的典型例题。在解此类问题时应依据的物理原理有：平面镜成像特点、眼睛看到物体在平面镜中所成虚像的原理等。应用到的数学知识是：相似三角形对应边成比例。
解答：如图所示AB为电杆,A’为杆顶的像，河面宽度为MN，DE为站在岸边的同学。由题意可知：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）
说明：这是一道学科间的综合题，这类题目也是中考的一个大热点。与几何光学这部分知识联系比较紧密的是数学中的几何问题，所以，在学习这部分内容时要特别注意几何知识的复习。另外，准确合理的画出本题的草图也是解题的关键。同学们在平时的训练中要注意培养自己把物理情景表示在草图上的能力。
【模拟试题】（答题时间：40分钟）
一. 填空题：
1. 汽车头灯碗是个________面镜，汽车驾驶室外的观后镜是________面镜。
2. 平面镜M固定不动，当物体以2米/秒的速度向平面镜移动，其像相对于平面镜的速度是______；若物体不动，平面镜向物体以2米/秒的速度移动，则像相对于物体的速度是______。
3. 如图1所示，两块平面镜成60°角放置，在其镜前有一物点A，经过两平面镜反射总共能生成________个像。
4. 生物显微镜的截物台下装有一个________镜，以便使光能会聚到被观察的物体上。
5. 身高为1.8米的运动员直立在水平地面上，眼睛距头顶的距离为8厘米，如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚，这面镜子的底边离地面的高度不得超过________米。
6. 如图2所示，平面镜M和铅笔都竖直在桌面上。若平面镜沿箭头方向转60°，那么铅笔在镜中的像转过的角度是________。
7. 物体在平面镜里成______像，像和物体大小______。当物体逐渐远离平面镜时，它的像将（填“不变”、“变小”、“变大”）
8. 下面两图都是时钟在平面镜中成的像，它们的实际时间是甲：；乙：。
甲 乙
二. 选择题：
1. 如图3所示，S1和S2是两个小灯泡，M是平面镜，下列说法中正确的是（ ）
A. S1和S2都能经平面镜形成虚像
B. S1不在平面镜的正前方，不能经平面镜成像
C. S2距平面镜较远，它经平面镜所成的像较小
D. 平面镜越大，S1和S2经平面镜所成像间的距离越大
2. 下面关于实像和虚像的说法中正确的是（ ）
A. 虚像和实像都能通过眼睛观察到，但虚像不能成在屏上而实像能成在光屏上
B. 虚像一定是人的幻觉，实际上并没有光线进入人的眼睛
C. 只有实像才能用照像机拍摄，而虚像照相机拍摄不下来
D. 实像才能用眼睛观察到，虚像不能用眼睛观察到
3. 如图所示的是某同学画的潜望镜的示意图。使用这样的潜望镜看物体AB的像是（ ）
A. 放大倒立的实像 B. 缩小倒立的实像
C. 等大正立的虚像 D. 等大倒立的虚像
4. 一人通过平静的湖，看到水中有一片云彩，这云彩是（ ）
A. 光的反射形成的虚像 B. 光的反射形成的实像
C. 光的折射形成的虚像 D. 光的折射形成的实像
5. 物体AB及其在平面镜中所成的像A’B’如图所示，其中正确的是（ ）
6. 如图，一平面镜竖直放置，一小物体S以a点为圆心，0.5米长为半径沿顺时针作圆周运动，已知a点到平面镜距离为2米，则S的像的旋转方向与运动过程中物、像间的最大距离分别为（ ）
A. 逆时针旋转、5米 B. 顺时针旋转、5米
C. 逆时针旋转、4米 D. 顺时针旋转、4米
三. 作图题：
1. 有一束光通过A点射到镜面，反射后过B点，请画出入射光线和反射光线
2. 图中S为发光点，从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别与虚线a、b重合，根据平面镜成像规律在图中画出平面镜，并找出S在平面镜里的像S。
【试题答案】
一.
1. 凹、凸；
2. 2米/秒、4米/秒；
3. 5；
4. 凹；
5. 0.86；
6. 120°；
7. 虚、相等、不变；
8. 3:40、12:05；
二.
1. A 2. A 3. D 4.A 5. C 6.A
三.
1.
2.
→→→暂时没有回贴,欢迎您来发表发表！