八年級物理下冊8.3學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像

第三節(jié)

學(xué)生試驗(yàn)：探究平面鏡成像第八章光現(xiàn)象1/25問題（1）為何極難比較像與物大??？（2）為何找不到像位置？（3）假如鏡子是透明，能否找到像位置呢？（4）怎么讓鏡子變成透明？（5）找到像后，怎樣比較像和物大??？2/25提醒（1）對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，觀察像與物大小、正倒、像距與物距關(guān)系；（2）假如將像與物連線，會發(fā)覺什么特點(diǎn)？（3）綜合各組數(shù)據(jù)，可能會發(fā)覺物距與像距并不完全相等，可能影響原因有哪些？（玻璃板厚度影響、像位置是否找準(zhǔn)、像點(diǎn)和物點(diǎn)是否完全對應(yīng)）3/25探究平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)系（1）器材準(zhǔn)備①選取玻璃要薄些，假如用厚玻璃做這個(gè)試驗(yàn)，可能會看到兩個(gè)不重合像。②為便于研究像距與物距關(guān)系，可使用統(tǒng)計(jì)紙，提前畫好坐標(biāo)。

4/25③假如沒有蠟燭，也能夠用兩個(gè)相同跳棋子來研究平面鏡成像與物大小關(guān)系、像距與物距關(guān)系。④做平面鏡成像與物左右關(guān)系試驗(yàn)時(shí)，能夠使用教材中介紹兩個(gè)相同三角板，為了區(qū)分左右關(guān)系，尺上要分別貼上b、d兩個(gè)字母。假如沒有也能夠用火柴棍組成不一樣圖形如“L、E”來代替。探究平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)系5/25（2）試驗(yàn)操作注意事項(xiàng)①為便于研究像距與物距關(guān)系，試驗(yàn)時(shí)玻璃板可放在統(tǒng)計(jì)紙中央，物體放置在統(tǒng)計(jì)紙上便于讀數(shù)位置。②觀察關(guān)鍵點(diǎn)：試驗(yàn)時(shí)，要找準(zhǔn)像點(diǎn)，即從各個(gè)角度觀察，都能看到玻璃板后物體與玻璃板前物體在玻璃板中成像重合。探究平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)系6/25③試驗(yàn)中要屢次改變物體位置，統(tǒng)計(jì)時(shí)為便于區(qū)分物體在不一樣位置時(shí)所成像位置，可在物位置旁用字母或數(shù)字標(biāo)識，像用對應(yīng)字母或數(shù)字統(tǒng)計(jì)好，便于試驗(yàn)后深入觀察、分析。探究平面鏡成像時(shí)像與物關(guān)系7/25平面鏡成像平面鏡有兩個(gè)作用：一是改變光路；二是成虛像平面鏡所成像特點(diǎn)可概括為：（1）像與物大小相等；（2）像與物到鏡面距離相等；（3）像與物連線與鏡面垂直。像與物關(guān)于鏡面對稱，假如沿鏡面對折，像和物完全重合。8/25物體在平面鏡里所成像是虛像，即反射光線反向延長線會聚點(diǎn)所成像。虛像是相對實(shí)像來說，實(shí)像是實(shí)際光線會聚點(diǎn)所成像。平面鏡成像9/25平面鏡成像原理眼睛為何能觀察到蠟燭像？怎樣用光路圖表示這個(gè)過程呢？為了簡化問題，先選擇發(fā)光點(diǎn)S兩條入射光線說明人眼是依據(jù)光線沿直線傳輸經(jīng)驗(yàn)來判斷物體位置10/25平面鏡成像原理人眼逆著反射光線方向看去，會感覺光線從哪里來？逆向觀察反射光線，用虛線向鏡后延長，得交點(diǎn)S′，就是人眼感覺到發(fā)光點(diǎn)。11/25再任意增加發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出入射光線，用數(shù)學(xué)知識“全等三角形判定條件”分析，其反射光線反向延長線必定交于S′點(diǎn)。所以任意選定兩條入射光線就能夠確定像點(diǎn)。該像點(diǎn)不是實(shí)際光線交點(diǎn)，并不能展現(xiàn)在光屏上，只能用眼睛觀察，所以稱為虛像。平面鏡成像原理12/25平面鏡應(yīng)用（1）利用平面鏡成像；（2）利用平面鏡改變光路。13/25從水面到青銅鏡、銀鏡、鋼鏡，再到鍍水銀玻璃鏡和鍍銀玻璃鏡，鏡子歷史與人類歷史一樣悠久漫長。 遠(yuǎn)古時(shí)代最早鏡子是水面，最初作用只是滿足人類審美需求。不過，“平靜水面”這么“鏡子”受條件和環(huán)境影響，當(dāng)“風(fēng)乍起，吹皺一池春水”時(shí)，“鏡子”便不再奏效了。鏡子歷史14/25實(shí)際上，幾乎每一個(gè)古代文明都擁有某種形狀或形態(tài)鏡子。在中國，殷商時(shí)代（約公元前1500—公元前1000年）就有鏡子記載，秦有金鏡，漢有鐵鏡，晉有銀華鏡，宋元出現(xiàn)有柄可執(zhí)鏡，清代以后有玻璃鏡。經(jīng)過歷代發(fā)展，工藝不停提升，外形越來越精美。時(shí)至今日，被世界所知、流傳各地多是銅鏡，世界各國博物館也都以能收藏一面中國銅鏡為榮。鏡子歷史15/25關(guān)于銅鏡制作工藝，沈括在《夢溪筆談》里曾記載有“透光”鏡，這種鏡利用熱脹冷縮原理制成。銅鏡一面磨光發(fā)亮，一面鑄刻花紋，漢代時(shí)花紋除幾何圖形外，還有鳥獸、人物等；東漢中期至魏晉時(shí)，出現(xiàn)了浮雕畫像鏡；唐代創(chuàng)造了八棱、菱花、海棠花等式樣，還有工匠專門為日常百姓家磨制青銅鏡。鏡子歷史16/25

銅鏡制作材料是一個(gè)銅錫化合物，其中銅占68.3%，錫占31.7%。它優(yōu)點(diǎn)是：在液態(tài)時(shí)輕易澆鑄成型，冷卻后硬度高、不易破損、反光性好。假如將銅錫百分比略為調(diào)整，不但不具備這些優(yōu)點(diǎn)，而且成像顏色或偏綠或偏黃。1668年，英國科學(xué)家牛頓制造了世界上第一臺反射式天文望遠(yuǎn)鏡，其中反射鏡就是用中國配方銅錫化合物制成。鏡子歷史17/25古希臘人于公元前5世紀(jì)創(chuàng)造了“盒鏡”。盒鏡是當(dāng)代有鏡粉盒雛形，它由兩塊用合頁固定在一起金屬圓片做成，其中一塊內(nèi)表面打磨成鏡，另外三面雕刻圖案。羅馬人使用青銅、紅銅和銀鏡，因金屬鏡易失光澤，故盒中往往放置一小塊蘸有浮石粉海綿。

鏡子歷史18/25埃及很早也誕生了青銅鏡。古代埃及煉金家們用符號“♀”表示銀，“♀”是青銅鏡象征。另外，歐洲人在古代曾制造過“銀鏡”，而俄國人還制造過“鋼鏡”從青銅器時(shí)代開始一直到歐洲文藝復(fù)興，青銅鏡陪同人類走過了三、四千年，但使用時(shí)間長了會出現(xiàn)“綠斑”，成像含糊；銀鏡造價(jià)較高；鐵鏡及其它金屬鏡易氧化?，F(xiàn)在人們使用鏡子是又亮又廉價(jià)、又不會生銹玻璃鏡。鏡子歷史19/25世界上第一面玻璃鏡誕生在威尼斯。最初，威尼斯人用水銀（汞）來制造玻璃鏡，先在玻璃上緊貼一張錫箔，再倒上水銀。因?yàn)樗y能夠很好地溶解錫，并能夠緊緊地粘在玻璃上，使玻璃成為一面鏡子。關(guān)于玻璃鏡誕生和普及還有個(gè)小插曲。因?yàn)楫?dāng)初掌握制鏡技術(shù)只有威尼斯人，于是他們便肆意抬高鏡子價(jià)格，鏡子成了有錢人家顯富標(biāo)志。鏡子歷史20/25法國女王結(jié)婚，威尼斯公國送去一面小鏡子，價(jià)值竟達(dá)十多萬法郎，歐洲王公顯貴們更是不惜血本，購置一塊小鏡子隨身攜帶，大量財(cái)富滾滾流入了威尼斯人手里。法國人不甘于被威尼斯人壟斷制鏡技術(shù)，想方法取得了制鏡秘密并大量生產(chǎn)，漸漸造成玻璃鏡大眾化，成為普通人能消費(fèi)得起日用具。鏡子歷史21/25但制造水銀鏡費(fèi)時(shí)，且水銀有毒，以后，科學(xué)家不停改進(jìn)制鏡工藝，制鏡成本不停下降，制鏡技術(shù)不停提升。由水銀到銀，由銀到鉻，由鉻發(fā)展到今天用鋁做制鏡原料。最近，科學(xué)家們正在試制一個(gè)鍍鋁玻璃鏡，這么鏡子將比鍍銀鏡子更廉價(jià)、更耐用、更明亮。另外，人們還用金子、鋁合金及其它金屬，制成了黃色、玫瑰紅色、藍(lán)色、綠色彩色鏡子。鏡子歷史22/25制作技術(shù)上由水銀制鏡法到利用葡萄糖銀鏡反應(yīng)制鏡，由電鍍法到真空鍍法。原料價(jià)格降低，制鏡過程簡化，鏡子成本大大下降。鏡子歷史23/25例題例1依據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，確定圖中三角形ABC在平面鏡中像。ABCB′C′A′