課程概覽
光現象在高考試卷中占有一定的比例,主要涉及光現象的認識、光的反射和折射的規律及應用、平面鏡的成像特性及應用、光的色散與物體的顏色、等等,多取材于自然現象和生活場景。 命題材料中,探究頻率比較高,重點關注平面鏡中像與物體的關系,掌握平面鏡的成像實驗,常以探究題的形式出現。 《義務教育數學課程標準2011年版》要求平面鏡成像的特點如下:
課程內容: 2.3.4 通過實驗,探究平面鏡形成時圖像與物體的關系。 了解平面鏡成像的特點和應用。
中學生實驗:探究平面鏡成像的特性
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目的
觀察平面鏡成像,總結平面鏡成像特點
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實驗設備
探究平面鏡成像的特點
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實驗流程
⑴將玻璃板垂直放在光具座中央,在玻璃板兩側立一根點燃的蠟燭,通過玻璃板觀察另一側蠟燭的圖像;
⑵將光幕置于圖像位置,無需透過玻璃板,直接觀察光幕上是否有圖像;
(3)將同一支未點燃的蠟燭放在圖像的位置,觀察圖像與蠟燭的大小關系;
⑷移動到蠟燭的位置,觀察其圖像的大小是否發生變化;
(5) 測量蠟燭和圖像到玻璃板的距離。
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實驗數據
圖像與物體的大小有關嗎? 物體與玻璃的距離(cm) 物體與玻璃的距離(cm) 物像連線與鏡面的關系 虛像或實像。
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實驗推論
平面鏡的成像特性:平面鏡所成的像是實像,像和物體的大小相等,它們到平面鏡的距離也相等,像和物體對稱相對于鏡面。
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實驗討論
小伙伴們在實驗過程中有沒有發現什么問題呢? 嘗試回答以下問題?
⑴為什么實驗中要用兩根一模一樣的“蠟燭”?
⑵放置在玻璃板上的蠟燭是需要點燃的,但為什么放置在玻璃板前面的蠟燭不需要點燃呢?
⑶ 實驗中為什么要用只能透光的平板玻璃而不是全身鏡?
防范措施
平面鏡成像的特點
(1)選擇玻璃板代替平面鏡的目的是:在物體的兩面都能看到物體的像,同時能看到代替該物體的另一個物體,從而確定圖像的位置。
(2)測試要求玻璃板與桌面垂直。
(3)實驗時,將光幕置于蠟燭未點燃的位置,從玻璃板上方觀察光幕,光幕上看不到圖像,說明平面鏡形成了真實的形象。
⑷實驗中選擇厚玻璃還是薄玻璃? 選擇更薄的玻璃; 由于厚玻璃板的兩面均可作為反射面,因此會出現兩個圖像,影響實驗效果。
典型案例:(2019?昆山)友人探索“平面鏡的成像特性”。
(1)小花將一根點燃的蠟燭放在垂直玻璃板前的A位置。 當她看到玻璃板后面蠟燭的圖像時,如圖A所示,她用不透明的紙擋在玻璃板和圖像之間。 觀察(可選填“靜止”或“不能”)并聽到蠟燭在圖A所示位置處的圖像。這表明該圖像是由光引起的(可選“收縮”、“反射”或“折射”)。
(2)去掉不透明紙,小花又拿了一根同樣大小的蠟燭放在玻璃板的背面圖像上,發現與圖像完全重合。 由此可見,平面鏡是形成(選擇“等尺寸”或“放大倍數”)的樣子。 記錄物體圖像的位置A和A'。
(3)經過3次實驗,得到三組物體和圖像位置點,如圖B所示。
(4)小明為這次實驗準備了自己的設備。 他在玻璃板前放了一支點燃的蠟燭。 看到玻璃板后探究平面鏡成像的步驟,出現了兩幅蠟燭的圖像。 這是因為。
【分析】(1)平面鏡形成實像,其成像原理是光的反射。 (2)實驗中使用兩根相同的蠟燭的目的是為了研究物體大小之間的關系。 如果不能重疊,則說明物體的大小不同。 如果它們重疊,則意味著物體大小相同。 (3)根據三組物體和圖像相對于玻璃板的對稱性,確定物體和圖像之間的位置關系。 (4)實驗最好采用薄玻璃。 如果玻璃太厚,兩個圖像就會重疊。
【答案】解決方法:(1)平面鏡形成的圖像是實像,是由光的反射產生的,所以用一張不透明的紙擋住玻璃板和圖像。 她在圖A所示的位置進行觀察,一直聽到蠟燭的聲音。 喜歡。 (2)另一根相同蠟燭B的像與后面一根蠟燭A的像完全重合,即平面鏡所成的像與物體相等; (3) 根據圖B,A和A′、B和B′、C和C′均關于玻璃板的位置對稱,則可以得到圖像和物體到平面的距離鏡子是平等的; (4)太厚的玻璃板有兩個反射面,兩個反射面都形成實像,后反射面形成的實像比前反射面形成的實像更清晰。 因此,答案是:(1)總是; 反射; (2)大小相等; (3)像與物體、平面鏡的距離相等; (4)玻璃板太厚,導致玻璃板的正、反面均產生反射,兩表面成實像。
【點評】本題考察中學生實際操作實驗的能力,能夠正確分析實驗中出現的問題。 探究平面鏡成像特性的實驗是高考中的熱點。 這個問題圍繞著這個探索過程中可能遇到的問題展開。 解決方法,合理的思考和解釋,供考友們參考。
轉載測試題
練習一:(2019·無錫)如果想讓圖中的反射光打在墻上的目標上,可以放平面鏡( )
A。 水平連接到左側 B.水平連接到右側
C。 垂直向下連接 D.垂直連接
練習2:(2019·鎮江)如圖所示,將一面平面鏡和一支10cm長的細圓珠筆垂直放置在水平桌面上,筆與平面鏡的距離為15cm,則( )
A.向下連接到平面鏡,筆的圖像也向下連接
B. 為了使筆在平面鏡中形成完整的圖像,平面鏡的高度至少應為10厘米
C.當筆和平面鏡都繞頂部轉動到實線位置時,筆與其圖像平行
D、筆與平面鏡向右水平連接10cm,筆像位置不變
練習三:(2019·揚州)小明在“探索平面鏡成像規律”實驗中找到兩個相同的棋子,比較圖像與物體的關系; 為了確定圖像的位置,應選擇替換平面鏡; 探究平面鏡所成的像是虛像還是實像探究平面鏡成像的步驟,應該考慮什么。
練習4:(2019·淮安)有些建筑物的外部安裝了平板玻璃,人們可以通過玻璃看到自己的(可選填“虛擬”或“真實”)圖像。 人靠近幕墻的圖像尺寸(可選填“增大”、“減小”或“不變”)。 我國對于玻璃幕墻的安裝已經制定了限制性規定,因為玻璃幕墻會反射(選擇“鏡面”或“漫反射”),??造成光污染。
練習5:(2019·鹽城)小明做了“探索平面鏡成像特性”的實驗,將玻璃板豎立在水平桌上,在白紙上畫出正面的MM′和NN′位置和玻璃板的后表面。
(1)如圖所示,用刻度尺測量玻璃板的長度,讀數為cm。
(2)將棋子A放在玻璃板前,觀察該棋子在玻璃板中有兩個圖像,一個較亮,一個較暗,較亮的圖像是由棋子反射的光產生的。 (MM′/NN′) 表面。
(3)為了驗證“類似真實圖像”的猜測,小明在該位置放置了一張白卡,并(直接/透過玻璃板)觀察卡上是否有棋子A的圖像。
(4)將棋子B(圖中未示出)置于玻璃板后面,使其與較亮圖像重合,檢測棋子A右端到MM'的距離lA以及距上端的距離棋子B到NN'lB,實驗數據記錄在上表中。 分析數據可以獲得:圖像到反射面的距離(大于/小于)物體到反射面的距離。
(5)實驗中圖像與物體及反射面的距離存在差異。 小明對此很感興趣,他想探究一下影響這種差異大小的激勵因素。 請幫小明提出一個有價值的、有探索性的問題:。
超過
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