第二章光學(xué)平面鏡成像規(guī)律平面鏡成像畫圖法一、教學(xué)目標(biāo)在數(shù)學(xué)知識方面的要求。（1）把握平面鏡成像規(guī)律，理解“虛像”的數(shù)學(xué)涵義，并能確運(yùn)用“虛像”的概念解決問題；（2）把握平面鏡成像畫圖法。2.光路可逆原理在解決幾何光學(xué)問題時(shí)是一條很重要的規(guī)律，在本節(jié)課中是貫串一直的一條思路。二、重點(diǎn)，難點(diǎn)剖析難點(diǎn)：觀像原理和觀像范圍的確定。三、主要教學(xué)過程（一）引入新課上節(jié)課備考了反射定理，假若點(diǎn)光源S發(fā)出的一披發(fā)近視入射到鏡面MN上，反射光束性質(zhì)怎樣？答：仍為發(fā)散光束。這么，假若這束反射光射入眼1），能感覺光是從S點(diǎn)處射出的嗎？答：不會。這么平面鏡成像作圖口訣，我們認(rèn)為反射光束是從那里射出的？（作反射光的反向延長線O為何？由于我們覺得光是直線傳播的，覺得反射光是從其反向延長線點(diǎn)就是S在鏡中的“虛像”。（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)平面鏡成像規(guī)律。用反射定理和幾何知識可以證明，平面鏡成像規(guī)律是：等大，立，實(shí)像，鏡對稱。2.平面鏡成像畫圖法作SOMN延長至從點(diǎn)光源S向鏡面MN作入射光線SO所示，兩平面鏡互成直角，入射光線AB經(jīng)兩次反射后平面鏡成像作圖口訣，出射光線為CD。今以兩平面鏡交線O而它們的傾角保持直角。在入射光線AB保持不變的情況下，經(jīng)兩次反射后的出射光線為與CD重合，同向平行與CD不重合，同向平行與CD交角為2θ與CD交角為4θ剖析：如圖4所示，依照反射定理，光線在兩個(gè)鏡面上的入射角和反射角相等：i,入射光線AB在平面鏡M上反射后，反射光線BC偏轉(zhuǎn)角α；反射光線BC在平面鏡上反射后，出射光線CD偏轉(zhuǎn)角β，這么，出射光線CD相對入射光線AB的偏轉(zhuǎn)角φBOC中，OCB=,所以CBO+OCB=πAB光線的入射角i無關(guān)，所以CD光線與AB光線反向平行。
但以上證明不能說明光線與CD光線是否重合，借助平面鏡成像規(guī)律和畫圖法便可解決這個(gè)問題。如圖5所示，在入射光線AB在平面鏡M中的實(shí)像S在平面鏡N中的實(shí)像為這么，平面鏡轉(zhuǎn)過θ角后，因?yàn)槲恢貌粫淖儯匝卦饴稢D射出。演示：幾何畫板：《直交平面鏡的反射光路》旋轉(zhuǎn)雙平面鏡，演示CD光路不變；打開幾何證明界面，CD光路不變的誘因。例2.如圖6所示，一人站在水坑MN對面，設(shè)E點(diǎn)為人眼所在位置，試畫出他從海面反光中看見樹的范圍。解法1：按照平面鏡成像畫圖法，作樹AB在水底的像,從海面反射到眼E中的光束范圍決定了人從海面反光中看見樹的范圍。畫圖過程：（1）依據(jù)平面鏡物像對稱，作樹AB在水底的像;(2)聯(lián)接M、E和N、E，作反射光線ME、NE；（3）將ME、NE反向延長，交樹的像兩點(diǎn)，得到人從海面反光中看見樹的范圍CD；（5）聯(lián)接C、M和D、N，作入射光線CM和DN,完成光路圖。解法2.依據(jù)平面鏡成像規(guī)律和光路可逆原理，作人眼E直接找出從海面反光中看見樹的范圍。畫圖過程：（1）依據(jù)平面鏡物像對稱，作，作入射光線C、D,CD之間即為人從海面反光中看見的范圍；（3）聯(lián)接M、EE，作反射光線，完成光路圖（圖8）。
簡評：其實(shí)，自此例可知，運(yùn)用光路可逆原理，有時(shí)解決問題更為簡便。MN看墻外情境，設(shè)人眼坐落9），試畫出人從鏡中見到墻外范圍的光路圖。提示：1.用光路可逆原理和平面鏡成像畫圖法解題；2，注意墻對光路的抵擋作用；3.注意鏡面大小對觀察范圍的限制。畫圖過程：（1）依據(jù)平面鏡物像對稱，作EQ，交鏡面于C點(diǎn)，作入射光線BC；（5）聯(lián)接C、E兩點(diǎn)，作反射光線CE，這樣，AN、BC包括的入射光束范圍就是可見墻外的范圍（圖10）如圖11所示，ABCD為三面聯(lián)接在一起的平面鏡，S為點(diǎn)光源，M為不透光的擋板，試畫出從點(diǎn)發(fā)出的光依次經(jīng)AB、BC、CD三鏡反射后通過點(diǎn)P提示：依次作出光點(diǎn)S在三面鏡中的像，各鏡的反射光線似乎是從那些像中射出的一樣。畫圖過程：（1）按照物像對稱規(guī)律，依海外僑民做出S點(diǎn)在鏡AB兩點(diǎn)交CD鏡面于c,作通過P點(diǎn)的反射光線cP;(3)聯(lián)接交BC鏡面于b，聯(lián)接b、c兩點(diǎn)作BC鏡的反射光線bc；（4）聯(lián)接S兩點(diǎn)作AB鏡的反射光線ab；（5）聯(lián)接S、a兩點(diǎn)，做入射光線Sa.注：1.以上三個(gè)例題都讓中學(xué)生上臺畫光路，并說明各自的思路。四、本課所需教學(xué)器材奔騰級筆記本，《幾何畫板》軟件，《直交平面鏡的反射光路》課件。大屏幕顯示設(shè)備。(人大中學(xué)吳寶清)