第9讲 平面镜成像 辅导讲义 2024-2025学年人教版物理八年级上学期

第9讲_平面镜成像 辅导讲义（学生版） 主讲内容 平面镜成像 第9讲_平面镜成像 [学生版] 课程目标 1．掌握平面镜成像的特点及其实验 2．能够利用平面镜成像作图 3．了解面镜的应用 知识图谱 课堂引入 你能说说，照镜子的时候镜子里的“你”与真正的你有什么异同点么？ 平面镜成像 知识精讲 一．平面镜成像： 1．平面镜成像的原理：光的反射定律。平面镜就是平时我们用的镜子。 2．平面镜成像的特点：等大（大小相同）、等距（离平面镜距离相等）、垂直（垂直于平面镜的底边）、正立（原来的样子）、虚像（不存在的像）。 3．实像和虚像 在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。实像是光线的实际会聚而成，而虚像则是由发散的反射光线或折射光线的反向延长线会聚，形成虚像。 共同点：都能被人眼观察到，即都有光线射入人眼。 不同点：实像可以成在光屏上，如小孔成像，照像机成像、幻灯机成像均是实像；而平面镜成像，放大镜成像均是虚像。 4．平面镜的作用：（1）成像（2）改变光的传播方向（潜望镜）。 二．平面镜成像实验 【实验目的】探究平面镜成像的特点 【实验器材】透明的薄玻璃板、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 【实验步骤】1.在水平桌上铺一张白纸，平面镜垂直立在桌面的白纸上； 2.在玻璃板前垂直放一支点燃的蜡烛A，如图所示。移动蜡烛B，直到它与镜中的像重合，记录两个蜡烛的位置。移动点燃的蜡烛，重做实验。 注意事项： 1．平面镜垂直立在桌面的白纸上； 2．两个相同的蜡烛，为了比较物和像的大小； 3．透明的薄玻璃板，为了在看到蜡烛A（物体）的同时也能看到蜡烛B，从而确定蜡烛A的像的位置，比较蜡烛A和像的大小关系。 三．平面镜成像作图中的实线和虚线 1．实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方向； 2．反向延长线不是实际光线，所以用虚线画，不加箭头； 3．实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒； 4．法线等辅助线要用虚线画。 四．球面镜：凸面镜和凹面镜 用球面的外表面作为反射面的叫做凸面镜，比如汽车的后视镜。用球面的内表面作为反射面的叫做凹面镜，比如太阳灶。 1．凸面镜和凹面镜都遵循光的反射定律。 2．凸面镜对光有发散作用，凹面镜对光有会聚作用。 3．凸面镜成缩小的像，能扩大视野范围。 平面镜成像实验 例题 1 (2023北京市石景山区中考二模) 为探究平面镜成像的特点，小红在水平桌面上铺上白纸，用支架将薄透明玻璃板竖直立在白纸上，准备了形状、粗细、高度均相同的A、B两根蜡烛，一把刻度尺和一支铅笔，如图16所示。 请根据以下实验步骤，回答问题。 ①将蜡烛A点燃后放在玻璃板前白纸上的某点，将蜡烛B放在玻璃板的后面，缓慢移动它的位置，直至从各个角度观察都与蜡烛A所成像完全重合； ②用刻度尺分别测出两根蜡烛到平面镜的距离u、v并记录在表格中； ③改变蜡烛A到平面镜的距离，仿照步骤①②再做5次实验，每一次实验从各个角度看蜡烛B都再次跟点燃的蜡烛A的像完全重合。记录结果如下表所示。 u/cm 10 12 14 15 16 17 v/cm 10 12 14 15 16 17 （1）实验中寻找蜡烛A像的位置时，把光屏放在其所成像的位置，侧面观察光屏上并没有看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是________（选填“虚”或“实”）像。 （2）物体通过平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离________（选填“有关”或“无关”），理由是__________。 （3）根据记录表中的数据，可以得到的结论是________。 2 (2022北京市门头沟区期末考试) 小光同学利用图所示的装置及相同的蜡烛等器材探究“平面镜成像的特点”： （1）透明薄玻璃板应与水平纸面________，用透明薄玻璃板代替平面镜做实验，目的是________． （2）在玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取另一支蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像________． （3）由实验可知蜡烛A所成像的大小________蜡烛A的大小（选填“小于”“等于”或“大于”）． （4）若用这些器材探究“物体在平面镜中所成像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离是否有关”，接下来他应改变________． 3 (2022北京市怀柔区期末考试) 小利同学利用如图所示的装置，做探究“平面镜成像特点”的实验． （1）实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，他选择了薄玻璃板，他的理由是________； （2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，他的眼睛一直在玻璃板的A侧观察，直至看到________，这样，蜡烛B就替代了蜡烛A的像； （3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，其像的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）移走蜡烛B，在该位置上放置一块光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像． 4 (2022北京市东城区期末考试) 实验桌上有玻璃板、两个完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺和铅笔等器材．小阳想利用以上实验器材设计实验探究“平面镜成像时，像到平面镜的距离是否等于物体到平面镜的距离”． （1）请你帮助小阳将实验步骤补充完整： ①将白纸铺在水平桌面上，将玻璃板竖直放置在白纸上如图甲所示，并记录玻璃板的位置； ②将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，拿一支与A相同的蜡烛B在玻璃板后的白纸上来回移动，直到蜡烛B与A的像A________，分别记录玻璃板、像与物在白纸上对应点的位置并记为A1和A1，如图乙所示．用刻度尺测量A1到玻璃板的距离记为u，A1到玻璃板的距离记为v，并记录在表格里． ③改变________．仿照步骤②，再做5次实验． （2）请你设计实验数据记录表 （3）设计实验时，选用玻璃板代替平面镜的原因是________． 5 (2022北京市通州区期末考试) 实验桌上除了有如图所示的实验装置，还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色．小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关”．小军的主要实验步骤如下： ①将1个红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变一个绿棋子的位置，使得从不同角度观察，绿棋子与红棋子的像均完全重合，并记录实验数据． ②将2个红旗子叠放，改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与两个叠放的红棋子的像均完全重合，并记录实验数据． 请根据以上叙述回答下列问题： （1）小车计划探究的问题中的自变量是________； （2）小军实验方案中存在的主要问题是________； （3）小军的实验方案能否用来探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小是否有关”．答：________（选填“可以”或“不可以”）． 随练 6 (2023北京市东城区中考二模) 小东同学在“探究平面镜成像特点”实验中，所用的实验器材有：带底座的茶色玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。 （1）如图所示，在竖直放置的玻璃板前点燃蜡烛A，为了确定蜡烛A的像的位置，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直至透过玻璃板观察到________________。 （2）为了确定像的虚实，在图中移去蜡烛B，并在B原来的位置上放置一块光屏，应该________（选填“透过玻璃板”或“直接”）观察光屏上是否有像。 （3）为了探究像到平面镜的距离与物到平面镜的距离的关系，应多次改变________。 7 (2023北京市丰台区中考二模) 小京想研究平面镜成像时像距与物距的关系，他利用如图所示的实验装置及两支高度相同的蜡烛A和B进行实验：首先将玻璃板竖直放置在水平桌面上并标记位置；再将蜡烛A放在玻璃板前3cm处，可以清晰地看到蜡烛A在玻璃板中的像，将蜡烛B放在玻璃板后，从多个角度观察使其与蜡烛A的像重合，标记蜡烛A、B的位置；多次改变蜡烛A的位置，并使蜡烛B与A的像重合，标记A、B位置；测量每个位置到平面镜的距离，得到如下表所示的数据。分析数据我们可知：________________。实验后小京将一张白纸放在平面镜后蜡烛B的位置却不能接收到蜡烛A的像，说明蜡烛A在玻璃板中的像是________像。连接白纸上蜡烛A和对应蜡烛B的位置，发现此连线与玻璃板所在直线________，即像与物的位置关于平面镜对称。 蜡烛A到平面镜的距离/cm 3 5 6 8 10 15 蜡烛B到平面镜的距离/cm 3 5 6 8 10 15 8 (2023北京市海淀区中考二模) 小明将如图所示的装置放在水平桌面上，用两支完全相同的蜡烛A、B等器材进行实验。 （1）实验中小明将点燃的蜡烛A放在薄平板玻璃前某处，发现无论怎么在水平桌面上调整平板玻璃后的蜡烛B，都始终无法与蜡烛A的像完全重合，可能的原因是________________。 （2）为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像，小明将光屏放在蜡烛A所成像的位置处，他应该________（选填“透过平板玻璃”或“直接”）观察光屏上是否呈现蜡烛A的像。 9 (2022北京市房山区期末考试) 实验桌上有如图所示的实验装置（其中的透明玻璃作为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子32个，16个为红色，16个为绿色．小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的高度与物体到平面镜的距离是否有关”． 小军的主要实验步骤如下： ①将三个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变三个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，三个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据． ②将五个叠放的红棋子作为物体，改变物体到平面镜的距离，在平面镜后面改变五个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，五个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据． 请根据以上叙述，回答下列问题： （1）小军的探究过程中存在的问题：________； （2）请你针对小军探究过程中存在的问题，写出改正措施：________． 平面镜成像作图 例题 10 (2022北京市怀柔区期末考试) 根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A点的反射光线． 11 (2021北京市清华附其他) （1）请在图甲中画出光线经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数． （2）如图乙所示，根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'． （3）如图丙所示，S是点光源，S'是S通过一个平面镜所成的像，请画出平面镜的位置及一条入射光线和对应的反射光线． 随练 12 (2019全国章节测试卷) 某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置． 13 已知点光源A和两条反射光线，试在图中画出平面镜的位置． 14 (2020北京市人大附其他) 如图，S为点光源，画出一条入射光线，使其经平面镜反射后的反射光线通过A点． 凹面镜和凸面镜 例题 15 (2020北京市海淀区101中学中考一模)[多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.人离平面镜越近，所成的像越大 B.凸面镜用作汽车后视镜，是为了扩大视野 C.太阳灶利用的是凹面镜可以会聚太阳光的原理 D.矫正远视眼应佩戴凹透镜制作的眼镜 16 (2019江苏省苏州市中考一模) 平面镜的镜面是平的，但有许多场合镜子的表面是曲面，常见的有凸面镜和凹面镜。与平面镜相比，凸面镜能扩大视野，所以道路的拐弯处常常会放置凸面镜。如图所示，关于凸面镜所成的像，下列说法正确的是（　　） A.正立，缩小的实像 B.正立，缩小的虚像 C.倒立，缩小的虚像 D.倒立，缩小的实像 17 在交通复杂的十字路口，常常挂一个大的反光镜，以便过往车辆和行人看清交通情况，这个反光镜应该是_________；因为它的观察范围比相同直径的________镜要大，所以汽车的观后镜也用这种面镜。 18 除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，如图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。 （1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到__________作用。 （2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在__________处，依据的原理是__________。 19 (2020湖北省宜昌市期末考试)[复合题] 除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，下图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。 (1) 由图中光路可知，凹面镜对光线起到__________作用。 (2) 现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在__________，依据的原理是__________。 (3) 请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例：__________。 20 (2019北京市房山区期末考试) 球面镜 反射面为球面一部分的镜面叫做球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜两类。早在2300多年前，我国古人著作《墨经》中对球面镜就有记载，这些比古希腊欧几里德的《光学》记载早百余年。我国春秋战国时期出土文物中发现了凸面镜、凹面镜。让我们一起揭开它们的神秘面纱。 凸面镜：表面向外弯曲的镜面。如图1所示，一束平行光线，通过凸面镜反射后无法会聚，这些反射光线的反向延长线会聚于一点，这点叫凸面镜的焦点。由于反射光线并未相交在一起，因此凸面镜形成的总是缩小的虚像。因为凸面镜向外发散光线，所以借助它能使你看到更大的反射区域，从而得到了一个更广阔的视野。 凸面镜也叫广角镜、反光镜、转弯镜。主要用于各种弯道、路口。可以扩大司机视野，及早发现弯道对面车辆，以减少交通事故的发生，也用于超市防盗，监视死角。 凹面镜：表面向内弯曲的镜面。如图2所示，一束平行光线，通过凹面镜反射后反射光线会聚于一点，这点叫凹面镜的焦点。凹面镜不仅可以使平行光线会聚于焦点，还能使焦点发出的光线反射成平行光。凹面镜既能成实像也能成虚像，如果物距大于焦距则成实像，如果物距小于焦距则成虚像。 利用凹面镜对光线的会聚作用：太阳灶、电视卫星天线、雷达；利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光：探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯灯罩。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如图甲所示在道路的拐弯处有时会立一面镜子。如果让你来安装，你会选择________。（选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”） （2）如图乙所示是奥运会圣火采集画面，取火者将火把放在凹面镜的焦点上获取圣火。太阳光照到凹面镜上反射后会聚于一点从而点燃圣火。你认为声波遇到这种凹面________（选填“可以”或“不可以”）被反射会聚于一点。 随练 21 (2019北京市其他)[多选题] 下列各种镜子是凹面镜的有（　　） A.手电筒前的“银碗” B.穿衣镜 C.汽车后视镜 D.探照灯后的反光镜 22 医生在给同学检查耳道时，头上要带上凹面镜，其原因是（　　） A.凹面镜能成缩小的虚像 B.凹面镜能成放大的虚像 C.凹面镜能汇聚光束，照亮耳道 D.以上说法都不对 23 下面是小明和小华在学习了平面镜、凸面镜和凹面镜的知识后，对它们在日常生活中应用的一些看法，结合你所学知识正确的是（　　） A.汽车后视镜是一个凹面镜，是为了扩大观察范围 B.太阳灶加热物体时，要把被加热的物体放在凸面镜的焦点处 C.手电筒和探照灯里，要把灯泡放在凹面镜的焦点处，才能获得平行光 D.平面镜在日常生活中只是成像，再也没有其它用途了 24 (2019河北省石家庄市中考一模) 在“走进西藏”活动中，小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇。于是他用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，光路如图乙。 （1）使用太阳灶烧水时，水壶应放在图乙中的________（选填“a”、“b”或“c”）点。 （2）小明还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构。你认为“卫星锅”凹形锅面应选用对电视信号有很强________（选填“反射”或“吸收”）性能的材料。 课堂小结 拓展 25 如图所示，竖直放置平面镜MN前有一直立人体AB，人眼可通过平面镜观测到自己的像。 （1）试结合平面镜成像待点和光的反射原理推证：平面镜所需最小长度为人体长度的一半时，人眼即可观看到全身像。（设人眼在A点，不考虑成像宽度） （2）当眼睛到地面的距离为1.8m时，为了能用最小的镜子看到全身像，镜子竖直悬挂时，距离地面的距离应该为多少？ A B M N 26 (2022北京市房山区期末考试) 在探究平面镜成像规律的实验中，四位同学在方格纸上用“•”记录了蜡烛与其像的位置，如图所示．图中N为玻璃板，M为方格纸，则下列记录中正确的是（　　） A. B. C. D. 27 凹面镜对光有________作用，凸面镜对光有_________作用，汽车头灯用的反射镜是______镜，汽车的观后镜是________镜． 28 在汽车后视镜中看到的景物（　　） A.比实际物体大，范围也大 B.比实际物体小，范围也小 C.比实际物体小，但范围大 D.比实际物体大，但范围小 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第9讲_平面镜成像 辅导讲义（解析版） 主讲内容 平面镜成像 第9讲_平面镜成像 [解析版] 课程目标 1．掌握平面镜成像的特点及其实验 2．能够利用平面镜成像作图 3．了解面镜的应用 知识图谱 课堂引入 你能说说，照镜子的时候镜子里的“你”与真正的你有什么异同点么？ 平面镜成像 知识精讲 一．平面镜成像： 1．平面镜成像的原理：光的反射定律。平面镜就是平时我们用的镜子。 2．平面镜成像的特点：等大（大小相同）、等距（离平面镜距离相等）、垂直（垂直于平面镜的底边）、正立（原来的样子）、虚像（不存在的像）。 3．实像和虚像 在光学中涉及到的像可分成实像和虚像。实像是光线的实际会聚而成，而虚像则是由发散的反射光线或折射光线的反向延长线会聚，形成虚像。 共同点：都能被人眼观察到，即都有光线射入人眼。 不同点：实像可以成在光屏上，如小孔成像，照像机成像、幻灯机成像均是实像；而平面镜成像，放大镜成像均是虚像。 4．平面镜的作用：（1）成像（2）改变光的传播方向（潜望镜）。 二．平面镜成像实验 【实验目的】探究平面镜成像的特点 【实验器材】透明的薄玻璃板、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 【实验步骤】1.在水平桌上铺一张白纸，平面镜垂直立在桌面的白纸上； 2.在玻璃板前垂直放一支点燃的蜡烛A，如图所示。移动蜡烛B，直到它与镜中的像重合，记录两个蜡烛的位置。移动点燃的蜡烛，重做实验。 注意事项： 1．平面镜垂直立在桌面的白纸上； 2．两个相同的蜡烛，为了比较物和像的大小； 3．透明的薄玻璃板，为了在看到蜡烛A（物体）的同时也能看到蜡烛B，从而确定蜡烛A的像的位置，比较蜡烛A和像的大小关系。 三．平面镜成像作图中的实线和虚线 1．实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方向； 2．反向延长线不是实际光线，所以用虚线画，不加箭头； 3．实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒； 4．法线等辅助线要用虚线画。 四．球面镜：凸面镜和凹面镜 用球面的外表面作为反射面的叫做凸面镜，比如汽车的后视镜。用球面的内表面作为反射面的叫做凹面镜，比如太阳灶。 1．凸面镜和凹面镜都遵循光的反射定律。 2．凸面镜对光有发散作用，凹面镜对光有会聚作用。 3．凸面镜成缩小的像，能扩大视野范围。 平面镜成像实验 例题 1 (2023北京市石景山区中考二模) 为探究平面镜成像的特点，小红在水平桌面上铺上白纸，用支架将薄透明玻璃板竖直立在白纸上，准备了形状、粗细、高度均相同的A、B两根蜡烛，一把刻度尺和一支铅笔，如图16所示。 请根据以下实验步骤，回答问题。 ①将蜡烛A点燃后放在玻璃板前白纸上的某点，将蜡烛B放在玻璃板的后面，缓慢移动它的位置，直至从各个角度观察都与蜡烛A所成像完全重合； ②用刻度尺分别测出两根蜡烛到平面镜的距离u、v并记录在表格中； ③改变蜡烛A到平面镜的距离，仿照步骤①②再做5次实验，每一次实验从各个角度看蜡烛B都再次跟点燃的蜡烛A的像完全重合。记录结果如下表所示。 u/cm 10 12 14 15 16 17 v/cm 10 12 14 15 16 17 （1）实验中寻找蜡烛A像的位置时，把光屏放在其所成像的位置，侧面观察光屏上并没有看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的是________（选填“虚”或“实”）像。 （2）物体通过平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离________（选填“有关”或“无关”），理由是__________。 （3）根据记录表中的数据，可以得到的结论是________。 2 (2022北京市门头沟区期末考试) 小光同学利用图所示的装置及相同的蜡烛等器材探究“平面镜成像的特点”： （1）透明薄玻璃板应与水平纸面________，用透明薄玻璃板代替平面镜做实验，目的是________． （2）在玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取另一支蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像________． （3）由实验可知蜡烛A所成像的大小________蜡烛A的大小（选填“小于”“等于”或“大于”）． （4）若用这些器材探究“物体在平面镜中所成像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离是否有关”，接下来他应改变________． 3 (2022北京市怀柔区期末考试) 小利同学利用如图所示的装置，做探究“平面镜成像特点”的实验． （1）实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，他选择了薄玻璃板，他的理由是________； （2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，他的眼睛一直在玻璃板的A侧观察，直至看到________，这样，蜡烛B就替代了蜡烛A的像； （3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，其像的大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （4）移走蜡烛B，在该位置上放置一块光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像． 4 (2022北京市东城区期末考试) 实验桌上有玻璃板、两个完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺和铅笔等器材．小阳想利用以上实验器材设计实验探究“平面镜成像时，像到平面镜的距离是否等于物体到平面镜的距离”． （1）请你帮助小阳将实验步骤补充完整： ①将白纸铺在水平桌面上，将玻璃板竖直放置在白纸上如图甲所示，并记录玻璃板的位置； ②将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，拿一支与A相同的蜡烛B在玻璃板后的白纸上来回移动，直到蜡烛B与A的像A________，分别记录玻璃板、像与物在白纸上对应点的位置并记为A1和A1，如图乙所示．用刻度尺测量A1到玻璃板的距离记为u，A1到玻璃板的距离记为v，并记录在表格里． ③改变________．仿照步骤②，再做5次实验． （2）请你设计实验数据记录表 （3）设计实验时，选用玻璃板代替平面镜的原因是________． 5 (2022北京市通州区期末考试) 实验桌上除了有如图所示的实验装置，还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色．小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关”．小军的主要实验步骤如下： ①将1个红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变一个绿棋子的位置，使得从不同角度观察，绿棋子与红棋子的像均完全重合，并记录实验数据． ②将2个红旗子叠放，改变物体（两个叠放的红棋子）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与两个叠放的红棋子的像均完全重合，并记录实验数据． 请根据以上叙述回答下列问题： （1）小车计划探究的问题中的自变量是________； （2）小军实验方案中存在的主要问题是________； （3）小军的实验方案能否用来探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小是否有关”．答：________（选填“可以”或“不可以”）． 随练 6 (2023北京市东城区中考二模) 小东同学在“探究平面镜成像特点”实验中，所用的实验器材有：带底座的茶色玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。 （1）如图所示，在竖直放置的玻璃板前点燃蜡烛A，为了确定蜡烛A的像的位置，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直至透过玻璃板观察到________________。 （2）为了确定像的虚实，在图中移去蜡烛B，并在B原来的位置上放置一块光屏，应该________（选填“透过玻璃板”或“直接”）观察光屏上是否有像。 （3）为了探究像到平面镜的距离与物到平面镜的距离的关系，应多次改变________。 7 (2023北京市丰台区中考二模) 小京想研究平面镜成像时像距与物距的关系，他利用如图所示的实验装置及两支高度相同的蜡烛A和B进行实验：首先将玻璃板竖直放置在水平桌面上并标记位置；再将蜡烛A放在玻璃板前3cm处，可以清晰地看到蜡烛A在玻璃板中的像，将蜡烛B放在玻璃板后，从多个角度观察使其与蜡烛A的像重合，标记蜡烛A、B的位置；多次改变蜡烛A的位置，并使蜡烛B与A的像重合，标记A、B位置；测量每个位置到平面镜的距离，得到如下表所示的数据。分析数据我们可知：________________。实验后小京将一张白纸放在平面镜后蜡烛B的位置却不能接收到蜡烛A的像，说明蜡烛A在玻璃板中的像是________像。连接白纸上蜡烛A和对应蜡烛B的位置，发现此连线与玻璃板所在直线________，即像与物的位置关于平面镜对称。 蜡烛A到平面镜的距离/cm 3 5 6 8 10 15 蜡烛B到平面镜的距离/cm 3 5 6 8 10 15 8 (2023北京市海淀区中考二模) 小明将如图所示的装置放在水平桌面上，用两支完全相同的蜡烛A、B等器材进行实验。 （1）实验中小明将点燃的蜡烛A放在薄平板玻璃前某处，发现无论怎么在水平桌面上调整平板玻璃后的蜡烛B，都始终无法与蜡烛A的像完全重合，可能的原因是________________。 （2）为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像，小明将光屏放在蜡烛A所成像的位置处，他应该________（选填“透过平板玻璃”或“直接”）观察光屏上是否呈现蜡烛A的像。 9 (2022北京市房山区期末考试) 实验桌上有如图所示的实验装置（其中的透明玻璃作为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子32个，16个为红色，16个为绿色．小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的高度与物体到平面镜的距离是否有关”． 小军的主要实验步骤如下： ①将三个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变三个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，三个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据． ②将五个叠放的红棋子作为物体，改变物体到平面镜的距离，在平面镜后面改变五个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，五个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据． 请根据以上叙述，回答下列问题： （1）小军的探究过程中存在的问题：________； （2）请你针对小军探究过程中存在的问题，写出改正措施：________． 平面镜成像作图 例题 10 (2022北京市怀柔区期末考试) 根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A点的反射光线． 11 (2021北京市清华附其他) （1）请在图甲中画出光线经平面镜反射的光路，并标出反射角的度数． （2）如图乙所示，根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'． （3）如图丙所示，S是点光源，S'是S通过一个平面镜所成的像，请画出平面镜的位置及一条入射光线和对应的反射光线． 随练 12 (2019全国章节测试卷) 某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置． 13 已知点光源A和两条反射光线，试在图中画出平面镜的位置． 14 (2020北京市人大附其他) 如图，S为点光源，画出一条入射光线，使其经平面镜反射后的反射光线通过A点． 凹面镜和凸面镜 例题 15 (2020北京市海淀区101中学中考一模)[多选题] 下列说法中正确的是（　　） A.人离平面镜越近，所成的像越大 B.凸面镜用作汽车后视镜，是为了扩大视野 C.太阳灶利用的是凹面镜可以会聚太阳光的原理 D.矫正远视眼应佩戴凹透镜制作的眼镜 16 (2019江苏省苏州市中考一模) 平面镜的镜面是平的，但有许多场合镜子的表面是曲面，常见的有凸面镜和凹面镜。与平面镜相比，凸面镜能扩大视野，所以道路的拐弯处常常会放置凸面镜。如图所示，关于凸面镜所成的像，下列说法正确的是（　　） A.正立，缩小的实像 B.正立，缩小的虚像 C.倒立，缩小的虚像 D.倒立，缩小的实像 17 在交通复杂的十字路口，常常挂一个大的反光镜，以便过往车辆和行人看清交通情况，这个反光镜应该是_________；因为它的观察范围比相同直径的________镜要大，所以汽车的观后镜也用这种面镜。 18 除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，如图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。 （1）由图中光路可知，凹面镜对光线起到__________作用。 （2）现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在__________处，依据的原理是__________。 19 (2020湖北省宜昌市期末考试)[复合题] 除了平面镜外生活中也常用到凹面镜，下图是一束平行光射到凹面镜上的传播情况。 (1) 由图中光路可知，凹面镜对光线起到__________作用。 (2) 现在有一点光源，若要利用凹面镜获得平行光，应把点光源放在__________，依据的原理是__________。 (3) 请你根据凹面镜对光的作用另举一个应用凹面镜的实例：__________。 20 (2019北京市房山区期末考试) 球面镜 反射面为球面一部分的镜面叫做球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜两类。早在2300多年前，我国古人著作《墨经》中对球面镜就有记载，这些比古希腊欧几里德的《光学》记载早百余年。我国春秋战国时期出土文物中发现了凸面镜、凹面镜。让我们一起揭开它们的神秘面纱。 凸面镜：表面向外弯曲的镜面。如图1所示，一束平行光线，通过凸面镜反射后无法会聚，这些反射光线的反向延长线会聚于一点，这点叫凸面镜的焦点。由于反射光线并未相交在一起，因此凸面镜形成的总是缩小的虚像。因为凸面镜向外发散光线，所以借助它能使你看到更大的反射区域，从而得到了一个更广阔的视野。 凸面镜也叫广角镜、反光镜、转弯镜。主要用于各种弯道、路口。可以扩大司机视野，及早发现弯道对面车辆，以减少交通事故的发生，也用于超市防盗，监视死角。 凹面镜：表面向内弯曲的镜面。如图2所示，一束平行光线，通过凹面镜反射后反射光线会聚于一点，这点叫凹面镜的焦点。凹面镜不仅可以使平行光线会聚于焦点，还能使焦点发出的光线反射成平行光。凹面镜既能成实像也能成虚像，如果物距大于焦距则成实像，如果物距小于焦距则成虚像。 利用凹面镜对光线的会聚作用：太阳灶、电视卫星天线、雷达；利用过焦点的光线经反射后成为平行于主轴的平行光：探照灯、手电筒以及各种机动车的前灯灯罩。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）如图甲所示在道路的拐弯处有时会立一面镜子。如果让你来安装，你会选择________。（选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”） （2）如图乙所示是奥运会圣火采集画面，取火者将火把放在凹面镜的焦点上获取圣火。太阳光照到凹面镜上反射后会聚于一点从而点燃圣火。你认为声波遇到这种凹面________（选填“可以”或“不可以”）被反射会聚于一点。 随练 21 (2019北京市其他)[多选题] 下列各种镜子是凹面镜的有（　　） A.手电筒前的“银碗” B.穿衣镜 C.汽车后视镜 D.探照灯后的反光镜 22 医生在给同学检查耳道时，头上要带上凹面镜，其原因是（　　） A.凹面镜能成缩小的虚像 B.凹面镜能成放大的虚像 C.凹面镜能汇聚光束，照亮耳道 D.以上说法都不对 23 下面是小明和小华在学习了平面镜、凸面镜和凹面镜的知识后，对它们在日常生活中应用的一些看法，结合你所学知识正确的是（　　） A.汽车后视镜是一个凹面镜，是为了扩大观察范围 B.太阳灶加热物体时，要把被加热的物体放在凸面镜的焦点处 C.手电筒和探照灯里，要把灯泡放在凹面镜的焦点处，才能获得平行光 D.平面镜在日常生活中只是成像，再也没有其它用途了 24 (2019河北省石家庄市中考一模) 在“走进西藏”活动中，小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲）很好奇。于是他用不锈钢汤勺的内表面当作凹面镜，将平行光正对“凹面镜”照射，光路如图乙。 （1）使用太阳灶烧水时，水壶应放在图乙中的________（选填“a”、“b”或“c”）点。 （2）小明还观察到收集微弱电视信号的“卫星锅”（如图丙）也有类似结构。你认为“卫星锅”凹形锅面应选用对电视信号有很强________（选填“反射”或“吸收”）性能的材料。 课堂小结 拓展 25 如图所示，竖直放置平面镜MN前有一直立人体AB，人眼可通过平面镜观测到自己的像。 （1）试结合平面镜成像待点和光的反射原理推证：平面镜所需最小长度为人体长度的一半时，人眼即可观看到全身像。（设人眼在A点，不考虑成像宽度） （2）当眼睛到地面的距离为1.8m时，为了能用最小的镜子看到全身像，镜子竖直悬挂时，距离地面的距离应该为多少？ A B M N 26 (2022北京市房山区期末考试) 在探究平面镜成像规律的实验中，四位同学在方格纸上用“•”记录了蜡烛与其像的位置，如图所示．图中N为玻璃板，M为方格纸，则下列记录中正确的是（　　） A. B. C. D. 27 凹面镜对光有________作用，凸面镜对光有_________作用，汽车头灯用的反射镜是______镜，汽车的观后镜是________镜． 28 在汽车后视镜中看到的景物（　　） A.比实际物体大，范围也大 B.比实际物体小，范围也小 C.比实际物体小，但范围大 D.比实际物体大，但范围小 答案解析 课程目标 课堂引入 平面镜成像 平面镜成像实验 例题 1 (2023北京市石景山区中考二模) 【答案】 （1）虚 （2）无关，当每次改变蜡烛A到平面镜的距离时，与蜡烛A相同高度的蜡烛B都再次跟蜡烛A的像完全重合，即物体通过平面镜所成像的高度不随物距的改变而改变。 （3）像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。 【解析】 暂无解析 2 (2022北京市门头沟区期末考试) 【答案】 （1）垂直；确定像的位置 （2）完全重合 （3）等于 （4）蜡烛A到玻璃板的距离 【解析】 （1）透明薄玻璃板应与水平纸面垂直；该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B． 当蜡烛B和蜡烛A的像重合时，蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置，从而确定像的位置； （2）在A蜡烛一侧能看到A蜡烛的像，又能看到代替A蜡烛的B蜡烛，当未点燃的蜡烛B与蜡烛A所成像完全重合，说明像和物体大小相等； （3）因为平面镜所成的像与物体等大，因此蜡烛A所成像的大小等于蜡烛A的大小； （4）若用这些器材探究“物体在平面镜中所成像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离是否有关”，接下来他应改变蜡烛A到玻璃板的距离多做几组实验． 3 (2022北京市怀柔区期末考试) 【答案】 （1）避免成两个像 （2）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合 （3）不变 （4）不能 【解析】 （1）玻璃板两个面都可以反射光线成像，如果玻璃板太厚，两个像的位置差异就很大，出现两个明显的像，即重影，难以确定像的位置． （2）为了比较像与物的大小关系及测量像与物到平面镜的距离，用蜡烛B替代蜡烛A的像的位置，应让蜡烛B与蜡烛A的像完全重合． （3）根据平面镜成像的特点，像与物的大小相同，当物距改变时，只影响像距，对像的大小没有影响，故像的大小不变． （4）由于平面镜所成的像是虚像，并非实际光线会聚而成，无法在光屏上承接，光屏上不能呈现蜡烛A的像． 4 (2022北京市东城区期末考试) 【答案】 （1）②完全重合 ③点燃的蜡烛A放置的位置 （2）见解析 （3）既能成像，又能确定像的位置 【解析】 （1）②本实验要确定像的位置、研究像与物大小关系．将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置，拿一支与A相同的蜡烛B在玻璃板后的白纸上来回移动，直到蜡烛B与A的像A完全重合，分别记录玻璃板、像与物在白纸上对应点的位置并记为A1和A1． ③为得出普遍性的规律要多次测量，改变点燃的蜡烛A放置的位置，仿照步骤②，再做5次实验． （2）根据实验操作，设计记录的实验数据表如下所示： 实验次数 点燃的蜡烛A到 玻璃板的距离u/cm 点燃的蜡烛A的像到 玻璃板的距离v/cm 1 2 3 4 5 6 （3）玻璃板有透光性，设计实验时，选用玻璃板代替平面镜的原因是既能成像，又能确定像的位置． 5 (2022北京市通州区期末考试) 【答案】 （1）物体到平面镜的距离 （2）改变了物体的大小 （3）可以 【解析】 （1）[1]实验中探究物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关，需要改变物体和平面镜之间的距离，故小军计划探究的问题中的自变量是物体到平面镜的距离（或物距）． （2）[2]实验中没有改变自变量物距，而改变了物体的大小，是错误的． （3）[3]将1个红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变一个绿棋子的位置，使得从不同角度观察，绿棋子与红棋子的像均完全重合；将2个红旗子叠放，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与两个叠放的红棋子的像均完全重合，可以探究物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小是否有关． 随练 6 (2023北京市东城区中考二模) 【答案】 （1）蜡烛B与蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合 （2）直接 （3）蜡烛A到玻璃板的距离 【解析】 （1）平面镜成像为了得到像与物的大小关系，用一只与A蜡烛完全相同的未点燃的B蜡烛放在A蜡烛的像位置；是B蜡烛与A的像完全重合； （2）平面镜所成的像是虚像，虚像不会出现在光屏上，故因在光屏侧直接观察光屏上是否有像； （3）为了找到像与物与平面镜的位置关系，多次改变物到平面镜的距离，即多次改变蜡烛到玻璃板的距离。 7 (2023北京市丰台区中考二模) 【答案】 像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等；虚；垂直 【解析】 分析表中数据可知到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等；平面镜所成的像是反射光线反向延长像的交点，故是虚像，不能用光屏承接；像与物的连线与平面镜垂直。 8 (2023北京市海淀区中考二模) 【答案】 （1）薄平板玻璃与水平桌面不垂直 （2）直接 【解析】 （1）像与物是关于镜子对称的，玻璃板要竖直放置，若玻璃板与水平桌面不垂直，不论怎样移动后面的蜡烛B无法与蜡烛A的像完全重合； （2）平面镜成像实验时，把光屏放在像的位置，直接观察光屏发现光屏上并没有像，说明平面镜成的像是虚像。 9 (2022北京市房山区期末考试) 【答案】 （1）没有控制物体高度一定 （2）见解析 【解析】 （1）[1]探究“物体在平面镜中所成像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系”存在的问题是没有没有控制物体高度一定． （2）[2]在步骤②中，将五个叠放的红棋子改为三个叠放的红棋子；将五个叠放的绿棋子改为三个叠放的绿棋子；其他内容不变（或在步骤②中，“五”改为“三”，其他内容不变） 平面镜成像作图 例题 10 (2022北京市怀柔区期末考试) 【答案】 【解析】 先通过平面镜作出发光点S的对称点S′，连接S′A交平面镜于点O，OA为反射光线，再连接SO为入射光线，如图所示： 11 (2021北京市清华附其他) 【答案】 （1） （2） （3） 【解析】 暂无解析 随练 12 (2019全国章节测试卷) 【答案】 【解析】 暂无解析 13 【答案】 【解析】 将两条反射光线反向延长，交点为点光源的像点A′，根据平面镜成像的特点：像与物关于平面镜对称，则平面镜MN在AA′的垂直平分线上，如图： 14 (2020北京市人大附其他) 【答案】 【解析】 暂无解析 凹面镜和凸面镜 例题 15 (2020北京市海淀区101中学中考一模)[多选题] 【答案】 B C 【解析】 、平面镜成的是等大的虚像，与人到镜面的距离无关，故错误； 、汽车的后视镜是凸面镜，能够扩大视野，故正确； 、凹面镜对光线有会聚作用，太阳光照射到凹面镜上，经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上，太阳灶就是利用了这一原理；故正确； 、远视眼的晶状体太薄或眼球太短，使像成在视网膜的后方，要增大对光线的会聚能力，需要凸透镜，故错误。 16 (2019江苏省苏州市中考一模) 【答案】 B 【解析】 凸面镜对光起发散作用，起扩大视野的作用，所成的像一定是正立、缩小的虚像，故B正确。 故选：B。 17 【答案】 凸面镜；平面镜 【解析】 因为凸面镜对光线的作用即发散作用，在交通复杂的十字路口，常常挂一个大的凸面镜，这样通过它对光线的发散作用可以起到扩大视野的作用，从而避免车祸的发生，所以在交通复杂的十字路口的反光镜应该是凸面镜。 这种情况一般是用凸面镜制成，这样能够起到扩大视野的作用。 18 【答案】 （1）会聚　　（2）F　　光路可逆 【解析】 暂无解析 19 (2020湖北省宜昌市期末考试)[复合题] 【答案】(1) 会聚 (2) F；在光的反射中，光路是可逆的 (3) 太阳灶（或手电筒的反射面，或电视的碟形天线等） 【解析】(1) 由图可知，平行光线射到凹面镜上后，反射光线会聚到了一点，所以凹面镜对光线有会聚作用。 (2) 暂无解析 (3) 凹面镜对光的作用是会聚，所以其应用的实例有：太阳灶、手电筒的反射面、电视的碟形天线等。 20 (2019北京市房山区期末考试) 【答案】 （1）凸面镜 （2）可以 【解析】 （1）凸面镜对光有发散作用，可以扩大视野，故在道路的拐弯处应安装凸面镜。 （2）凹面镜对光有会聚作用，会把平行光会聚于一点，光是一种波可以会聚于一点，故声波遇到这种凹面也可以被反射会聚于一点。 随练 21 (2019北京市其他)[多选题] 【答案】 A D 【解析】 暂无解析 22 【答案】 C 【解析】 因为凹面镜对光线有会聚作用，因此医生在给同学检查耳道时，头上要带上凹面镜，是利用凹面镜对光线的会聚作用，使更多光线进入耳道，照亮耳道． 23 【答案】 C 【解析】 A、具有发散作用的元件才能够扩大观察范围，因此汽车后视镜是一个凸面镜；故A错误； B、凹面镜对光线有会聚作用，因此太阳灶加热物体时，要把被加热的物体放在凹面镜的焦点处；故B错误； C、手电筒和探照灯里，是利用凹面镜对光线有会聚作用，要把灯泡放在凹面镜的焦点处，获得平行光；故C正确； D、平面镜在日常生活中不只是成像，还可以制成反光镜等，故D错误。 24 (2019河北省石家庄市中考一模) 【答案】 （1）b （2）反射 【解析】 （1）凹面镜对光线有会聚作用，水壶应放在焦点位置，故应放在图乙中的b点； （2）“卫星锅”能收集微弱电视信号，故“卫星锅”凹形锅面应选用对电视信号有很强反射性能的材料。 课堂小结 拓展 25 【答案】 （1）如图所示，A．B分别表示人的头顶和脚的位置，MN为平面镜位置，由平面镜成像特点可确定A′B′为AB的像； 根据平面镜所成的像与物体到镜面距离相等可知，因为AC=CA′，所以AC=AA′，由图可知CD为△AA′B′的中位线，所以CD=A′B′=AB，CD为平面镜的最小长度，AB为人的身高，所以镜的长度应为人身高的一半。 （2）用最小的镜子看到全身像，镜子竖直悬挂时，距离地面的距离：L=×1.8m=0.9m。 答：（2）当人的身高为1.8m时，为了能用最小的镜子看到全身像，镜子竖直悬挂时，距离地面的距离应该为0.9m。 【解析】 （1）根据平面镜成像特点可知，物体与像关于平面镜对称。分别找出头顶、眼睛和脚在平面镜中的像，根据平面镜成像特点画图，结合三角形中位线可计算得平面镜长应为人身高的一半。 （2）根据（1）中推导出的结果直接求解即可。 26 (2022北京市房山区期末考试) 【答案】 A 【解析】 根据平面镜成像的特点可知，像到镜面的距离与物体到镜面的距离是相同的，A中像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；BCD的距离都不相等．故A正确；BCD错误． 27 【答案】 会聚；发散；凹面镜；凸面镜 【解析】 面镜利用的是光的反射反射原理，有光路作图可以看出凸面镜和凹面镜对光线的作用，需要适当的记忆. 28 【答案】 C 【解析】 汽车车窗外的后视镜是凸面镜，对光有发散作用，能成正立、缩小的虚像，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况． 1 高小思的专属讲义 . 学科网（北京）股份有限公司 $$