4.3 平面镜成像 导学案 2025--2026学年人教版（2024）八年级物理上册

本文围绕“平面镜成像”展开，涵盖成像原理、特点、实虚像区别及应用等核心知识。承接光的反射知识，为后续光学学习奠基。通过知识点讲解、例题分析等环节，培养学生物理观念、科学思维等核心素养，引导学生理解成像原理及特点。 本设计亮点在于紧密结合生活实例，采用讲练结合的特色教法。从学生层面看，能提升其分析解决问题能力；从教师层面看，提供了清晰授课思路；从课堂效果看，有效突破教学难点，强化学生对知识的理解与应用。

4.3 平面镜成像 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 理解平面镜成像的原理是光的反射，掌握平面镜成像的特点。 1. 能根据平面镜成像特点画出物体在平面镜中的像，解决实际成像问题。 1. 了解平面镜成像在生活中的应用，区分实像与虚像的概念。 二、学习重难点 重点 1. 平面镜成像特点：像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直、成虚像。 1. 平面镜成像的原理及光路图的绘制。 1. 实像与虚像的区别，平面镜成像为虚像的原因。 难点 1. 理解平面镜成像特点的探究过程及实验设计思路。 1. 运用平面镜成像特点解决复杂问题，如多个平面镜成像、镜中时钟时间读取等。 1. 准确区分实像和虚像，理解虚像的形成原理。 三、知识点自主预习填空 1. 平面镜成像原理：平面镜成像的原理是______，物体发出（或反射）的光线经平面镜反射后，反射光线的______相交形成像。 1. 平面镜成像特点 0. 像与物的大小______。 0. 像与物到平面镜的距离______。 0. 像与物的连线与镜面______。 0. 平面镜所成的像是______像（选填 “实” 或 “虚”）。 11. 实像与虚像 0. 实像是由实际光线______而成的，可以用光屏承接。 0. 虚像是由反射光线的______相交而成的，不能用光屏承接。 12. 平面镜的应用：平面镜在生活中的应用有______（如穿衣镜）和______（如潜望镜）。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）平面镜成像原理 1. 核心知识 平面镜成像的原理基于光的反射。当物体发出或反射的光线照射到平面镜上时，光线会按照光的反射定律被反射出去。这些反射光线进入人眼后，人眼会沿着反射光线的反向延长线去追溯光线的来源，从而感觉这些光线好像是从镜子后面的某个位置发出的，这个位置就是物体的像的位置。实际上，反射光线并没有真正在镜子后面会聚，而是反射光线的反向延长线相交形成了像，所以平面镜所成的像是虚像 。 1. 常考易错点 0. 误认为平面镜成像时，光线是从镜子后面直接射出来形成像的，忽略了光的反射过程。 0. 不理解虚像的形成原因，无法准确区分虚像和实像的本质区别。 经典例题 关于平面镜成像原理，下列说法正确的是（ ） A. 平面镜成像的原理是光的折射 B. 平面镜所成的像是由实际光线会聚而成的 C. 平面镜成像的原理是光的反射，所成的像是虚像 D. 平面镜成像的原理是光的直线传播 解析：平面镜成像原理是光的反射，A、D 错误；平面镜所成的像是反射光线反向延长线相交形成的虚像，不是实际光线会聚而成，B 错误，C 正确。答案选 C。 变式题 下列关于平面镜成像中光线的说法，正确的是（ ） A. 物体发出的光线直接穿过平面镜形成像 B. 反射光线的延长线相交形成像 C. 只有平行光线照射平面镜才能成像 D. 平面镜成像不需要光线 解析：物体发出的光线经平面镜反射，反射光线的反向延长线相交形成像，A 错误，B 正确；任何光线照射平面镜都能成像，C 错误；平面镜成像需要光线，D 错误。答案选 B。 （二）平面镜成像特点 1. 核心知识 0. 大小相等：像与物体的大小始终相等，这是通过实验（如用两支完全相同的蜡烛，一支放在镜前，另一支在镜后移动，直到看上去与镜中的像完全重合）得出的结论，与物体到平面镜的距离无关。 0. 距离相等：像与物体到平面镜的距离相等，在实验中可以用刻度尺测量物体和像到平面镜的距离进行验证 。 0. 连线垂直：像与物体的连线与镜面垂直，这一特点也可以通过实验操作和几何测量来证明。 0. 成虚像：平面镜所成的像是虚像，因为不是实际光线会聚而成，不能在光屏上呈现。 16. 常考易错点 0. 错误地认为物体离平面镜越远，像越小，忽略了像与物大小始终相等的特点。 0. 在作图时，不能准确保证像与物到平面镜的距离相等以及像与物的连线与镜面垂直。 经典例题 一个身高 1.6m 的人站在平面镜前 2m 处，则他在镜中的像高为______m，像到平面镜的距离为______m；当他向平面镜靠近 0.5m 时，他的像到他的距离为______m，像的大小______（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）。 解析：根据平面镜成像特点，像与物大小相等，所以像高为 1.6m；像与物到平面镜的距离相等，所以像到平面镜的距离为 2m；当人靠近平面镜 0.5m 后，人到平面镜距离为 2 - 0.5 = 1.5m，像到平面镜距离也为 1.5m，像到人的距离为 1.5×2 = 3m；像的大小不变。答案依次为：1.6、2、3、不变。 （三）实像与虚像 1. 核心知识 0. 实像：由实际光线会聚而成，能在光屏上呈现。例如，小孔成像所成的像就是实像，因为蜡烛的光通过小孔后，实际光线会聚在光屏上形成倒立的像；凸透镜成像中，当物距大于一倍焦距时，在光屏上成的像也是实像。 0. 虚像：由反射光线的反向延长线相交而成，不能在光屏上承接。除了平面镜成像为虚像外，放大镜所成的像也是虚像，是光线经放大镜折射后，折射光线的反向延长线相交形成的。 18. 常考易错点 0. 混淆实像和虚像的概念，错误地认为虚像不存在或者无法看到。 0. 不能根据成像原理准确判断一个像属于实像还是虚像。 经典例题 下列关于实像和虚像的说法，正确的是（ ） A. 实像能用光屏承接，虚像不能 B. 实像都是缩小的，虚像都是放大的 C. 实像都是倒立的，虚像都是正立的 D. 实像和虚像都可以用眼睛看到 解析：实像由实际光线会聚而成，能用光屏承接，虚像不能，A 正确；实像有放大、缩小、等大的，虚像也有等大的（如平面镜成像），B 错误；实像一般是倒立的，但也有特殊情况，虚像通常是正立的，C 错误；实像和虚像都能被眼睛看到，D 正确。答案选 AD。 变式题 在探究凸透镜成像规律的实验中，在光屏上得到一个清晰的像，这个像属于（ ） A. 实像 B. 虚像 C. 可能是实像也可能是虚像 D. 无法确定 解析：能在光屏上承接的像是实像，所以在光屏上得到的清晰像属于实像。答案选 A。 （四）平面镜的应用 1. 核心知识 0. 成像：平面镜最常见的应用是成像，如穿衣镜，人们通过穿衣镜可以观察自己的穿着打扮，整理仪容仪表。 0. 改变光路：平面镜还可以用于改变光路，潜望镜就是利用两块互相平行的平面镜，将光线经过两次反射，使观察者可以从低处观察到高处的物体，从而实现改变光路的目的。 20. 常考易错点 0. 对平面镜在一些复杂装置中的应用，不能准确分析其成像和改变光路的原理。 0. 忽略平面镜在生活中的多种应用形式，只局限于常见的镜子成像。 经典例题 潜望镜是利用了平面镜的（ ） A. 成像作用 B. 改变光路作用 C. 反射作用 D. 以上说法都正确 解析：潜望镜利用平面镜，既通过反射改变了光路，又利用成像让观察者看到物体，反射是基础，所以以上说法都正确。答案选 D。 变式题 舞蹈演员在练功房对着镜子练习舞蹈动作，主要是利用了平面镜的（ ） A. 成像作用 B. 改变光路作用 C. 反射作用 D. 以上都不对 解析：舞蹈演员对着镜子练习，主要是利用平面镜成像，观察自己的动作是否标准。答案选 A。 五、效果检测（判断正误） 1. 平面镜成像的原理是光的折射。（ ） 1. 物体离平面镜越远，在镜中所成的像越小。（ ） 1. 平面镜所成的像是虚像，不能用光屏承接。（ ） 1. 潜望镜利用了平面镜成像和改变光路的作用。（ ） 1. 实像是由实际光线会聚而成的，虚像是由实际光线反向延长线会聚而成的。（ ） 六、思维导图 七、归纳总结 1. 平面镜成像基于光的反射原理，反射光线反向延长线相交形成虚像，这是理解成像特点的基础。 1. 平面镜成像特点为像与物大小相等、到镜面距离相等、连线垂直镜面且成虚像，在解决成像问题和作图时要严格遵循这些特点。 1. 区分实像和虚像的关键在于是否由实际光线会聚而成，实像可在光屏承接，虚像不能。 1. 平面镜在生活中主要用于成像和改变光路，通过实例理解其应用原理，有助于将知识与实际生活联系起来。 8、 课后作业 一、单选题 1．小徽用如图所示的实验装置研究平面镜成像的特点，下列说法中错误的是（　　） A．从环境亮度考虑，应在较暗的环境中进行实验 B．实验时玻璃板必须竖直放置在水平桌面上 C．比较像与蜡烛的大小关系采用的方法是控制变量法 D．要多次改变蜡烛A的位置，使实验结论具有普遍性 2．在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（　　） A．实验时应选较厚的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上 B．在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在点燃蜡烛的一侧观察 C．保持蜡烛的位置不变，让玻璃板稍倾斜些，蜡烛的像位置不变 D．在蜡烛像的位置放上光屏，光屏上能承接到蜡烛的像 3．如图1所示是某汽车智能抬头显示系统，将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头就可以看到车辆行驶信息，从而确保驾驶舒适安全，其成像原理和平面境成像原理相同，如图2所示。下列与之相关的说法，正确的是（    ） A．行车数据在挡风玻璃上成像是由光的折射形成的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的是等大、正立的实像 C．将显示器沿水平方向远离挡风玻璃，所成的像位置将变离，但大小不变 D．挡风玻璃与水平面的夹角为时，所成的像垂直于水平面 4．如图甲所示，轿车司机从右后视镜（凸面镜）中观察到同向驶来一辆越野车，下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶，下列说法正确的是（　　） A．后视镜中的像是因为光的折射 B．后视镜可以扩大视野范围 C．越野车比轿车行驶的速度小 D．越野车相对于轿车是静止的 5．下列关于反射镜在生活中的应用举例正确的是（    ） A．探照灯内部装有凹面镜 B．手电筒上的反光装置是凸面镜 C．汽车观后镜是平面镜 D．马路拐弯处的反射镜是凹面镜 二、填空题 6．如图所示，成群的白鹭在东莞华阳湖的湖水与草丛间嬉戏、觅食，形成了人与自然和谐共生的美丽景象。空中的白鹭距水面0.8m，则水中的“白鹭”距水面 m；空中的白鹭向水面俯冲捕食过程中，水中的“白鹭”的大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”），水中的“白鹭”是 （选填“实像”或“虚像”）。 7．如图所示，一只白鹭正平行于水面飞行。若以白鹭为参照物，它在水中的倒影是 的。（选填“运动”或“静止”） 8．如图是生活中常见的两种窗户，甲图窗户可在直线轨道上左右平移，乙图窗户可绕固定轴转动，如果你站在窗户前，能通过玻璃看到你的像，若将甲图窗户左右平移打开，则你在P窗户中的像将 （选填“随”、“不随”）窗平移；你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），请你描述A点的像移动轨迹 。 9．世界最大口径射电望远镜（FAST）位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县，被誉为“中国天眼”，如图所示，该望远镜口径为500米、占地约30个足球场大小，它由4450个球面镜组成超大反射面，其外形像一口巨大的锅，用于观测暗物质和暗能量，寻找新一代天体。“中国天眼”相当于一个巨大的 （选填“凸面镜”或“凹面镜”），对光线有 作用。请你再举出应用该原理的实例： 。 三、作图题 10．根据平面镜成像特点，已知平面镜中的像A'B'，在图中画出物体AB。 11．如图是同一发光点S发出的两条光，经过平面镜发射后的光线。请找出发光点S，画出这两条光线。 12．请利用平面镜成像规律确定光源S的位置，并完成光路图。 13．如图，MN是小汽车的前挡风玻璃，AB是驾驶室内的一物体，请在图中画出物体AB在玻璃MN中所成的像A'B'。 14．如图，请作出A点人眼看到物体S在平面镜中的像S'的光路图（保留作图痕迹）。 四、实验题 15．2025元旦晚会舞蹈节目组，课余时间先利用视频自学，小明总是把左右动作做反，有同学建议他向后转身，面对墙上镜中的视频画面练习，有效地矫正了动作。为了明白其中的道理，小明利用如图甲所示的装置“探究平面镜成像特点”。 【问题】平面镜成像有何特点呢？ 【证据】进行探究。 (1)组装器材时，应使玻璃板与水平桌面 。 (2)将点燃的蜡烛作为物放在镜前处，取另一根点燃的完全相同蜡烛在镜后移动，直到它与物的像完全重合，除了确定物像大小关系外，另一个目的是 。 (3)为了让右边的同学也能够看清蜡烛的像，小欣同学只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置 （选填“向右移动”“向左移动”或“不变”）。 (4)为了进一步地研究像与物的位置关系，若采用了彩色LED光源进行实验，现有“AFMTVX”六种字母形状的光源供选择，你认为小明最佳选择是 （选填字母）。 (5)【交流】完成试验后，采用厚玻璃板做实验，发现A蜡烛在玻璃板上有两个像，移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图乙所示，测得两个像到平面镜的距离、，由此可知玻璃板的厚度为 cm。 (6)根据实验的经验，小明和同学玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，小明扮演镜中的像应举起 手，通过实验和游戏，小明明白了用镜子矫正动作的原因。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 光的反射；反向延长线 1. 相等；相等；垂直；虚 1. 会聚；反向延长线 1. 成像；改变光路 （二）效果检测答案及解析 1. ×。平面镜成像原理是光的反射，不是光的折射。 1. ×。平面镜所成像与物大小始终相等，与物体到平面镜距离无关。 1. √。平面镜成虚像，不能用光屏承接。 1. √。潜望镜利用平面镜成像和改变光路的双重作用。 1. ×。虚像是反射光线反向延长线相交而成，不是实际光线反向延长线会聚而成（实际光线没有会聚）。 （3） 课后作业答案及解析 1．C 【详解】A. 在较暗的环境中，蜡烛的像会更清晰。若环境光线过强，烛焰的像会被周围物体的反射光干扰，导致难以观察。例如，在明亮的室内，玻璃板可能会反射周围物体的光线，使蜡烛的像变得模糊。故A正确，不符合题意； B. 若玻璃板倾斜，蜡烛 A 的像会与蜡烛 B 的位置不在同一水平面上，导致无法用蜡烛 B 准确替代蜡烛 A 的像，从而无法验证像与物的大小关系和位置关系。例如，当玻璃板向蜡烛 A 倾斜时，像会向上移动，蜡烛 B 无法与像完全重合。所以，实验时玻璃板必须竖直放置在水平桌面上，故B正确，不符合题意； C. 该实验比较像与蜡烛大小关系的方法是等效替代法，而非控制变量法。等效替代法：用蜡烛 B 替代蜡烛 A 的像，当蜡烛 B 与像完全重合时，说明像与蜡烛 A 大小相等。这种方法通过用一个等效的对象（蜡烛 B）来替代难以直接测量的像，从而实现大小的比较。 控制变量法：是指在研究多个因素对某一物理量的影响时，只改变其中一个因素，保持其他因素不变。而本实验中比较像与物的大小并非研究变量对结果的影响，因此不属于控制变量法。故C错误，符合题意； D. 仅进行一次实验可能会因偶然因素导致结论片面。多次改变蜡烛 A 的位置并重复实验，可以避免实验结果的偶然性，从而得出更具普遍性的结论，例如验证像与物的大小始终相等、像与物到镜面的距离始终相等。故D正确，不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】A．实验时应选较薄的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上，防止成两个像影响观察，故A错误； B．在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在点燃蜡烛的一侧透过玻璃板观察，故B正确； C．平面镜成像时，物与像关于平面镜对称，保持蜡烛的位置不变，让玻璃板稍倾斜些，蜡烛的像位置改变，故C错误； D．平面镜成虚像，在蜡烛像的位置放上光屏，光屏上不能承接到蜡烛的像，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】A．行车数据在挡风玻璃上成像的原理和平面镜成像原理相同，平面镜成像是由于光的反射形成的，而不是光的折射，故A错误； B．根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像是等大、正立的虚像，而不是实像，实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接，故B错误； C．平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等，像与物的大小相等。将显示器沿水平方向远离挡风玻璃，即物距增大，那么像距也会增大，所以所成的像位置将变远，但像的大小始终与物体大小相等，保持不变，故C正确； D．当挡风玻璃与水平面的夹角θ为30°时，根据平面镜成像的对称性，像与物关于平面镜对称，此时所成的像与水平面的夹角为60°，而不是垂直于水平面，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．后视镜是凸面镜，所成的虚像是由光的反射形成的，故A错误； B．汽车车窗外的后视镜是凸面镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况，故B正确； C．从后视镜中可以看出越野车与轿车的距离变小，说明越野车比轿车行驶的速度大，故C错误； D．越野车相对于轿车是运动的，因为越野车与轿车的距离变小，相对于轿车的位置发生了变化，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】AB．手电筒、探照灯内部都装有凹面镜，将灯泡放在凹面镜的焦点上，使灯泡发出的光经凹面镜反射后平行射出，故A正确，B错误； CD．汽车观后镜、马路拐弯处的反射镜都是凸面镜，使物体成正立、缩小的虚像，是为了能够看到更大的范围，故CD错误。 故选A 。 6． 0.8 不变 虚像 【详解】[1]由平面镜成像的特点可知，像与物体到镜面距离相等，当白鹭距水面0.8m时，白鹭的倒影与水面的距离为0.8m。 [2]由平面镜成像的特点可知，像与物体大小相等，白鹭向水面俯冲捕食的过程中，因白鹭大小不变，因此其在水中的倒影的大小将不变。 [3]平面镜成像为正立、等大的虚像，因此水中的“白鹭”是虚像。 7．静止 【详解】一个白鹭正平行于水面飞行，白鹭所成的像属于平面镜成像，像相对于水面是对称的，若以白鹭为参照物，像与白鹭间没有位置的变化，故是静止的。 8． 不随 变大 圆心角为180°圆弧线 【详解】[1]将甲图窗户左右平移打开，平面镜成像时像和物体关于平面镜对称，则你在P窗户中的像将不随窗户移动。 [2][3]Q窗户关闭状态时，A点与其像的距离为0，若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，像远离物体，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将变大，Q窗户打开到90°时，窗台、A点与其像在同一直线上，则A点的像移动轨迹是圆心角为180°圆弧线。 9． 凹面镜 会聚 点火装置 【详解】[1][2]被誉为“中国天眼”的望远镜，是利用凹面镜制成的，凹面镜对光具有会聚作用。 [3]凹面镜对光有会聚作用，将其对着阳光时，‌可以将光线聚焦到一点，‌用于点燃火柴或其他可燃物，因此可以用来制作点火装置。 10．如图： 【详解】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、像是虚像，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出物体AB。如图所示： 11． 【详解】先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，连接SA、SC可得入射光线，如图所示： 12． 【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点，即为发光点的像点，就是发光点S的位置，如图所示： 。 13． 【详解】根据平面镜成像的特点：平面镜所成的像与物大小相等，像与物到平面镜的距离相等，平面镜所成的是虚像。则物体AB在玻璃MN中所成的像A'B'如下图所示： 14． 【详解】作S点关于平面镜的对称点，即像点S′，然后连接像点S′，与镜面的交点为入射点O，再连接SO画上箭头，即为入射光线；如下图： 15．(1)垂直 (2)确定像的位置 (3)不变 (4)F (5)0.2 (6)右 【详解】（1）“探究平面镜成像特点”实验中，组装器材时，应使玻璃板与水平桌面垂直，否则成像偏高或偏低，不易确定像的位置。 （2）将点燃的蜡烛作为物放在镜前处，取另一根点燃的完全相同蜡烛在镜后移动，直到它与物的像完全重合，可以确定像物大小关系，说明像物等大，此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置，因此还可以确定像的位置；为了确定物与像到镜面的距离关系，接下来应多次改变蜡烛A的位置，用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到镜子的距离，并记录数据。 （3）为了让右边的同学也能够看清蜡烛的像，小欣同学只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置不变。 （4）为了更好地研究像与物的位置关系，还要研究左、右颠倒的情况，故要选用左、右不对称的字母，最佳选择是F。 （5）由题意可知，和的差值为两块玻璃板的厚度，即玻璃板的厚度为 （6）根据实验的经验，小明和同学玩起了“照镜子”的游戏。因为平面镜成像时，像与物关于镜面对称，因此该同学扮演物举起左手，小明扮演镜中的像应举起右手。 $$