第二节 探究平面镜成像的特点（举一反三讲义）物理沪科版2024八年级全一册

第三章光的世界 第二节 探究平面镜成像的特点 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：平面镜 2 知识点2：平面镜成像特点实验 4 知识点3：平面镜成像作图 8 知识点4：凸面镜、凹面镜 9 【方法技巧】 10 平面镜成像特点 10 【巩固训练】 11 【学习目标】 1.了解什么是平面镜； 2.领悟平面镜成像的特点。 3.能熟练应用光的反射定律探究平面镜成像的特点。 教学重点： 1.了解平面镜成像的特点。 2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。 教学难点： 1..了理解日常生活中平面镜成像的现象； 2.通过应用光的反射定律作图，体会虚像的形成原因 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.平面镜 平面镜：反射面是平面的镜面称为平面镜。如：平静的水面、抛光的金属面。 平面镜的作用： （1） 成像如：水中的倒影、镜子里的它等。 （2）改变光的传播方向如：潜望镜 平面镜成像的原理：光的反射。如下图所示，平面镜前的物体射到平面镜的光线，被平面镜反射，反射光线进入人的眼睛，视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看，反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。 例1 从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示，此时准确的时间应该是(   ) A．1点20分 B．10点20分 C．10点40分 D．11点20分 变式1-1如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原来亮多了，其原因是（　　） A．光射到像上，所以像变亮了 B．光反射到物体上，物体变亮了，所以像也变亮了 C．光使整个空间变亮了，更便于观察像，所以像变亮了 D．光使镜子更明亮了，所成的像也就变亮了 变式1-2 如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．铅笔水平向右移动时，它的像将变小 B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动 C．若在平面镜后放一木板，铅笔的像的位置不变 D．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小 变式1-3如图，水平地面上竖立一平面镜MN，人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像，已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像，他应该（　　） ①将脚抬起一些；②让自己蹲下一些；③让自己后退一些；④将平面镜位置向上移动一些。 A．①② B．①④ C．②④ D．③④ 知识点二.探究平面镜成像特点实验 （1）实验目的 ①研究物体在平面镜中所成的像和物体的关系； ②研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系。 （2）实验步骤 ①如图所示，玻璃板竖直放置在水平桌面上； ②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A；将另一支外形相同但未点燃的蜡烛B 放到玻璃板后蜡烛A 的像的位置上，直到看上去蜡烛B 和蜡烛A的像的位置重合，观察蜡烛B 和蜡烛A 的像是否重合。 ③用刻度尺分别量出蜡烛A 和蜡烛B 到镜面的距离；改变蜡烛A 的位置，多次实验，数据记录在表格中。 （3）实验现象和数据的记录： ①实验现象：每次实验时，蜡烛B 都能和蜡烛A 的像重合。 ②实验数据：如下表所示。 实验序号 1 2 3 物到镜面的距离/cm 5 8 10 像到镜面的距离/cm 5 8 10 （4）分析论证： ①蜡烛B 和蜡烛A 的像重合，可知蜡烛A 的像和蜡烛A 的大小相同(论证过程如图)。 ②表格中的数据，不难看出像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。 ③如果用线连接像和物体的位置，不难看出连线垂直于镜面。 （5）实验结论：像和物体的大小相等；像和物体到镜面的距离相等；像和物体的连线垂直于镜面。 （6）实验解析 ①实验中用透明平板玻璃代替平面镜，是因为玻璃板既可反射光（如同平面镜，故可代替平面镜），又可以透过光（可以透过玻璃板看到其后面的物体，便于确定像的位置）。 平面镜看不到另一边，而透明玻璃板可以看到另一边（玻璃板透光，便于找到烛焰的像）。 ②实验中使用两支完全相同的蜡烛，是为了让未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像，这样方便确定像的大小关系。 ③实验中应该选用较薄的玻璃板。若选用的玻璃板较厚，实验中就有可能在玻璃板中看到两个不重合的前面蜡烛的像。 ④实验中玻璃板应与白纸垂直。若玻璃板与白纸不垂直，则无论怎样移动镜后的蜡烛都不能与前面蜡烛的像重合，就不能确定像的位置，也不能比较像和物的大小。 ⑤用蜡烛做实验的优点是所成的像比较明亮，便于观察。 ⑥为了使观察到的像更加清晰，最好在较暗的环境中实验。 ⑦白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及像的位置，刻度尺用于测量蜡烛及像到玻璃板的距离。 ⑧本实验进行多次测量的目的，是为了寻找普遍规律，防止出现偶然性。 例2 小科利用如图所示的装置，探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是（　　） A．用玻璃板代替平面镜，目的是使蜡烛a的像更清晰 B．本实验中，要用另一根大小相同的蜡烛代替蜡烛a与像重合 C．将光屏放到像的位置，光屏能够承接到像 D．将蜡烛a靠近玻璃板，它所成的像大小变大 变式2-1 如图所示是一架飞机在湖面上空飞行时的情景，飞机在水中的倒影是光在平静的水面发生_________（填“镜面”或“漫”）反射形成的，飞机上升时，它在水中像的大小将_________（填“变大”“变小”或“不变”）。湖水深2m，飞机飞行到距水面100m时，飞机与它在水中的像相距_________m。 变式2-2汽车抬头显示器（如图甲）又叫汽车平视显示系统（简称HUD），HUD是为了高速行驶的车辆而研发的（如图乙），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，如车速、油耗，导航等 （1）图甲中所成像的性质是___________（像的大小及虚实）。 （2）要使得驾驶员看到的车辆信息如图甲所示，则图乙中显示器处的图像是___________。 A.  B. C.   D. （3）同一晴天的白天和晚上，什么时候使用该功能的效果更好？请说明理由。___________。 知识点三.平面镜成像作图 如图MN表示平面镜，AB表示镜前的物体，根据平面镜成像的特点作图 步骤： 第一步：分别过A、B点做垂直于平面镜的垂线（用虚线表示）； 第二步：在垂线和平面镜的相交处标出直角； 第三步：在平面镜的另一侧找到A′点，使A′点到平面镜的距离和A到平面镜的距离相等。同理找B’。 第四步：连接A′、B′画虚像（用虚线）。如下图所示： 例3.如图为发光体AB在平面镜前所成的像A'B'，作出该物体。 变式3-1 如图，两条光线是同一发光点发出的两条入射光线经平面镜反射后对应的反射光线，请你依据光的反射定律（保留作图痕迹）作出光源S的位置。 变式3-2如甲图A所示，是小杭和家长一起在平静的西湖边观赏十五的月亮时所看到情景。若甲图B中S点代表月亮，A点代表小杭的眼睛，请利用平面镜成 像的特点，画出从月亮射出的一束光，经水面反射后进入小杭眼睛的光路图。 知识点四.凹面镜与凸面镜 凸面镜：对光线起发散作用。 原理：光的反射。 应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。 凹面镜：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。 原理：光的反射。 应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。 （5）凸面镜与凹面镜 问题： 为什么太阳灶采用凹面镜，而汽车的观后镜用凸面镜？ 提示： 凹面镜对光有会聚作用，而凸面镜对光有发散作用。 1.凸面镜和凹面镜对光的作用： 如图所示，凹面镜对光有发散作用。 凸面镜对光有会聚作用。 2.凸面镜和凹面镜的应用： 凹面镜：手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置 凸面镜：汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜 例4.如图所示，雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍有不少水潭，为了不致踩在水潭里，则（ ） A. 迎着月光走，地上较暗处是水潭 B. 迎着月光走，地上较亮处是水潭 C. 背着月光走，地上较暗处是地面 D. 背着月光走，地上较亮处是水潭 变式4-1晚自习，小明和小亮在实验室探究“光的反射现象”，他们把一个小平面镜粘在白纸上，将白纸贴在黑板上，两人面对黑板保持适当距离站立，小明站在左侧用手电筒照射白纸板和平面镜，结果站在黑板正前方的小亮发现白纸看上去很亮，镜子看上去很暗；此时小亮想看见镜子比白纸亮。小亮的下列做法可行的是( ) A.向自己左边平移一定距离 B.向自己右边平移一定距离 C.向自己后边平移一定距离 D.请小明将手电筒光调亮一些 【方法技巧】 方法技巧：平面镜成像特点 【方法规律】 1. 根据平面镜成像的原理，无论镜子大小，都能使物体形成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大小只能影响观察到的像的范围。 2. 站在平面镜前的人，向平面镜走近时，人们往往以为像“变大”了，其实改变的是视角，视角大感觉看到的物体就大。如图：甲、乙中树是一样大的，但是甲图中的人感觉树更大 些，这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人以为汽车远小近大，驶近的汽车“变大”了。 　　　　　　　　　　 【巩固训练】 1、如图所示，是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景。汽车的倒车镜是__________（选填“凹面镜”或“凸面镜”），其作用是__________，从倒车镜中看到后车B侧的转向灯闪烁，则该司机判断后车准备向__________（选填“左”或“右”）侧转向。 2、如图甲所示，小科靠近自动玻璃门进入商场，她在玻璃门中看到了自己的像，当她靠近自动门时，所成像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，当自动门打开时，左侧玻璃门中所成的像___________（选填“会”或“不会”）随左侧移门一起移动。 3、小科同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再选取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示，在此实验中： （1）选用器材有玻璃板、火柴、光屏（白纸）、蜡烛、刻度尺。小科选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________； （2）小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，他发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏低，他认为在图乙所示的1、2、3三幅图中，其中图__________（选填序号）是产生以上实验现象的原因； （3）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏（白纸），则光屏上__________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛烛焰的像； （4）小科将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 4.小洲做“探究平面镜成像特点”的实验。 （1）为探究平面镜所成像与物的大小关系，小洲选择了一支________________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛放在像的位置。这种确定像与物的大小关系的方法是________________； （2）实验中，小洲发现无论怎样移动棋子，其都在玻璃板中有两个像，一个较亮、另一个较暗。如图甲所示，则较亮的像是光线经________________（选填“MM'”或“NN'”）面反射形成的； （3）经过改进后，在找准像的位置后，小洲在白纸上标记出a、b、c三点，如图乙所示；她应分别测出________________（选填“a、b”或“b、c”或“a、c”）两点到平面镜的距离进行比较； （4）如图所示，若小洲想要研究像与物左右位置关系，则最好选用________________。 5.如图所示，a、b为镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，在图中画出点光源S的位置。 6.如图所示是司机在倒车时通过右后视镜看到右后方行人A的情景，P点是司机的眼睛，请你画出司机看到行人A的光路图。 7、某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。 【证据】 （1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。 （2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。 （3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的 关系。 （4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）： （5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。 （6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二： 表二 实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚 1 2 2 2 3 3 3 4 4 【解释】 （1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。 （2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面 。 【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。 8.如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图，其中A为放在玻璃板前面的棋子，B为与A一模一样的另一棋子。 （1）该实验采用茶色透明玻璃板代替平面镜，利用玻璃板既能 光线，又能透射光线的特点，是为了便于确定 为了比较A的像与A的大小关系，玻璃板前放棋子A，棋子B放到玻璃板后，尝试使它与 重合，这是一种等效替代思想，这里棋子B替代了 、（选填“棋子A”或“棋子A的像”）； （2）移去玻璃板后面的棋子B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上 （选填“能”或“不能”）接收到棋子A的像，说明平面镜成的是 像； （3）实验中发现A的像A'偏暗，为了使A的像更亮，可用手电筒发出的一束平行光束来照射，图乙中有a、b、c、d四种照射方法，其中能观察到棋子的像变亮的最佳方法是 ； （4）小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系，其中能够达到实验目的的是_________。 A． B． C． D． / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章光的世界 第二节 探究平面镜成像的特点 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：平面镜 2 知识点2：平面镜成像特点实验 5 知识点3：平面镜成像作图 9 知识点4：凸面镜、凹面镜 10 【方法技巧】 13 平面镜成像特点 13 【巩固训练】 14 【学习目标】 1.了解什么是平面镜； 2.领悟平面镜成像的特点。 3.能熟练应用光的反射定律探究平面镜成像的特点。 教学重点： 1.了解平面镜成像的特点。 2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。 教学难点： 1..了理解日常生活中平面镜成像的现象； 2.通过应用光的反射定律作图，体会虚像的形成原因 【思维导图】 【知识梳理】 知识点一.平面镜 平面镜：反射面是平面的镜面称为平面镜。如：平静的水面、抛光的金属面。 平面镜的作用： （1） 成像如：水中的倒影、镜子里的它等。 （2）改变光的传播方向如：潜望镜 平面镜成像的原理：光的反射。如下图所示，平面镜前的物体射到平面镜的光线，被平面镜反射，反射光线进入人的眼睛，视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看，反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。 例1 从平面镜里看到背后墙上挂钟的指针位置如图所示，此时准确的时间应该是(   ) A．1点20分 B．10点20分 C．10点40分 D．11点20分 【答案】C 【详解】物体在平面镜中所成的像与物体本身的左右是相反的，因此本题中要读出此时准确的时间，应该从试卷的背面，透过试卷看这个时钟，然后读出读数为10点40分。 故选C。 变式1-1如图所示，用手电筒对着平面镜中的像照射时，观察到像比原来亮多了，其原因是（　　） A．光射到像上，所以像变亮了 B．光反射到物体上，物体变亮了，所以像也变亮了 C．光使整个空间变亮了，更便于观察像，所以像变亮了 D．光使镜子更明亮了，所成的像也就变亮了 【答案】B 【详解】 因为当手电筒对着像照射射时，反射光线刚好射到物体上，而物体反射出去的光线增多，因此物体变亮，像随之也变亮。 故选B。 变式1-2 如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．铅笔水平向右移动时，它的像将变小 B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动 C．若在平面镜后放一木板，铅笔的像的位置不变 D．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小 【答案】C 【详解】A.因为平面镜成像的大小与物体大小相等，与物体移动无关；A选项错误， B.平面镜竖直向上移动时，像与铅笔的位置任然关于平面镜对称，铅笔的像相对应铅笔的位置不动，B选项错误；C.放置木板在像和镜子之间不影响像的位置，因为像的位置由物体和镜面的位置决定，与障碍物无关，C选项正确；D.像的大小由物体决定，与镜子大小无关，D选项错误； 故选C。 变式1-3如图，水平地面上竖立一平面镜MN，人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像，已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像，他应该（　　） ①将脚抬起一些；②让自己蹲下一些；③让自己后退一些；④将平面镜位置向上移动一些。 A．①② B．①④ C．②④ D．③④ 【答案】C 【详解】如图， 从脚尖的光线射到平面镜的最上端，做出法线，根据反射角等于入射角，可知，反射光线没有 进人的眼睛，在眼睛的下方，所以为了能观察到自己的脚在平面镜中的像，他应该让自己蹲下 一些，或将平面镜位置向上移动一些，故②④正确；而将脚抬起一些，脚太高，反射角还是减 小了，越提高越看不到，让自己后退一些，视角减小，同样看不到，故①③错误． 故选C． 知识点二.探究平面镜成像特点实验 （1）实验目的 ①研究物体在平面镜中所成的像和物体的关系； ②研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系。 （2）实验步骤 ①如图所示，玻璃板竖直放置在水平桌面上； ②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A；将另一支外形相同但未点燃的蜡烛B 放到玻璃板后蜡烛A 的像的位置上，直到看上去蜡烛B 和蜡烛A的像的位置重合，观察蜡烛B 和蜡烛A 的像是否重合。 ③用刻度尺分别量出蜡烛A 和蜡烛B 到镜面的距离；改变蜡烛A 的位置，多次实验，数据记录在表格中。 （3）实验现象和数据的记录： ①实验现象：每次实验时，蜡烛B 都能和蜡烛A 的像重合。 ②实验数据：如下表所示。 实验序号 1 2 3 物到镜面的距离/cm 5 8 10 像到镜面的距离/cm 5 8 10 （4）分析论证： ①蜡烛B 和蜡烛A 的像重合，可知蜡烛A 的像和蜡烛A 的大小相同(论证过程如图)。 ②表格中的数据，不难看出像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。 ③如果用线连接像和物体的位置，不难看出连线垂直于镜面。 （5）实验结论：像和物体的大小相等；像和物体到镜面的距离相等；像和物体的连线垂直于镜面。 （6）实验解析 ①实验中用透明平板玻璃代替平面镜，是因为玻璃板既可反射光（如同平面镜，故可代替平面镜），又可以透过光（可以透过玻璃板看到其后面的物体，便于确定像的位置）。 平面镜看不到另一边，而透明玻璃板可以看到另一边（玻璃板透光，便于找到烛焰的像）。 ②实验中使用两支完全相同的蜡烛，是为了让未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像，这样方便确定像的大小关系。 ③实验中应该选用较薄的玻璃板。若选用的玻璃板较厚，实验中就有可能在玻璃板中看到两个不重合的前面蜡烛的像。 ④实验中玻璃板应与白纸垂直。若玻璃板与白纸不垂直，则无论怎样移动镜后的蜡烛都不能与前面蜡烛的像重合，就不能确定像的位置，也不能比较像和物的大小。 ⑤用蜡烛做实验的优点是所成的像比较明亮，便于观察。 ⑥为了使观察到的像更加清晰，最好在较暗的环境中实验。 ⑦白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及像的位置，刻度尺用于测量蜡烛及像到玻璃板的距离。 ⑧本实验进行多次测量的目的，是为了寻找普遍规律，防止出现偶然性。 例2 小科利用如图所示的装置，探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是（　　） A．用玻璃板代替平面镜，目的是使蜡烛a的像更清晰 B．本实验中，要用另一根大小相同的蜡烛代替蜡烛a与像重合 C．将光屏放到像的位置，光屏能够承接到像 D．将蜡烛a靠近玻璃板，它所成的像大小变大 【答案】B 【详解】A、用透明的玻璃板代替平面镜，在蜡烛a一侧能看到蜡烛a的像，同时还能看到蜡烛b，便于确定像的位置，故A错误； B、选择大小相同的蜡烛a、b，用另一根大小相同的蜡烛代替蜡烛a与像重合，是为了比较像与物的大小关系，故B正确； C、因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，光屏不能接收到的烛焰的像，从而说明平面镜成的像是虚像，故C错误； D、平面镜所成的像与物体大小相等，将蜡烛a靠近玻璃板，它所成的像大小不变，故D错误。 故选：B。 变式2-1 如图所示是一架飞机在湖面上空飞行时的情景，飞机在水中的倒影是光在平静的水面发生_________（填“镜面”或“漫”）反射形成的，飞机上升时，它在水中像的大小将_________（填“变大”“变小”或“不变”）。湖水深2m，飞机飞行到距水面100m时，飞机与它在水中的像相距_________m。 【答案】镜面；不变；200。 【详解】因为平静的水面相当于平面镜，光可以在水面发生镜面反射； 飞机飞行到距水面100m时，则飞机在湖里所成的像距离水面也是100m，所以飞机所成的像与它的距离为100m+100m=200m；因为平面镜成像，像和物体的大小相等，所以当飞机上升时，它在水中的像的大小不变。 变式2-2汽车抬头显示器（如图甲）又叫汽车平视显示系统（简称HUD），HUD是为了高速行驶的车辆而研发的（如图乙），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，如车速、油耗，导航等 （1）图甲中所成像的性质是___________（像的大小及虚实）。 （2）要使得驾驶员看到的车辆信息如图甲所示，则图乙中显示器处的图像是___________。 A.  B. C.   D. （3）同一晴天的白天和晚上，什么时候使用该功能的效果更好？请说明理由。___________。 【答案】（1）等大的虚像 （2）A （3）晚上，平面镜成像时，环境越暗，物体成像越清晰 【详解】（1）此时前挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，HUD模式时在前挡风玻璃上所成的像是等大的虚像。 （2）根据平面镜成像特点，像与物体关于镜面对称，平面镜成正立的虚像，左右相反，上下与原来相同，故A。符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）平面镜成像时，环境越暗，物体成像越清晰，所以同一晴天的白天和晚上，晚上时该功能的效果更好。 知识点三.平面镜成像作图 如图MN表示平面镜，AB表示镜前的物体，根据平面镜成像的特点作图 步骤： 第一步：分别过A、B点做垂直于平面镜的垂线（用虚线表示）； 第二步：在垂线和平面镜的相交处标出直角； 第三步：在平面镜的另一侧找到A′点，使A′点到平面镜的距离和A到平面镜的距离相等。同理找B’。 第四步：连接A′、B′画虚像（用虚线）。如下图所示： 例3.如图为发光体AB在平面镜前所成的像A'B'，作出该物体。 【详解】根据平面镜成像的特点，已知A′B′是平面镜中的像，因像与物体是完全相同的，且各对应点到平面镜的距离也是相等的，并且AA′和BB′都与平面镜垂直，由此可确定物 AB的位置．如图所示： 变式3-1 如图，两条光线是同一发光点发出的两条入射光线经平面镜反射后对应的反射光线，请你依据光的反射定律（保留作图痕迹）作出光源S的位置。 【详解】（1）第一种作法：过两个反射点垂直镜面作出两条法线，根据反射角等于入射角作出两条入射光线，如图所示：交点为发光点S所在的位置。 第二种作法：本题也可根据平面镜成像的特点来作，先将两条反射光线反向延长交于一点S′，再过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，并连接SA、SC画出入射光线，如图所示： 。 变式3-2如甲图A所示，是小杭和家长一起在平静的西湖边观赏十五的月亮时所看到情景。若甲图B中S点代表月亮，A点代表小杭的眼睛，请利用平面镜成 像的特点，画出从月亮射出的一束光，经水面反射后进入小杭眼睛的光路图。 【详解】 平静的湖面相当于平面镜，作出点S关于湖面的对称点S’，即为月亮S在湖面中的像，连接S’A与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线，AO即为反射光线，如图所示： 根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接S’A，与镜面的交点为入射点，再完成光路。 知识点四.凹面镜与凸面镜 凸面镜：对光线起发散作用。 原理：光的反射。 应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。 凹面镜：对光线起会聚作用，平行光射向凹面镜会会聚于焦点；焦点发出的光平行射出。 原理：光的反射。 应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。 （5）凸面镜与凹面镜 问题： 为什么太阳灶采用凹面镜，而汽车的观后镜用凸面镜？ 提示： 凹面镜对光有会聚作用，而凸面镜对光有发散作用。 1.凸面镜和凹面镜对光的作用： 如图所示，凹面镜对光有发散作用。 凸面镜对光有会聚作用。 2.凸面镜和凹面镜的应用： 凹面镜：手电筒中的反光罩、太阳灶、点燃杭州亚运会圣火的装置 凸面镜：汽车的后视镜、道路拐弯处的反光镜 例4.如图所示，雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍有不少水潭，为了不致踩在水潭里，则（ ） A. 迎着月光走，地上较暗处是水潭 B. 迎着月光走，地上较亮处是水潭 C. 背着月光走，地上较暗处是地面 D. 背着月光走，地上较亮处是水潭 解题秘方：画出光路图，结合两种反射的特点，分析进入人眼光线的多少作出判断。 【解析】迎着月光走，光线照射到水面发生镜面反射，有很多反射光线射入人眼，水潭看上去是较亮的；此时，光照到地面上发生漫反射，反射光线射向各个方向，进入人眼的光线较少，地面看上去显得很暗。背着月光走，在水面发生镜面反射的光线不能进入眼睛，而在地面发生漫反射的光线有少量进入人眼，看上去水潭比地面还暗。 【答案】B 变式4-1晚自习，小明和小亮在实验室探究“光的反射现象”，他们把一个小平面镜粘在白纸上，将白纸贴在黑板上，两人面对黑板保持适当距离站立，小明站在左侧用手电筒照射白纸板和平面镜，结果站在黑板正前方的小亮发现白纸看上去很亮，镜子看上去很暗；此时小亮想看见镜子比白纸亮。小亮的下列做法可行的是( ) A.向自己左边平移一定距离 B.向自己右边平移一定距离 C.向自己后边平移一定距离 D.请小明将手电筒光调亮一些 【解析】白纸较粗糙，光发生的是漫反射，有较多的光进入小亮的眼睛，所以白纸看起来较亮；而平面镜发生的是镜面反射，几乎没有光进入小亮的眼睛，所以小平面镜看起来很暗。此时小亮想看见镜子比白纸亮，应将眼睛移到镜面所反射的光线的路径上，由此可知，小亮应向自己右边平移一定距离。 【答案】B 【方法技巧】 方法技巧：平面镜成像特点 【方法规律】 1. 根据平面镜成像的原理，无论镜子大小，都能使物体形成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大小只能影响观察到的像的范围。 2. 站在平面镜前的人，向平面镜走近时，人们往往以为像“变大”了，其实改变的是视角，视角大感觉看到的物体就大。如图：甲、乙中树是一样大的，但是甲图中的人感觉树更大 些，这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人以为汽车远小近大，驶近的汽车“变大”了。 　　　　　　　　　　 【巩固训练】 1、如图所示，是某司机在行驶时从倒车镜中看到的情景。汽车的倒车镜是__________（选填“凹面镜”或“凸面镜”），其作用是__________，从倒车镜中看到后车B侧的转向灯闪烁，则该司机判断后车准备向__________（选填“左”或“右”）侧转向。 【答案】凸面镜；扩大视野；右。 【详解】汽车的倒车镜是凸面镜，凸面镜的作用是扩大视野；由于像与汽车关于镜面对称，所以B灯是汽车的右侧，驾驶员从倒车镜中看到后车B侧的转向灯闪烁，所以可以判断后面的车向右侧转向． 2、如图甲所示，小科靠近自动玻璃门进入商场，她在玻璃门中看到了自己的像，当她靠近自动门时，所成像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，当自动门打开时，左侧玻璃门中所成的像___________（选填“会”或“不会”）随左侧移门一起移动。 【答案】不变 ；不会 【详解】 当他靠近自动门时，由于像的大小始终与物体大小相同，所以像的大小将不变。 当自动门打开时，由于像与物关于镜面是对称的，左侧玻璃门中所成的像不会随左侧移门一起向左移动。 3、小科同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再选取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示，在此实验中： （1）选用器材有玻璃板、火柴、光屏（白纸）、蜡烛、刻度尺。小科选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是__________； （2）小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，他发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏低，他认为在图乙所示的1、2、3三幅图中，其中图__________（选填序号）是产生以上实验现象的原因； （3）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏（白纸），则光屏上__________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛烛焰的像； （4）小科将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）便于确定像的位置 （3）3 （3）不能 （4） 不变 【详解】 （1）用玻璃板代替平面镜，同时能看到镜前物体的像，又能看到物体的像，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系。 （2）平面镜成的像与物关于镜面对称，小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，他发现：平板玻璃中蜡烛A的像偏低，你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中，图3是产生以上实验现象的原因。 （3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接。移去后面的蜡烛B，在像的位置放一光屏，光屏上不能接到像，说明平面镜成虚像。 （4）由于平面镜成等大的虚像，所以，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像的大小是不变的。 4.小洲做“探究平面镜成像特点”的实验。 （1）为探究平面镜所成像与物的大小关系，小洲选择了一支________________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛放在像的位置。这种确定像与物的大小关系的方法是________________； （2）实验中，小洲发现无论怎样移动棋子，其都在玻璃板中有两个像，一个较亮、另一个较暗。如图甲所示，则较亮的像是光线经________________（选填“MM'”或“NN'”）面反射形成的； （3）经过改进后，在找准像的位置后，小洲在白纸上标记出a、b、c三点，如图乙所示；她应分别测出________________（选填“a、b”或“b、c”或“a、c”）两点到平面镜的距离进行比较； （4）如图所示，若小洲想要研究像与物左右位置关系，则最好选用________________。 【答案】（1）未点燃；等效替代法 （2）MM′ （3）a、c   （4）D 【详解】（1）如果点燃玻璃板后方的蜡烛，平面镜则因为光太亮而不易分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面蜡烛的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中对面的蜡烛不需要点燃，故将未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面并移动；这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 （2）由于像是由光的反射形成的，而玻璃的两面都能反射光，能成两个像，前面的玻璃MM′表面反射的光较多成的像较亮，后面的玻璃NN′表面由于光的反射后，物体反射的光减弱，故成的像较暗。 （3）由图知道，要分别测出物体和像两点到平面镜的距离作为物距和像距，物体和像的两端位置对应作比较，则应分别测出 a、c两点到平面镜的距离作为物距和像距。 （4）由图知道，四个模型分别为A、X、I、S，从模型上看，只有S左右不同，而A、X、I左右相同，所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用模型A、X、I不能达到实验目的，只有S左右不同，所以能够达到实验目的。 故选D。 5.如图所示，a、b为镜前一点光源S发出的光线经平面镜反射后的两条反射光线，在图中画出点光源S的位置。 【详解】先将两条反射光线反向延长交于一点S′（即为点光源在平面镜中的像点），再通过平面镜作出S′的对称点S，即为点光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线，如图所示： 6.如图所示是司机在倒车时通过右后视镜看到右后方行人A的情景，P点是司机的眼睛，请你画出司机看到行人A的光路图。 【答案】 【详解】 先延长平面镜，然后做A点关于平面镜的对称点A'，然后连接A'P，与平面镜的延长线交于一点O，O即为入射点，连接AO即为入射光线，再连接OP即为反射光线，光由行人射向司机，如下图所示： 7、某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。 【证据】 （1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。 （2）将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。 （3）改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的 关系。 （4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）： （5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。 （6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二： 表二 实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚 1 2 2 2 3 3 3 4 4 【解释】 （1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。 （2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面 。 【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。 【答案】 竖直 距离 见解析 相等 垂直 右 【详解】 （1）“探究平面镜成像特点”的实验过程中，为了便于测量物距和像距，用镀膜玻璃板作为平面镜竖直放置在方格纸上。 （3）实验中改变物到镜面的格数，进行多次实验，像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的距离关系。 （4）根据实验要求和过程，设计实验数据的表格（表一）如下表所示 实验次数 平面镜前棋子的格数/格 平面镜后棋子的格数/格 1 2 3 【解释】（1）根据表二中的数据可知，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。 （2）根据方格纸可发现，平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。 【交流】根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起右手。 8.如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图，其中A为放在玻璃板前面的棋子，B为与A一模一样的另一棋子。 （1）该实验采用茶色透明玻璃板代替平面镜，利用玻璃板既能 光线，又能透射光线的特点，是为了便于确定 为了比较A的像与A的大小关系，玻璃板前放棋子A，棋子B放到玻璃板后，尝试使它与 重合，这是一种等效替代思想，这里棋子B替代了 、（选填“棋子A”或“棋子A的像”）； （2）移去玻璃板后面的棋子B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上 （选填“能”或“不能”）接收到棋子A的像，说明平面镜成的是 像； （3）实验中发现A的像A'偏暗，为了使A的像更亮，可用手电筒发出的一束平行光束来照射，图乙中有a、b、c、d四种照射方法，其中能观察到棋子的像变亮的最佳方法是 ； （4）小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系，其中能够达到实验目的的是_________。 A． B． C． D． 【答案】 （1） 反射 像的位置 棋子A的像 棋子A （2） 不能 虚 （3）ac （4）A 【详解】 （1）由于玻璃板是透明的，所以用玻璃板既能反射光线，又能透射光线的特点，这样可以方便的确定像的位置。 玻璃板前放棋子A，玻璃板后放棋子B，直到看上去棋子A的像与棋子B完全重合，这样可以探究物像的大小关系。 用棋子B替代棋子A，发现棋子A的像与棋子B大小相等，用来判断像与物的大小关系，所以此时棋子B代替的是棋子A。 （2）光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以移去棋子B，在棋子B的原来位置上放一光屏，光屏上不能承接到棋子A的像。 （3）物体成像时，物体越亮，物体射出的光线越强，成像越清晰，所以实验时，应该在较暗环境中进行，并用光源把棋子A照亮，棋子的像会更清晰，故ac的照射方法能观察到棋子的像变亮。 （4）由图可知，四个模型分别为C、A、T、V，从模型上看，只有C左右不同，而A、T、V，左右相同，所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用模型A、T、V不能达到实验目的，只有C左右不同，所以能够达到实验目的，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$