3.3 平面镜成像特点(举一反三讲义)物理沪粤版2024八年级上册

2025-08-11
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精品

资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理沪粤版八年级上册
年级 八年级
章节 3.3 平面镜成像特点
类型 教案-讲义
知识点 光的直线传播,光的反射,平面镜成像,光的折射,光的色散
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 6.78 MB
发布时间 2025-08-11
更新时间 2025-08-13
作者 quintinchen
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2025-08-11
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/53422312.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

第3节 平面镜成像特点 目录 【学科素养】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1:平面镜成像规律 2 知识点2:平面镜的应用 5 知识点3:各种面镜 6 【方法技巧】 7 方法技巧1 探究平面镜成像的特点 7 方法技巧2 平面镜成像特点的应用 7 方法技巧3 平面镜成像作图 8 方法技巧4 凸面镜和凹面镜的应用 8 【巩固训练】 9 【学科素养】 【物理观念】 理解平面镜成像的基本原理,即光的反射定律如何决定像的位置、大小与虚实,从而构建起关于光现象的基本认知框架,形成对镜像世界本质规律的准确把握。 【科学思维】 通过观察、实验、推理等活动,学生将学会运用模型建构、抽象概括等方法,分析平面镜成像中的因果关系,理解像与物之间的对称关系,培养逻辑思维和批判性思维,学会在复杂情境中提炼问题本质,提出解决方案。 【科学探究】 学生亲手操作实验,探究平面镜成像的各种条件变化对成像效果的影响,如改变物体与镜面的距离、角度等,记录数据、分析现象、得出结论。 【科学态度与责任】 学生将认识到科学探究的严谨性、实事求是的重要性,以及科学技术对社会生活的影响。通过学习平面镜成像在日常生活中的应用,如穿衣镜、后视镜等,学生将感受到物理学的实用价值,培养起尊重科学、热爱科学、勇于担当的科学态度和社会责任感。 【教学重点】 实验探究平面镜成像的特点。 【教学难点】 理解平面镜成的是虚像及虚像位置的确定。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1:平面镜成像规律 1.平面镜和像 我们把反射面为光滑平面的镜子叫做平面镜。面对着平面镜,我们就能够看到自己的像。 2.探究平面镜成像的特点 如图3-3-3所示,在水平桌面上铺一张足够大的白纸,将一块玻璃板竖直架在白纸的上面,再取两段长短与粗细都相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后两侧。点燃玻璃板前的蜡烛A,并移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板里的像重合,此时蜡烛B好像也被点燃了。 (1)在白纸上描出物(蜡烛A)、玻璃板、像(蜡烛B)的位置,用直线连接物与像的位置。然后用直尺分别量出物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离,它们就是物距AO、像距 BO。 (2)观察并研究像与物的大小有怎样的关系。 (3)把蜡烛A沿AB连线前后移动,同时调整玻璃板后蜡烛B的位置每次都使蜡烛 B像被点燃一样,观察像的大小有无变化,并测量物距和像距。 (4)移走蜡烛B,将一张纸(光屏)放在像的位置上,在纸上能呈现出蜡烛A的像吗?请试一试。点拨 (1)薄玻璃板的作用:①确定像的位置;②防止成两个像影响实验观察。 (2)两支完全相同的蜡烛目的:便于比较像与物的大小。 (3)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行; (4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合; (5)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察; (6)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律; (7)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧; (8)实验应用了等效替代法。 3.平面镜成像的特点 根据上述实验,可得平面镜成像的特点是:像与物到镜面的距离相等,像与物的大小相等,即像与物关于镜面对称像不能呈现在光屏上。 4.实像和虚像 物理学中,把能够呈现在光屏上的像叫做实像;把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做虚像。物体通过平面镜所成的像是虚像。 点拨 平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上来自物体的光经平面镜反射后,反射光线的反向延长线的交点。如下图。 5.平面镜成像作图 作平面镜成的像主要有两种方法:一是根据平面镜成虚像原理(光的反射定律)作图;二是根据平面镜成像特点作图(对称法)。 (1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图 从S 射向平面镜的所有光线,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图时,只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线,作出其反射光线的反向延长线,就可以确定像S'。如下图。 作图步骤如下: ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上; ②分别作出两条入射光线的法线; ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线; ④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。 (2)根据平面镜成像特点作图(对称法) 作图方法(如图所示) ①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN; ②画垂足; ③量等距:使A´M=AM,B´N =BN; ④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。 特别提醒 作图时要注意以下几点: (1)平面镜非反射面要画上短斜线; (2)实际光线要画成实线,并用箭头表示光的传播方向,反向延长线要画成虚线;实物用实线表示,虚像用虚线表示;法线用虚线表示; (3)实物和虚像要标注上对应的字母,并用上下标区分。 【典例1】小明用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时,像的位置和物体的位置有什么关系”。A、B是两支外形相同的蜡烛,M是有一面镀膜的玻璃板。镀膜玻璃也称反射玻璃,是在玻璃表面涂镀一层合金或金属化合物薄膜,镀膜后增强了对光的反射,又能保证一定的透光性。 (1)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛 (选填“A”或“B”),然后移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的是 ; (2)改变蜡烛A的位置重复实验,三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1、B2和A2、B3和A3基本重合。由此可以得出,平面镜成像时,像与物的位置关系是 ; (3)移开蜡烛B,用白纸做光屏放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像; (4)完成上述实验后,小明发现将食指按在玻璃板上,镜中的“手指”与小明的食指紧贴,说明手指按压的一面为 (选填“镀膜”或“未镀膜”)的一面; (5)小明发现照镜子成像与照片有区别,镜中的自己和本人左右 。 【典例2】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。 【变式1】图甲是小龙参观博物馆全息文物数字展厅时拍的照片。询问老师后知道,这实际上是平面镜成像的原理,于是小龙利用实验探究“平面镜成像的特点”。 (1)如图乙,实验时小龙选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于 ; (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支与蜡烛A外形相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,发现看上去它跟蜡烛A的像无法完全重合,理由可能是 ; (3)小龙改变蜡烛A的位置,进行三次实验,用直线将物和像的位置连接起来,如图丙所示,发现物和像的连线与镜面垂直,用刻度尺测得像和物到镜面的距离 ; (4)小龙还想表演一个魔术:用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”。若蜡烛的像位置如下图所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是 (选填选项前的字母); A.① B.② C.③ D.④ (5)小龙为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“ARX”三种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是 (选填字母)。 【变式2】(2024·山东泰安·一模)如图所示是光源S发出的两条入射线经平面镜反射后的两条反射光线,请你作出光源S的位置。(保留作图痕迹) 【变式3】周日,小明将玻璃窗向外推的过程中,观察到室内物体在玻璃中所成像的位置发生变化,如图甲所示。于是他利用两支大小完全相同的蜡烛A和B、茶色透明玻璃板、刻度尺等器材,进行了以下探究: (1)实验中,小明首先将玻璃板 放置在水平桌面的白纸上,点燃的蜡烛A放在玻璃板前侧, (点燃/未点燃)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后侧; (2)实验中,他既能看见蜡烛A的像,又能透过玻璃板看见蜡烛B,他的两个“看见”的原理 (“相同”或“不相同”),小明在用厚玻璃板实验时通过玻璃板看到了两个像,其中离玻璃板较远的像的亮度较 (“亮”或“暗”); (3)于是小明用薄玻璃板实验,实验时他发现棋子M的像M´有些暗,于是进行了如图丙所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像M'照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的是 ; (4)小明在玻璃板前侧观察,移动蜡烛B直至与A的像 ,并记下蜡烛A和B的位置。然后他改变A的位置重复以上步骤多次实验; (5)实验完成后,小明保持乙图中点燃的蜡烛在A点位置以及BC边不动,将玻璃板绕BC缓慢顺时针转动如图丁所示。当玻璃板转到BD1位置时,像在 (A1/A2/A3)点位置。 知识点2:平面镜的应用 1.平面镜成像 应用的实例:家庭中所用的穿衣镜;练功房、理发店、服装店里安装的平面镜;牙医检查牙齿使用的平面镜等。 2.利用平面镜改变光路 (1)塔式太阳能电站 塔式太阳能电站,它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,称为定日镜,每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上,从而利用太阳能发电。 (2)潜望镜 在直筒的上下拐角处各安装一块平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平面成45°,这样就做成一个最简单的潜望镜。在水的深处可以观察到水面上的情况。 【典例1】(24-25八年级上·辽宁葫芦岛·期中)汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示的装置是有记载以来最早的潜望镜,其中涉及的光学知识分析正确的是(   ) A.潜望镜应用到的光学原理是光的折射 B.从水盆中看到四邻利用了光的反射 C.大镜是凹面镜 D.本题说明光沿直线传播的特点 【变式1】(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图所示是潜望镜的装置图,眼睛看到的是物体 (选填“正”或“倒”)立的 (选填“实”或“虚”)像。当物体靠近潜望镜时,人看到的像变 (选填“近”或“远”),看到的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【变式2】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)如图是潜望镜的示意图,观察者通过该潜望镜看到的物体的像在图示的 的位置(选填“”、“”、“”或“”)。 【变式3】(2024·江苏苏州·二模)小文在参观科技馆的时候发现了一个3D全息投影展示台(如图1甲)。围绕展台可以从前后左右四个角度观察汽车的外形,其原理是利用四个反射面反射液晶电视上的图像.请帮小文设计利用平板电脑(相当于展台的液晶电视),反射面选用4片茶色透明三角形塑料片等器材,制作一个3D全息投影展示台。 (1)制作三维图片时,若希望出现图乙中的立体F像,则平板电脑屏幕1区图形应设计成图2中的_________。 A. B. C. D. (2)在组装四个反射面时,反射面A与平板屏幕的夹角应为 度,才可以使立体F像与平板电脑屏幕垂直。 (3)尝试投影后发现立体F像成像位置太高,这时他应调整平板电脑上四个图像 (填“远离”或“靠近”)平板电脑屏幕中心O点,移动的过程中,像移动的方向是 。 知识点3:各种面镜 1.球面镜 有些镜子的反射面是球面的一部分,这类镜子叫做球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2.凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。 3.凹面镜的特点及应用 (1)凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后,光会聚于一点(叫焦点)。凹面镜对光线有会聚作用。 (2)凹面镜的应用 汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。 【典例1】如图是凹面镜制成的太阳灶,可利用太阳光用来烧水、煮饭,既节省燃料,又不污染环境。太阳灶对太阳光的反射(   ) A.有会聚作用 B.不遵循光的反射定律 C.光路是不可逆的 D.传播速度发生了变化 【典例2】A、B两辆车在公路上笔直行驶,当A车驾驶员看到左侧后视镜中如图甲的情况,说明两辆车位置如图乙所示,如果此刻B车按箭头方向匀速靠近A车,那么A车驾驶员看到的后视镜中的“B车”在镜中的左右移动情况是(  )      A.  加速向左移动 B.  减速向左移动 C.  加速向右移动 D.减速向右移动 【变式1】(2025·河南许昌·一模)如图所示,不锈钢勺子里外两个表面所成的像,下面说法正确的是(  ) A.不锈钢勺子外面成像是由于光的反射,成的是正立的虚像 B.不锈钢勺子里面成像是由于光的折射,成的是倒立的实像 C.不锈钢勺子外面成像是由于光的折射,成的是正立的实像 D.不锈钢勺子里面成像是由于光的反射,但它不遵循光的反射定律,成的是倒立的实像 【变式2】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)司机要善于通过观后镜了解后车的位置及速度情况。汽车观后镜有平面镜的也有凸面镜的,图示观后镜为平面镜。当看到后车的像在镜中占据的空间变大时,说明后车离本车越来越 (选填“远”或“近”),后车在镜中的像与后车大小 (选填“相等”或“不相等”);凸面镜对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用。 【变式3】手电筒中的反光碗如图所示,它可以使光线更加集中,从图中可看出,反光碗实际是一种面镜,它对光线具有 作用。卡车、货车等大型车辆为了开阔视野应选 面镜作为后视镜。 【方法技巧】 方法技巧1 探究平面镜成像的特点 【方法点拨】常考考查点 (1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行; (2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像; (3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置; (4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合; (5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系; (6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察; (7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离; (8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律; (9)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧。 方法技巧2 平面镜成像特点的应用 【方法点拨】(1)平面镜所成的像为正立的虚像,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。像与物关于镜面对称。 (2)不管物体靠近还是远离平面镜,像的大小始终等于物体的大小。即物体大小不变则像的大小也不变。 (3)物体远离平面镜,像也远离平面镜。物和像相对镜面的速度大小相等。 方法技巧3 平面镜成像作图 【方法点拨】(1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图 作图步骤如下: ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上; ②分别作出两条入射光线的法线; ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线; ④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。 (2)根据平面镜成像特点作图(对称法) 作图方法 ①做垂线;②画垂足;③量等距;④画虚像。 作图时要注意以下几点: (1)平面镜非反射面要画上短斜线; (2)实际光线要画成实线,并用箭头表示光的传播方向,反向延长线要画成虚线;实物用实线表示,虚像用虚线表示;法线用虚线表示; (3)实物和虚像要标注上对应的字母,并用上下标区分。 方法技巧4 凸面镜和凹面镜的应用 【方法点拨】1.凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。 2.凹面镜的特点及应用 (1)凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后,光会聚于一点(叫焦点)。 凹面镜对光线有会聚作用。 (2)凹面镜的应用 汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。 【巩固训练】 1.汽车前灯的反光罩,相当于凹面镜,它对光线有 作用;汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的。 2.(24-25八年级上·广西柳州·期中)如图所示,学校车库的出口位置是一处交通拐点,设立有一块镜子——街道拐角镜,通过镜子可以扩大视野,加强校园交通安全。这种镜面,物理学上称之为 镜,它对光有 (选填“会聚”或者“发散”)作用。 3.(2022·浙江宁波·一模)如图甲是一种安装在酒店里的双面镜子。一面是普通平面镜,另一面是凹面镜。图乙、丙分别是人站在镜面前相同位置时,使用不同镜面所成的像。 (1)乙图中的镜子为 面镜; (2)由图可知,人站在镜面前相同位置, 面镜的视野范围大(填“平”或“凹”)。 4.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。 5.(24-25八年级上·云南玉溪·期中) (1)自行车尾灯是由许多相互垂直的小平面镜构成,如图(a)所示。图(b)为其两个平面镜的简化示意图,请在图(b)中画出入射光依次经过这两个平面镜的反射光路图。 (2)为了用水平放置的高速摄像机拍出竖直下落物体迎面而来的效果,可以通过拍摄下落物体在平面镜中的像的运动情况来实现。如图是拍摄过程中某一时刻的示意图,S'是物体S通过平面镜所成的像,AB是从物体S射出的一条经平面镜射向镜头的光线。画出: ①此时物体S的实际位置;②光线AB对应的入射光线。 6.(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)按题目要求作图: (1)如图所示,作出图中的反射光线并标出反射角; (2)如图是点光源S发出的两条光线经过反射后的光线,作出点光源的位置S。 7.(2025·江苏徐州·三模)图中,平面镜后方有一不透明的挡板,画出物体通过平面镜所成的像。 8.(24-25八年级上·甘肃定西·期末)如图所示为发光点S射出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线A、B,请画出镜面的位置,并完成光路。 9.小明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。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。 (1)将棋盘放在水平桌面上,用镀膜玻璃板代替平面镜 放置在棋盘上,目的是便于确定像的位置; (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。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,可得出像距 物距(选填“等于”、“大于”或“小于”); (3)每次实验,镜后棋子与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物大小 (选填“相等”或“不相等”); (4)为判断平面镜成像的虚实,将光屏置于像的同一侧,发现光屏无法承接像,由此可得平面镜所成的像是 像(选填“实”或“虚”); (5)根据平面镜成像的特点,小明扮演教练举起左手,爷爷应举起 手(选填“左”或“右”),由此爷爷明白了总是把左右动作做反的原因。 10.小明用如图所示装置“探究平面镜成像的特点”,实验时,在水平桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置。 (1)小明把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 ,小明应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察蜡烛所成的像; (2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是 像; (3)在图甲中,仅将玻璃板由图中M的位置水平向右平移至N的位置时,蜡烛A的成像情况是 (填字母代号); A.蜡烛成像在B的右侧 B.蜡烛成像仍在B处 C.蜡烛无法通过玻璃板成像 (4)小明看到自己的手表与同桌的相同,于是突发奇想将两块手表替代蜡烛,正立于玻璃板两侧,如图乙所示,此时D手表指针指在9点整,那么C手表的指针应调至 点整,才能与D手表指针的像完全重合; (5)如图丙所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m; (6)如图丁,已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度。 11.小明利用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”实验,A和B是两支完全相同的蜡烛。 (1)实验时,用玻璃板代替平面镜。因玻璃板有透光的特点,能在观察到蜡烛A像的同时,也能观察到 ,从而方便找到像的位置。 (2)为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等,实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后把 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后不断移动,观察它与蜡烛A的像能否完全重合。 (3)多次改变并标注蜡烛A的位置,移动蜡烛B确定并标注像的位置(如图乙所示),请根据小明完成的下列实验数据表格,写出①处数据的名称 。 实验次数 ① 蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 像的倒正 1 6.5 6.5 相等 正 2 4 4 相等 正 3 5 5 相等 正 (4)若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是 (写出一种即可)。 12.(2025·福建三明·三模)在“探究平面镜成像特点”的实验,如图所示,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两只外形相同的蜡烛A和B。 (1)为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行,于是用两支相同的蜡烛A和B做实验,这是为了比较 关系; (2)实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,无法让它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情况的原因可能是 ; (3)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其所在位置放一白纸(光屏),则白纸(光屏)上不能接收到蜡烛烛焰的像,表明平面镜所成的像是 像; (4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色光源进行实验,你认为图乙中字母形状的光源,最好的是 (填图乙字母);小明将一枚硬币放在竖直的玻璃板前方(如图丙),硬币的像在a处,将平面镜向右平移至如图丁所示的位置时,硬币的成像位置在 处(填字母)。 13.如下面图所示,E、F是同一发光点S发出的经平面镜反射后的两条反射光线,通过作图确定发光点S的位置。 14.(2025·山东济宁·二模)如图甲所示,塔式光热电站通过平面镜把反射后的太阳光会聚到吸热塔上,其中某束太阳光照射到平面镜上的O点,图乙所示,请你在图乙中把光路补充完整并画出平面镜。 15.(2025·湖南长沙·三模)某小组同学用两个完全相同的蜡烛A和B、镀膜玻璃板、支架、刻度尺、直角三角板进行了“探究平面镜成像的特点”的实验。 如图甲所示,桌面上铺一张白纸,在纸上竖立一块镀膜玻璃板,沿着玻璃板镀膜一侧在白纸上画一条直线,代表平面镜的位置;将点燃的蜡烛分别放在三个位置,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛,直到完全重合,在蜡烛的位置分别做标记; (1)白纸上记录的蜡烛A与像对应的位置如图乙所示,为了得到像与物体的位置关系,接下来应该进行的操作是 ; (2)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是虚像。 (3)根据平面镜成像特点,在图丙中画出物体在平面镜中所成的像。 16.(2025·山东临沂·二模)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。 17.(2025·福建漳州·三模)在“探究平面镜成像的特点”,实验时,在水平桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置。 (1)小闽把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 ,小明应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察蜡烛所成的像; (2)在图甲中,仅将玻璃板由图中M的位置水平向右平移至N的位置时,蜡烛A的成像情况是 (填序号); ①蜡烛成像在B的右侧②蜡烛成像仍在B处③蜡烛无法通过玻璃板成像 (3)小明看到自己的手表与同桌的相同,于是突发奇想将两块手表替代蜡烛,正立于玻璃板两侧,如图乙所示,此时D手表指针指在9点整,那么C手表的指针应调至 点整,才能与D手表指针的像完全重合; (4)如图丙所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m; 18.(2025·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题。 古鉴的奥秘 古代的铜镜(古称“鉴”)通常有两种:一种是凹面镜,用抛物面的内侧聚焦日光,作为取火的工具;另一种是凸面镜,通过抛物面的外侧球面用来成像。 对于凹面镜,晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载:“燧,铜镜也,以铜为之,形如镜。照物则影倒,向日则火生。”根据光学原理,物体在镜子的焦点外侧(如图甲),物体的像是倒着的;物体在焦点内侧(如图乙),则会得到正像;平行焦点和中心(球面镜的球心)连线的太阳光照到凹面镜上,经弯曲的镜面后,会聚在凹面镜焦点处(如图丙),达到一定温度,就会点燃易燃物获取火种。另外,通过中心的光线经镜面改变传播方向后,仍通过中心。 对于凸面镜,宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”,这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离(物距)、放大率、曲率半径(镜面到球心的距离)有以下关系:。使用过程中,只要适当降低放大率,就能使小镜“全纳人面”。 (1)古鉴能改变光的传播路径,是由于光的 现象; (2)将点光源置于凹面镜的 处,可获取平行光; (3)古人用于梳妆的铜镜放大率一般 1; (4)为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的,照镜人应适当 物距; (5)结合图文信息,以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。 A.图甲中的物体水平向右略靠近焦点,所成实像会变小 B.图乙中的物体水平向右略远离焦点,所成虚像会变大 C.图丁中的物体水平向右略靠近焦点,所成虚像会变大 D.图丁中的物体水平向左远离焦点,可能成倒立的实像 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第3节 平面镜成像特点 目录 【学科素养】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1:平面镜成像规律 2 知识点2:平面镜的应用 5 知识点3:各种面镜 6 【方法技巧】 7 方法技巧1 探究平面镜成像的特点 7 方法技巧2 平面镜成像特点的应用 7 方法技巧3 平面镜成像作图 8 方法技巧4 凸面镜和凹面镜的应用 8 【巩固训练】 9 【学科素养】 【物理观念】 理解平面镜成像的基本原理,即光的反射定律如何决定像的位置、大小与虚实,从而构建起关于光现象的基本认知框架,形成对镜像世界本质规律的准确把握。 【科学思维】 通过观察、实验、推理等活动,学生将学会运用模型建构、抽象概括等方法,分析平面镜成像中的因果关系,理解像与物之间的对称关系,培养逻辑思维和批判性思维,学会在复杂情境中提炼问题本质,提出解决方案。 【科学探究】 学生亲手操作实验,探究平面镜成像的各种条件变化对成像效果的影响,如改变物体与镜面的距离、角度等,记录数据、分析现象、得出结论。 【科学态度与责任】 学生将认识到科学探究的严谨性、实事求是的重要性,以及科学技术对社会生活的影响。通过学习平面镜成像在日常生活中的应用,如穿衣镜、后视镜等,学生将感受到物理学的实用价值,培养起尊重科学、热爱科学、勇于担当的科学态度和社会责任感。 【教学重点】 实验探究平面镜成像的特点。 【教学难点】 理解平面镜成的是虚像及虚像位置的确定。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1:平面镜成像规律 1.平面镜和像 我们把反射面为光滑平面的镜子叫做平面镜。面对着平面镜,我们就能够看到自己的像。 2.探究平面镜成像的特点 如图3-3-3所示,在水平桌面上铺一张足够大的白纸,将一块玻璃板竖直架在白纸的上面,再取两段长短与粗细都相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后两侧。点燃玻璃板前的蜡烛A,并移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板里的像重合,此时蜡烛B好像也被点燃了。 (1)在白纸上描出物(蜡烛A)、玻璃板、像(蜡烛B)的位置,用直线连接物与像的位置。然后用直尺分别量出物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离,它们就是物距AO、像距 BO。 (2)观察并研究像与物的大小有怎样的关系。 (3)把蜡烛A沿AB连线前后移动,同时调整玻璃板后蜡烛B的位置每次都使蜡烛 B像被点燃一样,观察像的大小有无变化,并测量物距和像距。 (4)移走蜡烛B,将一张纸(光屏)放在像的位置上,在纸上能呈现出蜡烛A的像吗?请试一试。点拨 (1)薄玻璃板的作用:①确定像的位置;②防止成两个像影响实验观察。 (2)两支完全相同的蜡烛目的:便于比较像与物的大小。 (3)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行; (4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合; (5)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察; (6)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律; (7)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧; (8)实验应用了等效替代法。 3.平面镜成像的特点 根据上述实验,可得平面镜成像的特点是:像与物到镜面的距离相等,像与物的大小相等,即像与物关于镜面对称像不能呈现在光屏上。 4.实像和虚像 物理学中,把能够呈现在光屏上的像叫做实像;把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做虚像。物体通过平面镜所成的像是虚像。 点拨 平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上来自物体的光经平面镜反射后,反射光线的反向延长线的交点。如下图。 5.平面镜成像作图 作平面镜成的像主要有两种方法:一是根据平面镜成虚像原理(光的反射定律)作图;二是根据平面镜成像特点作图(对称法)。 (1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图 从S 射向平面镜的所有光线,经平面镜反射后,反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图时,只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线,作出其反射光线的反向延长线,就可以确定像S'。如下图。 作图步骤如下: ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上; ②分别作出两条入射光线的法线; ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线; ④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。 (2)根据平面镜成像特点作图(对称法) 作图方法(如图所示) ①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN; ②画垂足; ③量等距:使A´M=AM,B´N =BN; ④画像点A´B´并连接,则A´B´就是物体AB的像。 特别提醒 作图时要注意以下几点: (1)平面镜非反射面要画上短斜线; (2)实际光线要画成实线,并用箭头表示光的传播方向,反向延长线要画成虚线;实物用实线表示,虚像用虚线表示;法线用虚线表示; (3)实物和虚像要标注上对应的字母,并用上下标区分。 【典例1】小明用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时,像的位置和物体的位置有什么关系”。A、B是两支外形相同的蜡烛,M是有一面镀膜的玻璃板。镀膜玻璃也称反射玻璃,是在玻璃表面涂镀一层合金或金属化合物薄膜,镀膜后增强了对光的反射,又能保证一定的透光性。 (1)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛 (选填“A”或“B”),然后移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止,这样做的目的是 ; (2)改变蜡烛A的位置重复实验,三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1、B2和A2、B3和A3基本重合。由此可以得出,平面镜成像时,像与物的位置关系是 ; (3)移开蜡烛B,用白纸做光屏放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像; (4)完成上述实验后,小明发现将食指按在玻璃板上,镜中的“手指”与小明的食指紧贴,说明手指按压的一面为 (选填“镀膜”或“未镀膜”)的一面; (5)小明发现照镜子成像与照片有区别,镜中的自己和本人左右 。 【答案】(1) A 确定像的位置以及探究像与物的大小关系 (2)像与物到平面镜的距离相等且像与物的连线与镜面垂直 (3)虚 (4)镀膜 (5)相反 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系、探究平面镜成像特点的实验操作过程、平面镜成像的特点和规律、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)[1][2]为了使像更清晰,本实验需要点燃玻璃板前的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像重合,便于确定像的位置以及探究像与物的大小关系。 (2)将白纸沿放置玻璃板的直线对折,发现点B1和A1、B2和A2、B3和A3基本重合,像与物关于平面镜对称,说明像与物到平面镜的距离相等且像与物的连线与镜面垂直。 (3)光屏能呈现的像是实像,不能呈现的是虚像。移开蜡烛B,用白纸做光屏放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。 (4)镀膜后增强了对光的反射,又能保证一定的透光性,所以镀膜面在前,小明发现将食指按在玻璃板上,镜中的“手指”与小明的食指紧贴,说明成像的是玻璃板的前面,即镀膜面。 (5)平面镜所成像与物关于镜面对称,故镜中的自己和本人左右相反。 【典例2】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。 【答案】如图: 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置 【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: 【变式1】图甲是小龙参观博物馆全息文物数字展厅时拍的照片。询问老师后知道,这实际上是平面镜成像的原理,于是小龙利用实验探究“平面镜成像的特点”。 (1)如图乙,实验时小龙选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于 ; (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支与蜡烛A外形相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,发现看上去它跟蜡烛A的像无法完全重合,理由可能是 ; (3)小龙改变蜡烛A的位置,进行三次实验,用直线将物和像的位置连接起来,如图丙所示,发现物和像的连线与镜面垂直,用刻度尺测得像和物到镜面的距离 ; (4)小龙还想表演一个魔术:用玻璃板作为平面镜,使蜡烛的像成在装满水的烧杯中,就能观察到“蜡烛在水中燃烧”。若蜡烛的像位置如下图所示,要使像移到烧杯中,仅移动玻璃板,则移动的方向应是 (选填选项前的字母); A.① B.② C.③ D.④ (5)小龙为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“ARX”三种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是 (选填字母)。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2)玻璃板与桌面不垂直 (3)相等 (4)C (5)R 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,既可以成像,又便于找出并确定像的位置。 (2)由于平面镜成像时像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以当玻璃板与桌面不垂直时,蜡烛透过玻璃板在另一侧成的蜡烛A的像会偏向上方或下方,移动B蜡烛时,始终无法与蜡烛A的像重合。 (3)平面镜所成的像关于平面镜对称,所以用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。 (4)平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,要使像移到烧杯中,需要增大蜡烛到玻璃板的距离,故③符合题意。 (5)由图知道,三个模型分别为A、R、X,从模型上看,只有R左右不同,而A、X左右相同,用模型A、X不能达到实验目的,只有R左右不同,所以能够达到实验目的。 【变式2】(2024·山东泰安·一模)如图所示是光源S发出的两条入射线经平面镜反射后的两条反射光线,请你作出光源S的位置。(保留作图痕迹) 【答案】 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置 【详解】两条反射光线的反向延长线会聚在一点,这点是光源S在平面镜中的像点S′,而像与物到平面镜的距离相等,据此作出光源S的位置。作图如下: 【变式3】周日,小明将玻璃窗向外推的过程中,观察到室内物体在玻璃中所成像的位置发生变化,如图甲所示。于是他利用两支大小完全相同的蜡烛A和B、茶色透明玻璃板、刻度尺等器材,进行了以下探究: (1)实验中,小明首先将玻璃板 放置在水平桌面的白纸上,点燃的蜡烛A放在玻璃板前侧, (点燃/未点燃)的蜡烛B(图中未画出)放在玻璃板后侧; (2)实验中,他既能看见蜡烛A的像,又能透过玻璃板看见蜡烛B,他的两个“看见”的原理 (“相同”或“不相同”),小明在用厚玻璃板实验时通过玻璃板看到了两个像,其中离玻璃板较远的像的亮度较 (“亮”或“暗”); (3)于是小明用薄玻璃板实验,实验时他发现棋子M的像M´有些暗,于是进行了如图丙所示的几种操作,a是对着棋子M照射,b和c都是对着像M'照射,a、b、c三种操作中,观察到M的像最亮的是 ; (4)小明在玻璃板前侧观察,移动蜡烛B直至与A的像 ,并记下蜡烛A和B的位置。然后他改变A的位置重复以上步骤多次实验; (5)实验完成后,小明保持乙图中点燃的蜡烛在A点位置以及BC边不动,将玻璃板绕BC缓慢顺时针转动如图丁所示。当玻璃板转到BD1位置时,像在 (A1/A2/A3)点位置。 【答案】(1) 垂直 未点燃 (2) 不相同 暗 (3)a (4)完全重合 (5)A2 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)[1][2]在实验中,为了准确找到像的位置并比较像与物的大小关系,需要将玻璃板垂直放置在水平桌面的白纸上,以确保像与物在同一水平面上。然后,点燃蜡烛A放在玻璃板前侧,而未点燃的蜡烛B则放在玻璃板后侧,用于与A的像进行比较。 (2)[1]玻璃板前蜡烛射出的光线经玻璃板反射后进入人的眼睛,是平面镜成像,所以看到的蜡烛A的虚像;眼睛透过玻璃板看玻璃板后面的蜡烛B,镜后蜡烛射出的光线经玻璃板发生折射,折射光线进入眼睛,看到的蜡烛B的虚像;故两次看到的原理不相同。 [2]穿过玻璃板前表面的光线到达玻璃板后表面(远离物体的一侧)时,会再次发生反射,反射光线经前表面射出后形成第二个像(离玻璃板较远)。由于光线在第一次穿过前表面和第二次射出前表面时部分光线被吸收或折射出去,因此第二次反射形成的像亮度更暗。 (3)实验时他发现棋子M的像M'有些暗,此时应该增大物体的亮度,与环境明暗程度较大,成像才能更清晰,故应该照亮M,a 操作正确。 (4)在玻璃板前侧观察,移动蜡烛B,若蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成像与物大小相等。 (5)由图丁可知,当玻璃板转动到BD1位置时,根据像与物关于平面镜对称的特点可知像的位置在点A2。 知识点2:平面镜的应用 1.平面镜成像 应用的实例:家庭中所用的穿衣镜;练功房、理发店、服装店里安装的平面镜;牙医检查牙齿使用的平面镜等。 2.利用平面镜改变光路 (1)塔式太阳能电站 塔式太阳能电站,它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜,称为定日镜,每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上,从而利用太阳能发电。 (2)潜望镜 在直筒的上下拐角处各安装一块平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平面成45°,这样就做成一个最简单的潜望镜。在水的深处可以观察到水面上的情况。 【典例1】(24-25八年级上·辽宁葫芦岛·期中)汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示的装置是有记载以来最早的潜望镜,其中涉及的光学知识分析正确的是(   ) A.潜望镜应用到的光学原理是光的折射 B.从水盆中看到四邻利用了光的反射 C.大镜是凹面镜 D.本题说明光沿直线传播的特点 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】潜望镜 【详解】由题意可知,大镜是一个平面镜,墙另一侧景物反射的光线,经过大镜的反射后又经过水盆中水的反射进入人眼,人就可以看到景物的像,相当于两次平面镜成像,是利用了光的反射,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 【变式1】(24-25八年级上·山东临沂·期末)如图所示是潜望镜的装置图,眼睛看到的是物体 (选填“正”或“倒”)立的 (选填“实”或“虚”)像。当物体靠近潜望镜时,人看到的像变 (选填“近”或“远”),看到的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】 正 虚 近 不变 【难度】0.65 【知识点】潜望镜 【详解】[1][2]根据潜望镜的原理可知,两个平行的平面镜与水平面夹角45°,使得像成在前方,是正立等大的虚像。 [3][4]平面镜所成的像,像与物体到镜面的距离相等,像与物大小始终相等,则当物体靠近潜望镜时,人看到的像变近,像的大小不变。 【变式2】(24-25八年级上·辽宁沈阳·期中)如图是潜望镜的示意图,观察者通过该潜望镜看到的物体的像在图示的 的位置(选填“”、“”、“”或“”)。 【答案】A3 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系、潜望镜 【详解】潜望镜是利用光的反射原理制成的。根据平面镜的成像特点,物体不管距离平面镜多远,都成正立、等大的虚像,像与物体关于平面镜对称。远处的军舰反射的光射到平面镜1上,所成的像关于平面镜1对称,如图所示,若AB为军舰,则为军舰在平面镜1中的像,光线再反射到平面镜2上,所成的像和和物体在平面镜1中成的像关于平面镜2对称,如图所示,平面镜2中成的像为,因此人眼看到军舰所成的虚像位于A3位置。 【变式3】(2024·江苏苏州·二模)小文在参观科技馆的时候发现了一个3D全息投影展示台(如图1甲)。围绕展台可以从前后左右四个角度观察汽车的外形,其原理是利用四个反射面反射液晶电视上的图像.请帮小文设计利用平板电脑(相当于展台的液晶电视),反射面选用4片茶色透明三角形塑料片等器材,制作一个3D全息投影展示台。 (1)制作三维图片时,若希望出现图乙中的立体F像,则平板电脑屏幕1区图形应设计成图2中的_________。 A. B. C. D. (2)在组装四个反射面时,反射面A与平板屏幕的夹角应为 度,才可以使立体F像与平板电脑屏幕垂直。 (3)尝试投影后发现立体F像成像位置太高,这时他应调整平板电脑上四个图像 (填“远离”或“靠近”)平板电脑屏幕中心O点,移动的过程中,像移动的方向是 。 【答案】(1)B (2)45 (3) 靠近 竖直向下 【难度】0.65 【知识点】反射光线与入射光线的关系、入射角、反射角的相关计算、平面镜成完整像的条件、平面镜成像的特点和规律 【详解】(1)投影的原理是利用四个反射面反射成像;根据平面镜成像时,像与物体对称,因而如图B所示,故选B。 (2)像与物体垂直成90度角,镜面是对称面,位于角平分线上,反射面A与平板屏幕的夹角应为45度。 (3)发现立体F像成像位置太高,离镜面较远,必须靠近,因而他应调整平板电脑上四个图像靠近反射面;物体水平移动,像与物体垂直,则像竖直向下移动。 知识点3:各种面镜 1.球面镜 有些镜子的反射面是球面的一部分,这类镜子叫做球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2.凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。 3.凹面镜的特点及应用 (1)凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后,光会聚于一点(叫焦点)。凹面镜对光线有会聚作用。 (2)凹面镜的应用 汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。 【典例1】如图是凹面镜制成的太阳灶,可利用太阳光用来烧水、煮饭,既节省燃料,又不污染环境。太阳灶对太阳光的反射(   ) A.有会聚作用 B.不遵循光的反射定律 C.光路是不可逆的 D.传播速度发生了变化 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】光路的可逆性、光在不同介质中的传播速度、光的反射定律、凸面镜和凹面镜对光线的作用 【详解】A.凹面镜将光反射后,反射光将会聚在某一个区域,所以凹面镜对光有会聚作用,故A符合题意; B.光在凹面镜表面发生反射,遵循光的反射定律,故B不符合题意; C.在光的反射中,光路可逆,所以光在凹面镜表面反射时同样符合光路可逆,故C不符合题意; D.光发生反射后,反射光仍在原介质中,传播速度不变,故D不符合题意。 故选A。 【典例2】(2023·江苏无锡·二模)A、B两辆车在公路上笔直行驶,当A车驾驶员看到左侧后视镜中如图甲的情况,说明两辆车位置如图乙所示,如果此刻B车按箭头方向匀速靠近A车,那么A车驾驶员看到的后视镜中的“B车”在镜中的左右移动情况是(  )      A.  加速向左移动 B.  减速向左移动 C.  加速向右移动 D.减速向右移动 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】凸面镜成像及其光路图、凸面镜和凹面镜对光线的作用 【详解】由于汽车的后视镜是凸面镜,凸面镜能将平行光变发散,当B车按箭头方向匀速靠近A车,B车反射的光射入凸面镜,再经过凸面镜反射进入人眼,遵循光的反射定律,所以人眼看到的反射光线加速像左移动,故后视镜中的“B车”在镜中加速像左移动,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 【变式1】(2025·河南许昌·一模)如图所示,不锈钢勺子里外两个表面所成的像,下面说法正确的是(  ) A.不锈钢勺子外面成像是由于光的反射,成的是正立的虚像 B.不锈钢勺子里面成像是由于光的折射,成的是倒立的实像 C.不锈钢勺子外面成像是由于光的折射,成的是正立的实像 D.不锈钢勺子里面成像是由于光的反射,但它不遵循光的反射定律,成的是倒立的实像 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】凸面镜成像及其光路图、凹面镜成像及其光路图 【详解】AC.不锈钢勺子外面是凸面镜,成正立、缩小的虚像,本质是光的反射,故A正确,C错误; BD.不锈钢勺子里面是凹面镜,当物体位于焦点以内时,成正立、放大的虚像,当物体位于焦点以外时,成倒立、缩小的虚像,本质是光的反射,遵循光的反射定律,故BD错误。 故选A。 【变式2】(24-25八年级上·陕西渭南·期末)司机要善于通过观后镜了解后车的位置及速度情况。汽车观后镜有平面镜的也有凸面镜的,图示观后镜为平面镜。当看到后车的像在镜中占据的空间变大时,说明后车离本车越来越 (选填“远”或“近”),后车在镜中的像与后车大小 (选填“相等”或“不相等”);凸面镜对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用。 【答案】 近 相等 发散 【难度】0.85 【知识点】平面镜成像的特点和规律、凸面镜和凹面镜对光线的作用 【解析】【小题1】[1][2]图示观后镜为平面镜,根据平面镜的成像特点可知,像和物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,当看到后车的像在镜中占据的空间变大时,说明后车离本车越来越近,后车在镜中的像与后车大小相等。 [3]凸面镜是靠光的反射成像的,遵循光的反射定律,凸面镜对光有发散作用。 【变式3】手电筒中的反光碗如图所示,它可以使光线更加集中,从图中可看出,反光碗实际是一种面镜,它对光线具有 作用。卡车、货车等大型车辆为了开阔视野应选 面镜作为后视镜。 【答案】 会聚 凸 【难度】0.85 【知识点】凸面镜和凹面镜的应用 【详解】[1]手电筒中的反光碗是一种面镜,通过反射光线,反光碗可以使光线更加聚焦,从而增强手电筒的照明效果,因此,反光碗对光线具有会聚作用。 [2]卡车、货车等大型车辆由于车身较大,视野相对较窄。凸面镜具有扩大视野的作用,为了开阔视野,确保驾驶员能够更好地观察到车辆后方的情况,通常会选择凸面镜作为后视镜。 【方法技巧】 方法技巧1 探究平面镜成像的特点 【方法点拨】常考考查点 (1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行; (2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像; (3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置; (4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合; (5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系; (6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察; (7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离; (8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律; (9)观察点燃蜡烛的像时,眼睛应与物体在玻璃板的同一侧;观察像是否为虚像时,眼睛与像在玻璃板的同一侧。 方法技巧2 平面镜成像特点的应用 【方法点拨】(1)平面镜所成的像为正立的虚像,其大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。像与物关于镜面对称。 (2)不管物体靠近还是远离平面镜,像的大小始终等于物体的大小。即物体大小不变则像的大小也不变。 (3)物体远离平面镜,像也远离平面镜。物和像相对镜面的速度大小相等。 方法技巧3 平面镜成像作图 【方法点拨】(1)根据平面镜成像原理(光的反射定律)作图 作图步骤如下: ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上; ②分别作出两条入射光线的法线; ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线; ④分别作两条反射光线的反向延长线,它们的交点S'即为点光源S的像。 (2)根据平面镜成像特点作图(对称法) 作图方法 ①做垂线;②画垂足;③量等距;④画虚像。 作图时要注意以下几点: (1)平面镜非反射面要画上短斜线; (2)实际光线要画成实线,并用箭头表示光的传播方向,反向延长线要画成虚线;实物用实线表示,虚像用虚线表示;法线用虚线表示; (3)实物和虚像要标注上对应的字母,并用上下标区分。 方法技巧4 凸面镜和凹面镜的应用 【方法点拨】1.凸面镜的特点及应用 凸面镜的表面是凸起的,当光线射到凸面镜后,反射光线要向外发散开来,对光线有发散的作用。汽车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜,凸面镜能起到扩大视野的作用。 2.凹面镜的特点及应用 (1)凹面镜的表面是凹进去的,能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后,光会聚于一点(叫焦点)。 凹面镜对光线有会聚作用。 (2)凹面镜的应用 汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。 【巩固训练】 1.汽车前灯的反光罩,相当于凹面镜,它对光线有 作用;汽车两侧的后视镜是 (选填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”)。如图甲,轿车司机从右后视镜中观察到一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,越野车相对于轿车是 (选填“运动”或“静止”)的。 【答案】 会聚 凸面镜 运动 【难度】0.65 【知识点】凸面镜和凹面镜的应用、不同参照物下描述运动、凸面镜和凹面镜对光线的作用 【详解】[1]汽车前灯的反光罩,相当于凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用,根据光路可逆,可以制造平行光。 [2]汽车两侧的后视镜是凸面镜,凸面镜能反射光成像,具有扩大视野的作用。 [3]由图可知,越野车相对于轿车位置发生了变化,是运动的。 2.(24-25八年级上·广西柳州·期中)如图所示,学校车库的出口位置是一处交通拐点,设立有一块镜子——街道拐角镜,通过镜子可以扩大视野,加强校园交通安全。这种镜面,物理学上称之为 镜,它对光有 (选填“会聚”或者“发散”)作用。 【答案】 凸面 发散 【难度】0.85 【知识点】凸面镜和凹面镜的应用、凸面镜和凹面镜对光线的作用 【详解】[1][2]街道拐角镜是凸面镜,可以发散光线,从而扩大视野,起到加强校园交通安全的作用。 3.如图甲是一种安装在酒店里的双面镜子。一面是普通平面镜,另一面是凹面镜。图乙、丙分别是人站在镜面前相同位置时,使用不同镜面所成的像。 (1)乙图中的镜子为 面镜; (2)由图可知,人站在镜面前相同位置, 面镜的视野范围大(填“平”或“凹”)。 【答案】 平 平 【难度】0.65 【知识点】平面镜成像的特点和规律、凹面镜成像及其光路图 【详解】(1)[1]凹面镜可以成正立、放大的虚像,平面镜成正立等大的虚像;人站在镜面前相同位置,成像较大的是凹面镜。比较图乙、丙中像的大小可知,丙为凹面镜所成的像,则乙图中的镜子为平面镜。 (2)[2]由图可知,人站在镜面前相同位置,从图乙中的镜面可以观察到人的脸和肩膀,图丙中只能观察到人的脸,说明该情况下平面镜的视野范围比凹面镜大。 4.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。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置 【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: 5.(24-25八年级上·云南玉溪·期中) (1)自行车尾灯是由许多相互垂直的小平面镜构成,如图(a)所示。图(b)为其两个平面镜的简化示意图,请在图(b)中画出入射光依次经过这两个平面镜的反射光路图。 (2)为了用水平放置的高速摄像机拍出竖直下落物体迎面而来的效果,可以通过拍摄下落物体在平面镜中的像的运动情况来实现。如图是拍摄过程中某一时刻的示意图,S'是物体S通过平面镜所成的像,AB是从物体S射出的一条经平面镜射向镜头的光线。画出: ①此时物体S的实际位置;②光线AB对应的入射光线。 【答案】(1) (2) 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置、作光的反射光路图 【详解】(1)过入射点作垂直于反射面的法线,根据反射角等于入射角画出反射光线;然后过第二次的入射点作法线,仍然根据反射角等于入射角画出反射光线的方向,注意二次反射光线与原来的入射光线平行。如图所示: (2)根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,画出像的对称点S即为物体的实际位置,连接SA为入射光线,如图所示: 6.(24-25八年级上·湖南岳阳·期中)按题目要求作图: (1)如图所示,作出图中的反射光线并标出反射角; (2)如图是点光源S发出的两条光线经过反射后的光线,作出点光源的位置S。 【答案】(1) (2) 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置、作光的反射光路图 【详解】(1)过入射点作出垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角作出反射光线,入射角为 则反射角也为,作图如下: (2)反向延长两条反射光线交于点,作关于反射面的对称点即为点光源的位置,作图如下: 7.(2025·江苏徐州·三模)图中,平面镜后方有一不透明的挡板,画出物体通过平面镜所成的像。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系 【详解】平面镜成的像与物到平面镜的距离相等,连线与镜面垂直,分别作出和两端的像和,再连接起来,画上与物体相对称的箭头,就是像的位置,平面像成的是虚像;平面镜后的不透明障碍物不影响成像,如图所示: 。 物体在平面镜成正立、等大的虚像,像和物体的连线与镜面垂直,像距等于物距。 8.(24-25八年级上·甘肃定西·期末)如图所示为发光点S射出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线A、B,请画出镜面的位置,并完成光路。 【答案】 【难度】0.85 【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、根据物与像之间的位置关系,画出平面镜 【详解】根据平面镜成像的原理,平面镜所成的像是物体发出(或反射出)的光线射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的,因此反射光线的反向延长线必过像点,则作出A、B的反向延长线(虚线)、交于点S′、连接S与S′,作SS′的垂直平分线,即为平面镜的位置,连接SO、SO′,即为A、B的入射光线,如图所示: 9.小明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。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。 (1)将棋盘放在水平桌面上,用镀膜玻璃板代替平面镜 放置在棋盘上,目的是便于确定像的位置; (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。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,可得出像距 物距(选填“等于”、“大于”或“小于”); (3)每次实验,镜后棋子与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物大小 (选填“相等”或“不相等”); (4)为判断平面镜成像的虚实,将光屏置于像的同一侧,发现光屏无法承接像,由此可得平面镜所成的像是 像(选填“实”或“虚”); (5)根据平面镜成像的特点,小明扮演教练举起左手,爷爷应举起 手(选填“左”或“右”),由此爷爷明白了总是把左右动作做反的原因。 【答案】(1)竖直 (2)等于 (3)相等 (4)虚 (5)右 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【解析】【小题1】用镀膜玻璃板代替平面镜,镀膜玻璃板必须竖直放置,这样才能保证棋子与它的像在同一水平面上,便于准确测量像与物的位置关系。若玻璃板倾斜,会导致像的位置偏高或偏低,影响实验准确性。 【小题2】改变物到镜面的格数,同时找到像的位置,进行多次实验,根据像与物到镜面的格数关系,可以判断像与物到镜面的距离相等,即像距等于物距。 【小题3】该实验利用等效替代法。每次实验,镜后棋子与镜前棋子的像完全重合,说明镜后棋子与镜前棋子的像大小相等,而镜后棋子与镜前棋子大小相等,所以镜前棋子与自己的像大小相等。故平面镜成的像和物体大小相等。 【小题4】实像可以用光屏承接,虚像不能。为判断平面镜成像的虚实,将光屏置于像的同一侧,发现光屏无法承接像,即没有光在光屏上,即像不是由实际光线会聚形成的,由此可得平面镜所成的像是虚像。 【小题5】因为平面镜所成像与物关于镜面对称,故小明扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起右手。 10.小明用如图所示装置“探究平面镜成像的特点”,实验时,在水平桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置。 (1)小明把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 ,小明应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察蜡烛所成的像; (2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的是 像; (3)在图甲中,仅将玻璃板由图中M的位置水平向右平移至N的位置时,蜡烛A的成像情况是 (填字母代号); A.蜡烛成像在B的右侧 B.蜡烛成像仍在B处 C.蜡烛无法通过玻璃板成像 (4)小明看到自己的手表与同桌的相同,于是突发奇想将两块手表替代蜡烛,正立于玻璃板两侧,如图乙所示,此时D手表指针指在9点整,那么C手表的指针应调至 点整,才能与D手表指针的像完全重合; (5)如图丙所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m; (6)如图丁,已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度。 【答案】(1) 完全重合 A (2)虚 (3)B (4)3 (5)5 (6)45 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系、探究平面镜成像特点的实验操作过程、平面镜成像的特点和规律、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)[1]在本实验中,拿另外一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,用此方法可以判断出像与物的大小关系。 [2]平面镜成像是因为光的反射,而反射光线与蜡烛A在同一侧,所以应当在A蜡烛一侧观察。 (2)平面镜成的像无法被光屏承接,说明成的是虚像。 (3)平面镜成像时,像和物体关于镜面对称,仅将玻璃板由图中M的位置水平向右平移至N的位置时,玻璃板所在平面不变,物体的位置不变,所以像的位置也不变,故选B。 (4)由于平面镜成的像与物体关于镜面对称,所以表盘上的刻度是左右颠倒的,因此D手表指针指在9点整时,C手表的指针应调至3点整,才能与D手表指针的像完全重合。 (5)由平面镜成像的规律可知,视力表到平面镜的距离为2.7m,视力表的像到平面镜的距离也为2.7m,而人到平面镜的距离为L1=2.7m-0.4m=2.3m,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为L2=2.3m+2.7m=5m (6)由平面镜成像的规律可知,像与物关于镜面对称,图中HUD显示器和它的像是垂直关系,根据平面镜成像的对称性,可得挡风玻璃与水平面的夹角为45°。 11.小明利用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”实验,A和B是两支完全相同的蜡烛。 (1)实验时,用玻璃板代替平面镜。因玻璃板有透光的特点,能在观察到蜡烛A像的同时,也能观察到 ,从而方便找到像的位置。 (2)为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等,实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后把 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后不断移动,观察它与蜡烛A的像能否完全重合。 (3)多次改变并标注蜡烛A的位置,移动蜡烛B确定并标注像的位置(如图乙所示),请根据小明完成的下列实验数据表格,写出①处数据的名称 。 实验次数 ① 蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 像的倒正 1 6.5 6.5 相等 正 2 4 4 相等 正 3 5 5 相等 正 (4)若实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是 (写出一种即可)。 【答案】(1)B蜡烛的位置 (2)未点燃 (3)蜡烛A到玻璃板的距离/cm (4)将白纸沿玻璃板位置对折 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的可以透光的玻璃板。 (2)为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等,实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后不断移动,从而观察出它与蜡烛A的像的大小关系,判断它们能否完全重合。 (3)要探究像与物到镜面的距离的关系,所以①处数据的名称蜡烛A到玻璃板的距离/cm。 (4)实验中没有刻度尺,为了找出蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是将白纸沿玻璃板位置对折,观察是否关于镜面成轴对称。 12.(2025·福建三明·三模)在“探究平面镜成像特点”的实验,如图所示,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两只外形相同的蜡烛A和B。 (1)为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行,于是用两支相同的蜡烛A和B做实验,这是为了比较 关系; (2)实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,无法让它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情况的原因可能是 ; (3)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其所在位置放一白纸(光屏),则白纸(光屏)上不能接收到蜡烛烛焰的像,表明平面镜所成的像是 像; (4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色光源进行实验,你认为图乙中字母形状的光源,最好的是 (填图乙字母);小明将一枚硬币放在竖直的玻璃板前方(如图丙),硬币的像在a处,将平面镜向右平移至如图丁所示的位置时,硬币的成像位置在 处(填字母)。 【答案】(1)像与物大小 (2)玻璃板与桌面不垂直 (3)虚 (4) F a 【难度】0.85 【知识点】探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)实验中比较像与物的大小关系较困难,选取两根大小形同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的大小关系。 (2)平面镜成的像与物体关于镜面对称,当点燃的蜡烛垂直放置在纸面上,只有当镜面垂直放置时,像才能与纸面垂直,才能与未点燃的蜡烛完全重合。 (3)白纸上不能接收到像,说明像不能在光屏上呈现,则成的像是虚像。 (4)[1]物体在平面镜成的像,是正立的虚像,且左右颠倒,“C”形状不能判断像的正倒, “A”、“T”形状不能判断左右是否颠倒,故只有“F”形光源符合题意,“A”、“C”和“T”形状的光源不符合题意,故选“F”形光源。 [2]平面镜仅仅右移,则平面镜仍然在像和物体的对秤轴上,故物体位置不变时,像的位置也不变,仍在a点。 13.如下面图所示,E、F是同一发光点S发出的经平面镜反射后的两条反射光线,通过作图确定发光点S的位置。 【答案】 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像原理作图寻找光源的位置、根据平面镜成像特点作光路图 【详解】反向延长两条反射光线,交点S′就是像点,像点关于镜面的对称点S则是发光点的位置,画出入射光线,如图所示: 14.(2025·山东济宁·二模)如图甲所示,塔式光热电站通过平面镜把反射后的太阳光会聚到吸热塔上,其中某束太阳光照射到平面镜上的O点,图乙所示,请你在图乙中把光路补充完整并画出平面镜。 【答案】 【难度】0.85 【知识点】根据物与像之间的位置关系,画出平面镜 【详解】连接OA为反射光线,作出入射光线和反射光线的夹角的平分线,即为法线,过O点做法线的垂线,即为平面镜,如图所示: 15.(2025·湖南长沙·三模)某小组同学用两个完全相同的蜡烛A和B、镀膜玻璃板、支架、刻度尺、直角三角板进行了“探究平面镜成像的特点”的实验。 如图甲所示,桌面上铺一张白纸,在纸上竖立一块镀膜玻璃板,沿着玻璃板镀膜一侧在白纸上画一条直线,代表平面镜的位置;将点燃的蜡烛分别放在三个位置,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛,直到完全重合,在蜡烛的位置分别做标记; (1)白纸上记录的蜡烛A与像对应的位置如图乙所示,为了得到像与物体的位置关系,接下来应该进行的操作是 ; (2)取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是虚像。 (3)根据平面镜成像特点,在图丙中画出物体在平面镜中所成的像。 【答案】(1)用刻度尺测量像和物到平面镜的距离 (2)不透过 (3) 【难度】0.65 【知识点】根据平面镜成像特点作光路图、探究平面镜成像特点实验的注意事项和常见错误、探究平面镜成像特点的实验操作过程、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【详解】(1)用刻度尺测量像和物到平面镜的距离,可得出像与物体到平面镜距离的关系。 (2)用光屏是否能承接到像是判断实像和虚像的最佳方法,但是观察光屏时,要直接观察,不能透过任何物体来观察。实验中若移开蜡烛B,光屏放在像的位置,应该不透过玻璃板,而是直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。 (3)先根据像与物关于平面镜对称作出端点A、B在平面镜中的像点A'、,用虚线连接即为物体AB在平面镜中所成的像。如图所示: 16.(2025·山东临沂·二模)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。 【答案】(1)垂直 (2)确定像的位置 (3)不变 (4)F (5)0.2 (6)右 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、平面镜成像的特点和规律、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用 【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。 17.(2025·福建漳州·三模)在“探究平面镜成像的特点”,实验时,在水平桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,在纸上记下平面镜的位置。 (1)小闽把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 ,小明应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察蜡烛所成的像; (2)在图甲中,仅将玻璃板由图中M的位置水平向右平移至N的位置时,蜡烛A的成像情况是 (填序号); ①蜡烛成像在B的右侧②蜡烛成像仍在B处③蜡烛无法通过玻璃板成像 (3)小明看到自己的手表与同桌的相同,于是突发奇想将两块手表替代蜡烛,正立于玻璃板两侧,如图乙所示,此时D手表指针指在9点整,那么C手表的指针应调至 点整,才能与D手表指针的像完全重合; (4)如图丙所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,则视力表在镜中的像与被测者间的距离为 m; 【答案】(1) 完全重合 A (2)② (3)3 (4)5 【难度】0.65 【知识点】探究平面镜成像特点的实验操作过程、平面镜成像的特点和规律 【详解】(1)[1]实验中,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,直到与蜡烛A的像完全重合 ,以此确定像与物大小相等,同时也能确定像的位置。 [2]因为平面镜成的是虚像,是光的反射形成的,所以应在A蜡烛一侧(物体所在侧)观察,才能看到蜡烛A的像。 (2)平面镜成像时,像与物关于镜面对称,玻璃板水平移动,蜡烛A 到玻璃板的距离不变,其像的位置也不变,所以蜡烛成像仍在B处。 故选②。 (3)平面镜成像中,像与物关于镜面对称,即像与物左右相反。D手表指针指在9点整,那么其像(对应C手表要呈现的像与D对称的情况 )C手表指针应调至3点整,才能与D手表指针的像完全重合 。 (4)视力表到平面镜的距离是2.7m,根据平面镜成像特点,像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等,所以视力表的像到平面镜的距离也是2.7m。被测者到平面镜的距离是2.7m−0.4m=2.3m 则视力表在镜中的像与被测者间的距离为2.7m+2.3m=5m 18.(2025·江苏盐城·一模)阅读短文,回答问题。 古鉴的奥秘 古代的铜镜(古称“鉴”)通常有两种:一种是凹面镜,用抛物面的内侧聚焦日光,作为取火的工具;另一种是凸面镜,通过抛物面的外侧球面用来成像。 对于凹面镜,晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载:“燧,铜镜也,以铜为之,形如镜。照物则影倒,向日则火生。”根据光学原理,物体在镜子的焦点外侧(如图甲),物体的像是倒着的;物体在焦点内侧(如图乙),则会得到正像;平行焦点和中心(球面镜的球心)连线的太阳光照到凹面镜上,经弯曲的镜面后,会聚在凹面镜焦点处(如图丙),达到一定温度,就会点燃易燃物获取火种。另外,通过中心的光线经镜面改变传播方向后,仍通过中心。 对于凸面镜,宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”,这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离(物距)、放大率、曲率半径(镜面到球心的距离)有以下关系:。使用过程中,只要适当降低放大率,就能使小镜“全纳人面”。 (1)古鉴能改变光的传播路径,是由于光的 现象; (2)将点光源置于凹面镜的 处,可获取平行光; (3)古人用于梳妆的铜镜放大率一般 1; (4)为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的,照镜人应适当 物距; (5)结合图文信息,以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。 A.图甲中的物体水平向右略靠近焦点,所成实像会变小 B.图乙中的物体水平向右略远离焦点,所成虚像会变大 C.图丁中的物体水平向右略靠近焦点,所成虚像会变大 D.图丁中的物体水平向左远离焦点,可能成倒立的实像 【答案】(1)反射 (2)焦点 (3)小于 (4)增大 (5)C 【难度】0.65 【知识点】凸面镜和凹面镜的应用 【详解】(1)根据文意可知,古鉴是面镜,对光的作用是反射,改变光的传播路径。 (2)根据光路是可逆的,由丙图可知,将点光源置于凹面镜的焦点处,可获取平行光。 (3)古人梳妆用的铜镜一般是凸面镜,由文中放大率公式可知,放大率小于1。 (4)为了使凸面镜“全纳人面”,应降低放大率,根据放大率公式可知,照镜人应远离镜子, 增大物距。 (5)A.图甲中的物体水平向右略靠近焦点,物距变小,所成像会变大,故A错误; B.图乙中的物体水平向右略远离焦点,物距变小,所成像会变小,故B错误; C.图丁中的物体水平向右略靠近焦点,物距变小,所成像会变大,故C正确; D.图丁中的物体水平向左远离焦点,成的仍然是虚像,故D错误。 故选C。 学科网(北京)股份有限公司 $$

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3.3 平面镜成像特点(举一反三讲义)物理沪粤版2024八年级上册
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