4.3 平面镜成像 自习案 2025-2026学年人教版物理八年级上册

做一件事不难,难在坚持;坚持一下不难,难在坚持到底. 人是不能太闲的,闲久了,努力一下就以为是拼命. 第4章光现象 4.3 平面镜成像 自习案 【学习寄语】 镜子映出的不仅是模样，更是光的规律在低语。探索平面镜成像的奥秘，你会发现：万物的"倒影"里，藏着世界对称的诗意与科学的真理。 【学习情境】 在如今热门的智能家居领域，智能镜子利用平面镜成像原理，不仅能让你整理妆容，还能实时显示天气、时间、健康数据 。深入学习平面镜成像，就能理解它背后的科学奥秘，为未来投身科技前沿奠基。 【学习链接】 1.当你站在穿衣镜前整理衣服时，你和镜子里的“自己”大小______，你们到镜子的距离______。 2.平静的湖面像一面镜子，岸边树木在水中形成倒影，这是因为光在水面发生_______，形成了____像。 3.在舞蹈教室中，同学们可以通过平面镜观察自己的舞姿，此时像与物的连线和镜面______，当同学们靠近镜子时，像的大小______。 【学习目标】 1.能说出平面镜成像的特点（如像与物大小、距离关系等）。 2.会用平面镜成像特点解释生活中的成像现象。 3.能根据平面镜成像原理，简单描述成像的形成过程。 【学习过程】 任务一:ID平面镜成像的特点 1. 国家大剧院和它在水中的________相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳(图4.3-1)。为什么会出现这种现象呢?图4.3-1国家大剧院和它的倒影,当你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”,镜子里的这个“人”就是你的____。国家大剧院的倒影实际上就是大剧院在水中的____。这个像有什么特点呢?物体在镜子里的像是如何形成的? 2. 实验探究平面镜成像的特点 实验思路——探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。如何设计这个实验呢?我们可以按如下思路进行探究。用一块____________作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支________相同但____________的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置________。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。确定了像的位置，再比较像跟物体的________和________的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 3. 实验过程:(1)如图4.3-2所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表____________的位置。将________的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动____________的蜡烛，找到点燃蜡烛的____的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 1 2 3 4 (2)移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化. (3)换用________不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的________和蜡烛的________是否相同。 4. 实验结论:请根据你的实验情况，总结平面镜成像的特点：____________________________________________________________________________________. 5. 想想做做——在以上实验中，玻璃板后面并没有点燃的蜡烛，但我们却看到了玻璃板后面点燃蜡烛的像。请你试着用________承接玻璃板后面的像，观察光屏上能否看到点燃蜡烛的像。在实验中，我们用光屏并没有承接到蜡烛的像，这样的像叫作____像。 6. 精确的实验表明：平面镜所成的像为正立的________像，其大小与物体的大小________，像和物体到平面镜的距离________，像和物体的连线与镜面____。利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：平面镜所成的像为正立的________，像与物体关于镜面________。 7. ▉等效替代法：保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的处理方法。探究平面镜成像特点的实验中应用了________________法：一是用____________代替平面镜；二是将另一支未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛所成的像的位置，使之完全重合，来确定像的位置，即利用____________的蜡烛替代点燃蜡烛的像。 8. ▉实验注意:（1)为了使观察到的像更为________，本实验最好在较____的环境中进行。(2)用玻璃板代替平面镜，虽然成像清晰度________，但便于确定像的________和大小。（3)实验中宜选择较____的玻璃板，避免因玻璃板前后两个面所成的像不重合而有一定错位，用较薄的玻璃板便于确定像的位置。(4）在桌子上铺白纸的目的是便于记下蜡烛、玻璃板和像的________，从而确定物与像到玻璃板的距离关系及物、像的连线与镜面的位置关系。(5)玻璃板要________于桌面放置，这样避免使像偏上或偏下，便于使后面的物体与前面的物体的像重合，从而更好地确定像的________。(6)用相同的蜡烛是为了比较像与物体的________关系。(7)多做几次实验是为了使实验结论更具有________性。(8)如何验证平面镜成的像是虚像：实验时在玻璃板后面放一张白纸作为________，观察像是否呈现在白纸上。 任务二:ID平面镜成虚像的原理 9. 在图4.3-3中，光源S向四处发光，一些光经平面镜________后进入了人的眼睛，引起视觉。由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的________________________的交点S'处发出的。S就是S在平面镜中的像。由于平面镜后并不存在光源S',进入眼睛的光并非真正来自S',所以把S叫作____像。 图4.3-4 《女史箴图》(于非阁绘，局部) 10. ▉实像与虚像的区别 特点 实像 虚像 光线 是实际光线会聚而成的 不是由实际光线会聚成的，而是实际光线的反向延长线相交而成的 承接 可以用光屏承接 不能用光屏承接 是否能看到 能用眼看到 能用眼看到 像的特点 ____立的，如小孔成的像 ____立的，如平面镜成的像 11. ▉作图时要注意以下五点:①平面镜的非反射面要画上________线。②实际光线要画成____线，并用________表示光传播的方向；实物用____线表示，虚像用____线表示。③法线和反射光线的反向延长线要用____线表示。④为了表示实物和虚像的对称关系，实物和虚像都要标上相应的字母。⑤要符合光的反射定律和平面镜成像的特点。 任务三:ID平面镜的应用 12. 平面镜的使用历史悠久，古代人们就用________的铜面作为镜子(图4.3-4)。现代生活中人们更离不开镜子，平面镜在各行各业中都有广泛的应用。医生用来检查牙齿的____镜就是平面镜，早期军事上的________镜主要是由两块________镜组成的。 任务四:凸面镜和凹面镜 13. 除了平面镜，生活中也常见到________镜和________镜。不锈钢勺子的____、____两个表面就相当于凸面镜和凹面镜(图4.3-5)。凸面镜和凹面镜在实际中有很多应用。例如，汽车的________镜和街头路口的________镜(图4.3-6)都是凸面镜。凸面镜能起到________________的作用。汽车前灯的反光装置(图4.3-7)则相当于凹面镜，有了它，射出的光接近于平行光。利用凹面镜制成的____________(图4.3-8)可以会聚太阳光用来烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境。凹面镜的面积越大，会聚的太阳光越多，温度也就越高。大的太阳炉甚至可以用来________金属。 14. 凸面镜和凹面镜对比 面镜 凸面镜 凹面镜 概念 反射面是____面的叫做凸面镜 反射面是____面的叫做凹面镜 作用 凸面镜对光线有________作用 凹面镜对光线有____作用 图示 举例 街头拐弯处的反光镜、汽车的________镜 太阳灶、太阳能焊接机、反射式望远镜、医用头灯、探照灯 共同点 被凸面镜、凹面镜和平面镜反射的所有光线都遵循光的反射定律且符合光路可逆性的特点 【基础检测】 1. 图中给出“L”形物体在平面镜中成像的情况，其中正确的是（______） A． B． C． D． 2. 一个挂钟正对着平面镜，在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分，如图，则挂钟实际指示的时间应是（______） A．10时45分 B．7时15分 C．7时45分 D．1时15分 3. 汽车夜间行驶，一般车内不开灯，这是因为（______） A．要节约用电 B．假如车内开灯，司机前面的玻璃会产生车内物体的像，妨碍司机行车安全 C．车内开灯形成漫反射，光线刺眼，影响司机视线 D．车内开灯，光射到车外的后视镜上，反射到司机眼中，影响司机行车安全 4. 小汽车前的挡风玻璃并不是竖直安装，其主要原因是（______） A．为了美观 B．可以有效减小外界噪声干扰 C．扩大视野 D．使车内物体通过挡风玻璃所成的像不在车正前方 5. 下列关于平面镜成像的说法，正确的是（______） A．平面镜成像是光的折射现象 B．平面镜所成的像是实像 C．平面镜所成的像是虚像 D．人越靠近平面镜，人在平面镜中的像就越大 6. 如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是（______） A．玻璃板应该与桌面垂直 B．实验宜在较暗的环境中进行 C．眼睛应从B一侧观察成像情况 D．蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合 7. 对平面镜成的虚像，下面说法中不正确的是（______） A．平面镜成的像不是真实光线会聚而成的 B．平面镜的像是反射光线反向延长线的交点聚集而成的 C．看到平面镜中虚像时射入眼睛中的光线不是从虚像发出的 D．平面镜中的像之所以叫虚像是因为它模糊不清 8. 一个人站在平面镜前，当他向平面镜走近时，则（______） A．像变大，像与人间的距离也变大 B．像变小，像与人间的距离也变小 C．像大小不变，像与人间距离也不变 D．像大小不变，像与人间距离变小 9. 小赵同学到鞋店买鞋，他站在镜子前看试穿新鞋的效果，如图所示。 （1）画出代表新鞋的点A在平面镜中的像。（保留作图痕迹） （2）小赵向后退了几步，新鞋在镜中像的大小____________，像与新鞋的距离____________。（均选填“变大”“不变”或“变小”） 10. 如图，凹面镜对光线的作用如图甲所示，请在乙图画出物体AB经过凹面镜所成的像A1B1。 11. 画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。 12. 请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像，保留作图痕迹。 13. 如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 （1）实验时，在玻璃板前树立的蜡烛A和玻璃板后树立完全相同的蜡烛____________。 A．蜡烛A、B均点燃 B．蜡烛A点燃，蜡烛B不点燃 C．蜡烛A不点燃，B点燃 D．蜡烛A、B均不点燃 （2）找像时，调整到玻璃板后A的像与B完全重合。实验时若将蜡烛A靠近玻璃板，它所成像的大小将____________（变大/变小/不变）。 （3）为了探究平面镜成像的虚实情况，将一张白卡片竖直放在B所在的位置，应在玻璃 板____________（前/后）侧观察白卡片上是否有A的像。 （4）小华实验时发现始终无法将B与A的像调至完全重合，可能的原因是____________（写出一点即可）。 【能力提升】 1. 如图所示，镜前竖直插两根大头针a和b，观察a和b的像重叠在一起的情形，其眼睛应放在（______） A．通过a、b的直线上 B．通过a、b像的直线上 C．通过a垂直于镜面的直线上 D．通过b垂直于镜面的直线上 2. 物理就在我们的生活中。如图，其中利用合理的是（______） A．驾驶员从汽车内后视镜中看到的车后实物变小，观察范围更大 B．驾驶员从汽车内后视镜中看到的实物是利用光的折射原理 C．小汽车的汽车内后视镜能成正立、放大的虚像 D．小汽车的车内后视镜实质是利用平面镜成像原理工作的 3. 如图所示为潜水艇的潜望镜结构图。现有一军舰位于点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到像的位置( ) A. 在图中的处 B. 在图中的处 C. 在图中的处 D. 在图中的处 4. 如右上图，为平放的平面镜上方的一块挡板，、为挡板左侧一点光源发出的光经平面镜反射后的两条反射光线，试作出点光源的位置． 3. 利用如图甲所示的装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸，再将茶色玻璃板竖直立在白纸上。 实验时，利用茶色玻璃板代替平面镜是为了便于____________________； 把一支点燃的蜡烛竖直地立在玻璃板前，再拿一支外形完全相同的蜡烛在玻璃板后面移动，看到它跟蜡烛的像____________，说明平面镜所成像和物大小相等； 实验时，为确定平面镜成实像还是虚像，需在______选填“”或“”位置竖直放一个光屏，并用眼睛像如图______选填“”、“”、“”或“”中所示来观察光屏上是否有像； 如图丙所示，玻璃板原来沿直线竖直放置，若实验中将玻璃板沿某一点顺时针方向转过一定角度后，蜡烛成的像移动到点处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则 ______； 若图丁中猫的头部位置保持不变，把镜子沿截成两半，将其中的一半平行向后移一段距离，则猫的头部通过左、右两半面镜子______填字母。 A.都不能成像 B.各成半个像，合起来成一个完整的像 C.都成完整的像，且两个像在同一位置 D.都成完整的像，且两个像在不同位置 4. 某同学想通过实验验证光反射时反射角等于入射角的结论。他在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，木板上有一个记号点。该同学在木板的上边沿处观察平面镜，恰好能从镜中看到点而没有被木板挡住。图是眼睛看到点的光路图。已知和到桌面的高度分别为和，当一支笔移至处时，眼睛看到的点被笔挡住了。请问：当到桌面的高度为多少时，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角？ 5. 参考答案 基础检测 1. D 2. D 3. B 4. D 5. C 6. C 7. D 8. D 9. （1）；（2）不变；变大 10. 11. 12. 13. （1）B；（2）不变；（3）后；（4）玻璃板没有竖直放置 能力提升 1. B 2. A 3. 4.   5. 确定像的位置；完全重合；；；；。  6. 根据平面镜成像特点，画出记号点在平面镜中的虚像，连接如图，平行于，且是的中点，所以 与桌面平行，到桌面的高度等于到桌面的高度，所以到桌面的高度为 此时平行于，，，又因为为等腰三角形，，所以，   第 1 页 共 81 页 学科网（北京）股份有限公司 $$