3 平面镜成像（导学案）物理教科版2024八年级上册

3 平面镜成像 导学案 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。 3.了解日常生活中平面镜成像的情况。 4.经历“平面镜成像特点”的探究过程，进一步学习实验探究的基本思路和方法。 一、教学重点 1.知道平面镜成像特点，会用平面镜成像的特点解释实际现象。（重点） 2.会用平面镜成像法作图。（重点） 3.知道平面镜成像特点，会用平面镜成像的特点解释实际现象。（难点） 4.知道平面镜成虚像的原理，初步知道虚像的概念。（难点） 【自主预习】 1.平面镜是指反射面是_ _的镜子，平面镜能成像是利用了光的_ ___。平面镜可以改变_ ___。 2.平面镜成像的特点：成的是__ __（填“虚”或“实”）像，物体大小与像的大小_ ___，物体到镜面的距离与_ __的距离相等，物与像的连线与__ __垂直，即物与像相对于___ _对称。 3.平面镜可以_ ___，也可以__ __。 探究点一 平面镜成像的特点 （一）设计实验 1.①实验用玻璃板代替平面镜是因为：_ _______； ②选取两支完全相同的蜡烛是因为：__ __________；这种方法叫__ ______。 ③刻度尺的作用是为了测量___ _____。 ④为什么要多次测量像到平面镜的距离、物到平面镜的距离：__ ______________。 ⑤ 玻璃板必须与桌面__ ______。 2.如何找到像的位置：把一个点燃的蜡烛放在玻璃板前，拿另外一个_ __的蜡烛在玻璃板后面移动，直到从玻璃板前面的不同角度看上去它都和像__ __。 3.验证平面镜成实像还是虚像：将光屏放在像的位置，看像是否能呈现在光屏，若能呈现在光屏是__ __，反之是__ __。 （二）实验步骤 1.①在水平桌面上铺一张方格纸。 ②玻璃板竖立在方格纸的中线上。 ③在玻璃板前放一支蜡烛A，用替代蜡烛B去和A的像重合。 ④记录物和像的位置，填好表格。 ⑤改变蜡烛位置，重复上述实验。 ⑥验证平面镜成实像还是虚像。 小组实验探究平面镜成像特点。活动时间：15min 群学：设计实验探究平面镜成像的特点。 组长组织组内交流测量结果，并判断测量结果的正确性。 【实验过程】 （1）如图所示，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，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，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。 （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）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 实验数据记录表格： 【分析论证】展学：归纳结论： ①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。分析像与物的大小关系： 。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现___ ____。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面______ _____________。 ④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是____ ___像。 根据平面镜成像的特点作图。 （1）作图方法：如图所示，过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；在另一侧截取S′O=OS，S′即为S的像。 （2）利用平面镜作图的注意事项 ①作图时要用刻度尺、铅笔、圆规。 ②注意线段的虚实：入射、反射光线用实线；虚像、法线、像与物的连线以及辅助线都用虚线；实物和虚像都要标上箭头或字母。 【例题1】根据平面镜成像的特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A´B´。 探究点二 平面镜成像的原理 1、原理图： 2、成像原理：如图所示，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，因为人眼是根据光沿直线传播的经验来判断物体位置的，所以人会感觉这些光好像是图中的发出的。就是在平面镜中的__ __。 3、虚像：由光线的反向延长线会聚而成，__ __在光屏上呈现 探究点三 平面镜的应用 1.利用平面镜来成像。利用平面镜可以通过_ ___来增大空间感。如利用平面镜来梳妆打扮、舞蹈演员利用_ ___矫正动作、医生检查牙齿用的口镜等。 2.潜水艇上经常用到的_ ___镜，就是这种原理的应用。潜望镜中安装的相互平行且与水平方向成45°角的两块_ ___。投影仪、显微镜的反光镜(周围光线较强时使用)等。 课堂小结： 1. 为了避免汽车在高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息造成事故，人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图，水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是（　　） A．挡风玻璃上所成的像是虚像 B．司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45° C．司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的 D．若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察，可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃 2．一块平面镜放在水平桌面上，镜面的一部分刚好被一本书盖上了，在书上放着一个苹果，小明用手去拿苹果，如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．苹果比它在平面镜中的像要稍大一点 B．平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像 C．拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的 D．当把苹果拿起时，镜中苹果的像会逐渐变小 3、如图为一市民站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。当地铁到站后，安全门的两侧打开，该市民在左右两侧的安全门中的像情况分析正确的是（　　） A．都能成完整的像，且两个像的位置与原来的像重合 B．都能成完整的像，且两个像越来越小，直到不成像 C．各成半个像，合起来成一个完整的像 D．都能成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于安全门的距离 4、一只小鸟在平静的湖面上飞过，如图，下列描述正确的是（　　） A．小鸟在湖中所成的像是实像 B．小鸟靠近湖面时，像会越来越大 C．小鸟和湖中的像关于湖面对称 D．小鸟到湖底的距离等于像到湖底的距离 5、平面镜成像实验中，以下说法正确的是（　　） A．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关 B．用光屏可以呈现虚像 C．平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关 D．用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置 6、如图所示是位于河北省石家庄市赵县的赵州桥，它是世界上现存最早、保存最完善的古代单孔敞肩石拱桥。下列有关说法正确的是（　　） A．桥在水面的“倒影”和桥在阳光下形成的“影子”原理相同 B．桥在水中的倒影是由光的反射形成的虚像 C．若水面下降0.5m，则桥面与其对应的“倒影”远离0.5m D．若水面上涨0.5m，则桥面与其对应的“倒影”靠近1m 7、测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示，让被测者面对镜子背对视力表,可知节省的空间距离为（　　） A．5.4m B．4.6m C．3.1m D．2.3m 8、一只小鸟在平静的湖面上方飞过，湖水深2米，当小鸟距水面3m时，小鸟在湖面的“倒影”是 （选填“实”或“虚”）像，是由于光的 形成的，该“倒影”距小鸟 m。 9、以镜正衣冠，学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。小明在仪容镜前整理衣服，当他走近平面镜时，所成像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 10、如图，作出AB在平面镜中所成的像AB’； 11、小茗用图甲所示装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。 (1)实验中选择透明玻璃板代替平面镜的目的是 ； (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到 ，说明平面镜所成的像与物体的大小相等； (3)为了判断平面镜成的是实像还是虚像，小茗移去蜡烛B、并在其所在位置上放一光屏，直接观察光屏 （选填“有”或“没有”）蜡烛A的烛焰的像，说明平面镜成的是虚像； (4)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，如图乙所示，用刻度尺测得像和物到镜面的距离 ； (5)根据以上实验现象可得出：平面镜所成的像与物体关于镜面 。 1．今天我学到了哪些探究方法？ 2．我学到了哪些知识？ 3．我还存在的疑惑是什么？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 3 平面镜成像 导学案 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。 3.了解日常生活中平面镜成像的情况。 4.经历“平面镜成像特点”的探究过程，进一步学习实验探究的基本思路和方法。 一、教学重点 1.知道平面镜成像特点，会用平面镜成像的特点解释实际现象。（重点） 2.会用平面镜成像法作图。（重点） 3.知道平面镜成像特点，会用平面镜成像的特点解释实际现象。（难点） 4.知道平面镜成虚像的原理，初步知道虚像的概念。（难点） 【自主预习】 1.平面镜是指反射面是_平面_的镜子，平面镜能成像是利用了光的_反射___。平面镜可以改变_光的传播方向___。 2.平面镜成像的特点：成的是__虚__（填“虚”或“实”）像，物体大小与像的大小_相等___，物体到镜面的距离与_像到镜面__的距离相等，物与像的连线与__镜面__垂直，即物与像相对于___镜面_对称。 3.平面镜可以_成像___，也可以__改变光路__。 探究点一 平面镜成像的特点 （一）设计实验 1.①实验用玻璃板代替平面镜是因为：_玻璃板既能透光又能成像，方便确定像的位置_______； ②选取两支完全相同的蜡烛是因为：__便于比较像和物的大小关系__________；这种方法叫__替代法______。 ③刻度尺的作用是为了测量___像与物到玻璃板的距离_____。 ④为什么要多次测量像到平面镜的距离、物到平面镜的距离：__避免实验结论的偶然性，以便得到普遍规律______________。 ⑤ 玻璃板必须与桌面__垂直______。 2.如何找到像的位置：把一个点燃的蜡烛放在玻璃板前，拿另外一个_完全相同__的蜡烛在玻璃板后面移动，直到从玻璃板前面的不同角度看上去它都和像__重合__。 3.验证平面镜成实像还是虚像：将光屏放在像的位置，看像是否能呈现在光屏，若能呈现在光屏是__实像__，反之是__虚像__。 （二）实验步骤 1.①在水平桌面上铺一张方格纸。 ②玻璃板竖立在方格纸的中线上。 ③在玻璃板前放一支蜡烛A，用替代蜡烛B去和A的像重合。 ④记录物和像的位置，填好表格。 ⑤改变蜡烛位置，重复上述实验。 ⑥验证平面镜成实像还是虚像。 小组实验探究平面镜成像特点。活动时间：15min 群学：设计实验探究平面镜成像的特点。 组长组织组内交流测量结果，并判断测量结果的正确性。 【实验过程】 （1）如图所示，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，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，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。 （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）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 实验数据记录表格： 【分析论证】展学：归纳结论： ①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。分析像与物的大小关系：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现____像和物体到平面镜的距离相等____。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面______像和物体的连线与镜面垂直_____________。 ④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是____虚___像。 根据平面镜成像的特点作图。 （1）作图方法：如图所示，过S点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；在另一侧截取S′O=OS，S′即为S的像。 （2）利用平面镜作图的注意事项 ①作图时要用刻度尺、铅笔、圆规。 ②注意线段的虚实：入射、反射光线用实线；虚像、法线、像与物的连线以及辅助线都用虚线；实物和虚像都要标上箭头或字母。 【例题1】根据平面镜成像的特点，在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A´B´。 【答案】见右图。 【解析】根据平面镜成像特点，像和物关于平面镜对称，分别作物体AB的端点关于平面镜的对称点A´、B´，用虚线连接A´B´即为AB在平面镜中的像。 探究点二 平面镜成像的原理 1、原理图： 2、成像原理：如图所示，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，因为人眼是根据光沿直线传播的经验来判断物体位置的，所以人会感觉这些光好像是图中的发出的。就是在平面镜中的__虚像__。 3、虚像：由光线的反向延长线会聚而成，__不能__在光屏上呈现 探究点三 平面镜的应用 1.利用平面镜来成像。利用平面镜可以通过_成像___来增大空间感。如利用平面镜来梳妆打扮、舞蹈演员利用_平面镜___矫正动作、医生检查牙齿用的口镜等。 2.潜水艇上经常用到的_潜望镜___镜，就是这种原理的应用。潜望镜中安装的相互平行且与水平方向成45°角的两块_平面镜___。投影仪、显微镜的反光镜(周围光线较强时使用)等。 课堂小结： 1. 为了避免汽车在高速行驶时，驾驶员低头观看仪表信息造成事故，人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图，水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是（　　） A．挡风玻璃上所成的像是虚像 B．司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45° C．司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的 D．若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察，可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃 【答案】D 【详解】A．挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，挡风玻璃上所成的像是正立的虚像。故A正确，不符合题意； B．车辆抬头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，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45°，故B正确，不符合题意； C．挡风玻璃相当于平面镜，所成的像是由于光的反射形成的。故C正确，不符合题意； D．根据平面镜成像特点，驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，故D错误,符合题意。 故选D。 2．一块平面镜放在水平桌面上，镜面的一部分刚好被一本书盖上了，在书上放着一个苹果，小明用手去拿苹果，如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．苹果比它在平面镜中的像要稍大一点 B．平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像 C．拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的 D．当把苹果拿起时，镜中苹果的像会逐渐变小 【答案】C 【详解】AD．平面镜所成的像与物大小相等，故AD错误； B．平面镜成等大的虚像，故B错误； C．平面镜所成的像与物关于平面镜对称，所以拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的，故C正确。 故选C。 3、如图为一市民站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。当地铁到站后，安全门的两侧打开，该市民在左右两侧的安全门中的像情况分析正确的是（　　） A．都能成完整的像，且两个像的位置与原来的像重合 B．都能成完整的像，且两个像越来越小，直到不成像 C．各成半个像，合起来成一个完整的像 D．都能成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于安全门的距离 【答案】A 【解析】左右两侧的安全门互不影响，都能使该市民成完整的像；根据平面镜成像的特点可知，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，像与物大小相同，在安全门向两侧打开后，人到镜面的距离不变，所以像的位置不变，两个像都与原来的像重合，且大小也不会变化，故A正确，BCD错误。 故选A。 4、一只小鸟在平静的湖面上飞过，如图，下列描述正确的是（　　） A．小鸟在湖中所成的像是实像 B．小鸟靠近湖面时，像会越来越大 C．小鸟和湖中的像关于湖面对称 D．小鸟到湖底的距离等于像到湖底的距离 【答案】C 【解析】A．小鸟在湖中所成的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的虚像，故A错误； B．平面镜成的像，像和物体大小相等，小鸟靠近湖面时，像的大小不变，故B错误； C．平面镜成的像，像和物体关于镜面对称，镜面起到了镜面的作用，小鸟和湖中的像关于湖面对称，故C正确； D．平面镜成的像，像和物体到镜面的距离相等，小鸟到湖面的距离等于像到湖面的距离，小鸟到湖底的距离和像到湖底的距离不相等，故D错误。 故选C。 5、平面镜成像实验中，以下说法正确的是（　　） A．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关 B．用光屏可以呈现虚像 C．平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关 D．用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置 【答案】D 【详解】 A．平面镜成像的大小与平面镜的大小无关，像的大小始终与物体大小相同，故A错误； B．光屏只能承接实像，而虚像是无法在光屏上呈现的，故B错误； C．平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离无关，像的大小始终与物体大小相同，故C错误； D．玻璃板是透明的，可以同时反射和透射光线，这使得我们可以通过玻璃板看到虚像的位置，从而方便地确定像的位置，故D正确。 故选D。 6、如图所示是位于河北省石家庄市赵县的赵州桥，它是世界上现存最早、保存最完善的古代单孔敞肩石拱桥。下列有关说法正确的是（　　） A．桥在水面的“倒影”和桥在阳光下形成的“影子”原理相同 B．桥在水中的倒影是由光的反射形成的虚像 C．若水面下降0.5m，则桥面与其对应的“倒影”远离0.5m D．若水面上涨0.5m，则桥面与其对应的“倒影”靠近1m 【答案】BD 【解析】A．桥在水面的“倒影”是由光的反射形成的，桥在阳光下形成的“影子”是由光的直线传播形成的，两者原理不同，故A错误； B．桥在水中的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，故B正确； C．若水面下降0.5m，物距增大0.5m，像距也增大0.5m，则桥面与其对应的“倒影”远离1m，故C错误； D．若水面上涨0.5m，物距减小0.5m，像距也减小0.5m，则桥面与其对应的“倒影”靠近1m，故D正确。 故选BD。 7、测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示，让被测者面对镜子背对视力表,可知节省的空间距离为（　　） A．5.4m B．4.6m C．3.1m D．2.3m 【答案】C 【详解】由图可知，节省的空间距离即视力表的像到平面镜的距离。人与镜的距离2.3m，视力表与镜距离即为 平面镜成的像与物到镜面距离相等，视力表的像离镜距离也为3.1m，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8、一只小鸟在平静的湖面上方飞过，湖水深2米，当小鸟距水面3m时，小鸟在湖面的“倒影”是 （选填“实”或“虚”）像，是由于光的 形成的，该“倒影”距小鸟 m。 【答案】 虚 反射 6 【详解】[1][2][3]平静的湖面相当于平面镜，小鸟在水中的倒影是由于光的反射形成的虚像；平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，小鸟距离水面3m，则该“倒影”距小鸟6m。 9、以镜正衣冠，学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。小明在仪容镜前整理衣服，当他走近平面镜时，所成像的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】不变 【详解】平面镜成的像，大小与物体的大小相等，小明靠近平面镜时，所以像的大小也不变。 10、如图，作出AB在平面镜中所成的像AB’； 【答案】 【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如下图 11、小茗用图甲所示装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。 (1)实验中选择透明玻璃板代替平面镜的目的是 ； (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到 ，说明平面镜所成的像与物体的大小相等； (3)为了判断平面镜成的是实像还是虚像，小茗移去蜡烛B、并在其所在位置上放一光屏，直接观察光屏 （选填“有”或“没有”）蜡烛A的烛焰的像，说明平面镜成的是虚像； (4)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，如图乙所示，用刻度尺测得像和物到镜面的距离 ； (5)根据以上实验现象可得出：平面镜所成的像与物体关于镜面 。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2)看上去它跟蜡烛A的像完全重合 (3)没有 (4)垂直 (5)对称 【详解】（1）玻璃板有透光性，既能成像，又能确定像的位置，用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于确定像的位置。 （2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像重合，则B与A的像大小相等，因A、B蜡烛完全相同，说明平面镜所成的像与物体大小相等。 （3）虚像不能成在光屏上，移去蜡烛B、并在其所在位置上放一光屏，直接观察光屏，光屏上没有蜡烛A的烛焰的像，说明平面镜成的是虚像。 （4）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，会发现像与物体的连线与平面镜垂直，像和物到镜面的距离相等。 （5）由于像与物体的连线与平面镜垂直，像和物到镜面的距离相等，像和物体大小相等，所以平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 1．今天我学到了哪些探究方法？ 2．我学到了哪些知识？ 3．我还存在的疑惑是什么？ 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $