第3节 平面镜成像（导学案）物理人教版2024八年级上册

第3节 平面镜成像（导学案） 【学习目标】 1. 理解平面镜成像的特点，包括像与物的大小关系、像与物到平面镜的距离关系、像与物的连线与平面镜的位置关系等，能用平面镜成像特点解释生活中的相关现象。（物理观念） 2. 通过对实验数据的分析和处理，培养逻辑推理和归纳总结能力，能运用科学的方法分析平面镜成像的原理和规律。（科学思维） 3. 经历探究平面镜成像特点的实验过程，学会设计实验方案、选择实验器材、进行实验操作、收集和分析实验数据，提高动手能力和科学探究能力。（科学探究） 4. 在实验探究中，培养严谨的科学态度和实事求是的精神，增强对科学探究的兴趣和对科学的热爱，认识到科学技术对社会发展的重要作用。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 通过实验探究得出平面镜成像的特点； 2. 理解平面镜成像的原理是光的反射 。 【学习难点】 1.理解平面镜成虚像的原理； 2.在实验探究中，准确确定像的位置和比较像与物的大小 。 【自主预习】阅读教材P98~101，第3节 《平面镜成像》，完成以下问题： 1. 实验探究 (1)实验用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置；选用两支相同的蜡烛，是为了比较像与物的大小关系。 (2)玻璃板需竖直放置，否则未点燃的蜡烛无法与点燃的蜡烛的像完全重合。 (3)用光屏承接像，发现光屏上不能承接到像，说明平面镜成虚像。 (4)测量像与物到玻璃板的距离，得出二者距离相等；连接像与物对应点，连线与玻璃板垂直。 2. 成像特点 (1)像与物大小相等（与物体到镜的距离无关）。 (2)像与物到平面镜的距离相等。 (3)像与物对应点连线与平面镜垂直（像与物关于镜面对称）。 (4)成虚像（由反射光线反向延长线相交形成，不能用光屏承接）。 3. 成像原理 (1)原理：光的反射。物体发出的光经平面镜反射后，反射光线的反向延长线相交形成像。 4. 凸面镜和凹面镜 （1）凸面镜对光线有发散作用，起到扩大视野的作用； （2）凹面镜对光线有会聚作用，可以用来获得平行光或聚焦能量。 【探究新知】 探究一、平面镜成像的特点 1.两个基本概念 (1)平面镜 反射面为光滑平面的镜子叫作平面镜。平静的水面、抛光的金属平面等也相当于平面镜。 (2)像 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“你”就是你的像。平静水面上物体的倒影如下图所示，也是物体通过水面这面“镜子”成的像，像不同于影，它能反映物体的“面貌”。 2. 实验：探究平面镜成像的特点 【提出问题】 当你站在穿衣镜前， 就会看到镜子里有一个一模一样的 “你”， 这就是你的像。 当你走近平面镜， 它也向你走来； 当你远离平面镜， 它也随之远去；当你举起右手，它却举起了左手。 思考：平面镜所成的像与物体之间存在着什么样的关系？平面镜成像有何特点? 【猜想与假设】 （1）平面镜所成的像与物体是左右相反的。 （2）平面镜所成的像与物体等大。 （3）平面镜所成的像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。 【实验思路】 问题1：如何确定像的位置？ 首先，用玻璃板代替平面镜，这样既能看见蜡烛的像（平面镜的作用），又能看见玻璃板后面的蜡烛；其次，用一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，当看上去该蜡烛的位置和点燃的蜡烛的像的位置重合时，它所在的位置就是点燃的蜡烛的像的位置。 问题2：如何比较像和物体的大小？ 当未点燃的蜡烛在点燃的蜡烛的像的位置时，透过玻璃板可以同时看到未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛的像，观察它们的大小即可知道像和物的大小关系。 问题3：如何方便记录物体和像的位置？ 可以在桌面上铺一张白纸，用铅笔在白纸上记录下点燃的蜡烛的位置以及像的位置（未点燃的蜡烛和像位置重合时所处的位置）；用铅笔沿玻璃板画一条线，即为平面镜的位置。 【实验器材】 薄玻璃板、支架（固定玻璃）、笔、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等。 【进行实验】 （1）组装实验器材：在桌面上铺一张白纸， 白纸中间画出一条直线， 在所画的直线上边竖立一块透明的玻璃板 。 （2）确定像的位置：将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的面前， 可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支未点燃的相同的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动， 使它跟前面点燃的蜡烛的像完全重合并记录两支蜡烛的位置。 （3）测量像与物到镜面的距离：改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来。并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较它们的大小和位置关系。 (4)比较像与物的大小关系：换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。 (5)虚像的验证：在玻璃板后面像的位置放一张白纸当作光屏，从玻璃板侧面观察白纸上是否呈现蜡烛的像。 【实验数据记录】 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物的大小关系 1 9.00 9.00 等大 2 13.00 13.00 等大 3 17.00 17.00 等大 …… 【分析论证】 （1）未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合，说明物体的像和物体大小相等； （2）蜡烛和蜡烛的像到玻璃板的距离相等。 （3）在白纸上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是虚像。 【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。请你试着用光屏承接玻璃板后面的像，观察光屏上能否看到点燃蜡烛的像。 【探究结论】 平面镜成像的特点： (1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 (2)像和物体到平面镜的距离相等。 (3)像和物体的连线与镜面垂直。 (4)平面镜所成的像为正立的虚像。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 【交流讨论】 （1）实验时， 小明无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛， 都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ 【提示】玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 （2）在实验的过程中，小红发现玻璃板后面出现了两个像，原因可能是什么？ 【提示】因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 （3）为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 【提示】比较像和物的大小关系，这是一种研究方法—等效替代法。 （4）为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 【提示】用平面镜不能确定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以确定像的位置。 【典例1】下列关于平面镜成像说法正确的是 A．平面镜越大，物体离平面镜越近，成的像就越大 B．平面镜成的像与物体大小相等 C．平面镜成的像可理解为反射光线反向延长线相交而成的 D．看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的 E.平面镜成的像可能是虚像，也可能是实像 F.像到平面镜的距离大于物体到平面镜的距离 G.如果镜前的人远离平面镜，像也远离平面镜 H.如果平面镜的高度小于人身高的一半，则该平面镜不能成该人完整的像 I.如果人以0.6m/s的速度靠近平面镜，镜中的像以0.6m/s的速度靠近人 J.如果镜前的人举起左手，像也举起左手 K.平面镜成像利用了光的反射原理 【答案】BCDGK 【详解】A．平面镜所成的像与物体大小相等，与平面镜的大小以及物体离平面镜的距离无关，故A 错误； B．平面镜成的像与物体大小相等，这是平面镜成像的基本特点之一，故B 正确； C．平面镜成虚像，虚像可理解为反射光线反向延长线相交而成的，故C 正确； D．看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线是由物体发出经平面镜反射而来的，不是由虚像发出的，故D 正确； E．平面镜成的像是虚像，不是实像，故E 错误； F．像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，故F 错误； G．像与物到平面镜的距离相等，如果镜前的人远离平面镜，像也远离平面镜，故G 正确； H．平面镜成的像总是与物体等大的完整像，镜子的大小只决定观察者能看到的视野范围，并不影响所成虚像的完整性，故H错误； I．如果人以0.6m/s的速度靠近平面镜，像也以0.6m/s的速度靠近平面镜，那么像相对于人的速度是0.6m/s + 0.6m/s = 1.2m/s，即镜中的像以1.2m/s的速度靠近人，故I 错误； J．平面镜成像时，像与物关于镜面对称，如果镜前的人举起左手，像会举起右手，故J 错误； K．平面镜成像是光的反射现象，遵循光的反射定律，故K正确。 故选BCDGK。 探究二、平面镜成虚像的原理 1. 平面镜成虚像的原理 （1）在图中，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，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反向延长线的交点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′，进入眼睛的光并非来自S′，所以把S′叫做虚像。 （2）物体上每一个点在平面镜后都有一个像点，所有像点组成了整个物体的虚像。 （3）平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上是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。 2. 实像与虚像的区别 项目 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 像的特点 倒立的，如小孔成的像 正立的，如平面镜成的像 3. 平面镜成像作图法 类型一：根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 类型二：根据平面镜成像的特点作图（对称法） 4. 平面镜作图规则 (1)借助工具作图：铅笔、三角板。 (2)实物用实线，虚像用虚线。 (3)表示作图痕迹的辅助线一般用虚线，垂直关系一般标出垂直符号。 (4)画平面镜时，平面镜背面标上短斜线（在像一侧）。 (5)作出的物、像关系要符合平面镜成像的特点，即物、像关于镜面对称。 【典例2】根据要求完成相应的作图 (1)如图所示光源P发出的一束光经平面镜反射后在屏上显示出一个光点Q，请画出上述现象的入射光线和反射光线。 (2)为参加校园舞蹈比赛，某同学对着镜子练习手臂动作，如图甲所示。请你在图乙简化图中画出此时她的手臂（用AB表示）在平面镜中所成的像。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）找到P关于镜面的对称点P'，该点为P的像；连接P'Q，P'Q与平面镜的交点O为入射点，连接PO即为入射光线，则OQ为反射光线，如图所示： （2）根据平面镜成像的特点可知，像与物关于镜面对称，所成的像是虚像，因此分别作A、B关于镜面的对称点A'、B'，连接A'、B'即为AB在平面镜中所成的像，如图所示： 探究三、平面镜的应用 1. 平面镜成像 2. 改变光路 （1）塔式太阳能电站 塔式太阳能发电站利用光的反射，将太阳光反射到高塔顶部的接收器，用来发电。 （2）潜望镜 潜望镜利用两个平面镜，对光进行两次反射，进入人的眼睛中。潜望镜常用于潜水艇、坦克内用以观察敌情。 3. 扩大视觉空间 4. 平面镜的危害 虽然平面镜给我们带来了好处，但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。 【典例3】某同学用两块平面镜和纸筒制作了一个潜望镜，将之置于室内窗户下方，观察窗外风景（如图所示）。他观察到的风景是 （选填“正”或“倒”）立的，请在图中画图说明，且保留作图痕迹 。 【答案】 正 【详解】[1][2]根据潜望镜中使用的是两块平面镜；像与物关于镜面对称，因此物体AB在上面平面镜中成正立、等大的虚像A'B'，这个虚像又在下面平面镜中成正立、等大的虚像A''B''，所以眼睛看到正立、等大的虚像，如图所示： 探究四、凸面镜和凹面镜 除了平面镜，生活中也常见到凸面镜和凹面镜。不锈钢勺子的里、外两个表面就相当于凹面镜和凸面镜。凸面镜和凹面镜都属于球面镜。 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。 （2）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。 （3）利用光的可逆性可以将焦点发出的光变为平行光 （4）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4】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 【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。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．如图，人在屋内站在竖直的平面镜前，下列说法正确的是（　　） A．人在镜子里的像是实像 B．人远离平面镜，她与像的距离变大 C．人靠近平面镜，她在镜中的像变大 D．屋内灯光熄灭，看到人在镜中的像更明亮 【答案】B 【详解】A．由平面镜成虚像的特点可知人在镜子里的像是虚像，故A错误； B．平面镜成像与物关于镜面对称，所以物距等于像距；人远离平面镜时，由于物距变大，则像距也变大，所以她与像的距离变大，故B正确； C．平面镜所成的像与物体大小相等，所以人靠近平面镜，她在镜中的像大小不变，故C错误； D．平面镜成像的原理是光的反射，屋内灯光熄灭，反射的光线会变少，则看到人在镜中的像更暗，故D错误。 故选B。 2．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（如图所示），视力表在镜中的像与被测者相距（　　） A．2.9m B．2.5m C．4.6m D．5m 【答案】C 【详解】由图可知，视力表与平面镜之间的距离为2.5m，被测者与视力表之间的距离为0.4m，根据平面镜成像特点，物体与像到镜面的距离相等，可得视力表在镜中的像与视力表之间的距离为2.5m+2.5m＝5m 已知被测者与视力表之间的距离为0.4m，则视力表在镜中的像与被测者相距5m﹣0.4m＝4.6m 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮准备了两支完全相同的蜡烛A和B，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛A所成的像可以用光屏承接 B．蜡烛A靠近玻璃板时像的大小不变 C．为了更好的观察像的位置，应点燃蜡烛B D．多次改变蜡烛A的位置是为了减小误差 【答案】B 【详解】A．虚像不能成在光屏上，蜡烛A所成的像是虚像，不可以用光屏承接，故A错误； B．平面镜成的像与物大小相等，蜡烛A靠近玻璃板时，物的大小不变，像的大小不变，故B正确； C．如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，从而对实验造成影响。所以，为了使成像清晰，更好的观察像的位置，蜡烛B不点燃，故C错误； D．实验中多次实验的目的有求平均值，减小误差或者避免实验的偶然性，得到普遍规律。本实验中多次改变蜡烛A的位置，得到多组数据的目的是避免实验的偶然性，得到普遍规律，故D错误。 故选B。 4．如图所示，一只鸟M站在水中，此时，鸟的一侧与水中各出现一个“影”N和P。以下说法正确的是（   ） A．P是鸟M在水中反射形成的实像 B．N是鸟M在水中折射形成的虚像 C．N与P的大小一定相同 D．P与M的大小一定相同 【答案】D 【详解】A．由图可知，水面相当于平面镜，P与M关于水面对称，所以P是M的倒影，即在水面上由于光的反射成的等大的虚像，故A错误； B．由图可知，N是由于光沿直线传播形成的影子，故B错误； C．因为N是鸟M的影子，所以M与N的大小不一定相同，故C错误； D．鸟M的像是P，由平面镜成像特点可知，M与P的大小一定相同，故D正确。 故选D。 5．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 【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。 6．测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图甲所示，若她向左移动1m，则此时视力表的像到小红的距离为 m。如图乙所示，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】 4.5 凸面 发散 【详解】[1]平面镜成像中物与像到平面镜的距离相等，甲图中视力表距离平面镜的距离是 则平面镜中的像距离平面镜的距离是3m，当该同学向左移动1m，同学距平面镜的距离为 此时视力表的像到小红的距离为 [2][3]图中镜子中间向外凸起，称为凸面镜，对光具有发散作用，从而可以扩大视野。 7．如图甲为平行光照到凹面镜上的光路图，如图乙，点光源S位于凹面镜的焦点F处，请根据光路的可逆性，画出图乙中的反射光路图。 【答案】 【详解】由图甲知，平行光照到凹面镜上，其反射光线通过凹面镜的焦点F，根据光路的可逆性可知，位于凹面镜的焦点F处的点光源S发出的光线经凹面镜反射后平行射出，如图所示： 8．按要求完成下列作图。 (1)在下图中，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数。 (2)请在图中作出物体AB在平面镜中的像（请保留作图痕迹）。 (3)我国西部某塔式光热电站如图甲所示，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据光的反射定律可知：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角。 已知入射角为 根据反射角等于入射角，在法线左侧画出反射光线 OB，反射角也为。如图所示： （2）根据平面镜成像特点：平面镜所成的像是虚像，像与物大小相等，且它们到平面镜的距离也相等，像与物关于镜面对称。所以分别作出物体AB的端点A、B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。如图所示： （3）在光的反射现象中，反射光线反向延长线过像点，可利用对称找像点来确定光路，步骤如下：首先作S关于MN的对称点S'（像点），其次连接S'A，与MN交点为入射点O，最后连接SO为入射光线，OA为反射光线，完成光路。如图所示： 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 平面镜成像（导学案） 【学习目标】 1. 理解平面镜成像的特点，包括像与物的大小关系、像与物到平面镜的距离关系、像与物的连线与平面镜的位置关系等，能用平面镜成像特点解释生活中的相关现象。（物理观念） 2. 通过对实验数据的分析和处理，培养逻辑推理和归纳总结能力，能运用科学的方法分析平面镜成像的原理和规律。（科学思维） 3. 经历探究平面镜成像特点的实验过程，学会设计实验方案、选择实验器材、进行实验操作、收集和分析实验数据，提高动手能力和科学探究能力。（科学探究） 4. 在实验探究中，培养严谨的科学态度和实事求是的精神，增强对科学探究的兴趣和对科学的热爱，认识到科学技术对社会发展的重要作用。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 通过实验探究得出平面镜成像的特点； 2. 理解平面镜成像的原理是光的反射 。 【学习难点】 1.理解平面镜成虚像的原理； 2.在实验探究中，准确确定像的位置和比较像与物的大小 。 【自主预习】阅读教材P98~101，第3节 《平面镜成像》，完成以下问题： 1. 实验探究 (1)实验用 代替平面镜，目的是便于确定 ；选用两支 的蜡烛，是为了比较像与物的 关系。 (2)玻璃板需 放置，否则未点燃的蜡烛无法与点燃的蜡烛的像完全重合。 (3)用光屏承接像，发现光屏上 承接到像，说明平面镜成 。 (4)测量像与物到玻璃板的距离，得出二者距离 ；连接像与物对应点，连线与玻璃板 。 2. 成像特点 (1)像与物大小 （与物体到镜的距离无关）。 (2)像与物到平面镜的距离 。 (3)像与物对应点连线与平面镜 （像与物关于镜面对称）。 (4)成 （由反射光线反向延长线相交形成，不能用光屏承接）。 3. 成像原理 (1)原理： 。物体发出的光经平面镜反射后，反射光线的 相交形成像。 4. 凸面镜和凹面镜 （1）凸面镜对光线有 作用，起到扩大视野的作用； （2）凹面镜对光线有 作用，可以用来获得平行光或聚焦能量。 【探究新知】 探究一、平面镜成像的特点 1.两个基本概念 (1)平面镜 反射面为光滑平面的镜子叫作平面镜。平静的水面、抛光的金属平面等也相当于平面镜。 (2)像 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“你”就是你的像。平静水面上物体的倒影如下图所示，也是物体通过水面这面“镜子”成的像，像不同于影，它能反映物体的“面貌”。 2. 实验：探究平面镜成像的特点 【提出问题】 当你站在穿衣镜前， 就会看到镜子里有一个一模一样的 “你”， 这就是你的像。 当你走近平面镜， 它也向你走来； 当你远离平面镜， 它也随之远去；当你举起右手，它却举起了左手。 思考：平面镜所成的像与物体之间存在着什么样的关系？平面镜成像有何特点? 【猜想与假设】 （1）平面镜所成的像与物体是左右 的。 （2）平面镜所成的像与物体 。 （3）平面镜所成的像到镜面的距离和物体到镜面的距离 。 【实验思路】 问题1：如何确定像的位置？ 问题2：如何比较像和物体的大小？ 问题3：如何方便记录物体和像的位置？ 【实验器材】 薄玻璃板、支架（固定玻璃）、笔、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等。 【进行实验】 （1）组装实验器材：在桌面上铺一张白纸， 白纸中间画出一条直线， 在所画的直线上边竖立一块透明的玻璃板 。 （2）确定像的位置：将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的面前， 可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支未点燃的相同的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动， 使它跟前面点燃的蜡烛的像完全重合并记录两支蜡烛的位置。 （3）测量像与物到镜面的距离：改变点燃的蜡烛的位置，重做上面的实验。用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来。并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较它们的大小和位置关系。 (4)比较像与物的大小关系：换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。 (5)虚像的验证：在玻璃板后面像的位置放一张白纸当作光屏，从玻璃板侧面观察白纸上是否呈现蜡烛的像。 【实验数据记录】 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物的大小关系 1 9.00 9.00 等大 2 13.00 13.00 等大 3 17.00 17.00 等大 …… 【分析论证】 （1）未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合，说明物体的像和物体大小相等； （2）蜡烛和蜡烛的像到玻璃板的距离相等。 （3）在白纸上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是虚像。 【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。请你试着用光屏承接玻璃板后面的像，观察光屏上能否看到点燃蜡烛的像。 【探究结论】 平面镜成像的特点： (1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 (2)像和物体到平面镜的距离相等。 (3)像和物体的连线与镜面垂直。 (4)平面镜所成的像为正立的虚像。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 【交流讨论】 （1）实验时， 小明无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛， 都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ （2）在实验的过程中，小红发现玻璃板后面出现了两个像，原因可能是什么？ （3）为什么准备两支完全一样的蜡烛？ （4）为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 【典例1】下列关于平面镜成像说法正确的是 A．平面镜越大，物体离平面镜越近，成的像就越大 B．平面镜成的像与物体大小相等 C．平面镜成的像可理解为反射光线反向延长线相交而成的 D．看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的 E.平面镜成的像可能是虚像，也可能是实像 F.像到平面镜的距离大于物体到平面镜的距离 G.如果镜前的人远离平面镜，像也远离平面镜 H.如果平面镜的高度小于人身高的一半，则该平面镜不能成该人完整的像 I.如果人以0.6m/s的速度靠近平面镜，镜中的像以0.6m/s的速度靠近人 J.如果镜前的人举起左手，像也举起左手 K.平面镜成像利用了光的反射原理 探究二、平面镜成虚像的原理 1. 平面镜成虚像的原理 （1）在图中，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，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反向延长线的交点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′，进入眼睛的光并非来自S′，所以把S′叫做虚像。 （2）物体上每一个点在平面镜后都有一个像点，所有像点组成了整个物体的虚像。 （3）平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上是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。 2. 实像与虚像的区别 项目 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 像的特点 倒立的，如小孔成的像 正立的，如平面镜成的像 3. 平面镜成像作图法 类型一：根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 类型二：根据平面镜成像的特点作图（对称法） 4. 平面镜作图规则 (1)借助工具作图：铅笔、三角板。 (2)实物用实线，虚像用虚线。 (3)表示作图痕迹的辅助线一般用虚线，垂直关系一般标出垂直符号。 (4)画平面镜时，平面镜背面标上短斜线（在像一侧）。 (5)作出的物、像关系要符合平面镜成像的特点，即物、像关于镜面对称。 【典例2】根据要求完成相应的作图 (1)如图所示光源P发出的一束光经平面镜反射后在屏上显示出一个光点Q，请画出上述现象的入射光线和反射光线。 (2)为参加校园舞蹈比赛，某同学对着镜子练习手臂动作，如图甲所示。请你在图乙简化图中画出此时她的手臂（用AB表示）在平面镜中所成的像。 探究三、平面镜的应用 1. 平面镜成像 2. 改变光路 （1）塔式太阳能电站 塔式太阳能发电站利用光的反射，将太阳光反射到高塔顶部的接收器，用来发电。 （2）潜望镜 潜望镜利用两个平面镜，对光进行两次反射，进入人的眼睛中。潜望镜常用于潜水艇、坦克内用以观察敌情。 3. 扩大视觉空间 4. 平面镜的危害 虽然平面镜给我们带来了好处，但平面镜有时也会带来负面影响，甚至造成光污染。 【典例3】某同学用两块平面镜和纸筒制作了一个潜望镜，将之置于室内窗户下方，观察窗外风景（如图所示）。他观察到的风景是 （选填“正”或“倒”）立的，请在图中画图说明，且保留作图痕迹 。 探究四、凸面镜和凹面镜 除了平面镜，生活中也常见到凸面镜和凹面镜。不锈钢勺子的里、外两个表面就相当于凹面镜和凸面镜。凸面镜和凹面镜都属于球面镜。 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。 （2）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。 （3）利用光的可逆性可以将焦点发出的光变为平行光 （4）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4】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。 【课堂总结】 【课堂练习】 1．如图，人在屋内站在竖直的平面镜前，下列说法正确的是（　　） A．人在镜子里的像是实像 B．人远离平面镜，她与像的距离变大 C．人靠近平面镜，她在镜中的像变大 D．屋内灯光熄灭，看到人在镜中的像更明亮 2．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（如图所示），视力表在镜中的像与被测者相距（　　） A．2.9m B．2.5m C．4.6m D．5m 3．如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮准备了两支完全相同的蜡烛A和B，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛A所成的像可以用光屏承接 B．蜡烛A靠近玻璃板时像的大小不变 C．为了更好的观察像的位置，应点燃蜡烛B D．多次改变蜡烛A的位置是为了减小误差 4．如图所示，一只鸟M站在水中，此时，鸟的一侧与水中各出现一个“影”N和P。以下说法正确的是（   ） A．P是鸟M在水中反射形成的实像 B．N是鸟M在水中折射形成的虚像 C．N与P的大小一定相同 D．P与M的大小一定相同 5．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。 6．测量视力时，视力表放在被测者后方，被测者识别对面墙上镜子里的像，如图甲所示，若她向左移动1m，则此时视力表的像到小红的距离为 m。如图乙所示，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。 7．如图甲为平行光照到凹面镜上的光路图，如图乙，点光源S位于凹面镜的焦点F处，请根据光路的可逆性，画出图乙中的反射光路图。 8．按要求完成下列作图。 (1)在下图中，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角及其度数。 (2)请在图中作出物体AB在平面镜中的像（请保留作图痕迹）。 (3)我国西部某塔式光热电站如图甲所示，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有哪些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $