内容正文:
2025-2026学年苏教版版八年级物理
《第二章光现象第三节平面镜》精品讲义
(
一.
学习
目标
1.认识平面镜,明确其表面特征及成像的原理是光的反射定律。
2.通过实验探究,准确描述平面镜成像的特点,能区分实像与虚像。
3.掌握利用对称法进行平面镜成像作图的方法和步骤。
4.了解平面镜在生活中的典型应用,能结合成像特点解释相关现象。
) (
二
.重点难点
1.重点:
(1)平面镜成像的特点;
(2)探究平面镜成像特点的实验过程;
(3)平面镜成像作图方法。
2.难点:
(1)理解平面镜成虚像的原理;
(2)探究实验中玻璃板替代平面镜的原理及实验操作要点。
)
三.课前预习
阅读教材,完成下列问题:
1.表面______的镜子叫做平面镜,我们日常使用的穿衣镜、化妆镜等都属于平面镜。
2.结合生活经验猜想:平面镜所成的像与物体大小______,像到镜面的距离与物体到镜面的距离______。
3.能被人看见但不能在光屏上呈现的像叫做______,平面镜所成的像属于这类像。
4.生活中,平面镜的常见应用有______(举一例即可)。
四.课堂探秘
如图是一张令人惊讶的照片,茶色玻璃板后面有一支蜡烛,它竟然能在水中燃烧!
(一)认识平面镜
1.平面镜的定义:表面平整光滑的镜子就是平面镜,像家里的穿衣镜、梳妆镜,还有平静的水面、抛光的平整金属表面等 ,都可以看成是平面镜。
2.平面镜的符号:
3.我国使用平面镜历史悠久,商周时期已有铜鉴(铜镜),战国至秦汉渐普及,唐代工艺精湛。古代以打磨光滑的金属(铜为主)作镜,明清后玻璃镜传入并逐渐取代铜镜,延续至今。
【活动】观察平面镜中的像
如图通过平面镜观察自己的像;改变人到镜面的距离,像到镜面的距离如何变化?
根据你观察到的现象,你认为平面镜所成的像在镜前、镜后还是在镜面上?像和物的大小有什么关系?
(二)探究平面镜成像特点
【提出猜想】:
(1)平面镜所成的像可能在平面镜后;
(2)平面镜所成的像可能与物的大小相等;
(3)像到平面镜的距离与物到平面镜的距离可能相等;
(4)像与物可能左右对调。
【设计实验】
(1)要探究平面镜成像的特点,就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。以茶色玻璃板为平面镜,在玻璃板前放一个棋子(或其他物体),在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试,是否能通过这个棋子找到像的位置?怎样比较像与物的大小?
(2)实验中如何比较像与物的大小?
(3)实验中用平面镜好还是玻璃板好?为什么?
【操作与记录】
(1)如图所示,将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置。
(2)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合?重合时,棋子B与棋子A所成像的大小和位
置是什么关系?两者重合时,在方格纸上标出棋子A、B的位置,并比较棋子A与棋子
B到镜面的距离。
(3)将一张白卡片竖直放在棋子 B所在的位置。能否从白卡片上直
接观察到棋子A的像?
(4)多次改变棋子A的位置,重复上面的实验。根据方格纸上的标记,测量物和像到平面镜的距离,并把数据记录在下表中。
【交流与小结】
像和物的大小有什么关系?像和物的位置有什么关系?你是怎么知道平面镜所成的像是虚像的?
【深入理解】
(1)为什么要多次实验?
(2)为什么玻璃板要竖直放置?
(3)探究在较亮的环境还是较暗的环境中观察得清楚?
(三)平面镜成像作图
例题如图所示,MN表示平面镜,AB表示镜前的一个物体。试根据平面镜的成像特点,作出AB经平面镜所成的像。
【归纳】:作图方法(对称法)
1.确定物体的关键端点(如线段AB的A、B两点)。
2.过各端点向平面镜作垂线(法线,用虚线表示),标出垂足。
3.在垂线上,根据“像距等于物距”的特点,在镜面另一侧截取与物距相等的长度,确定各端点的像点(如A'、B')。
4.用虚线连接各像点,即为物体在平面镜中的像。
【注意事项】:实物、入射光线和反射光线用实线表示;虚像、法线、像与物的连线及光线反向延长线用虚线表示;需标注对应的字母(如物为A,像为A')。
(四)平面镜成像的应用
1.成像应用:利用平面镜所成的等大虚像,如穿衣镜帮助整理仪表、理发店的平面镜辅助理发、牙医的小平面镜观察牙齿内侧等。
2. 改变光路应用:利用光的反射改变光线传播方向,如潜望镜中两块互相平行的平面镜,可将水面上的光线传递到水下观察者眼中。
3.扩大空间感:商场或家中安装平面镜,可利用成像使空间看起来更宽敞。
4.光污染
但平面镜有时也会带来负面影响,甚至造成光污染。如图夜间行车时,车内人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线。建筑物的玻璃幕墙反射出的刺眼阳光,不仅会影响人们正常的工作和休息,还会影响行人和行驶车辆的安全,
导致光污染的原因较多,我们应该采取有效措施加以控制。
【信息快递】实像与虚像
实像和虚像是光学中两种不同性质的像,主要区别体现在形成原理、能否被光屏承接等方面:
(1)实像
①形成原理:由实际光线会聚而成。例如,物体发出的光线经过凸透镜折射后,实际光线会聚在某一点,这一点就是实像的位置。
②特点:能被光屏承接,用光屏可以直接看到像。可以是放大、等大或缩小的。
例子:照相机底片上成的像、投影仪投射到屏幕上的像、小孔成像所成的像。
(2)虚像
①形成原理:由实际光线的反向延长线会聚而成,并非实际光线真正会聚。比如,物体发出的光线经平面镜反射后,反射光线的反向延长线相交形成的像就是虚像。
②特点:不能被光屏承接,只能用眼睛直接观察。通常是放大或等大的(如放大镜成的虚像为放大的,平面镜成的虚像与物体等大)。
例子:平面镜所成的像、放大镜看到的像、水面倒影。
(五)经典例题
例1.关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A. 像为实像,能用光屏承接 B. 像的大小随物体远离镜面而变小
C. 像与物到镜面的距离相等 D. 成像原理是光的直线传播
例2.探究“平面镜成像特点”实验中,选用薄玻璃板替代平面镜的主要原因是( )
A. 玻璃板反光性更强 B. 便于确定像的位置
C. 玻璃板比平面镜便宜 D. 能成更清晰的像
例3.下列现象中,利用平面镜成像原理的是( )
A. 太阳灶加热食物 B. 汽车后视镜扩大视野
C. 牙医用小镜子检查牙齿 D. 路灯下的影子
例4.2025年智能汽车技术取得新突破,其车内的电子后视镜利用了光的反射原理。以下关于电子后视镜成像,判断正确的是( )
A. 成倒立的实像 B. 成正立的实像 C. 成倒立的虚像 D. 成正立的虚像
例5. 如图所示,猴子看见月亮在井中,就要去捞,结果什么也没捞到,关于水中月亮离水面的远近,以下说法中正确的是( )
A. 月亮就在水的表面上 B. 井有多深,月亮就有多深
C. 和猴子的眼睛到水面的距离相等 D. 和天上月亮到水面的距离相等
例6. 一个人站在平面镜前,当他离开平面镜越来越远时( )
A. 像越来越小,像离人的距离变大 B. 像越来越小,像离人的距离变小
C. 像大小不变,像离人的距离变小 D. 像大小不变,像离人的距离变大
例7. 要让一支铅笔跟它在平面镜中的像在一条直线上,它跟平面镜的夹角应是( )
A. 10° B. 30° C. 45° D. 90°
例8. 测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示,让被测者对着镜子背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是( )
A.3m B. 4m C. 5m D. 6m
例9. 若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是________m,像到人的距离是________m.若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,则像高________m,像到镜的距离是________m.当他远离平面镜,像将________(填“变大”、“变小”或“不变”).
例10.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像。
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是 。
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 (选填字母代号)。
A.蜡烛成像仍在B处 B.蜡烛成像在B处右侧 C.蜡烛无法通过玻璃板成像
五.课堂检测
1.随着5G技术发展,2025年远程办公设备更加先进,其中视频会议设备的摄像头旁有个小平面镜。当调整平面镜角度时,下列说法正确的是( )
A. 能改变入射光的传播方向 B. 能改变像的大小
C. 能成倒立的像 D. 平面镜成像原理是光的折射
2. 关于平面镜成像的特点及其实验探究,下列说法正确的是( )
A. 使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实
B. 将蜡烛靠近玻璃板的同时像将远离玻璃板
C. 做多次实验获得多组数据是为了减小误差
D. 平面镜成像大小与物体到平面镜的距离有关
3.小丽面向穿衣镜,站在镜前60cm处,镜中的像与她相距( )
A. 30cm B. 60cm C. 90cm D. 120cm
4. 在《资治通鉴》中记载“人以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以见兴替”.表明我们的祖先就会用磨光的铜面作为镜子,观察自己的像.人在铜镜中所成的像是
A. 缩小的实像 B. 等大的实像 C. 放大的虚像 D. 等大的虚像
5.如图,照镜子时人的位置保持不变,如果不小心镜子裂开成两半,则人通过上、下两半面镜子( )
A. 不能成像了 B. 只能各成一半的像
C. 都成完整的像,且像在相同位置 D. 都成完整的像,且像在不同位置
6. 如图所示,在“探究平面镜成像特点”实验中,下列叙述正确的是( )
A. 蜡烛在玻璃板中成的是实像 B. 蜡烛在玻璃板中成的像比实物大
C. 蜡烛移近玻璃板时,像会远离玻璃板 D. 蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等
7. 如图所示,两个平面镜L1和L2平行竖直放置,两镜相距 S,物体 A在两镜之间,A在L1中的像是A1, A在L2中的像是 A2. 已知 A1、A2相距S1, 当物体A在两镜之间移动时,A在两镜里成的像的距离S1的变化情况是( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 不能确定
8. 小丽同学站在平面镜前2 m处,她看到镜中自己的像是由于光的______现象形成的,她的像到镜面的距离为______m;现将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后面1 m处,这时她_______(填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
9.如图所示,画出物体AB在平面镜中的像.
10. 下面是小红进行“探究平面镜成像特点”的活动过程:
(1)组装仪器时,如图所示,要使玻璃板与水平桌面的白纸相互_____(选填“平行”或“垂直”);
(2)在实验中,小红看到两个不重合的蜡烛A的像,为了消除这个影响,下列做法可行的是___(选填序号);
A.换用较薄的玻璃板 B.换用较厚的玻璃板 C.调整观察蜡烛A的像的角度
(3)消除影响后,移动蜡烛A逐渐靠近玻璃板,观察到它的像的大小___(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)实验中,移去在蜡烛A成像位置处的蜡烛B,在其原来位置放一光屏,发现光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是_____(选填“实”或“虚”)像。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.认识平面镜
(1)生活中,像平静的水面、______、______等都可以看成平面镜。
(2)平面镜成像时,把能够呈现在光屏上的像叫做______,把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做______ 。
2.探究平面镜成像特点
(1)实验器材:__________、白纸、两根______的蜡烛、火柴、______、支架 。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是:使用玻璃板,既可以______ ,又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,这是运用了“______”。
(3)准备两支完全一样蜡烛的目的是:便于验证像与物体______是否相等。
(4)确定像的位置方法:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像______ ,这个位置就是像的位置。
(5)判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:在玻璃板的前面,改变眼睛的位置,直到从不同位置看起来后面的蜡烛好像被______ 。
(6)实验步骤:
①在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上______放置一块玻璃板作为平面镜 。
②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像被点燃一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置,然后记下两支蜡烛的位置 。
移开玻璃板,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,记录下来,再观察它们是否与镜面______ 。把测量结果填在表格中。
③改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验 。在玻璃板的后面像的位置放一张白纸,白纸上______(选填“能”或“不能” )呈现出像,说明平面镜成的是______像。
(7)平面镜成像的特点:像与物到镜面的距离______;像与物的大小______;像与物关于镜面______;平面镜所成的像是______像。
3.平面镜作图(用对称法)作图步骤:
①过S点作平面镜的______(像与物的连线跟镜面垂直),用虚线;
②取点S′,让S′到镜面的距离______S到镜面的距离(像到镜面的距离与物到镜面的距离相等);
③用虚线画出像点S′(像与物大小相等)。
4.平面镜的应用和光污染
(1)平面镜的应用:
①利用平面镜______ 。如练功房内,演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿;家庭用的穿衣镜;医生用来检查牙齿的小镜子等。
②利用平面镜可以改变光的______ 。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等,都利用到了平面镜能改变光路的特点;修建体育馆和高大建筑物时,利用平面镜把太阳光反射到室内,改善光照条件等 。
③利用平面镜来扩大______ 。理论上,在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜,能使人感觉到空间增大了一倍。
(2)光污染:在日常生活中,建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等表面光滑的物体,这些物体的表面都会发生______,强烈的反射光进入人眼,干扰人们的正常生活,这就是一种光污染。
(二)强化训练
一.选择题
1. 图1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.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋.小明做一下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是( )
A. 站在原地下蹲 B. 保持直立靠近“试鞋镜”
C. 站在原地竖直向上提起一只脚 D. 保持直立远离“试鞋镜”
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.为了探究平面镜成像特点,小明将一块厚度为0.5cm的玻璃板(P、Q两个平面都是可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验.实验中,下列说法不正确的是( )
A. 为了使像更清晰,该实验最好在较暗的环境中进行
B. 透过玻璃板看到蜡烛2个清晰的像,其中A'处的像是蜡烛通过P平面成像得到的
C. 多次改变蜡烛的位置,记录U和V,U比V总大0.5cm,原因是把Q到A'的距离当成像距
D. 移去后面的蜡烛,并在原位置上放一个光屏,能看到光屏上所成的正立的像
8. 如图所示,物体高,平面镜高,物体到平面镜的距离为.下列关于物、像、镜的说法中,正确的是( )
A. 物体通过该平面镜不能成完整像 B. 像高与平面镜的高相同,为
C. 物体与像的距离为 D. 像高与物体的高相同,为
9. 如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图.下列能改变像位置的是( )
A. 竖直上移玩具鸟 B. 竖直下移平面镜C. 人向平面镜靠近 D. 像与镜间放一木板
10. 如图所示,物体AB直立于平面镜前.现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD,木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A. 只有 AB 下半部分的虚像 B. 不出现 AB 的虚像
C. 只有 AB 下半部分的实像 D. 仍有 AB 完整虚像
11. 如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′,现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中( )
A. 不成像
B. 仍成像,但像下移距离与平面镜下移距离相同
C. 仍成像,但像下移距离是平面镜下移距离的两倍
D. 仍成像,且像还在原来位置
12. 如图所示,一平面镜且与水平方向成45°角,S为一点光源,关于点光源S在平面镜中的虚像S',下列说法正确的是( )
A. 光源S沿水平方向向左运动时,像S'沿水平方向向右运动
B. 光源S沿水平方向向左运动时,像S'沿竖直方向向下运动
C. 光源S沿竖直方向向下运动时,像S'沿竖直方向向上运动
D. 光源S沿竖直方向向下运动时,像S'沿水平方向向右运动
二.填空题
13.小明站在平面镜前2m处,他在镜中的像到他的距离是______m;当他向平面镜靠近0.5m,他在镜中的像大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);若他以1m/s的速度沿平行于平面镜的方向移动,他的像相对于他的速度是______m/s。
14.在探究平面镜成像特点的实验中,用______代替平面镜,目的是______;实验中,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到______,此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置。
15.检查视力时,视力表挂在被测者头部后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。若视力表距平面镜3m,被测者距平面镜2m,则视力表在镜中的像与被测者相距______m;若视力表全长为0.8m,则视力表在镜中的像的长度为______m;像的左右与视力表相比______(选填“相反”或“相同”)。
16.某人站在穿衣镜前1.5m处,他在镜中像到镜面的距离是______m;当他向镜前进0.5m后,人与像间的距离变为____m;他在镜中的像______(选填“能”或“不能”)用光屏承接。
17. 在“探究平面镜成像特点”实验中,为了比较像与物的大小关系,应选取两支______的蜡烛;实验中如果将玻璃板向蜡烛A倾斜,蜡烛A的像会______(选填“向上”或“向下”)移动;若用光屏代替蜡烛B,在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
18. 检查视力时,人眼要与视力表保持5m的距离.如图所示,视力表放在被测者头部后上方,则被测者要面向平面镜且距离平面镜________m才能进行视力的检查.当人靠近平面镜时,镜中视力表的像的大小将________.
19. 若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是____m,像到人的距离是_____m.若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,则像高_____m,像到镜的距离是_____m.当他远离平面镜,像将____(填“变大”、“变小”或“不变”).
20. 如图甲、乙两图都是时钟在平面镜中成的像,它们的实际时间是甲_____;乙______。
三.解答题
21.作图题
(1)平面镜前有一点光源s,做出一条从光源s射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。
(2)如图是某同学自制的一个潜望镜示意图,请画出从潜望镜中看到的物体AB的像
22. 图中所示的是为水位测量仪示意图,A点与光屏PQ在同一竖直平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为________ m;
(2)画出在光屏上的B点处形成光斑的光路图(保留作图痕迹);____
(3)若光斑B向右移动了,说明水位________ (填“上升”或“下降”)了。
23. 如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景:透明玻璃板竖直放在水平桌面上,两支相同的蜡烛A、B竖立在玻璃板两侧,请根据实验回答下列问题:
(1)为了便于观察实验应选在____(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行.
(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的____关系.
(3)实验中,测得蜡烛A到玻璃板的距离为5 cm,移动蜡烛B,使它与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B到玻璃板的距离为____cm.
(4)实验中若移开蜡烛B,用白纸做光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察白纸,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是___(填“虚像”或“实像”).
(5)实验中,小红发现玻璃板后出现两个蜡烛A的像,其原因是她选用的玻璃板____(填“太厚”或“太薄”).
24. 为了探究平面镜成像特点,小明准备了图甲所示的实验器材:
(1)实验时,小明应选_____作为平面镜(填字母),这样选择的目的是便于_____.
(2)为了比较像与物的大小关系,小明应选_____两支蜡烛(填字母).
(3)实验时镜面与桌面必须_____.
(4)实验中小明把光屏放在烛焰所成像的位置上,他在光屏上并没有看到烛焰的像,说明平面镜所成的像是_____像.
(5)实验结束后,小明无意间从平面镜中看到墙上的电子钟的像如图乙所示,这时的时间是_____.
25.小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材
(1)为便于观察,该实验最好在________ 环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时.也能观察到 ________ ,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题.
(2)在探究活动中对玻璃板放置的要求是:________ ;这样做的好处是________
(3)选择蜡烛A和B的要求是:________ ;这样做的好处是________
(4)实验中刻度尺的作用:________
(5)小组的同学经过多次实验,这样做的目的是:________
(6)如果在图1a中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕,则白纸板上将________ (填写“有”或“没有”)蜡烛的像,所成的像是________ 像.
(7)如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动,那么像的大小将________ (填“变大”、“变小”或“不变”).
(8)图2是小军本人,他在进行实验时,从镜中也观察到了自己的像.那么他在镜中看到自己的像应是图3中的________ (填序号).
26.阅读下列材料,回答问题。
2025年9月,中国科研团队成功研制的全超导磁体系统实现35.1特斯拉稳态强磁场,刷新世界纪录。在该系统的光学监测模块中,高反射率平面镜发挥着关键作用,可精准反射激光束以监测磁场稳定性。这种应用与古诗词中的光学智慧一脉相承,如刘禹锡笔下“湖光秋月两相知,潭面无风镜未磨”,将平静湖面比作未打磨的镜子,暗含平面镜成像原理;孟浩然“江清月近人”的名句,也因江水如镜,使月影与月关于水面对称,让人倍感亲近。
在“探究平面镜成像特点”的实验中,某同学模拟上述场景,将薄玻璃板作为平面镜,蜡烛A作为“明月”,探究其成像规律。实验环境为较黑暗的房间,便于清晰观察像的位置;移动未点燃的等大蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,以比较像与物的关系。
(1)材料中“潭面无风镜未磨”的“潭面”和超导磁体系统中的“平面镜”共同特征是:表面能发生_______,从而形成像;其成像的原理是_______。
(2)在探究“平面镜成像特点”的实验中,选择薄玻璃板而非厚玻璃板的主要原因是( )
A. 薄玻璃板成像更清晰 B. 避免玻璃板两个表面成的像相互干扰
C. 薄玻璃板更易竖直放置 D. 薄玻璃板反射光的能力更强
(3)若蜡烛A到薄玻璃板的距离为5cm,要使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,蜡烛B到玻璃板的距离应是( )
A. 2.5cm B. 5cm C. 10cm D. 无法确定
(4)关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A. “江清月近人”中,人靠近江面,月影会变大
B. 超导磁体中的平面镜所成的像为实像
C. 蜡烛A的像与蜡烛A关于玻璃板对称
D. 光屏能承接蜡烛A在平面镜中的像
(5)下列应用中,与超导磁体中平面镜“反射光线”原理不同的是( )
A. 化妆镜 B. 潜望镜 C. 汽车观后镜(凸面镜) D. 牙医用的反光镜
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目标
1.认识平面镜,明确其表面特征及成像的原理是光的反射定律。
2.通过实验探究,准确描述平面镜成像的特点,能区分实像与虚像。
3.掌握利用对称法进行平面镜成像作图的方法和步骤。
4.了解平面镜在生活中的典型应用,能结合成像特点解释相关现象。
) (
二
.重点难点
1.重点:
(1)平面镜成像的特点;
(2)探究平面镜成像特点的实验过程;
(3)平面镜成像作图方法。
2.难点:
(1)理解平面镜成虚像的原理;
(2)探究实验中玻璃板替代平面镜的原理及实验操作要点。
)
三.课前预习
阅读教材,完成下列问题:
1.表面______的镜子叫做平面镜,我们日常使用的穿衣镜、化妆镜等都属于平面镜。
【答案】平整光滑
2.结合生活经验猜想:平面镜所成的像与物体大小______,像到镜面的距离与物体到镜面的距离______。
【答案】相等;相等
3.能被人看见但不能在光屏上呈现的像叫做______,平面镜所成的像属于这类像。
【答案】虚像
4.生活中,平面镜的常见应用有______(举一例即可)。
【答案】穿衣镜/牙医检查牙齿的小平面镜等
四.课堂探秘
如图是一张令人惊讶的照片,茶色玻璃板后面有一支蜡烛,它竟然能在水中燃烧!
(一)认识平面镜
1.平面镜的定义:表面平整光滑的镜子就是平面镜,像家里的穿衣镜、梳妆镜,还有平静的水面、抛光的平整金属表面等 ,都可以看成是平面镜。
2.平面镜的符号:
3.我国使用平面镜历史悠久,商周时期已有铜鉴(铜镜),战国至秦汉渐普及,唐代工艺精湛。古代以打磨光滑的金属(铜为主)作镜,明清后玻璃镜传入并逐渐取代铜镜,延续至今。
【活动】观察平面镜中的像
如图通过平面镜观察自己的像;改变人到镜面的距离,像到镜面的距离如何变化?
【解析】当人靠近平面镜时,人到镜面的距离变小,像到镜面的距离也会随之变小;当人远离平面镜时,人到镜面的距离变大,像到镜面的距离同样会变大。 像到镜面的距离会随着人到镜面距离的改变而改变,且始终与人到镜面的距离相等。
根据你观察到的现象,你认为平面镜所成的像在镜前、镜后还是在镜面上?像和物的大小有什么关系?
【答案】镜后;相等
【解析】我们通过日常观察和实验可知,当我们站在平面镜前观察像时,像是感觉在镜子后面呈现的,所以平面镜所成的像在镜后。我们用相同的物体与像进行比较,会发现像与物体能完全重合,这表明像和物的大小是相等的。
(二)探究平面镜成像特点
【提出猜想】:
(1)平面镜所成的像可能在平面镜后;
(2)平面镜所成的像可能与物的大小相等;
(3)像到平面镜的距离与物到平面镜的距离可能相等;
(4)像与物可能左右对调。
【设计实验】
(1)要探究平面镜成像的特点,就必须设法确定像的位置并比较像与物的大小。以茶色玻璃板为平面镜,在玻璃板前放一个棋子(或其他物体),在玻璃板后再放一个同样的棋子。试一试,是否能通过这个棋子找到像的位置?怎样比较像与物的大小?
【解析】能通过玻璃板后的棋子找到像的位置。因为玻璃板是透明的,我们透过玻璃板观察,当玻璃板后的棋子与玻璃板前棋子的像完全重合时,此时玻璃板后棋子的位置就是玻璃板前棋子像的位置。比较像与物大小的方法是:当玻璃板后的棋子与玻璃板前棋子的像完全重合时,由于玻璃板前后的棋子是同样的,这就表明像与物的大小相等。故本问答案为:当玻璃板后的棋子与玻璃板前棋子的像完全重合时,像与物大小相等。
(2)实验中如何比较像与物的大小?
【解析】找两个完全相同的物体,直到该物体和玻璃板前物体的像完全重合为止。
(3)实验中用平面镜好还是玻璃板好?为什么?
【解析】实验中用玻璃板代替平面镜,因为平面镜无法确定像的位置。
【操作与记录】
(1)如图所示,将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在方格纸上,并标出玻璃板的位置。
(2)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置能不能使它与棋子A所成的像重合?重合时,棋子B与棋子A所成像的大小和位
置是什么关系?两者重合时,在方格纸上标出棋子A、B的位置,并比较棋子A与棋子
B到镜面的距离。
(3)将一张白卡片竖直放在棋子 B所在的位置。能否从白卡片上直
接观察到棋子A的像?
(4)多次改变棋子A的位置,重复上面的实验。根据方格纸上的标记,测量物和像到平面镜的距离,并把数据记录在下表中。
【交流与小结】
像和物的大小有什么关系?像和物的位置有什么关系?你是怎么知道平面镜所成的像是虚像的?
【解析】实验表明:平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离也相等,像与物关于镜面对称。
【深入理解】
(1)为什么要多次实验?
【解析】在探究平面镜成像特点的实验中,多次实验是为了避免实验的偶然性。因为一次实验得到的结论可能只是一种特殊情况,具有随机性。通过多次改变蜡烛的位置等条件进行实验,可以总结出普遍适用的平面镜成像规律,使得到的结论更具有科学性和可靠性。
(2)为什么玻璃板要竖直放置?
【解析】如果玻璃板不竖直放置,那么蜡烛所成的像就不会与水平桌面上的另一支蜡烛在同一水平高度上。当我们用另一支蜡烛去寻找并重合像时,就无法实现,从而不能准确地确定像的位置以及比较像与物的大小关系等。只有玻璃板竖直放置,才能保证像与物在同一水平高度,便于进行实验操作和得出正确结论。
(3)探究在较亮的环境还是较暗的环境中观察得清楚?
【解析】在较暗的环境中观察平面镜成像更清楚。因为在较亮的环境中,物体反射的光线较强,会使平面镜所成的像相对不明显,像的亮度被周围环境的强光所掩盖。而在较暗的环境中,周围物体反射的光线较弱,平面镜所成的像相对就会更清晰,更容易被观察到。
(三)平面镜成像作图
例题如图所示,MN表示平面镜,AB表示镜前的一个物体。试根据平面镜的成像特点,作出AB经平面镜所成的像。
[分析]平面镜成像时像和物关于镜面对称。要作出AB的像,只要作出点A和点B关于镜面的对称点,再将这两点连接起来,即可得到AB的像。
[作图]如图所示,过点A作镜面MN的垂线AO(垂足为 O)并延长至点A',使A'O=AO,点A'就是点A的像。用同样的方法作出点B的像点B',用虚线连接点A'、点B',并根据上下的对应关系标上箭头。图中的A'B'就是AB的像。
【归纳】:作图方法(对称法)
1.确定物体的关键端点(如线段AB的A、B两点)。
2.过各端点向平面镜作垂线(法线,用虚线表示),标出垂足。
3.在垂线上,根据“像距等于物距”的特点,在镜面另一侧截取与物距相等的长度,确定各端点的像点(如A'、B')。
4.用虚线连接各像点,即为物体在平面镜中的像。
【注意事项】:实物、入射光线和反射光线用实线表示;虚像、法线、像与物的连线及光线反向延长线用虚线表示;需标注对应的字母(如物为A,像为A')。
(四)平面镜成像的应用
1.成像应用:利用平面镜所成的等大虚像,如穿衣镜帮助整理仪表、理发店的平面镜辅助理发、牙医的小平面镜观察牙齿内侧等。
2. 改变光路应用:利用光的反射改变光线传播方向,如潜望镜中两块互相平行的平面镜,可将水面上的光线传递到水下观察者眼中。
3.扩大空间感:商场或家中安装平面镜,可利用成像使空间看起来更宽敞。
4.光污染
但平面镜有时也会带来负面影响,甚至造成光污染。如图夜间行车时,车内人或物通过风挡玻璃成像会干扰驾驶员的视线。建筑物的玻璃幕墙反射出的刺眼阳光,不仅会影响人们正常的工作和休息,还会影响行人和行驶车辆的安全,
导致光污染的原因较多,我们应该采取有效措施加以控制。
【信息快递】实像与虚像
实像和虚像是光学中两种不同性质的像,主要区别体现在形成原理、能否被光屏承接等方面:
(1)实像
①形成原理:由实际光线会聚而成。例如,物体发出的光线经过凸透镜折射后,实际光线会聚在某一点,这一点就是实像的位置。
②特点:能被光屏承接,用光屏可以直接看到像。可以是放大、等大或缩小的。
例子:照相机底片上成的像、投影仪投射到屏幕上的像、小孔成像所成的像。
(2)虚像
①形成原理:由实际光线的反向延长线会聚而成,并非实际光线真正会聚。比如,物体发出的光线经平面镜反射后,反射光线的反向延长线相交形成的像就是虚像。
②特点:不能被光屏承接,只能用眼睛直接观察。通常是放大或等大的(如放大镜成的虚像为放大的,平面镜成的虚像与物体等大)。
例子:平面镜所成的像、放大镜看到的像、水面倒影。
(五)经典例题
例1.关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A. 像为实像,能用光屏承接 B. 像的大小随物体远离镜面而变小
C. 像与物到镜面的距离相等 D. 成像原理是光的直线传播
【答案】:C
【解析】:平面镜成虚像,不能用光屏承接,A错误;像与物大小始终相等,与物体到镜面的距离无关,B错误;成像原理是光的反射定律,D错误;像与物到镜面的距离相等是平面镜成像的核心特点之一,C正确。
例2.探究“平面镜成像特点”实验中,选用薄玻璃板替代平面镜的主要原因是( )
A. 玻璃板反光性更强 B. 便于确定像的位置
C. 玻璃板比平面镜便宜 D. 能成更清晰的像
【答案】:B
【解析】:玻璃板既能反射光线成像,又能透光,可透过玻璃板观察到后面的蜡烛,从而准确确定像的位置,这是选用它替代平面镜的关键原因,B正确;其他选项均不是主要目的。
例3.下列现象中,利用平面镜成像原理的是( )
A. 太阳灶加热食物 B. 汽车后视镜扩大视野
C. 牙医用小镜子检查牙齿 D. 路灯下的影子
【答案】:C
【解析】:太阳灶利用凹面镜的会聚作用,A错误;汽车后视镜是凸面镜,利用其发散作用扩大视野,B错误;牙医的小镜子是平面镜,利用成像原理观察牙齿内侧,C正确;影子是光的直线传播形成的,D错误。
例4.2025年智能汽车技术取得新突破,其车内的电子后视镜利用了光的反射原理。以下关于电子后视镜成像,判断正确的是( )
A. 成倒立的实像 B. 成正立的实像 C. 成倒立的虚像 D. 成正立的虚像
【答案】:D
【解析】:平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像,电子后视镜利用光的反射成像原理与平面镜相同 ,所以成正立的虚像。
例5. 如图所示,猴子看见月亮在井中,就要去捞,结果什么也没捞到,关于水中月亮离水面的远近,以下说法中正确的是( )
A. 月亮就在水的表面上 B. 井有多深,月亮就有多深
C. 和猴子的眼睛到水面的距离相等 D. 和天上月亮到水面的距离相等
【答案】D
【解析】因为平面镜成的像和物体到镜面的距离相等,所以水中月亮离水面的距离和天上月亮到水面的距离相等。故选D。
例6. 一个人站在平面镜前,当他离开平面镜越来越远时( )
A. 像越来越小,像离人的距离变大 B. 像越来越小,像离人的距离变小
C. 像大小不变,像离人的距离变小 D. 像大小不变,像离人的距离变大
【答案】D
【解析】平面镜成的像与物的大小相同,所以当人远离还是靠近镜面时,像的大小是不变的;由于像与物到镜面距离相等,所以他离镜面越远,像离镜面也越远,像离人的距离变大,故D选项正确.
例7. 要让一支铅笔跟它在平面镜中的像在一条直线上,它跟平面镜的夹角应是( )
A. 10° B. 30° C. 45° D. 90°
【答案】D
【解析】当铅笔和平面镜垂直时,铅笔跟它在平面镜中的像在一条直线上。所以要让一支铅笔跟它在平面镜中的像在一条直线上,它跟平面镜的夹角应是90°。故选D。
例8. 测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示,让被测者对着镜子背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是( )
A.3m B. 4m C. 5m D. 6m
【答案】B
【解析】由图可知,视力表与平面镜的距离为根据平面镜成像规律可知,此时视力表的像距平面镜的距离为3m,则此人看到视力表的像离他的距离是故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
例9. 若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是________m,像到人的距离是________m.若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,则像高________m,像到镜的距离是________m.当他远离平面镜,像将________(填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】 1.6 1 1.6 2.5 不变
【解析】根据平面镜成像的特点解答:若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,困为平面镜成等大的像,所以此人在镜中的像高是1.6m;像和物体到镜面的距离相等,所以像到人的距离是1m;若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,像高不变仍为1.6m,人到的镜面的距离为:,所以像到镜的距离也是2.5m;当他远离平面镜,像的大小与物距无关,所以像将不变.
例10.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在 (选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像。
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)移去蜡烛B,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”)。
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是 。
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是 (选填字母代号)。
A.蜡烛成像仍在B处 B.蜡烛成像在B处右侧 C.蜡烛无法通过玻璃板成像
【答案】(1)便于确定像的位置(2)A(3)不变 (4)虚像 (5)玻璃板与桌面不垂直 (6)A
【解析】 (1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚地看到放在后面的B蜡烛,便于确定像的位置。(2)实验时,小芳同学应在蜡烛A这一侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,由于像的大小与物体大小相同,蜡烛在玻璃板所成像的大小不变。(4)取走蜡烛B,在其所在的位置放置一光屏,光屏上不能接收到蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的像是虚像。(5)如果玻璃板与桌面不垂直,蜡烛A所成的像可能偏高或偏低,这样蜡烛B与蜡烛A的像就无法重合了。(6)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,蜡烛A位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与物体的对称轴上,像的位置不变。
五.课堂检测
1.随着5G技术发展,2025年远程办公设备更加先进,其中视频会议设备的摄像头旁有个小平面镜。当调整平面镜角度时,下列说法正确的是( )
A. 能改变入射光的传播方向 B. 能改变像的大小
C. 能成倒立的像 D. 平面镜成像原理是光的折射
【答案】:A
【解析】:平面镜可以改变光的传播方向,A正确;平面镜成像时像与物等大,不能改变像的大小,B错误;平面镜成正立的像,C错误;平面镜成像原理是光的反射,D错误。
2. 关于平面镜成像的特点及其实验探究,下列说法正确的是( )
A. 使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实
B. 将蜡烛靠近玻璃板的同时像将远离玻璃板
C. 做多次实验获得多组数据是为了减小误差
D. 平面镜成像大小与物体到平面镜的距离有关
【答案】A
【解析】A、光屏能承接实像,虚像不能承接在光屏上,使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实,故A正确;B、像与物到平面镜的距离相等,将蜡烛靠近玻璃板的同时像也会靠近玻璃板,故B错误;C、做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律,故C错误;D、平面镜成像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关,故D错误.故选A.
3.小丽面向穿衣镜,站在镜前60cm处,镜中的像与她相距( )
A. 30cm B. 60cm C. 90cm D. 120cm
【答案】D
【解析】根据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,小丽站在穿衣镜前60cm处,此时物距为60cm,则像距为60cm,那么镜中的像到小丽本人的距离为60cm+60cm=120cm,故D正确为答案;应选D.
4. 在《资治通鉴》中记载“人以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以见兴替”.表明我们的祖先就会用磨光的铜面作为镜子,观察自己的像.人在铜镜中所成的像是
A. 缩小的实像 B. 等大的实像 C. 放大的虚像 D. 等大的虚像
【答案】D
【解析】铜镜所成的像是由于光的反射形成的,属于平面镜成像.根据平面镜成像的特点,像与物大小相等,像与物到镜面的距离相等,是等大的虚像.故选项D正确为答案.选项A、B、C不符合题意.
5.如图,照镜子时人的位置保持不变,如果不小心镜子裂开成两半,则人通过上、下两半面镜子( )
A. 不能成像了 B. 只能各成一半的像
C. 都成完整的像,且像在相同位置 D. 都成完整的像,且像在不同位置
【答案】C
【解析】因为平面镜成像的特点是:像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像、物关于平面镜对称.所以,当镜子分开后,人在两个镜子中都成完整的像,且两个像在同一位置.所以:A.不能成像了,错误;B.只能各成一半的像,错误;
C.都成完整的像,且像在相同位置,正确;D.都成完整的像,且像在不同位置,错误.
6. 如图所示,在“探究平面镜成像特点”实验中,下列叙述正确的是( )
A. 蜡烛在玻璃板中成的是实像 B. 蜡烛在玻璃板中成的像比实物大
C. 蜡烛移近玻璃板时,像会远离玻璃板 D. 蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等
【答案】D
【解析】A.平面镜所成的像是虚像,故A错误;B.平面镜所成的像与物大小相等,蜡烛在玻璃板中成的像与实物大小相等,故B错误;C.平面镜所成的像与物到镜面的距离相等,蜡烛移近玻璃板时,像会移近玻璃板,故C错误;D.蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等,故D正确为答案。故选D。
7. 如图所示,两个平面镜L1和L2平行竖直放置,两镜相距 S,物体 A在两镜之间,A在L1中的像是A1, A在L2中的像是 A2. 已知 A1、A2相距S1, 当物体A在两镜之间移动时,A在两镜里成的像的距离S1的变化情况是( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 不能确定
【答案】B
【解析】根据平面镜成像中,物像到平面镜的距离相等,所以,所以,,所以,所以.无论A点在两个平面镜的哪个位置,两个像点之间的距离都是相等的.
故选B.
8. 小丽同学站在平面镜前2 m处,她看到镜中自己的像是由于光的______现象形成的,她的像到镜面的距离为______m;现将一块和平面镜一般大的木板放在镜子后面1 m处,这时她_______(填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
【答案】 反射 2 仍能
【解析】平面镜成像的原因是由于光的反射现象形成的与物体等大的虚像;由平面镜成像的特点知,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,所以,她的像到镜面的距离为2m;由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的,故在镜后放一物体并不妨碍光的反射,同时也不会妨碍成像,所以这时她仍能在镜中看到自己的像.
9.如图所示,画出物体AB在平面镜中的像.
【答案】
【解析】平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所成的像是虚像;如图:
10. 下面是小红进行“探究平面镜成像特点”的活动过程:
(1)组装仪器时,如图所示,要使玻璃板与水平桌面的白纸相互_____(选填“平行”或“垂直”);
(2)在实验中,小红看到两个不重合的蜡烛A的像,为了消除这个影响,下列做法可行的是___(选填序号);
A.换用较薄的玻璃板 B.换用较厚的玻璃板 C.调整观察蜡烛A的像的角度
(3)消除影响后,移动蜡烛A逐渐靠近玻璃板,观察到它的像的大小___(选填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)实验中,移去在蜡烛A成像位置处的蜡烛B,在其原来位置放一光屏,发现光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是_____(选填“实”或“虚”)像。
【答案】 (1)垂直 (2) A (3)不变 (4)虚
【解析】(1)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有与桌面垂直,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以实验时,应使玻璃板与水平桌面垂直。(2)厚玻璃板有两个反射面,都会发生反射现象,反射光线的反向延长线都会会聚成像,玻璃板越厚,两个像距离越远,两个像越清晰;因此实验时需采用很薄的玻璃板,使两个反射面成的像几乎重合,使实验简单化,故选A。(3)将蜡烛逐渐远离玻璃板时,蜡烛大小不变,根据物像大小相等,所以蜡烛像的大小不变。(4)当蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合时,撤去蜡烛B并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏,光屏上不能承接到像,因为平面镜成虚像,虚像不能用光屏承接。
六.课后作业
(一)完成知识清单
1.认识平面镜
(1)生活中,像平静的水面、______、______等都可以看成平面镜。
【答案】:建筑物外面的玻璃幕墙;舞蹈练功房里的大镜子;
(2)平面镜成像时,把能够呈现在光屏上的像叫做______,把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做______ 。
【答案】:实像;虚像
2.探究平面镜成像特点
(1)实验器材:__________、白纸、两根______的蜡烛、火柴、______、支架 。
【答案】:薄玻璃板;相同;刻度尺
(2)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是:使用玻璃板,既可以______ ,又可以看到后面的蜡烛是否与像完全重合,这是运用了“______”。
【答案】:成像;等效替代法
(3)准备两支完全一样蜡烛的目的是:便于验证像与物体______是否相等。
【答案】:大小
(4)确定像的位置方法:把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿另一支未点燃的蜡烛放在成像的位置,直到看上去与像______ ,这个位置就是像的位置。
【答案】:完全重合
(5)判断平面镜后面的蜡烛与像完全重合的方法:在玻璃板的前面,改变眼睛的位置,直到从不同位置看起来后面的蜡烛好像被______ 。
【答案】:点燃
(6)实验步骤:
①在桌面上铺一张白纸,沿着纸中间的直线上______放置一块玻璃板作为平面镜 。
【答案】:竖直
②在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,移动玻璃板后的那支相同的未点燃的蜡烛,直到看上去好像被点燃一样,此时玻璃板后蜡烛的位置就是像的位置,然后记下两支蜡烛的位置 。
移开玻璃板,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,记录下来,再观察它们是否与镜面______ 。把测量结果填在表格中。
【答案】:垂直
③改变点燃的蜡烛的位置,重做几次实验 。在玻璃板的后面像的位置放一张白纸,白纸上______(选填“能”或“不能” )呈现出像,说明平面镜成的是______像。
【答案】:不能;虚
(7)平面镜成像的特点:像与物到镜面的距离______;像与物的大小______;像与物关于镜面______;平面镜所成的像是______像。
【答案】:相等;相同;对称;虚
3.平面镜作图(用对称法)作图步骤:
①过S点作平面镜的______(像与物的连线跟镜面垂直),用虚线;
【答案】:垂线
②取点S′,让S′到镜面的距离______S到镜面的距离(像到镜面的距离与物到镜面的距离相等);
【答案】:等于
③用虚线画出像点S′(像与物大小相等)。
4.平面镜的应用和光污染
(1)平面镜的应用:
①利用平面镜______ 。如练功房内,演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿;家庭用的穿衣镜;医生用来检查牙齿的小镜子等。
【答案】:成像
②利用平面镜可以改变光的______ 。如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等,都利用到了平面镜能改变光路的特点;修建体育馆和高大建筑物时,利用平面镜把太阳光反射到室内,改善光照条件等 。
【答案】:传播方向
③利用平面镜来扩大______ 。理论上,在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜,能使人感觉到空间增大了一倍。
【答案】:视觉空间
(2)光污染:在日常生活中,建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等表面光滑的物体,这些物体的表面都会发生______,强烈的反射光进入人眼,干扰人们的正常生活,这就是一种光污染。
【答案】:反射
(二)强化训练
一.选择题
1. 图1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.
【答案】D
【解析】由平面镜成像规律可知像和物关于平面镜对称,我们可以选取“L”上几个特殊点,用刻度尺去找到其关于镜面对称点。也可将像将“L”沿镜面这条线对折,能重合的就是正确答案,故D正确。
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
【答案】D
【解析】过12点与6点作一条直线,作出表针关于这条直线的对称图形,如图: 也可从图中像的后面观察可知,准确的时间应该是1点15分,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
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
【答案】B
【解析】汽车夜间行驶时,若驾驶室开灯,车前的挡风玻璃相当于平面镜,会使司机看到车内物体形成的虚像,妨碍司机的视线,使驾驶员看不清车前较暗的路况,容易发生交通事故;故选项ACD错误,B正确.故选B.
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
【答案】D
【解析】因为玻璃既透明,又具有平面镜的作用,所以当挡风玻璃竖直安装时,平面镜形成的像正好在视线的正前方,会造成司机视线模糊,形成事故;根据平面镜成像的特点可知,物体与像关于平面镜对称,所以当倾斜安装时,形成的像在车的前上方,排除因平面镜成像造成的不安全因素,不会影响司机的视线.故选D.
5.在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋.小明做一下动作,能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是( )
A. 站在原地下蹲 B. 保持直立靠近“试鞋镜”
C. 站在原地竖直向上提起一只脚 D. 保持直立远离“试鞋镜”
【答案】A
【解析】A.站在原地下蹲,可以看到镜中的鞋;故A符合题意;B.保持直立靠近“试鞋镜”,如果原来看不到,靠近后依然无法看到.故B不符合题意;C.站在原地竖直向上提起一只脚,入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像.故C不符合题意;D.若人离镜子远一些,像也会离镜子远一些,同时入射角减小,入射光线与反射光线的夹角减小(反射光线偏低),反射光线始终在眼睛的下方,故不能看到新鞋的像.故D不符合题意.
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
【答案】C
【解析】A.实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置,故A正确,不符合题意;B.在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以在比较黑暗的环境中进行实验,故B正确,不符合题意;C.寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像,故C错误,符合题意;D.平面镜所成的像,物像等大,蜡烛燃烧较长时间后蜡烛A的像与蜡烛B不再重合,故D正确,不符合题意。故选C。
7.为了探究平面镜成像特点,小明将一块厚度为0.5cm的玻璃板(P、Q两个平面都是可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验.实验中,下列说法不正确的是( )
A. 为了使像更清晰,该实验最好在较暗的环境中进行
B. 透过玻璃板看到蜡烛2个清晰的像,其中A'处的像是蜡烛通过P平面成像得到的
C. 多次改变蜡烛的位置,记录U和V,U比V总大0.5cm,原因是把Q到A'的距离当成像距
D. 移去后面的蜡烛,并在原位置上放一个光屏,能看到光屏上所成的正立的像
【答案】D
【解析】A. 在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮.所以在比较黑暗的环境中进行实验,故A正确;B. 根据物体在平面镜中成像,物像到平面镜的距离相等,通过测量,可以得到A和A′到平面镜P面的距离是相等的,所以A′是蜡烛A通过玻璃板P面的成像得到的,故B正确;C. 玻璃板有两个反射面,两个反射面都能成像,测量时把像A′到玻璃板Q面的距离作为像距,像距测量错误,忽略了玻璃板的厚度,故C正确;D. 实像能在光屏上承接,虚像不能,而平面镜成的是虚像,所以在光屏上不能成正立的像,故D错误.故选D.
8. 如图所示,物体高,平面镜高,物体到平面镜的距离为.下列关于物、像、镜的说法中,正确的是( )
A. 物体通过该平面镜不能成完整像 B. 像高与平面镜的高相同,为
C. 物体与像的距离为 D. 像高与物体的高相同,为
【答案】D
【解析】A.无论平面镜大小如何,一定能成完整的像,只是有时我们看不到完整的像,A错误;BD.像和物体的大小相同,像高1.6m,B错误D正确;C.根据物像到平面镜等距,物体与像的距离为4m,C错误.
9. 如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图.下列能改变像位置的是( )
A. 竖直上移玩具鸟 B. 竖直下移平面镜C. 人向平面镜靠近 D. 像与镜间放一木板
【答案】A
【解析】A、竖直上移玩具鸟,玩具鸟相对于平面镜的位置发生变化,因为像和物关于镜面对称所以像的位置也会发生变化,故A正确;B、竖直下移平面镜,C. 人向平面镜靠近 D. 像与镜间放一木板这三种情况中鸟的位置没有发生变化,根据像与物关于镜面对称可知像的位置不会发生变化,故BCD都错,A正确.
10. 如图所示,物体AB直立于平面镜前.现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD,木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A. 只有 AB 下半部分的虚像 B. 不出现 AB 的虚像
C. 只有 AB 下半部分的实像 D. 仍有 AB 完整虚像
【答案】D
【解析】过B点做B关于镜面对称点B′,过A点的任意两条光线沿CD的最下缘射到镜面上,由光的反射定律可作出像点A',连接A'B'如图所示,由图可知,AB在平面镜里仍有AB完整的虚像A′B′;故D选项正确.
11. 如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′,现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中( )
A. 不成像
B. 仍成像,但像下移距离与平面镜下移距离相同
C. 仍成像,但像下移距离是平面镜下移距离的两倍
D. 仍成像,且像还在原来位置
【答案】D
【解析】平面镜所成的像与物体是关于镜面对称的,由题意可知,平面镜只是下移了,并没有改变蜡烛到平面镜的距离,所以也不会改变所成的像到平面镜的距离,像仍会在原来的位置,故应选D
12. 如图所示,一平面镜且与水平方向成45°角,S为一点光源,关于点光源S在平面镜中的虚像S',下列说法正确的是( )
A. 光源S沿水平方向向左运动时,像S'沿水平方向向右运动
B. 光源S沿水平方向向左运动时,像S'沿竖直方向向下运动
C. 光源S沿竖直方向向下运动时,像S'沿竖直方向向上运动
D. 光源S沿竖直方向向下运动时,像S'沿水平方向向右运动
【答案】B
【解析】(1)当光源S沿水平方向向左运动时,由像和物体各对应点到平面镜间距离相等,像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,作图可知,像S′沿竖直方句向下运动,如下图1所示:(2)光源S沿竖直方向向下运动时,由像和物体各对应点到平面镜间距离相等,像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,作图可知,像S′沿水平方同向左运动,如下图2所示:由此可知,只有选项B正确.故选B.
二.填空题
13.小明站在平面镜前2m处,他在镜中的像到他的距离是______m;当他向平面镜靠近0.5m,他在镜中的像大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);若他以1m/s的速度沿平行于平面镜的方向移动,他的像相对于他的速度是______m/s。
【答案】:4;不变;0
【解析】:根据平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等,小明站在平面镜前2m处,像到平面镜也是2m,所以像到他的距离是4m ;像与物大小相等,所以当他靠近平面镜时,像大小不变;当他沿平行于平面镜方向移动时,像也沿平行于平面镜方向移动,且速度相同,所以像相对于他的速度是0m/s。
14.在探究平面镜成像特点的实验中,用______代替平面镜,目的是______;实验中,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到______,此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置。
【答案】:玻璃板;便于确定像的位置;蜡烛B与蜡烛A的像完全重合
【解析】:在该实验中用玻璃板代替平面镜,因为玻璃板既能反射光成像,又能透光看到玻璃板后面的情况,便于确定像的位置;当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置,这样可以比较像与物的大小关系。
15.检查视力时,视力表挂在被测者头部后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。若视力表距平面镜3m,被测者距平面镜2m,则视力表在镜中的像与被测者相距______m;若视力表全长为0.8m,则视力表在镜中的像的长度为______m;像的左右与视力表相比______(选填“相反”或“相同”)。
【答案】:5;0.8;相反
【解析】:视力表距平面镜3m,像距平面镜也是3m ,被测者距平面镜2m,所以像与被测者相距3 + 2 = 5m;根据平面镜成像特点,像与物大小相等,所以视力表像的长度也是0.8m;平面镜成像时,像与物关于镜面对称,所以像的左右与物体相比是相反的。
16.某人站在穿衣镜前1.5m处,他在镜中像到镜面的距离是______m;当他向镜前进0.5m后,人与像间的距离变为______m;他在镜中的像______(选填“能”或“不能”)用光屏承接。
【答案】:1.5;2;不能
【解析】:平面镜成像时,像与物到平面镜距离相等,人站在穿衣镜前1.5m处,像到镜面距离也是1.5m;人向镜前进0.5m后,人距平面镜1.5 - 0.5 = 1m,像距平面镜也是1m,人与像间距离为1 + 1 = 2m;平面镜成的是虚像,虚像不能用光屏承接 。
17. 在“探究平面镜成像特点”实验中,为了比较像与物的大小关系,应选取两支______的蜡烛;实验中如果将玻璃板向蜡烛A倾斜,蜡烛A的像会______(选填“向上”或“向下”)移动;若用光屏代替蜡烛B,在光屏上______(选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
【答案】:完全相同;向上;不能
【解析】:为了比较像与物大小关系,要选取两支完全相同的蜡烛,便于通过重合来比较;如果将玻璃板向蜡烛A倾斜,根据平面镜成像像与物关于镜面对称,蜡烛A的像会向上移动;平面镜成虚像,不能用光屏承接,所以光屏上不能看到蜡烛A的像。
18. 检查视力时,人眼要与视力表保持5m的距离.如图所示,视力表放在被测者头部后上方,则被测者要面向平面镜且距离平面镜________m才能进行视力的检查.当人靠近平面镜时,镜中视力表的像的大小将________.
【答案】 2 不变
【解析】由图知:视力表到平面镜的距离是3m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是3m,视力表与像的距离为6m; [2]检查视力时,人眼要与视力表的像保持5m的距离,故人到平面镜的距离是:平面镜所成的像与物体是等大的,当人逐渐靠近平面镜时,视觉上感觉像在变大,但实际上像的大小并没有变,以他在平面镜中像的大小不变.
19. 若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,则此人在镜中的像高是____m,像到人的距离是_____m.若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,则像高_____m,像到镜的距离是_____m.当他远离平面镜,像将____(填“变大”、“变小”或“不变”).
【答案】1.6 1 1.6 2.5 不变
【解析】根据平面镜成像的特点解答:若一个身高1.6m的人站在竖直挂置的大穿衣镜前0.5m处,困为平面镜成等大的像,所以此人在镜中的像高是1.6m;像和物体到镜面的距离相等,所以像到人的距离是1m;若此人以1m/s的速度远离平面镜走2s,像高不变仍为1.6m,人到的镜面的距离为:,所以像到镜的距离也是2.5m;当他远离平面镜,像的大小与物距无关,所以像将不变.
20. 如图甲、乙两图都是时钟在平面镜中成的像,它们的实际时间是甲_____;乙______。
【答案】 ①. 3:40 ②. 12:05
【解析】作出表的左右对称图形,如图所示:
图对称图形可以读出甲表的时刻是3:40,乙表的时刻是12:05。
三.解答题
21.作图题
(1)平面镜前有一点光源s,做出一条从光源s射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。
(2)如图是某同学自制的一个潜望镜示意图,请画出从潜望镜中看到的物体AB的像
【答案】
【解析】(1)过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,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,如图所示(2)如图物体AB会经过潜望镜的两个平面镜分别成像,根据平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称的特点,分别作出A、B两点关于上面镜面的对称点A'、B',连接A'、B'为物体AB的像;像A'B'会经过下面的平面镜再次成像,同理作出A'B'关于下面镜面的像A"B",则A"B"为从潜望镜中看到的物体AB的像;如图。
22. 图中所示的是为水位测量仪示意图,A点与光屏PQ在同一竖直平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑。
(1)A点与水面相距3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为________ m;
(2)画出在光屏上的B点处形成光斑的光路图(保留作图痕迹);____
(3)若光斑B向右移动了,说明水位________ (填“上升”或“下降”)了。
【答案】 ①. 6 ②. ③. 下降
【解析】(1)A点与水面相距3m,根据平面镜成像中的像和物等距可知像A′和水面的距离是3m,则A与它在水中的像A′之间的距离为3m+3m=6m(2)先通过水面作出发光点A的对称点A′,连接A′B交平面镜于点O,AO为入射光线,OB为反射光线,如下图所示:(3)[若光斑B向右移动了,移动到E点,根据反射定律可知,此时的反射光线FE与OB平行,则说明水位下降了,如下图所示:
23. 如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景:透明玻璃板竖直放在水平桌面上,两支相同的蜡烛A、B竖立在玻璃板两侧,请根据实验回答下列问题:
(1)为了便于观察实验应选在____(填“较亮”或“较暗”)的环境中进行.
(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的____关系.
(3)实验中,测得蜡烛A到玻璃板的距离为5 cm,移动蜡烛B,使它与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B到玻璃板的距离为____cm.
(4)实验中若移开蜡烛B,用白纸做光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察白纸,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是___(填“虚像”或“实像”).
(5)实验中,小红发现玻璃板后出现两个蜡烛A的像,其原因是她选用的玻璃板____(填“太厚”或“太薄”).
【答案】 (1)较暗 (2)大小 (3)5 (4)虚像 (5)太厚
【解析】(1)实验环境应选放在较暗的地方,这样增加烛焰、像与环境的对比度,使观察效果更明显.(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系.(3)根据平面镜的成像规律可知,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同,故像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同都为5cm(4)实验中若移开蜡烛B,用白纸做光屏放在像的位置,不通透过玻璃板,直接观察白纸,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚而成的,所以不能成在光屏上.(5)实验中,小红发现玻璃板后出现两个蜡烛A的像,其原因是她选用的玻璃板太厚,两个玻璃面都反射光成的两个像.故答案为(1)较暗;(2)大小;(3)5;(4)虚像;(5)太厚.
24. 为了探究平面镜成像特点,小明准备了图甲所示的实验器材:
(1)实验时,小明应选_____作为平面镜(填字母),这样选择的目的是便于_____.
(2)为了比较像与物的大小关系,小明应选_____两支蜡烛(填字母).
(3)实验时镜面与桌面必须_____.
(4)实验中小明把光屏放在烛焰所成像的位置上,他在光屏上并没有看到烛焰的像,说明平面镜所成的像是_____像.
(5)实验结束后,小明无意间从平面镜中看到墙上的电子钟的像如图乙所示,这时的时间是_____.
【答案】 (1)G 确定像的位置 (2)BC (3)垂直 (4)虚 (5) 10:35
【解析】(1)在本实验中要验证像与物体的大小相等,所以应选透明的玻璃作为平面镜,这样可以方便地确定像所在的位置;(2)他应选用两支相同的蜡烛来验证像与物体的大小相等这一结论;(3)为了保证像与物体的连线与桌面平行,所以应让镜面与桌面必须垂直;(4)由于平面镜所成的像是虚像,所以这个像无法用光屏来接收,在光屏上不能成像;(5)平面镜所成的像与物体关于镜面是对称的,所以在镜中看到像与物体的左右正好相反,故可以从纸的反面来看,可读出正确的读数应为10:35.
25.小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材
(1)为便于观察,该实验最好在________ 环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时.也能观察到 ________ ,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题.
(2)在探究活动中对玻璃板放置的要求是:________ ;这样做的好处是________
(3)选择蜡烛A和B的要求是:________ ;这样做的好处是________
(4)实验中刻度尺的作用:________
(5)小组的同学经过多次实验,这样做的目的是:________
(6)如果在图1a中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕,则白纸板上将________ (填写“有”或“没有”)蜡烛的像,所成的像是________ 像.
(7)如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动,那么像的大小将________ (填“变大”、“变小”或“不变”).
(8)图2是小军本人,他在进行实验时,从镜中也观察到了自己的像.那么他在镜中看到自己的像应是图3中的________ (填序号).
【答案】(1)较黑暗;B蜡烛(2)玻璃板必须与水平桌面垂直;保证玻璃板竖直放置另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合;(3)完全相同;便于比较物像大小关系;
(4)测量物像到平面镜的距离(5)得出普遍结论(6)没有;虚(7)不变(8)A
【解析】:(1)因蜡烛是点燃的,所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像.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玻璃板.(2)玻璃板必须与水平桌面垂直,即保证玻璃板竖直放置另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合,才可以比较物像大小.(3)实验中用完全相同的两个蜡烛,便于比较物像大小关系;(4)刻度尺可以测量物像到平面镜距离,便于比较物像到平面镜距离关系(5)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,目的:多次实验,归纳得到普遍结论(6)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,当移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像(7)经实验验证,像与物大小相同,不论物体靠近还是远离玻璃板,像的实际大小都是不变的(8)方法一:根据物像连线与镜面垂直,物像到平面镜距离相等,物像大小相等,作出数字的实际情况,确定小军在平面镜中的像.如图.
方法二:把试卷翻过来,观察小军在平面镜中的像.最终可得,图象A是正确的.
26.阅读下列材料,回答问题。
2025年9月,中国科研团队成功研制的全超导磁体系统实现35.1特斯拉稳态强磁场,刷新世界纪录。在该系统的光学监测模块中,高反射率平面镜发挥着关键作用,可精准反射激光束以监测磁场稳定性。这种应用与古诗词中的光学智慧一脉相承,如刘禹锡笔下“湖光秋月两相知,潭面无风镜未磨”,将平静湖面比作未打磨的镜子,暗含平面镜成像原理;孟浩然“江清月近人”的名句,也因江水如镜,使月影与月关于水面对称,让人倍感亲近。
在“探究平面镜成像特点”的实验中,某同学模拟上述场景,将薄玻璃板作为平面镜,蜡烛A作为“明月”,探究其成像规律。实验环境为较黑暗的房间,便于清晰观察像的位置;移动未点燃的等大蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合,以比较像与物的关系。
(1)材料中“潭面无风镜未磨”的“潭面”和超导磁体系统中的“平面镜”共同特征是:表面能发生_______,从而形成像;其成像的原理是_______。
(2)在探究“平面镜成像特点”的实验中,选择薄玻璃板而非厚玻璃板的主要原因是( )
A. 薄玻璃板成像更清晰 B. 避免玻璃板两个表面成的像相互干扰
C. 薄玻璃板更易竖直放置 D. 薄玻璃板反射光的能力更强
(3)若蜡烛A到薄玻璃板的距离为5cm,要使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,蜡烛B到玻璃板的距离应是( )
A. 2.5cm B. 5cm C. 10cm D. 无法确定
(4)关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A. “江清月近人”中,人靠近江面,月影会变大
B. 超导磁体中的平面镜所成的像为实像
C. 蜡烛A的像与蜡烛A关于玻璃板对称
D. 光屏能承接蜡烛A在平面镜中的像
(5)下列应用中,与超导磁体中平面镜“反射光线”原理不同的是( )
A. 化妆镜 B. 潜望镜 C. 汽车观后镜(凸面镜) D. 牙医用的反光镜
【答案】(1)镜面反射;光的反射;(2)B;(3)B;(4)C; (5)C。
【解析】(1)平静的潭面和平面镜表面都较为光滑,能发生镜面反射;平面镜成像的核心原理是光的反射定律,即光线照射到镜面后遵循反射规律形成像。(2)厚玻璃板的两个表面都会发生反射并成像,两个像会相互干扰,影响实验观察;薄玻璃板可最大限度减小这种干扰,故选择薄玻璃板,答案为B。(3)平面镜成像的特点之一是像与物到平面镜的距离相等。蜡烛A到玻璃板距离为5cm,其像到玻璃板距离也为5cm,因此蜡烛B需放在距玻璃板5cm处才能与像重合,答案为B。(4)A选项,平面镜成像中像与物大小相等,人靠近江面月影大小不变,“月近人”是视觉效果;B选项,平面镜所成的像为虚像,无法用光屏承接;C选项,像与物关于平面镜对称,符合成像特点;D选项,虚像不能被光屏承接。故答案为C。(5)超导磁体中平面镜利用了平面镜成像及反射光路的原理。A、B、D均为平面镜的应用;C选项汽车观后镜是凸面镜,利用凸面镜发散光线的特点,与平面镜原理不同,答案为C。
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