3.3 平面镜成像特点（高效培优讲义）物理沪粤版2024八年级上册

第3节 平面镜成像特点 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 探究平面镜成像的特点 1 题型2 平面镜的应用 3 题型3 凸面镜与凹面镜 6 题型4 平面镜作图 9 【能力培优练】 18 【链接中考】 26 【重难题型讲解】 题型1 探究平面镜成像的特点 1． 探究平面镜成像的特点 （1）选两只同样大小的蜡烛是为了研究像、物大小的关系； （2）玻璃板的特点：透明，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置。 （3）从玻璃板的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像。 （4）如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，以后无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。 【探究归纳】平面镜成像的特点（1）像和物体大小相等；（2）平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等；（3）像和物体的连线与镜面垂直；（4）平面镜成的像是正立、等大的虚像。 ★特别提醒 对称规律：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 2．实像和虚像 （1）实像：物理学中，把能够呈现在光屏上的像叫做实像。 （2）虚像：把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做虚像。物体通过平面镜所称的像是虚像。 P P’ P P′ 虚像：它不是由实际光线会聚而成，是由反射光线的反向延长线相交而形成。虚像是不能呈现在光屏上的。 【典例1-1】某同学利用如图甲所示装置“探究平面镜成像特点”。他先在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在白纸上，然后把蜡烛A点燃放在玻璃板前面，接着另取一支未点燃的相同蜡烛B，在玻璃板后面缓慢移动，直到从玻璃板前面不同位置观察时，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 (1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 ； (2)蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小 ； (3)该同学改变蜡烛A的位置，重复上述步骤，再做两次实验，三次实验记录的像与物对应点的位置如图乙所示，说明 ； (4)该同学取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明物体在平面镜中成的是 （选填“实”或“虚”）像； (5)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像 （选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2)相等 (3)像与物到镜面的距离相等 (4)虚 (5)不动 【解析】（1）用透明的玻璃板，既能成像，又可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。 （2）蜡烛A和蜡烛B完全相同，蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等。 （3）如图乙，把白纸沿着玻璃板的位置对折，会观察到像与物的对应点完全重合，这表明像到镜面的距离与物体到镜面的距离是相同的。 （4）实像能用光屏承接，虚像不能。该同学取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明物体在平面镜中成的是虚像。 （5）平面镜成的像与物关于平面镜对称。如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，蜡烛A和镜面的位置不变，则观察到蜡烛A的像不动。 【典例1-2】身高1.65m的小明站在浴室的平面镜前0.6m处，他镜中的像和他相距 m；若他远离平面镜后退1m，则镜中像高 m。 【答案】1.2 1.65 【解析】平面镜成像时，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等，小明站在浴室的平面镜前0.6m处，则像与镜面的距离也为0.6m，故镜中的像与他相距0.6m+0.6m=1.2m 平面镜所成的像与物体大小相同，小明的身高是1.65m，在平面镜中像的大小为1.65m，若他远离平面镜后退1m，镜中的像的大小不变，仍然是1.65m。 跟踪训练1 关于“大黄鸭”在水中的倒影，下列各图中正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】平静的湖面相当于平面镜，根据平面镜成像特点可知，像和物体各对应点相对于平面镜轴对称，即大黄鸭和大黄鸭的像关于湖面对称，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 跟踪训练2 图所示，是从竖直平面镜中看到身后墙上石英钟的像，则此时石英钟指示的实际时间应是（ ） A．1∶50 B．11∶10 C．2∶50 D．10∶10 【答案】A 【解析】平面镜成像中，像与物关于镜面对称，故可以画出图中石英钟的像对应的石英钟指示的实际时间，如图所示： 故实际时间是1∶50，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 跟踪训练3 小红同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，如图将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，在此实验中： 实验次数 物体到平面镜的距离/cm 像与物的大小比较 1 7 7 等大 2 6 6 等大 3 3 3 等大 (1)实验步骤a、b、c、d的合理顺序是 （填字母）； a.在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜； b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置A1'； c.改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置A2、A2'；A3、A3'（如图2）。 d.点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置A1； (2)如表，某同学将实验数据填入下表，请将表头中空白部分填上合适的内容是 ； (3)用玻璃板替代平面镜做实验的目的是 ；如果玻璃板与桌面不垂直，会产生的弊端是 ； (4)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前 （填“能”或“不能”）看见蜡烛A的像； (5)实验结束，小红离开实验室，走近自动感应玻璃门时，门自动平移打开，则她在玻璃门中的像将 （填“随”或“不随”）门平移。 【答案】(1)a、d、b、c (2)像到平面镜的距离/cm (3)便于确定像的位置 无论怎样移动蜡烛B都不能与A的像完全重合 (4)能 (5)不随 【解析】（1）合理顺序应为：先铺白纸，立玻璃板（a），点燃蜡烛放玻璃板前，记录位置（d），放未点燃蜡烛找像的位置（b），改变位置重复实验（c），所以顺序是adbc。 （2）由表中数据：第一列：实验次数，第二列：物体到平面镜的距离/cm，第三列：7、6、3 ，应该是像到平面镜的距离/cm，第四列：像与物的大小比较。 （3）玻璃板透明，便于确定像的位置。如果玻璃板与桌面不垂直，蜡烛的像可能呈现在桌面以上或以下，导致另一支蜡烛无法与像重合也就是找不到像的位置。 （4）平面镜成像是光的反射形成的虚像，木板挡住玻璃板背面，不影响前面的反射光，所以能看到蜡烛的像。 （5）小红靠近时，玻璃门横向平移打开，是门所在的平面（玻璃面）位置在平移，她相对于玻璃的位置发生变化，但玻璃门在打开过程中仍然竖直且与地面垂直（平移不等于转动），所以她在玻璃门中的像不会随门一起平移，而是相对于地面位置不变，但像与人的连线仍垂直于玻璃面。 题型2 平面镜的应用 实例 现象 作用 演员正在训练 平面镜成像 万花筒中奇妙的图形 牙医正在拔牙 潜望镜工作原理图 平面镜改变光路 自行车尾灯原理图 汽车后视镜通过平面镜反射光线扩大视野 【归纳总结】平面镜的应用主要是两方面：①成像；②改变光路。 【典例2-1】如图所示是由两块平面镜组成的简易潜望镜的示意图。通过它观察物体AB，看到的是（ ） A．倒立、放大的虚像 B．正立、等大的虚像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的实像 【答案】B 【解析】潜望镜是由两块平面镜组成的，平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像。物体AB发出的光经上面的平面镜反射后，再经下面的平面镜反射，最终进入人眼，所成的像与物体AB相比，是正立、等大的虚像，故B符合题意，A、C、D不符合题意。 故选B。 【典例2-2】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。”如图装置是世界上有记载的最早的潜望镜，图中的大镜是平面镜，插秧人在大镜中成 （选填“虚”或“实”）像，大镜悬挂的高度变大，水盆中所成像的大小 。 A．绳子 B．风筝 C．风 D．手 【答案】虚 不变 【解析】大镜是平面镜，平面镜所成的像是等大的虚像，因此插秧人在大镜中成虚像。 水盆相当于一面镜子，光传播到大镜表面发生反射，反射光线到达水盆中后再次反射形成虚像，因此水盆中所成的是插秧人的虚像。平面镜成像时，像和物体大小相等，像的大小不随物距变化而变化，因此大镜悬挂的高度变高，插秧者距离大镜子的距离变远，水盆中所成的像大小不变。 跟踪训练1 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 【解析】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。 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。 跟踪训练2 请同学们仔细观察我们乘坐的校车，会发现车上醒目的地方有反光条，在夜间行车有灯光照射在上面时，反光条就会变得非常明亮，下列哪个应用与反光条的原理不同（ ） A．小孔成像 B．潜望镜 C．照镜子 D．汽车后视镜 【答案】A 【解析】反光条的原理是光的反射现象。 A．小孔成像是利用光的直线传播形成倒立的实像，与反光条的反光原理不同，故A符合题意； BD．潜望镜、汽车后视镜都是利用光的反射原理，与反光条的反光原理相同，故BD不符合题意。 C．照镜子属于平面镜成像，其原理是光的反射现象，与反光条的反光原理相同，故C不符合题意。 故选A。 跟踪训练3 如图所示事例不属于平面镜应用的是（ ） A．利用潜望镜观察海面上的情况 B．利用平面镜扩大视野空间 C．小孔成像 D．舞蹈演员用镜子观察自己的姿势 【答案】C 【解析】A．潜望镜是两块平面镜，利用潜望镜观察海面上的情况，属于平面镜应用，故A不符合题意； B．利用平面镜扩大视野空间是利用平面镜成像，属于平面镜应用，故B不符合题意； C．小孔成像是光沿直线传播的应用，不属于平面镜应用；故C符合题意； D．舞蹈演员用镜子矫正自己的舞姿，属于平面镜应用，故D不符合题意。 故选C。 题型3 凸面镜与凹面镜 有些镜子的反射面是球面的一部分，这类镜子叫做球面镜。利用球面内表面作反射面的镜子叫做凹面镜，利用球面外表面作反射面的镜子叫做凸面镜。 图例 现象 作用 拐弯处的反光镜 凸面镜对光有发散作用 凸面镜简化图 人面对不锈钢勺子的凸面所成的像 利用凹面镜取火种 凹面镜对光有会聚作用, 凹面镜简化图 人面对不锈钢勺子的凹面所成的像 【归纳总结】 凸面镜和凹面镜都是属于面镜。凸面镜对光有发散作用，凹面镜对光有会聚作用。 【典例3-1】有些道路的拐弯处会放一个反光镜，它是 （选填“平面”“凸面”或“凹面”） 镜，它对光线有 作用。太阳灶多用 镜制成。 【答案】凸面 发散 凹面 【解析】道路拐弯处的反光镜主要是为了扩大视野，便于观察周围情况，它是凸面镜，凸面镜对光起到发散作用。 太阳灶需要聚集光线，选凹面镜，凹面镜对光有会聚作用。 【典例3-2】下列情况中，使用凹面镜的是（　　） A．公路拐弯处的反光镜 B．通过潜望镜观看海面上的船 C．汽车的外后视镜 D．手电筒里面的反光镜 【答案】D 【解析】A．公路拐弯处的反光镜是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，能成正立、缩小的虚像，从而获得更宽广的视野。故A不符合题意； B．通过潜望镜观看海面上的船使用的是平面镜，潜望镜内放置的是两块互相平行的平面镜，利用光的反射原理，将海面上的光线两次反射后传入观察者的眼睛。故B不符合题意； C．汽车的外后视镜是凸面镜，与公路拐弯镜同理，凸面镜的发散作用可以提供更广阔的后视范围，减少盲区。故C不符合题意； D．手电筒里面的反光镜是凹面镜，凹面镜对光线有会聚作用。手电筒的灯泡通常放在凹面镜的焦点上，光线经反射后能变成平行光束，射得更远更亮。故D符合题意。 故选D。 跟踪训练1 如图，当汽车在盘山公路AB路段行驶时，司机看不到BC路段的情况；为了能够看到BC路段的情况，于是人们在公路急拐弯B处装上一块 （选填“凸面镜”“平面镜”或“凹面镜”），该镜对光线有 作用（选填“发散”或“会聚”），以减少道路安全事故的发生。 【答案】凸面镜 发散 【解析】为了看到BC路段的情况，人们利用光的反射规律，在公路急拐弯B处装上凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，可以起到扩大视野的作用，以减少事故的发生。 跟踪训练2 在“走进西藏”活动中，小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲） 很好奇。于是他去实验室借来一个凹面镜，将太阳光正对凹面镜照射，发现光路如图乙所示。 (1)由图乙可知，凹面镜对光具有 作用。 (2)请再举出一个利用凹面镜的实例： 。 【答案】(1)会聚 (2)手电筒的反光碗 【解析】（1）由图乙可知，一束平行光经凹面镜反射后，会聚于一点，所以，凹面镜对光具有会聚作用。 （2）在手电筒中，灯泡位于凹面镜的焦点附近。当光源发出的光照射到凹面镜上时，凹面镜会将这些光线反射并平行的向前射出。这样，手电筒就能发出明亮且集中的光束，照亮前方的物体。 跟踪训练3 从凹镜镜面的圆心处发射的光线被凹镜反射后将（　　） A．会聚在焦点处 B．按原来的路线反射回来 C．成为平行光 D．反射后的光线方向难以确定 【答案】B 【解析】过凹镜每一点的法线过凹镜的圆心，从凹镜镜面的圆心处发射的光线与法线重合，此时入射角等于0，反射角也等于0，则反射光线按原来的路线反射回来，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 题型4 平面镜作图 平面镜成像是由光的反射现象形成的。每个物（发光或反光）点，都有其对应的虚像点，虚像用虚线。 S S' 虚像用虚线 图示 类型 作图方法 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系 利用平面镜成像的特点作图：根据平面镜成像的特点“像与物体关于平面镜对称”我们可以通过找对称点的方法来作图。 由于物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像，故像应用虚线画出。 1、用虚线作出过A点垂直于平面镜的垂线，过B点垂直于平面镜的垂线。 2、在垂线上分别找到与A到平面镜的距离相等的点A'， 与B到平面镜的距离相等的点B'。 3、用虚线连接A'B'，画出物体AB的虚像。作图如下： 根据物与像之间的位置关系，画出平面镜 根据平面镜成像，物与像关于平面镜对称，用虚线连接AA'、BB'，做这两条线的垂直平分线，即为平面镜的位置，且平面镜的后面与虚像相对。作图如下： 根据平面镜成像作图找到光源的位置 根据反射光线反向延长线过像点，作出光源的像点S'，再根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。作图如下： 在有遮挡的情况下，判断反射光线的传播范围 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'与不透明物体的右下端井延长，与光屏交于一A；连接S与不透明物体的左下端，与MN交于一点O '，再连接S'O'并延长交于光屏一点B，则AB之间即为能够照亮光屏的范围。作图如下： 【典例4-1】在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】根据平面镜的成像规律可知，像与物关于平面镜对称，由此作出物体AB的两个端点A、B关于平面镜对称的两端点A'、B'，最后用虚线连接这两点，就得到物体AB在平面镜的像，如下图所示： 【典例4-2】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】 【解析】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： 跟踪训练1 请根据平面镜成像特点画出平面镜MN的位置。 【答案】 【解析】根据平面镜成像时像与物关于镜面对称，连接对应的物点和像点作出连线的垂直平分线即为平面镜的位置，如图所示： 跟踪训练2 花式台球运动员常利用“反弹球”绕过障碍物击打目标球：如图为台球桌面局部俯视图，A为障碍物，运动员用球杆击中S球（S球可视为一个点），使S球与球桌边MN碰撞后击中位于PN边的某球（图中未标出），若S球沿直线运动且仅与MN边碰撞一次，请在下图画出S球可能到达PN边的范围。作图请保留必要的辅助线。 【答案】 【解析】球反弹时的路径与光的反射光路相似。根据平面镜成像特点作出作S点关于MN对称的对称点S′；根据平面镜成像原理可知，球的反弹路径的反向延长线必过S′；S球沿直线运动刚好经过障碍物左下角时，在O点与桌边发生碰撞，从S′出发，作S′O的延长线交PN于点a，点a即为S球可到达PN边的最低点；过障碍物的右下角到S′作直线交MN于点O′，连接SO′，并继续延长S′O′交PN于点b，此时点b即为S球可到达PN边的最高点；因此ab为S球可能到达PN边的范围，如图所示： 跟踪训练3 请你面出平面镜，把太阳光竖直反射到井底。（保留作图痕迹） 【答案】 【解析】因将一束太阳光反射到竖井底，所以过入射点作入射光线与反射光线夹角的平分线（即法线），再过入射点作垂直于法线的平面镜，如下图所示： 【能力培优练】 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 【解析】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．小明走近办公楼的自动感应门时，门自动平移打开，他在玻璃门中的像（　　） A．变大，位置随门平移 B．大小不变，位置不变 C．变大，位置与门的平移方向相反 D．大小不变，位置与门的平移方向相反 【答案】B 【解析】自动感应门的玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像规律，像与物体大小相等，无论物体到平面镜的距离如何变化，像的大小始终与物体大小相等。小明大小不变，因此在玻璃门中的像的大小不变；平面镜成像时，像和物体关于镜面对称。自动感应门平移打开时，小明作为 “物体” 位置不变，小明到镜面的距离不变，当门平移时，镜面是沿着自身所在平面移动，小明与镜面之间的垂直距离保持不变，因此，小明在镜中所成像的位置也不会发生改变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．潜望镜利用平面镜将光经两次反射而折向眼中（如图），通过潜望镜看到的是物体（ ） A．倒立缩小的像 B．倒立等大的像 C．正立缩小的像 D．正立等大的像 【答案】A 【解析】潜望镜利用平面镜将物光经两次反射而折向眼中，根据平面镜的成像特点，所成的像都是等大正立的虚像。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．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。”如图装置是世界上有记载的最早的潜望镜，插秧人在大镜中成 像（填“虚”或“实”），若插秧人距离大镜5m，则镜中的像距离插秧人 m，大镜悬挂得越高，所成的像大小 。（填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】虚 10 不变 【解析】潜望镜的本质是平面镜，插秧人在大镜中成虚像。 平面镜成的像，像和物体到镜面距离相等，若插秧人距离大镜5m，则像到镜面距离也为5m，镜中的像距离插秧人10m。 平面镜成的像，像和物体大小相等，大镜悬挂的高度变高，所成的像大小不变。 5．人从平面镜内看到台钟钟面上的指针位置如图所示，则实际时间是（ ） A．4：35 B．7：35 C．4：25 D．7：25 【答案】C 【解析】平面镜成像时像与物体关于镜面对称，把试卷翻过来（相当于从镜子的背面看），此时看到的指针位置对应的时间就是实际时间。从翻过来的试卷上可以看到，时针在4时到5时之间，分针指向5，即25分，所以实际时间是4:25。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 6．如图所示，平面镜M直立在水平地面上，将长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔以2cm/s的速度垂直靠近平面镜，则（ ） A．铅笔的像为虚像，且尖端朝右 B．笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度 C．将M绕O点逆时针转动45°，铅笔的像竖直且尖端朝下 D．将平面镜竖直向上提高2cm，铅笔的像也向上提高了2cm 【答案】C 【解析】A．平面镜所成的像为虚像，由于像与物体关于镜面对称，所以铅笔像的尖端朝左，故A不符合题意； B．若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近，由平面镜成像的规律可知，像也以2cm/s速度向平面镜靠近，且像的大小不变，则笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度，故B不符合题意； C．将M逆时针转动45°，则铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，铅笔的像与平面镜的夹角为45°，则铅笔的像与水平面的夹角为90°，即铅笔的像呈竖直方向。由平面镜成像时像与物体关于镜面对称可知，铅笔的尖端朝下，故C符合题意； D．根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像与物体关于镜面对称。也就是说，物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离始终是相等的，当把平面镜竖直向上提高2cm时，铅笔到平面镜的垂直距离并没有改变，只是镜子在垂直方向移动了位置，铅笔相对其原来位置不变，故D不符合题意。 故选C。 7．如图甲所示为星期天下午小丽同学去配眼镜时检查视力的情景，配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是（ ） A．视力表在平面镜中的像与小丽相距4.6m B．如果小丽以1m/s的速度靠近平面镜，则镜中的像以1m/s的速度靠近她 C．视力表在平面镜中的像是倒立的 D．图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是4:35 【答案】BCD 【解析】A．由图可知，视力表到平面镜的距离为2.7m，由平面镜成像特点可知，视力表所成像到平面镜的距离也为2.7m，则视力表在平面镜中的像与小丽的距离为s=2.7m+(2.7m-0.4m)=5m 故A错误； B．如果小丽以1m/s的速度靠近平面镜，则镜中的像也以1m/s的速度靠近平面镜，以小丽为参照物，像以2m/s的速度靠近她，故B错误； C．视力表在平面镜中的像是正立的虚像，故C错误； D．像与物关于镜面对称，如图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是4:35，故D正确。 故选D。 8．小华站在平面镜前2m处，下列说法不正确的是（  ） A．小华向前走，然后把手指压在玻璃镜面上，发现手指与像相距6mm，则镜面厚6mm B．小华向着镜面以1m/s的速度移动1s后，像距她2m C．晚间照镜子时，为了使像更清晰，可以用手电筒对准自己照射 D．如果平面镜打碎成两半，小华在平面镜中仍能成完整的像 【答案】A 【解析】A．当手指压在镜面上时，手指到反射面的距离为镜面厚度，设为d；根据“物距等于像距”，像到反射面的距离也为d。因此手指与像的距离应为2d。根据题，若手指与像相距6mm，则镜面厚度为3mm，故A错误，符合题意； B．小华一开始距镜面2m，以1m/s的速度向镜面移动1s，移动距离为1m，此时她距镜面的距离变为2m-1m=1m。根据“物距等于像距”，则像距镜面也为1m，因此小华与像的距离为1m+1m=2m，故B正确，不符合题意； C．晚间环境较暗，小华自身反射的光少，经镜面反射进入人眼的光也少，所以像不清晰；用手电筒对自己照射，使小华身体反射更多光。从而镜面反射后，进入人眼的光增加，像更清晰，故C正确，不符合题意； D．平面镜成像的完整性取决于镜面能否反射物体各部分的光，与镜面是否完整无关，故D正确，不符合题意。 故选A。 9．如图是池塘中盛开的荷花，荷叶呈现绿色是因为荷叶 （选填“吸收”或“反射”）绿光；荷花在荷叶上的影子是由于光的 形成的。若水面下降，水中的荷花倒影到水面的距离将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】反射 直线传播 变大 【解析】物体的颜色由其反射的色光决定。荷叶呈现绿色是因为它吸收了其他颜色的色光，只反射绿色的光，这些反射的绿光进入人眼，人就感知到荷叶是绿色的。 影子的形成说明光是沿直线传播的，由于光的直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子。 平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，像与物大小相等，像物连线与镜面垂直，像物到平面镜的距离相等。水中的“荷花”到水面的距离跟荷花到水面的距离有关，若水面下降，荷花到水面的距离变大，则水中的“荷花”即荷花的倒影到水面的距离也变大。 10．如图甲所示，当汽车在AB路段行驶时，司机看不到BC路段的情况，为了让司机看到BC路段的情况，人们利用光的 定律，在公路拐弯B处装上 （选填“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。太阳灶制成如图乙所示形状，这是利用了 （选填“凸面镜”或“凹面镜”）对光有会聚作用的特点。 【答案】反射 凸面镜 凹面镜 【解析】当汽车在AB路段行驶时，由于光沿直线传播，司机看不到BC路段的情况，为了看到BC路段的情况，人们利用光的反射定律，在公路拐弯B处装上凸面镜，这样可以扩大视野，减少事故的发生。 利用凹面镜制成的太阳灶可以将会聚的太阳光用来烧水、煮饭，既可以节省燃料，又不污染环境。 11．如图所示，MN表示镜面，请画出AB在平面镜中所成的像A′B′。 【答案】 【解析】根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称，分别作出A、B关于平面镜的对称点A′、B′，连接A′B′即为AB的像，如图所示 12．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】 【解析】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： 13．如图，平面镜前有物体S，现在镜后放置一块不透光的塑料板。请画出S在平面镜中的像S′。（不需要画成像光路图） 【答案】 【解析】由平面镜成像特点可知，物体通过平面镜成虚像，像与物关于平面镜对称，塑料板在镜后不影响物体成像。分别作出物体S上的两个端点关于平面镜的对称点，然后用虚线连接，即为S在平面镜中的像。如图所示： 14．如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。 【答案】 【解析】根据平面镜成像特点知道，像与物关于镜面对称，像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分，故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置，如图所示： 15．如图所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。 【答案】 【解析】根据光的可逆性，将S点看成是一个发光点。作S点在平面镜的像S′，连接SA并延长交MN于F，连接S′F并延长交地面于H；连接S′B交MN于E，延长S′B交地面于G，连接SE，标上箭头，光的传播方向如图所示；入射光线为HF、GE，反射光线为FS、ES；图中GH区域就是眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。如图所示： 16．如图是探究“平面镜成像的特点"的实验装置。 (1)此实验最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。我们选择玻璃板代替平面镜的成像的目的是 ； (2)实验中若无论怎样移动B蜡烛，都无法使其和A蜡烛像完全重合，原因是 ； (3)拿走光屏，将蜡烛A向玻璃板靠近3cm，同时将蜡烛B移到蜡烛A像的位置，通过测量我们会发现蜡烛A到它在玻璃板中像的距离变化了 cm，此时像的大小 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】(1)较暗 便于找到像的位置 (2)玻璃板没有垂直放置 (3) 6 不变 【解析】（1）点燃的蜡烛是成像物体，比较亮，环境越黑暗，蜡烛和环境的对比度越大，蜡烛成像越清晰，为了便于观察，该实验最好在较黑暗的环境中进行实验。 玻璃既能透光，又能反光，既可以看到前面物体在后面成的像，又可以看到后面的物体，便于确定像的位置。 （2）实验中玻璃板要与桌面垂直，否则，成像偏高或偏低，使实验无法完成，故若无论怎样移动B蜡烛都无法使其和A蜡烛像完全重合的原因是玻璃板与桌面不垂直。 （3）平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等，将蜡烛A向玻璃板靠近3cm，蜡烛A的像也向玻璃板靠近3cm，因此，再将蜡烛B移到A像的位置，蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm；平面镜所成的像与物体等大，此过程像的大小不变。 17．如图甲，小明和小红进行“探究平面镜成像特点”的实验： (1)在竖立的玻璃板前面 （选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛A，拿 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物大小 ； (2)如图乙，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的方法观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像； (3)如图甲，下列操作中，像的位置不发生变化的有______；（填字母） A．让玻璃板沿所在平面向右平移 B．将玻璃板沿着水平桌面向后平移 C．将玻璃板绕OO'轴（如图中玻璃板与桌面的接触部分）转向自己 D．观察者小明向左移动 (4)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，则像k1的像距为 （填“v1”或“v2”）。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 （选填“只有k”、“只有k2”或“k1和k2”）； (5)小明想进一步探究像和物的左右是否对调，他应将蜡烛改成图中的 （填“a”、“b”或“c”）光源进行实验。 【答案】(1) 点燃 不点燃 相等 (2)② 虚 (3)AD (4) v2 k1和k2 (5)a 【解析】（1）探究平面镜成像的实验中，为了增加光的亮度，使成像更加清晰，在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A。 如果点燃了蜡烛B，则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰，因此拿不点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面来回移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，可知蜡烛B与蜡烛A的像大小相等，又由于蜡烛B与蜡烛A大小相等，由等效替代法可知，平面镜成像时，像与物大小相等。 （2）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏。为了观察光屏上是否能出现蜡烛的像，需要按照眼睛②的方法观察光屏，即眼睛直接看向光屏。 由于光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 （3）A．让玻璃板沿所在平面向右平移，由于像与物关于镜面对称，物体的位置不变，所以玻璃板平移不会改变像的位置，故A符合题意； B．将玻璃板沿着水平桌面向后平移：由于物距变大，像距与会变大，像会向后移动，故B不符合题意； C．将玻璃板绕OO′轴转向自己：这会导致镜面与物体的夹角改变，因此像的位置会向上移动，故C不符合题意； D．观察者小明向左移动：观察者移动，但物的位置没有变化，像与物的位置关系不变，所以像的位置并没有变，故D符合题意。 故选AD。 （4）对于图丙中的情况，是由于厚玻璃板两个表面都能反射光，都会形成像。根据平面镜所成的像与物体关于镜面对称可知，像k1​是由玻璃板的前表面反射形成的，它的像距为v2​。 平面镜成像是光的反射造成的，若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧玻璃板两个面仍会有反射光进入眼睛，仍能看到k1和k2。 （5）要探究像和物的左右是否对调，那么光源就要能够区别左右，图中只有a光源可以区别左右，bc光源则不能。 故选a。 18．阅读材料：完成下列小题： 汽车中的光现象 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。HUD是利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的 现象形成的。该像是 （选填“实”或“虚”）像； (2)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度”、“透明度”）； (3)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 ； (4)某驾驶员驾驶过程中发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃。如果成像不清晰，可以 （选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果； (5)汽车前灯的反光装置相当于 （选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。 【答案】(1)反射 虚 (2)厚度 (3)45° (4)远离 增强 (5)凹面镜 【解析】（1）挡风玻璃所成的仪表盘的像属于平面镜成像，所成的仪表盘的像是光的反射形成的虚像。 （2）由于挡风玻璃有一定的厚度，前后两个面各成一个虚像，所以会出现重影。 （3）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，物与像的夹角是90°，由于像与物关于平面镜对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45°。 （4）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，由像与物体关于平面镜对称得，这时就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。 如果成像不清晰，可以增强显示器亮度，增加成像的光，改善成像效果。 （5）汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，凹面镜对光具有会聚作用，从焦点位置发出的光经凹面镜反射后，反射出的光接近于平行光。 【链接中考】 1．（2024·山东德州）如图为德州广场标志性的建筑物“世纪风”，它在水中的倒影是由于光的 现象形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 【答案】反射 虚像 【解析】平静的水面相当于平面镜，水中的倒影是平面镜所成的像，是由光的反射形成的虚像。 2．（2024年甘肃兰州）如图甲所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛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，下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是（　　） A. 选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小 B. 蜡烛A靠近玻璃板时，所成像的大小不变 C. 移开蜡烛B，若将光屏置于像的位置，则光屏上会出现蜡烛A的像 D. 图甲所示的实验中，蜡烛A的成像原理与图乙中的③相同 【答案】C 【解析】A．在“探究平面镜成像特点”的实验中，选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，若B与A的像能重合，则可证明A的像与A的大小相同。故A正确，不符合题意； BC．平面镜所成的像是正立、等大的虚像，虚像只能用眼睛看到，不能用光屏承接，故B正确，不符合题意，C错误，符合题意； D．水中倒影是光的反射形成的，平面镜成像也是光的反射形成的，它们原理相同，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．（2004四川广元）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（　　） A. “同伴”向它迎来 B. “同伴”离它而去 C. “同伴”逐渐变小 D. “同伴”真实存在 【答案】A 【解析】当一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方时，湖面就相当于一个平面镜，平面镜成像特点是像与物体大小相等，像到镜的距离等于物体到镜的距离，所成的像是虚像。当小蜜蜂飞向湖面迎接“同伴”时，物距变小，像距也跟着变小，但像的大小不变。所以在此过程中，“同伴”向它迎来，大小不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．（2024·江苏无锡）在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。 【答案】 【解析】根据平面镜成像的特点，像和物体关于平面镜对称，先过A点作平面镜的垂线，根据距离相同，找到对称点A'，同理在画出B'，C'， 由于平面镜成的是虚像，故需要用虚线连接A'B'，B'C' 5．（2024江西）某同学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。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。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。 【证据】 （1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜___________放置在方格纸上。 （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。 （3）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，判断像与物到镜面的___________关系。 （4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：___________ （5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。 （6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二： 表二 实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚 1 2 2 2 3 3 3 4 4 【解释】 （1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量___________，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。 （2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面___________。 【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起___________手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。 【答案】【证据】（1）垂直 （3）距离 （4）见解析 【解释】（1）相等 （2） 垂直 右 【解析】【证据】（1）“探究平面镜成像特点”的实验过程中，为了便于测量物距和像距，用镀膜玻璃板作为平面镜垂直放置在方格纸上。 （3）实验中改变物到镜面的格数，进行多次实验，像与物到镜面的格数关系，判断像与物到镜面的距离关系。 （4）根据实验要求和过程，设计实验数据的表格（表一）如下表所示 实验次数 平面镜前棋子的格数 平面镜后棋子的格数 1 2 3 【解释】（1）根据表二中的数据可知，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。（2）[5]根据方格纸可发现，平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。 【交流】根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起右手。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 平面镜成像特点 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 探究平面镜成像的特点 1 题型2 平面镜的应用 3 题型3 凸面镜与凹面镜 6 题型4 平面镜作图 9 【能力培优练】 18 【链接中考】 26 【重难题型讲解】 题型1 探究平面镜成像的特点 1． 探究平面镜成像的特点 （1）选两只同样大小的蜡烛是为了研究像、物大小的关系； （2）玻璃板的特点：透明，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置。 （3）从玻璃板的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像。 （4）如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，以后无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合。 【探究归纳】平面镜成像的特点（1）像和物体大小相等；（2）平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等；（3）像和物体的连线与镜面垂直；（4）平面镜成的像是正立、等大的虚像。 ★特别提醒 对称规律：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 2．实像和虚像 （1）实像：物理学中，把能够呈现在光屏上的像叫做实像。 （2）虚像：把不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做虚像。物体通过平面镜所称的像是虚像。 P P’ P P′ 虚像：它不是由实际光线会聚而成，是由反射光线的反向延长线相交而形成。虚像是不能呈现在光屏上的。 【典例1-1】某同学利用如图甲所示装置“探究平面镜成像特点”。他先在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在白纸上，然后把蜡烛A点燃放在玻璃板前面，接着另取一支未点燃的相同蜡烛B，在玻璃板后面缓慢移动，直到从玻璃板前面不同位置观察时，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 (1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是 ； (2)蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小 ； (3)该同学改变蜡烛A的位置，重复上述步骤，再做两次实验，三次实验记录的像与物对应点的位置如图乙所示，说明 ； (4)该同学取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明物体在平面镜中成的是 （选填“实”或“虚”）像； (5)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像 （选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。 【典例1-2】身高1.65m的小明站在浴室的平面镜前0.6m处，他镜中的像和他相距 m；若他远离平面镜后退1m，则镜中像高 m。 跟踪训练1 关于“大黄鸭”在水中的倒影，下列各图中正确的是（ ） A． B． C． D． 跟踪训练2 图所示，是从竖直平面镜中看到身后墙上石英钟的像，则此时石英钟指示的实际时间应是（ ） A．1∶50 B．11∶10 C．2∶50 D．10∶10 跟踪训练3 小红同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，如图将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，在此实验中： 实验次数 物体到平面镜的距离/cm 像与物的大小比较 1 7 7 等大 2 6 6 等大 3 3 3 等大 (1)实验步骤a、b、c、d的合理顺序是 （填字母）； a.在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜； b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置A1'； c.改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置A2、A2'；A3、A3'（如图2）。 d.点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置A1； (2)如表，某同学将实验数据填入下表，请将表头中空白部分填上合适的内容是 ； (3)用玻璃板替代平面镜做实验的目的是 ；如果玻璃板与桌面不垂直，会产生的弊端是 ； (4)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前 （填“能”或“不能”）看见蜡烛A的像； (5)实验结束，小红离开实验室，走近自动感应玻璃门时，门自动平移打开，则她在玻璃门中的像将 （填“随”或“不随”）门平移。 题型2 平面镜的应用 实例 现象 作用 演员正在训练 平面镜成像 万花筒中奇妙的图形 牙医正在拔牙 潜望镜工作原理图 平面镜改变光路 自行车尾灯原理图 汽车后视镜通过平面镜反射光线扩大视野 【归纳总结】平面镜的应用主要是两方面：①成像；②改变光路。 【典例2-1】如图所示是由两块平面镜组成的简易潜望镜的示意图。通过它观察物体AB，看到的是（ ） A．倒立、放大的虚像 B．正立、等大的虚像 C．倒立、放大的实像 D．正立、缩小的实像 【典例2-2】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。”如图装置是世界上有记载的最早的潜望镜，图中的大镜是平面镜，插秧人在大镜中成 （选填“虚”或“实”）像，大镜悬挂的高度变大，水盆中所成像的大小 。 A．绳子 B．风筝 C．风 D．手 跟踪训练1 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”）。 跟踪训练3 如图所示事例不属于平面镜应用的是（ ） A．利用潜望镜观察海面上的情况 B．利用平面镜扩大视野空间 C．小孔成像 D．舞蹈演员用镜子观察自己的姿势 题型3 凸面镜与凹面镜 有些镜子的反射面是球面的一部分，这类镜子叫做球面镜。利用球面内表面作反射面的镜子叫做凹面镜，利用球面外表面作反射面的镜子叫做凸面镜。 图例 现象 作用 拐弯处的反光镜 凸面镜对光有发散作用 凸面镜简化图 人面对不锈钢勺子的凸面所成的像 利用凹面镜取火种 凹面镜对光有会聚作用, 凹面镜简化图 人面对不锈钢勺子的凹面所成的像 【归纳总结】 凸面镜和凹面镜都是属于面镜。凸面镜对光有发散作用，凹面镜对光有会聚作用。 【典例3-1】有些道路的拐弯处会放一个反光镜，它是 （选填“平面”“凸面”或“凹面”） 镜，它对光线有 作用。太阳灶多用 镜制成。 【典例3-2】下列情况中，使用凹面镜的是（　　） A．公路拐弯处的反光镜 B．通过潜望镜观看海面上的船 C．汽车的外后视镜 D．手电筒里面的反光镜 跟踪训练1 如图，当汽车在盘山公路AB路段行驶时，司机看不到BC路段的情况；为了能够看到BC路段的情况，于是人们在公路急拐弯B处装上一块 （选填“凸面镜”“平面镜”或“凹面镜”），该镜对光线有 作用（选填“发散”或“会聚”），以减少道路安全事故的发生。 跟踪训练2 在“走进西藏”活动中，小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水（如图甲） 很好奇。于是他去实验室借来一个凹面镜，将太阳光正对凹面镜照射，发现光路如图乙所示。 (1)由图乙可知，凹面镜对光具有 作用。 (2)请再举出一个利用凹面镜的实例： 。 跟踪训练3 从凹镜镜面的圆心处发射的光线被凹镜反射后将（　　） A．会聚在焦点处 B．按原来的路线反射回来 C．成为平行光 D．反射后的光线方向难以确定 题型4 平面镜作图 平面镜成像是由光的反射现象形成的。每个物（发光或反光）点，都有其对应的虚像点，虚像用虚线。 S S' 虚像用虚线 图示 类型 作图方法 根据平面镜成像特点判断像与物的位置关系 利用平面镜成像的特点作图：根据平面镜成像的特点“像与物体关于平面镜对称”我们可以通过找对称点的方法来作图。 由于物体在平面镜里所成的像是正立、等大的虚像，故像应用虚线画出。 1、用虚线作出过A点垂直于平面镜的垂线，过B点垂直于平面镜的垂线。 2、在垂线上分别找到与A到平面镜的距离相等的点A'， 与B到平面镜的距离相等的点B'。 3、用虚线连接A'B'，画出物体AB的虚像。作图如下： 根据物与像之间的位置关系，画出平面镜 根据平面镜成像，物与像关于平面镜对称，用虚线连接AA'、BB'，做这两条线的垂直平分线，即为平面镜的位置，且平面镜的后面与虚像相对。作图如下： 根据平面镜成像作图找到光源的位置 根据反射光线反向延长线过像点，作出光源的像点S'，再根据平面镜成像的特点，像与物关于平面镜对称作出发光点S的位置，补出入射光线。作图如下： 在有遮挡的情况下，判断反射光线的传播范围 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'与不透明物体的右下端井延长，与光屏交于一A；连接S与不透明物体的左下端，与MN交于一点O '，再连接S'O'并延长交于光屏一点B，则AB之间即为能够照亮光屏的范围。作图如下： 【典例4-1】在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'（保留作图痕迹）。 【典例4-2】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。 跟踪训练1 请根据平面镜成像特点画出平面镜MN的位置。 跟踪训练2 花式台球运动员常利用“反弹球”绕过障碍物击打目标球：如图为台球桌面局部俯视图，A为障碍物，运动员用球杆击中S球（S球可视为一个点），使S球与球桌边MN碰撞后击中位于PN边的某球（图中未标出），若S球沿直线运动且仅与MN边碰撞一次，请在下图画出S球可能到达PN边的范围。作图请保留必要的辅助线。 跟踪训练3 请你面出平面镜，把太阳光竖直反射到井底。（保留作图痕迹） 【能力培优练】 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．小明走近办公楼的自动感应门时，门自动平移打开，他在玻璃门中的像（　　） A．变大，位置随门平移 B．大小不变，位置不变 C．变大，位置与门的平移方向相反 D．大小不变，位置与门的平移方向相反 3．潜望镜利用平面镜将光经两次反射而折向眼中（如图），通过潜望镜看到的是物体（ ） A．倒立缩小的像 B．倒立等大的像 C．正立缩小的像 D．正立等大的像 4．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。”如图装置是世界上有记载的最早的潜望镜，插秧人在大镜中成 像（填“虚”或“实”），若插秧人距离大镜5m，则镜中的像距离插秧人 m，大镜悬挂得越高，所成的像大小 。（填“变大”、“变小”或“不变”） 5．人从平面镜内看到台钟钟面上的指针位置如图所示，则实际时间是（ ） A．4：35 B．7：35 C．4：25 D．7：25 6．如图所示，平面镜M直立在水平地面上，将长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直，笔尖离平面镜10cm，现铅笔以2cm/s的速度垂直靠近平面镜，则（ ） A．铅笔的像为虚像，且尖端朝右 B．笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度 C．将M绕O点逆时针转动45°，铅笔的像竖直且尖端朝下 D．将平面镜竖直向上提高2cm，铅笔的像也向上提高了2cm 7．如图甲所示为星期天下午小丽同学去配眼镜时检查视力的情景，配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是（ ） A．视力表在平面镜中的像与小丽相距4.6m B．如果小丽以1m/s的速度靠近平面镜，则镜中的像以1m/s的速度靠近她 C．视力表在平面镜中的像是倒立的 D．图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是4:35 8．小华站在平面镜前2m处，下列说法不正确的是（  ） A．小华向前走，然后把手指压在玻璃镜面上，发现手指与像相距6mm，则镜面厚6mm B．小华向着镜面以1m/s的速度移动1s后，像距她2m C．晚间照镜子时，为了使像更清晰，可以用手电筒对准自己照射 D．如果平面镜打碎成两半，小华在平面镜中仍能成完整的像 9．如图是池塘中盛开的荷花，荷叶呈现绿色是因为荷叶 （选填“吸收”或“反射”）绿光；荷花在荷叶上的影子是由于光的 形成的。若水面下降，水中的荷花倒影到水面的距离将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 10．如图甲所示，当汽车在AB路段行驶时，司机看不到BC路段的情况，为了让司机看到BC路段的情况，人们利用光的 定律，在公路拐弯B处装上 （选填“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。太阳灶制成如图乙所示形状，这是利用了 （选填“凸面镜”或“凹面镜”）对光有会聚作用的特点。 11．如图所示，MN表示镜面，请画出AB在平面镜中所成的像A′B′。 12．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。 13．如图，平面镜前有物体S，现在镜后放置一块不透光的塑料板。请画出S在平面镜中的像S′。（不需要画成像光路图） 14．如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。 15．如图所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。 16．如图是探究“平面镜成像的特点"的实验装置。 (1)此实验最好在 （选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。我们选择玻璃板代替平面镜的成像的目的是 ； (2)实验中若无论怎样移动B蜡烛，都无法使其和A蜡烛像完全重合，原因是 ； (3)拿走光屏，将蜡烛A向玻璃板靠近3cm，同时将蜡烛B移到蜡烛A像的位置，通过测量我们会发现蜡烛A到它在玻璃板中像的距离变化了 cm，此时像的大小 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 17．如图甲，小明和小红进行“探究平面镜成像特点”的实验： (1)在竖立的玻璃板前面 （选填“点燃”或“不点燃”）蜡烛A，拿 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B（与蜡烛A大小相同）竖立在玻璃板后面移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜成像时，像与物大小 ； (2)如图乙，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的方法观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像； (3)如图甲，下列操作中，像的位置不发生变化的有______；（填字母） A．让玻璃板沿所在平面向右平移 B．将玻璃板沿着水平桌面向后平移 C．将玻璃板绕OO'轴（如图中玻璃板与桌面的接触部分）转向自己 D．观察者小明向左移动 (4)如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，则像k1的像距为 （填“v1”或“v2”）。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到 （选填“只有k”、“只有k2”或“k1和k2”）； (5)小明想进一步探究像和物的左右是否对调，他应将蜡烛改成图中的 （填“a”、“b”或“c”）光源进行实验。 18．阅读材料：完成下列小题： 汽车中的光现象 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。HUD是利用平面镜成像原理（如图乙），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)挡风玻璃所成的仪表盘的像是光的 现象形成的。该像是 （选填“实”或“虚”）像； (2)HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 （选填“厚度”、“透明度”）； (3)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 ； (4)某驾驶员驾驶过程中发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向 （选填“远离”、“靠近”）挡风玻璃。如果成像不清晰，可以 （选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果； (5)汽车前灯的反光装置相当于 （选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。 【链接中考】 1．（2024·山东德州）如图为德州广场标志性的建筑物“世纪风”，它在水中的倒影是由于光的 现象形成的 （选填“实像”或“虚像”）。 2．（2024年甘肃兰州）如图甲所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛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，下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是（　　） A. 选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小 B. 蜡烛A靠近玻璃板时，所成像的大小不变 C. 移开蜡烛B，若将光屏置于像的位置，则光屏上会出现蜡烛A的像 D. 图甲所示的实验中，蜡烛A的成像原理与图乙中的③相同 3．（2004四川广元）一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（　　） A. “同伴”向它迎来 B. “同伴”离它而去 C. “同伴”逐渐变小 D. “同伴”真实存在 4．（2024·江苏无锡）在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。 5．（2024江西）某同学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。在该同学的建议下，爷爷向后转身，面对墙上镜中的电视画面学习，有效地矫正了动作。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。 【证据】 （1）将方格纸平铺在水平桌面上，用镀膜玻璃板作为平面镜___________放置在方格纸上。 （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。 （3）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，判断像与物到镜面的___________关系。 （4）请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格（表一）：___________ （5）下图为两枚叠放的棋子，将其放在镜前，取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置，直到与镜前棋子的像完全重合，记录此时镜前与镜后棋子的数量。 （6）改变叠放的棋子数量，进行多次实验，记录结果如表二： 表二 实验次数 平面镜前棋子的数量/枚 平面镜后棋子的数量/枚 1 2 2 2 3 3 3 4 4 【解释】 （1）根据表二，每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量___________，且与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物的大小相等。 （2）借助方格纸可发现，像和物的连线与镜面___________。 【交流】分享完上述实验过程后，根据“像与物关于镜面对称”的特点，该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起___________手。通过实验和游戏，爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $