第3节 平面镜成像（导学案）物理鲁科版五四学制2024八年级上册

第3节 平面镜成像 【学习目标】 1. 通过实验，探究并了解平面镜成像的特点。 2. 能通过对平面镜的应用的了解，领略物理现象的美妙与和谐，感受科学技术对人类生活的影响。 【学习重点】 实验探究平面镜成像的特点。 【学习难点】 平面镜成虚像原因。 【自主预习】阅读教材《平面镜成像》，并完成填空： 1. 平面镜成像的原理是：光的反射定律。 2. 平面镜成像的特点： （1）平面镜所成的像为正立的虚像（填“虚”或“实”）像； （2）像的大小与物体的大小相等； （3）像和物体到平面镜的距离相等，像和物的连线与镜面垂直。 像与物体关于镜面对称。 【合作探究】 探究一、实像和虚像 1. 实像 （1）定义： 在小孔成像中，景物的像是由实际光线会聚而成的，在像的位置上会聚了光能，因此像可以呈现在塑料膜上，我们称它为实像。 （2）形成原因： 烛焰射向小孔的所有光线，经小孔后沿直线传播都相交于光屏上形成真实光线的交点，及实像。你站在平面镜前，就会看到平面 2. 虚像 （1）定义： 平面镜中的像不是由实际光线会聚而成的，在像的位置上没有光能，因此像不能呈现在光屏上，我们称它为虚像。 （2）形成原因： S点射向平面镜的所有光线，其反射光线的反向延长线都相交于S‘。 3.实像与虚像的区别： 探究二、平面镜成像的特点 1. 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。 用一块玻璃板作为平面镜，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。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【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。 【实验结论】 平面镜成像的特点：平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称。 2. 根据平面镜成像特点作图（对称法） （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。 【例题2】在“探究平面镜成像的特点”实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。 （1）选用玻璃板代替平面镜，主要目的是____________； （2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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，说明像与物的大小______； （3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，发现光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成__像； （4）为了让右侧的同学也能够看清蜡烛的像，只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置_____（选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”）。 【答案】（1）便于确定像的位置；（2）相等；（3）虚；（4）不变。 【解析】（1）选用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板透明，不但可以成像，还能看到蜡烛B，便于确定像的位置。 （2）蜡烛B与蜡烛A大小相等，移动蜡烛B，能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像和物大小相等。 （3）平面镜成的是虚像，是由于光的反射形成的，不能用光屏承接。 （4）平面镜所成的像和物关于平面镜对称。蜡烛不动，只将玻璃板向右平移，对称轴不变，则蜡烛的像位置不变。 【例题3】如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。下列说法中正确的是（　　） A．将蜡烛A远离玻璃板，像会变小 B．决定平面镜成像大小的因素是镜子的大小 C．平面镜所成的像是实像，能用光屏接收到 D．平面镜所成的像是虚像，不能用光屏接收到，但能用眼睛直接观察 【答案】D. 【解析】A．平面镜成的像，像和物体大小相等，将蜡烛A远离玻璃板，像的大小不变，故A错误； B．决定平面镜成像大小的因素是物体的大小，与镜子的大小无关，故B错误； CD．平面镜所成的像是是由反射光线的反向延长线会聚而成的，是虚像，不能用光屏接收到，但能用眼睛直接观察，眼睛逆着平面镜反射的光线看过去，就看到了虚像，故C错误，D正确。故选D。 探究三、平面镜的应用 1. 利用平面镜成像 2. 利用平面镜改变光的传播路径 潜望镜常用于潜水艇、坦克内用以观察敌情。 3. 利用平面镜来扩大视觉空间 如客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍；在狭小的房间进行视力检查时，我们可以看视力表在平面镜中的像，在商场里，装有平面镜可以增加顾客视觉上商品的数量。如图所示。 【例题4】将点燃的蜡烛放在平面镜前，我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像，点燃蜡烛的火焰最高点为S，经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的 B．像点S'是虚像 C．在平面镜后面实际上是没有烛焰的 D．烛焰的像是正立的 【答案】A 【详解】根据平面镜成虚像的特点可知，烛焰的像是正立、等大的虚像，在平面镜后面实际上是没有烛焰的，像点S'是虚像，虚像S'是由图中的无数条反射光线的反向延长线会聚而成的。 故选A。 【课堂练习】 1．如图一只鸟在浅水区觅食，水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。则（　　） A．倒影是实像 B．黑影是光的反射形成的 C．鸟飞离水面时，它的倒影会变小 D．由于光的漫反射我们能从不同角度看见鸟 【答案】D 【详解】A．倒影属于平面镜成像，是因光的反射形成的虚像。故A不符合题意； B．图中的黑影是由于光的直线传播在水鸟背光一侧形成的暗区域。故B不符合题意； C．根据平面镜成像特点可知，像与物大小相等，因此鸟飞离水面时，它的倒影大小不变，故C不符合题意； D．人能从不同角度看见水鸟是由于光照射在鸟身上发生了漫反射，使反射光射向各个方向。故D符合题意。 故选D。 2．“抬头反光膜”是一块镀膜半透明有机玻璃，张贴在汽车的前挡玻璃内表面，既可以反光，也可以透光。如图所示，当将手机放于驾驶台的适当位置，“抬头反光膜”将手机屏幕的画面反射到驾驶员前方。下列说法正确的是（　　） A．反光膜上所成的像是实像 B．手机远离反光膜时像会变小 C．反光膜的成像原理是光的折射 D．当前挡玻璃与台面成45°角时，像与台面垂直 【答案】D 【详解】A．抬头反光膜''相当于平面镜，平面镜成正立、等大的虚像，故A错误；    B．平面镜成像时，像与物的大小相等，手机远离反光膜时，像的大小不变，故B错误；    C．抬头反光膜将手机屏幕的画面反射到驾驶员前方，其成像原理是光的反射，故C错误； D．当前挡玻璃与台面成45°角时，根据平面镜成像特点可知，像与物关于平面镜对称，则像与台面垂直，故D正确。 故选D。 3. 一只小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，如图示，此时它所看到的全身像应是图中的哪一个？（ ） A B C D 【答案】C. 【解析】根据“平面镜所成的像与物体关于镜面对称”进行判断：此时它所看到的全身像应是图C。所以选C。　 4．一只小鸟在离湖面5m的上空飞行，若湖深为3m，则小鸟在湖里所成的像与它的距离是_____m，它在湖里所成的像是_____像（填“虚”或“实”）。  【答案】10，虚。 【解析】水面相当于平面镜，当小鸟距水面5m时，根据平面镜成像特点，它的像与湖面的距离是5m，所成的像与它的距离是10m，与水的深度无关。 根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像。 5．茶卡盐湖是我国四大盐湖之一，有“天空之镜”的美称。研学小组去茶卡盐湖旅游时，看到平静的湖面上小鸟（A点）自由地翱翔（如图甲所示）。请你在图乙简化图中画出人眼通过湖面看到小鸟的像（A'点）的光路图。 【答案】见下图。 【详解】过小鸟所在的位置A点作湖面的垂线，此时的湖面相当于镜面，据“平面成像中，像与物体到镜面的距离相等”，确定像点A′。将眼睛与A′点连接，连线与湖面相交于O点，O点为入射点，眼睛与O点的连线为反射光线，连接AO为入射光线。作图如下： 6．小田和小卉用如图所示的装置探究“平面镜成像规律”的实验。 （1）实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是 ； （2）小田在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟 完全重合； （3）在实验中，小田看到两个不重合的蜡烛A的像，为了减少这个现象的影响 （选填字母）； A．将玻璃板换成一块平面镜 B．换用较薄的玻璃板 C．调整蜡烛A的位置 （4）小田为了让右边的小卉看到A蜡烛的像，他将玻璃板沿水平方向向右平移了一下，则A蜡烛的像 （选填“向右移”、“不移动”或“向左移”）； （5）为了探究平面镜成像的虚实情况，小卉将一张白纸竖直放在B所在的位置，然后需要在玻璃板 侧（填“前”或“后”）观察到白卡片上没有A的像，说明平面镜成的像是虚像； （6）为了增强实验效果，小卉换用了一侧表面镀有一层反光膜的玻璃板。他将笔尖紧贴玻璃板的一侧表面，若观察到 ，说明笔尖接触的是未镀膜一侧的玻璃板表面。 【答案】 便于确定像的位置 蜡烛A的像 B 不移动 后 笔尖的像与笔尖有一定距离 【详解】（1）用玻璃板不用平面镜是为了能看到镜后的物体，便于观察和确定像的位置。 （2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，直至它与蜡烛A的像完全重合，是为了比较像与物的大小关系。 （3）A．将玻璃板换成一块平面镜，无法确定像的位置，故A不符合题意； B．实验中，玻璃板的两个面都会成像，若选择较厚的玻璃板，会造成重影，因此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板；故B符合题意； C．平面镜所成的像与物体关于镜面对称，调整蜡烛A的位置，A蜡烛的像的位置也跟着改变，但还是两个不重合的像，故C不符合题意。 故选B。 （4）玻璃板左右移动，蜡烛到玻璃板的距离不变，蜡烛和蜡烛的像还关于玻璃板对称，像的位置没有变化，即蜡烛像的位置不移动。 （5）由于平面镜所成的像是虚像，成像原理是光的反射，虚像不能用光屏承接。所以移开蜡烛B，不透过玻璃板，不能观察到蜡烛A的像。 （6）将笔尖紧贴镜面，由于玻璃板有一定的厚度，若观察到笔尖的像与笔尖之间有一段距离，则让笔尖成像的镜面是紧挨笔尖的未镀膜一侧的玻璃板表面，说明笔尖接触的是未镀膜一侧的玻璃板表面。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 平面镜成像 【学习目标】 1. 通过实验，探究并了解平面镜成像的特点。 2. 能通过对平面镜的应用的了解，领略物理现象的美妙与和谐，感受科学技术对人类生活的影响。 【学习重点】 实验探究平面镜成像的特点。 【学习难点】 平面镜成虚像原因。 【自主预习】阅读教材《平面镜成像》，并完成填空： 1. 平面镜成像的原理是：光的 定律。 2. 平面镜成像的特点： （1）平面镜所成的像为正立的 像（填“虚”或“实”）像； （2）像的大小与物体的大小 ； （3）像和物体到平面镜的距离 ，像和物的连线与镜面 。 像与物体关于镜面 。 【合作探究】 探究一、实像和虚像 1. 实像 （1）定义： 在小孔成像中，景物的像是由 会聚而成的，在像的位置上会聚了光能，因此像可以呈现在塑料膜上，我们称它为实像。 （2）形成原因： 烛焰射向小孔的所有光线，经小孔后沿直线传播都相交于光屏上形成真实光线的交点，及实像。你站在平面镜前，就会看到平面 2. 虚像 （1）定义： 平面镜中的像不是由实际光线会聚而成的，在像的位置上没有光能，因此像 呈现在光屏上，我们称它为虚像。 （2）形成原因： S点射向平面镜的所有光线，其反射光线的反向延长线都相交于S‘。 3.实像与虚像的区别： 探究二、平面镜成像的特点 1. 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。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，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。 【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。 【实验结论】 平面镜成像的特点：平面镜所成的像为正立的虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面 。 2. 根据平面镜成像特点作图（对称法） （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´。 【例题2】在“探究平面镜成像的特点”实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。 （1）选用玻璃板代替平面镜，主要目的是____________； （2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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，说明像与物的大小______； （3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，发现光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成__像； （4）为了让右侧的同学也能够看清蜡烛的像，只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置_____（选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”）。 【例题3】如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置。下列说法中正确的是（　　） A．将蜡烛A远离玻璃板，像会变小 B．决定平面镜成像大小的因素是镜子的大小 C．平面镜所成的像是实像，能用光屏接收到 D．平面镜所成的像是虚像，不能用光屏接收到，但能用眼睛直接观察 探究三、平面镜的应用 1. 利用平面镜成像 2. 利用平面镜改变光的传播路径 潜望镜常用于潜水艇、坦克内用以观察敌情。 3. 利用平面镜来扩大视觉空间 如客厅墙上装平面镜，能让我们的视觉空间是实际空间的两倍；在狭小的房间进行视力检查时，我们可以看视力表在平面镜中的像，在商场里，装有平面镜可以增加顾客视觉上商品的数量。如图所示。 【例题4】将点燃的蜡烛放在平面镜前，我们从平面镜中看到点燃蜡烛的像，点燃蜡烛的火焰最高点为S，经平面镜反射后的光路图如图所示。下列说法中错误的是（　　） A．像点S'是由图中的三条反射光线会聚而成的 B．像点S'是虚像 C．在平面镜后面实际上是没有烛焰的 D．烛焰的像是正立的 【课堂练习】 1．如图一只鸟在浅水区觅食，水面上出现它的两个“影”——黑影和倒影。则（　　） A．倒影是实像 B．黑影是光的反射形成的 C．鸟飞离水面时，它的倒影会变小 D．由于光的漫反射我们能从不同角度看见鸟 2．“抬头反光膜”是一块镀膜半透明有机玻璃，张贴在汽车的前挡玻璃内表面，既可以反光，也可以透光。如图所示，当将手机放于驾驶台的适当位置，“抬头反光膜”将手机屏幕的画面反射到驾驶员前方。下列说法正确的是（　　） A．反光膜上所成的像是实像 B．手机远离反光膜时像会变小 C．反光膜的成像原理是光的折射 D．当前挡玻璃与台面成45°角时，像与台面垂直 3. 一只小猫在平面镜前欣赏自己的全身像，如图示，此时它所看到的全身像应是图中的哪一个？（ ） A B C D 4．一只小鸟在离湖面5m的上空飞行，若湖深为3m，则小鸟在湖里所成的像与它的距离是_____m，它在湖里所成的像是_____像（填“虚”或“实”）。  5．茶卡盐湖是我国四大盐湖之一，有“天空之镜”的美称。研学小组去茶卡盐湖旅游时，看到平静的湖面上小鸟（A点）自由地翱翔（如图甲所示）。请你在图乙简化图中画出人眼通过湖面看到小鸟的像（A'点）的光路图。 6．小田和小卉用如图所示的装置探究“平面镜成像规律”的实验。 （1）实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是 ； （2）小田在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟 完全重合； （3）在实验中，小田看到两个不重合的蜡烛A的像，为了减少这个现象的影响 （选填字母）； A．将玻璃板换成一块平面镜 B．换用较薄的玻璃板 C．调整蜡烛A的位置 （4）小田为了让右边的小卉看到A蜡烛的像，他将玻璃板沿水平方向向右平移了一下，则A蜡烛的像 （选填“向右移”、“不移动”或“向左移”）； （5）为了探究平面镜成像的虚实情况，小卉将一张白纸竖直放在B所在的位置，然后需要在玻璃板 侧（填“前”或“后”）观察到白卡片上没有A的像，说明平面镜成的像是虚像； （6）为了增强实验效果，小卉换用了一侧表面镀有一层反光膜的玻璃板。他将笔尖紧贴玻璃板的一侧表面，若观察到 ，说明笔尖接触的是未镀膜一侧的玻璃板表面。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $