第三节 探究平面镜成像的特点（导学案）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

第3节 探究平面镜成像特点（导学案） 【学习目标】 1、通过实验探究，能说出平面镜成像的特点。 2、 能运用平面镜成像特点解释生活中的相关现象。 3、 能根据光的反射定律和平面镜成像特点，规范地作出物体在平面镜中所成的像。 4、了解凸面镜和凹面镜在实际生活中的应用。 【学习重点】 平面镜成像的特点。 【学习难点】 “虚像”的概念；规范进行平面镜成像的光路作图。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 观察与思考： 请站在家中的穿衣镜前，观察你在镜中的像，并思考以下问题： 像的大小和你的真实大小有什么关系？ 当你靠近或远离镜子时，像的大小和位置如何变化？ 举起你的左手，镜中的“你”举起了哪只手？这说明了什么？ 2. 预习课本内容，尝试填空： 平面镜所成的像是来自物体的光经平面镜后，光线进入人眼，人眼逆着光线看去，感觉光好像是从镜后某点发出的，这个点就是物体的虚像。 平面镜所成的像的大小与物体的大小______。 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离______。 【课堂探究】 探究一、探究平面镜成像特点 【提出问题】 平面镜成像时，像的位置、大小与物体的位置、大小有什么关系？ 【猜想与假设】 根据你的生活经验，你的猜想是： 像的大小______物体的大小，像到镜面的距离______物体到镜面的距离。 【设计实验与进行实验】 实验器材： 一块玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺、支架（或火柴盒）。 实验装置： 将玻璃板竖直架在白纸中央。 实验方法： 替代法——用一支未点燃的蜡烛去替代点燃蜡烛的像，从而确定像的位置和大小。 实验步骤： 1. 将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察蜡烛A在玻璃板后面的像。 2. 将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后，移动其位置，直到从玻璃板前方看去，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 3. 记录下蜡烛A和蜡烛B的位置。 4. 改变蜡烛A的位置，重复上述实验两次。 5. 用刻度尺测量每次实验中物体（蜡烛A）、像（蜡烛B）到玻璃板的距离，并比较像与物的大小关系。 6. 观察蜡烛A与蜡烛B的连线与镜面是否垂直。 【实验记录表格】 实验次数 物体到镜面的距离/cm 像到镜面的距离/cm 像与物大小比较 物、像连线与镜面的关系 试验次数 物体到镜面的距离/cm 像到镜面的距离/cm 像与物大小比较 物、像连线与镜面的关系 1 2 3 【分析论证与合作交流】 小组讨论，根据实验数据，你能得出什么结论？ 【实验结论】（平面镜成像特点） 1. 平面镜所成的像是______像。（选填“实”或“虚”） 2. 像的大小与物体的大小 ______。 3. 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离______。 4. 像和物体的连线与镜面 ______。 【思考】 实验中为什么用玻璃板代替平面镜？ 答：______________________________________。 玻璃板为什么要竖直放置？ 答：____________________________________________。 探究二、平面镜成像的应用和作图 1. 应用举例： 请列举生活中平面镜成像的应用（至少3个）。 答：_____________________________________________ 2. 成像作图： 原理： 利用“像与物关于镜面对称”的特点。作图步骤（以点光源S为例）： 1. 过S点作镜面的垂线（用虚线）。 2. 用刻度尺量出S到镜面的距离，在垂线另一侧等距离处标出像点S‘。 3. 注意：所成的像是虚像，用虚线画出。 【动手试一试】 如图所示，小静到鞋店买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋时的效果。请画出小静的眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。 【归纳整理】 第三节 探究平面镜成像特点 一、成像特点 大小关系：像与物 大小相等（替代物重合） 位置关系： 像距 = 物距（v = u） 像物连线 垂直于镜面 像的性质：正立的虚像（光屏无法承接） 二、应用与解释 生活应用：穿衣镜、潜望镜（两次反射） 现象解释： 1、水中倒影暗：部分光折射 2、左右相反：像与物镜面对称 【课堂练习】 【A 级】基础演练 1.（2024·广东汕尾·二模）如图甲所示，在海丰大湖省级自然保护区里栖息的黑脸琵鹭正在觅食。水中的“黑脸琵鹭”是由于光的_____形成的_____像；如题图乙所示，黑脸琵鹭在离水面1m的空中展示舞姿，黑脸琵鹭与它的像相距____m。 2.（20-21八年级上·云南昆明·期末）在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明的实验装置如图所示。他将蜡烛A作为物体，用蜡烛B代替蜡烛A的像。下列说法错误的是（　　） A．该实验在较暗的环境中进行效果更好 B．组装器材时平板玻璃应与纸面相垂直 C．蜡烛A和蜡烛B的大小应该完全相同 D．实验中使用厚一点的玻璃板效果更好 3．（2025·江苏连云港·中考真题）物体在平面镜中像的大小取决于（　　） A．平面镜的大小 B．平面镜的厚度 4．（23-24八年级上·湖南永州·期中）检查视力的时候，视力表放在被测头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子的像，视力表在镜子中的像与被测者相距多远（　　） A．4.6m B．4.2m C．2.7m D．3m 5．（2025·江苏盐城·一模）盐城拥有广袤的湿地滩涂，是丹顶鹤钟爱的越冬家园。如图是丹顶鹤在水面嬉戏的场景，关于图中涉及的光学知识，下列说法正确的是（   ） A．丹顶鹤飞得越高，水中的像越小 B．水中丹顶鹤所成的像是虚像 C．水越深，水中的像离水面越远 D．水中的像是由于光的直线传播形成的 【B 级】能力提升 6．（23-24八年级上·江苏镇江·期末）如图，水平地面上竖直放置一块平面镜，则下列说法正确的是（　　） A．将平面镜向上移动，人的像也会向上移动 B．若人靠近平面镜，人的像将变大 C．若平面镜绕底部逆时针转至虚线位置，脚的像与脚之间的距离变小 D．若在平面镜后放置一块木板，人将看不到镜中的像 7．（22-23八年级上·四川绵阳·期中）如图所示，物体AB长1.6m，平面镜CD长0.6m，物体到平面镜的距离为2m。下列关于物、像、镜的说法中，正确的是（    ）    A．物体通过该平面镜成的是实像 B．像的高度与平面镜的长相同，为0.6m C．物体与像的距离为2m D．像的高度与物体的高度相同，为1.6m 8．（2024·安徽阜阳·二模）如图所示，请画出点的人眼通过水而看到点蜻蜓的像的光路图。 9．（22-23八年级上·四川宜宾·期末）如图是小文同学用两支外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”。 （1） 现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择____mm厚的玻璃板做实验，实验时应该使环境_________（选填“较亮”、“较暗”、“都可以”）； （2）用玻璃板代替平面镜的原因是便于找到___的位置，便于研究平面镜的成像特点； （3）选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的_____关系； （4）在实验过程中，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前，再将另一支蜡烛_____（选填“点燃”或“不点燃”）放在玻璃板的后面来回移动，直到看上去跟前面的蜡烛的像_____； （5）当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时，玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了；移去B处的蜡烛，将光屏放在B处，发现光屏上并没有蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是____像； （6）在某次实验中，把蜡烛A放到玻璃板前，在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是玻璃板与纸没有相互_______。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ ( 6 / 7 ) 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 探究平面镜成像特点（导学案） 【学习目标】 1、通过实验探究，能说出平面镜成像的特点。 2、 能运用平面镜成像特点解释生活中的相关现象。 3、 能根据光的反射定律和平面镜成像特点，规范地作出物体在平面镜中所成的像。 4、了解凸面镜和凹面镜在实际生活中的应用。 【学习重点】 平面镜成像的特点。 【学习难点】 “虚像”的概念；规范进行平面镜成像的光路作图。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 观察与思考： 请站在家中的穿衣镜前，观察你在镜中的像，并思考以下问题： 像的大小和你的真实大小有什么关系？ 当你靠近或远离镜子时，像的大小和位置如何变化？ 举起你的左手，镜中的“你”举起了哪只手？这说明了什么？ 2. 预习课本内容，尝试填空： 平面镜所成的像是来自物体的光经平面镜后，光线进入人眼，人眼逆着光线看去，感觉光好像是从镜后某点发出的，这个点就是物体的虚像。 平面镜所成的像的大小与物体的大小相等。 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 【课堂探究】 探究一、探究平面镜成像特点 【提出问题】 平面镜成像时，像的位置、大小与物体的位置、大小有什么关系？ 【猜想与假设】 根据你的生活经验，你的猜想是： 像的大小等于物体的大小，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。 【设计实验与进行实验】 实验器材： 一块玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺、支架（或火柴盒）。 实验装置： 将玻璃板竖直架在白纸中央。 实验方法： 替代法——用一支未点燃的蜡烛去替代点燃蜡烛的像，从而确定像的位置和大小。 实验步骤： 1. 将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察蜡烛A在玻璃板后面的像。 2. 将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后，移动其位置，直到从玻璃板前方看去，蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 3. 记录下蜡烛A和蜡烛B的位置。 4. 改变蜡烛A的位置，重复上述实验两次。 5. 用刻度尺测量每次实验中物体（蜡烛A）、像（蜡烛B）到玻璃板的距离，并比较像与物的大小关系。 6. 观察蜡烛A与蜡烛B的连线与镜面是否垂直。 【实验记录表格】 实验次数 物体到镜面的距离/cm 像到镜面的距离/cm 像与物大小比较 物、像连线与镜面的关系 试验次数 物体到镜面的距离/cm 像到镜面的距离/cm 像与物大小比较 物、像连线与镜面的关系 1 2 3 【分析论证与合作交流】 小组讨论，根据实验数据，你能得出什么结论？ 【实验结论】（平面镜成像特点） 1. 平面镜所成的像是 虚 像。（选填“实”或“虚”） 2. 像的大小与物体的大小 相等。 3. 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 4. 像和物体的连线与镜面 垂直。 【思考】 实验中为什么用玻璃板代替平面镜？ 答：便于确定像的位置。 玻璃板为什么要竖直放置？ 答：为了使不点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合。 探究二、平面镜成像的应用和作图 1. 应用举例： 请列举生活中平面镜成像的应用（至少3个）。 答：穿衣镜、潜望镜、轿车观后镜等 2. 成像作图： 原理： 利用“像与物关于镜面对称”的特点。作图步骤（以点光源S为例）： 1. 过S点作镜面的垂线（用虚线）。 2. 用刻度尺量出S到镜面的距离，在垂线另一侧等距离处标出像点S‘。 3. 注意：所成的像是虚像，用虚线画出。 【动手试一试】 如图所示，小静到鞋店买鞋，她站在镜子MN前看自己穿着新鞋时的效果。请画出小静的眼睛B点看到新鞋A点在平面镜中所成像的光路图。 【答案】 【详解】在平面镜的另一侧作出新鞋A点的对称点A′，即为点A在平面镜中的像；连接像点与眼睛B点与镜面相交于一点O即为入射点，连接AO、OB，则AO是入射光线，OB为反射光线， 【归纳整理】 第三节 探究平面镜成像特点 一、成像特点 大小关系：像与物 大小相等（替代物重合） 位置关系： 像距 = 物距（v = u） 像物连线 垂直于镜面 像的性质：正立的虚像（光屏无法承接） 二、应用与解释 生活应用：穿衣镜、潜望镜（两次反射） 现象解释： 1、水中倒影暗：部分光折射 2、左右相反：像与物镜面对称 【课堂练习】 【A 级】基础演练 1.（2024·广东汕尾·二模）如图甲所示，在海丰大湖省级自然保护区里栖息的黑脸琵鹭正在觅食。水中的“黑脸琵鹭”是由于光的_____形成的_____像；如题图乙所示，黑脸琵鹭在离水面1m的空中展示舞姿，黑脸琵鹭与它的像相距____m。 【答案】 反射 虚 2 【详解】[1][2]水中的“黑脸琵鹭”属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像。 [3]平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等，黑脸琵鹭离水面1m，像和水面的距离是1m，黑脸琵鹭与它的像相距2m。 2.（20-21八年级上·云南昆明·期末）在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明的实验装置如图所示。他将蜡烛A作为物体，用蜡烛B代替蜡烛A的像。下列说法错误的是（　　） A．该实验在较暗的环境中进行效果更好 B．组装器材时平板玻璃应与纸面相垂直 C．蜡烛A和蜡烛B的大小应该完全相同 D．实验中使用厚一点的玻璃板效果更好 【答案】D 【详解】A．探究平面镜成像实验时，烛焰是成像物体，在明亮的环境中，烛焰和明亮环境的对比度降低，成像不太清晰。故该实验在较暗的环境下效果更好，故A正确，A不符合题意； B．在实验中必须将玻璃板竖直摆放，才能确保蜡烛与像完全重合，才能使实验达到效果，故B正确，B不符合题意； C．实验中选用两根相同的蜡烛A和B，目的是为了比较物像大小关系，故C正确，C不符合题意； D．因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，故D错误，D符合题意。 故选D。 3．（2025·江苏连云港·中考真题）物体在平面镜中像的大小取决于（　　） A．平面镜的大小 B．平面镜的厚度 C．物体本身的大小 D．物体到平面镜的距离 【答案】C 【详解】平面镜成的像与物体等大，所以物体在平面镜中像的大小只取决于物体本身的大小，故C符合题意，ABD不符合题意 4．（23-24八年级上·湖南永州·期中）检查视力的时候，视力表放在被测头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子的像，视力表在镜子中的像与被测者相距多远（　　） A．4.6m B．4.2m C．2.7m D．3m 【答案】A 【详解】视力表到镜面的距离为2.5m，根据平面镜成像的特征，像距等于物距，视力表的像到镜面的距离也为2.5m，人到镜面的距离为 故视力表的像与人的距离为 故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 5．（2025·江苏盐城·一模）盐城拥有广袤的湿地滩涂，是丹顶鹤钟爱的越冬家园。如图是丹顶鹤在水面嬉戏的场景，关于图中涉及的光学知识，下列说法正确的是（   ） A．丹顶鹤飞得越高，水中的像越小 B．水中丹顶鹤所成的像是虚像 C．水越深，水中的像离水面越远 D．水中的像是由于光的直线传播形成的 【答案】B 【详解】ABD．平静的水面相当于平面镜，白鹭在水面所成的像属于平面镜成像，是虚像，是由光的反射形成的，丹顶鹤飞离水面的过程中像的大小与丹顶鹤大小相同，所以像的大小不变，水中的像与白鹭关于水面对称，故B正确，AD错误； C．物距是白鹭到水面的距离，像距是白鹭所成的像到水面的距离，二者始终相等，与水的深度无关，故C错误。 故选 B。 【B 级】能力提升 6．（23-24八年级上·江苏镇江·期末）如图，水平地面上竖直放置一块平面镜，则下列说法正确的是（　　） A．将平面镜向上移动，人的像也会向上移动 B．若人靠近平面镜，人的像将变大 C．若平面镜绕底部逆时针转至虚线位置，脚的像与脚之间的距离变小 D．若在平面镜后放置一块木板，人将看不到镜中的像 【答案】C 【详解】A．平面镜竖直向上移动时，像与物体还是关于平面镜所在平面对称的，故像不动，故A错误；   B．像的大小只与物的大小有关，所以人靠近平面镜，人的像不变，故B错误；   C．根据平面镜成像特点可知，平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中，脚到平面镜的距离减小，则脚的像与脚之间的距离变小，故C正确；   D．平面镜成的像是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，用一块木板挡在镜子后的像的前面，不会挡住镜中的像，故D错误。 故选C。 7．（22-23八年级上·四川绵阳·期中）如图所示，物体AB长1.6m，平面镜CD长0.6m，物体到平面镜的距离为2m。下列关于物、像、镜的说法中，正确的是（    ）    A．物体通过该平面镜成的是实像 B．像的高度与平面镜的长相同，为0.6m C．物体与像的距离为2m D．像的高度与物体的高度相同，为1.6m 【答案】D 【详解】A．根据平面镜成像的特点可知，物体通过该平面镜成的是虚像，故A错误； B．根据平面镜成像的特点，像与物体的大小相同，为1 .6m，与平面镜大小无关，故B错误； C．根据像与物体到平面镜等距，像与物体的距离为 L=2m+2m=4m 故C错误； D．根据平面镜成像的特点，像与物体的大小相同，像长与物体的长相同，为1.6m，故D正确。 故选D。 8．（2024·安徽阜阳·二模）如图所示，请画出点的人眼通过水而看到点蜻蜓的像的光路图。 【答案】 【详解】根据平面镜成像原理，像与物体关于平面镜对称，作出蜻蜓A关于水面的对称点A1，即为蜻蜓的像位置。连接A1B，与水面交于点O，连接AO即为入射光线，连接OB为反射光线。 9．（22-23八年级上·四川宜宾·期末）如图是小文同学用两支外形相同的蜡烛“探究平面镜成像的特点”。 （1） 现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择____mm厚的玻璃板做实验，实验时应该使环境_________（选填“较亮”、“较暗”、“都可以”）； （2）用玻璃板代替平面镜的原因是便于找到___的位置，便于研究平面镜的成像特点； （3）选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的_____关系； （4）在实验过程中，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板前，再将另一支蜡烛_____（选填“点燃”或“不点燃”）放在玻璃板的后面来回移动，直到看上去跟前面的蜡烛的像_____； （5）当点燃的蜡烛放在玻璃板前面20cm的A处时，玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了；移去B处的蜡烛，将光屏放在B处，发现光屏上并没有蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是____像； （6）在某次实验中，把蜡烛A放到玻璃板前，在玻璃板后的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是玻璃板与纸没有相互_______。 【答案】 2 较暗 像 大小 不点燃 重合 虚像 垂直 【详解】（1）[1]选取的玻璃板太厚，前后两个面都会成像，会干扰实验，所以选择2mm厚的玻璃板。 [2]实验环境暗一些，蜡烛的像与环境对比更明显，即实验现象会更明显。 （2）[3]玻璃既能透光又能反射光使物体成像，能看到前面物体在玻璃板后面成的像，也能看到玻璃板后面的物体，便于确定像的位置。我们实验时用薄玻璃板代替平面镜。 （3）[4]为了便于比较物与像的大小关系，根据等效替代法可知，我们选取的蜡烛大小应该相同。 （4）[5][6]在玻璃板另一侧的蜡烛不需要点燃，移动该蜡烛，直至与点燃蜡烛的像完全重合。 （5）[7]将光屏放在B处，发现光屏上并没有蜡烛的像，说明蜡烛的像不是由实际光线会聚而成的，是虚像。 （6）[8]实验时要将玻璃板与桌面垂直，因为平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，若没有垂直放置，则像不在桌面上，就会出现题中这样无论怎样移动蜡烛B，都无法让它与蜡烛A的像完全重合的现象。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ ( 6 / 7 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $