第18讲 平面镜成像（暑假预习讲义）新八年级物理新教材人教版

第18讲 平面镜成像 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 平面镜成像的特点 虚像 凸面镜 凹面镜 1.知道平面镜成像的原理是光的反射。 2.理解平面镜成像的特点。 3.了解实像与虚像的区别。 4.了解平面镜在日常生活和科技中的典型应用。 5.知道凸面镜和凹面镜对光的作用及在生活中的应用。 学习重点：平面镜成像的特点、探究平面镜成像特点的实验过程，平面镜成像原理及虚像的形成。 学习难点：“像与物等大”的实验验证和与日常直觉的冲突纠正，“虚像”概念的理解、利用光的反射定律作图。 情｜境｜启｜思 国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。为什么会出现这种现象呢？ 概｜念｜构｜建 1.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“人”就是你的像。 2.平面镜所成的像为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，平面镜所成的像为虚像。 3.凸面镜对光有发散作用，能起到扩大视野的作用。凹面镜对光有会聚作用，利用凹面镜制成太阳灶。 深｜研｜精｜炼 知识点01 平面镜成像的特点 1. 平面镜成像 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“人”就是你的像。国家大剧院的倒影实际上就是大剧院在水中的像。 特别提醒 水中倒影和影子都有“影”字，但是涉及的原理不同。水中倒影是光的反射（平面镜成像），影子是由于光的直线传播。 2. 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。 【实验器材及作用】 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 薄玻璃板的作用：（1）确定像的位置；（2）防止成两个像影响实验观察。 两支完全相同的蜡烛目的：便于比较像与物的大小。 【实验过程】 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛B（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛A，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用刻度尺测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中； 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 （6）将玻璃板后面未点燃的蜡烛B移走，再把光屏放在该位置上并正对玻璃板，观察是否能在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像。 【实验结论】 平面镜所成的像为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。 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 【交流与反思】 （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律； （9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼睛与像在玻璃板的同一侧； 特别提醒 实验中的应用了等效替代法 （1）在确定像的位置时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像； （2）在比较像与物体的大小关系时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛。 【例1】在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)为了便于确定像的位置，实验中应选用__________（选填“平面镜”或“玻璃板”）作为反射面。 (2)将点燃的蜡烛A放在反射面前方，拿一支外形相同、未点燃的蜡烛B在反射面后方移动，人眼应在__________（选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）所在一侧进行观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的__________相等。 (3)若将蜡烛A远离反射面移动一段距离，蜡烛A的像的大小将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1)玻璃板 (2) 蜡烛A 大小 (3)不变 【详解】（1）平面镜不透明，无法看到其后面的物体，而玻璃板既能反射光又能透光，在观察到蜡烛A像的同时，还能透过玻璃看到放在后面的蜡烛B，便于确定像的位置，所以实验中应选用玻璃板作为反射面。 （2）平面镜成像是由光的反射形成的，因此观察点燃的蜡烛A的像时，眼睛要在蜡烛A所在的一侧，才能通过玻璃板看到蜡烛的像。 当未点燃的蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，说明平面镜成像中，像与物大小相等。 （3）根据平面镜成像的特点，像与物体的大小始终相等，与物体到平面镜的距离无关，所以若将蜡烛A远离反射面移动一段距离，蜡烛A的像的大小不变。 【即练1】在学校科技节魔术表演中，如图甲所示表演者向杯中逐渐加水，观众看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。为了揭开这个“浇不灭的蜡烛”之谜，小亮用如图乙所示器材探究平面镜成像的特点。 (1)实验中用玻璃板代替平面镜，主要目的便于确定________。 (2)如图乙所示，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿一支相同但未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到B与A的像完全重合。这一步操作是为了探究像与物的________关系。 (3)移动蜡烛A，重复上述实验，并在白纸上记录下多次实验后像与物对应的位置，如图丙所示。接下来分析、处理信息数据的方法是：连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否________，分别测量________。 (4)表演“浇不灭的蜡烛”魔术时，杯子中的“烛焰”实际是烛焰通过玻璃板形成的________（选填“虚”或“实”）像。 (5)为了让魔术成功，观众看到“烛焰在杯中燃烧”，需要满足：烛焰和杯底中心到玻璃板的距离________；观众应在________（选填“蜡烛”或“杯子”）一侧观看。 【答案】(1)像的位置 (2)大小 (3) 垂直 像和物到镜面的距离 (4)虚 (5) 相等 蜡烛 【详解】（1）实验中可以透过玻璃板观察像的位置，所以实验中用玻璃板代替平面镜，主要目的便于确定像的位置。 （2）蜡烛A与蜡烛B大小相同，且B与A的像完全重合，说明像的大小与物体大小相等，所以这一步操作是为了探究像与物的大小关系。 （3）为了进一步确认像与物体是否关于平面镜对称，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离是否相等，接下来分析、处理信息数据的方法是：连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，分别测量像和物到镜面的距离。 （4）表演“浇不灭的蜡烛”魔术时，杯中的“烛焰”实际是前面蜡烛通过玻璃板反射形成的虚像。 （5）因平面镜成的像与物体到镜面的距离相等，为了让魔术成功，观众看到“烛焰在杯中燃烧”，需要满足：烛焰和杯底中心到玻璃板的距离相等。 平面镜成的像属于光的反射，观众应在蜡烛的一侧观看，否则看不到烛焰所成的像。 【例2】秉持“便民惠民、关爱弱势群体”的宗旨，某社区设立了便民理发点，组织志愿者为居民提供免费理发服务，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．理发者离平面镜越远，在镜中的像越小 B．志愿者通过平面镜观看发型时，看到的像是实像 C．理发者靠近平面镜，他在镜中的像将会向后退 D．志愿者通过平面镜观看发型时的成像原理和“镜花水月”的相同 【答案】D 【详解】A．根据平面镜成像的“像与物等大”特点，无论理发者距离平面镜多远，其在镜中的像大小始终保持不变，故A错误； B．平面镜成像是由于光的反射形成的，志愿者看到的像是由反射光线的反向延长线相交而成的，因此是虚像，故B错误； C．根据平面镜成像“物像等距”的特点，理发者靠近平面镜时物距减小，像距也会同等减小，因此像将会靠近平面镜，故C错误； D．志愿者通过平面镜观看发型时的成像原理和“镜花水月”的原理均为典型的平面镜成像现象，其核心物理原理均为光的反射，故D正确。 故选D。 【探究归纳】1.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。 2.不管物体靠近还是远离平面镜，像的大小始终等于物体的大小。即物体大小不变则像的大小也不变。 3.物体远离平面镜，像也远离平面镜。物和像相对镜面的速度大小相等。 【即练2】如图所示，小张同学站在平面镜前处，并以的速度远离平面镜。下列说法正确的是（　　） A．小张在平面镜前处时，镜中的像距小张 B．小张与镜面高度不相同，无法通过平面镜成完整的像 C．在平面镜后放一块不透明木板，小张将无法看到镜中的像 D．平面镜中的像相对于小张以的速度运动 【答案】D 【详解】A．小张在平面镜前1m处时，像距镜面也是1m，所以镜中的像距小张为，故A错误； ‌B．平面镜所成的像的大小与物体本身大小有关，与镜面高度无关，小张无论与镜面高度是否相同，都能通过平面镜成完整的像，故B错误； C‌．平面镜成像是由于光的反射形成的虚像，在平面镜后放一块不透明木板，不影响光的反射，小张仍能看到镜中的像，故C错误； ‌D．小张以0.5m/s的速度远离平面镜，像也以0.5m/s的速度远离平面镜，所以像相对于小张的速度是 故D正确。 故选D。 【即练3】如图所示，小明同学正在进行《国家学生体质健康标准》的视力检查。按照要求被测者到视力表的距离应该为5m，下列说法正确的是（　　） A．人应坐在离视力表前2m B．平面镜中的视力表不能在光屏上呈现 C．人靠近平面镜时，镜中视力表像将变大 D．在平面镜后方放置一块挡板，将看不到视力表的像 【答案】B 【详解】A．视力表到平面镜的距离为3m，像距等于物距，则视力表的像到平面镜的距离为3m；被测者到视力表的距离应该为5m，故人应坐在镜子前 人应坐在离视力表前，故A错误； B．平面镜中的视力表是虚像，不能在光屏上呈现，故B正确； C．人靠近平面镜时，由于像与物体大小相等，镜中视力表像将不变，故C错误； D．在平面镜后方放置一块挡板，不会影响视力表成像，则仍看得到视力表的像，故D错误。 故选B。 知识点02 平面镜成虚像的原理 1. 平面镜成虚像的原理 在下图中，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'，进入眼睛的光并非真正来自S'，所以把S'叫作虚像。 由此可知，平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上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. 实像和虚像 （1）实像由实际光线会聚而成的，能用光屏承接，人眼可以直接看到。如小孔成像。 （2）由实际光线的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。如平面镜成像、水中倒影等 3. 平面镜成像作图 类型 作图方法 根据平面镜成像特点作图（对称法），作出图中AB在平面镜中的像 ①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN； ②画垂足； ③量等距：使A´M=AM，B´N =BN； ④画像点A´B´并连接，则A´B´就是物体AB的像。 根据平面镜成虚像原理作图，确定光源S的位置并画出入射光线 根据平面镜成像原理，像与物关于镜面对称，且反射光线的反向延长线必经过像点。 ①反向延长两条反射光线AB、CD，它们的交点S'是点光源S的像点； ②作S'关于平面镜MM'的对称点，即为点光源S的实际位置； ③连接S到反射点A和C，线段SA、SC就是从S发出的入射光线。 根据平面镜成像特点，作出反射光路 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； ②连接S′A与镜面交于O点，即为入射点（反射点）； ③连接OA即为反射光线，连接SO就得到入射光线。 特别提醒 作图时要注意以下几点： （1）平面镜非反射面要画上短斜线； （2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示； （3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。 【例3】如图所示，小红同学用薄玻璃板、白纸、两支完全相同的蜡烛A、B等器材探究平面镜成像的特点，得到当燃烧的蜡烛分别放在、点时，其像分别在、点，请通过作图确定薄玻璃板的位置（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】连接对应点、；分别作线段、的垂直平分线，两条垂直平分线重合，这条公共垂直平分线就是薄玻璃板所在位置，据此作图。 【即练4】“猴子捞月”是同学们耳熟能详的故事：一天晚上，一只猴子来到井边，看见了水中的“月亮”。如图所示，若猴子的眼睛用点A表示，水中的“月亮”用点B表示，请画出空中月亮的位置（用点C表示），并画出猴子看见水中月亮的光路图（保留必要的作图痕迹）。 【答案】 【详解】月亮C和倒影B关于水面对称，根据反射光线的反向延长线过像点，连接AB交水面于O点即为入射点（反射点），CO为入射光线，OA为反射光线，据此作图。 【即练5】如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置，并将光路图补充完整。 【答案】 【详解】根据光的反射定律，做两条反射光线的反向延长线，交点即为点光源S的像点S' ，再根据平面镜成像特点，像和物关于镜面对称，做出像点S'关于镜面的对称点S，即为点光源S，并连接S与两个反射点画出入射光线，如图所示： 知识点03 平面镜的应用 1. 平面镜成像 应用的实例：家庭中所用的穿衣镜；练功房、理发店、服装店里安装的平面镜；牙医检查牙齿使用的平面镜等。 2. 利用平面镜改变光路 （1）塔式太阳能电站 塔式太阳能电站，它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上，从而利用太阳能发电。 （2）潜望镜 如图，在直筒的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平面成45°，这样就做成一个最简单的潜望镜。在水的深处可以观察到水面上的情况。 凸面镜和凹面镜 1. 球面镜 如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2. 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。 3. 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。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。 （2）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。 【例4】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 【详解】[1][2]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。 [3]太阳灶需要聚集光线，选凹面镜，凹面镜对光有会聚作用。 【即练7】下面关于生活中的凸面镜和凹面镜说法正确的是（　　） A．图1，汽车的后视镜及街头拐弯处的反光镜都是凹面镜，这是为了扩大视野 B．图2，点燃杭州亚运会圣火的装置利用凸面镜是为了会聚太阳光能量 C．图3，手电筒的反光罩用凸面镜是为了让它射出的光接近于平行光 D．凸面镜对光线有发散作用，凹面镜对光线有会聚作用 【答案】D 【详解】A．凸面镜对光线有发散作用，能够扩大视野，因此汽车的后视镜及街头拐弯处的反光镜都是凸面镜，故A错误； B．凹面镜对光线有会聚作用，能够将太阳光反射并集中在一个焦点上，从而产生足够的热量点燃火种‌，点燃杭州亚运会圣火的装置利用的是凹面镜，故B错误； C．手电筒的反光罩用的是凹面镜，它可以将焦点发出的光线变为平行光线射出，故C错误； D．凸面镜对光线有发散作用，能够扩大视野，通常用来制作汽车观后镜等；凹面镜对光线有会聚作用，可以将平行光线会聚在一点，也可以将焦点发出的光线变为平行光线射出，可用来制作太阳灶和手电筒的反光装置。故D正确。 故选D。 一、单选题（共10小题） 1．如图所示为小狗在照镜子，镜中的像为（     ） A．正立的实像 B．正立的虚像 C．倒立的实像 D．倒立的虚像 【答案】B 【详解】照镜子属于平面镜成像，是光的反射形成的；根据平面镜成像的规律：平面镜成正立、等大的虚像，因此小狗在镜中的像为正立的虚像。 故选B。 2．如图是一只白鹭在水面上捕食的画面，在它飞离水面的过程中，在水中的像是（     ）    A．虚像，像的大小始终不变 B．虚像，像的大小逐渐变大 C．实像，像与水面的距离不变 D．实像，像与水面的距离变大 【答案】A 【详解】AB．平面镜成的是虚像，平面镜所成像的大小始终和物体本身大小相等，白鹭飞离水面时，自身大小不变，因此像的大小也始终不变，故A符合题意，B不符合题意； CD．平面镜所成的像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，白鹿飞离水面时，到水面的距离变大，所以像与水面的距离变大，但平面镜成的是虚像，故CD不符合题意。 故选A。 3．一蜻蜓立于距水面0.5 m处的荷尖上，池中水深2 m，则蜻蜓在水中的像距水面（　　） A．1 m B．0.5 m C．1.5 m D．2.5 m 【答案】B 【详解】平静的水面相当于平面镜，根据平面镜成像特点：像与物体到平面镜的距离相等。蜻蜓到水面的距离为，因此蜻蜓在水中的像到水面的距离也等于。 故选B。 4．川剧具有浓厚的地方色彩和乡土气息，以其丰富的表演形式和独特的艺术风格著称。图是川剧演员坐在镜前60 cm处正对着平面镜化妆的情景，下列说法正确的是（     ） A．演员在镜中的像为等大的虚像 B．镜中的像到演员的距离也为60 cm C．演员靠近镜子，镜中的像变大 D．演员能看见镜中的像是因为镜面发生了漫反射 【答案】A 【详解】A．根据平面镜成像特点，平面镜成正立、等大的虚像，故A正确； B．平面镜成像中，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；演员到平面镜距离为，则像到平面镜距离也为，像到演员的距离为，故B错误； C．平面镜成的像大小始终和物体大小相等，演员靠近镜子时，演员自身大小不变，因此像的大小不变，故C错误； D．平面镜表面光滑，演员能看到镜中像是因为镜面发生了镜面反射，不是漫反射，故D错误。 故选A。 5．如图所示，小昕站在水平地面上，前方1.5 m处竖直放着一块平面镜。下列说法正确的是（     ） A．若在平面镜后放置一块木板，将无法成像 B．若换用一块更小的平面镜，她的像将变小 C．将平面镜绕底部所在直线逆时针转至虚线位置的过程中，像的位置将不变 D．将平面镜绕底部所在直线逆时针转至虚线位置，脚与其像的距离小于3 m 【答案】D 【详解】A．平面镜成像原理是光的反射，成像和平面镜后方是否放物体无关，放木板不影响成像，故A错误； B．平面镜成像的大小始终等于物体本身大小，和平面镜大小无关，故B错误； C．平面镜转动后，镜面朝向改变，根据像与物关于镜面对称，此时像的位置在斜上方，故C错误； D．原状态下脚到平面镜距离为，平面镜转动后，脚到镜面的垂直距离小于，根据物与像到镜面距离相等，像到镜面的垂直距离也小于，因此脚和像的距离小于，故D正确。 故选D。 6．周末，小海去专卖店买鞋，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，如图所示，此时他从平面镜中看不到自己穿新鞋的像。为了能看到新鞋的像，下列做法正确的是（　　） A．小海保持不动，将平面镜向左移动一些 B．平面镜保持不动，穿着鞋的脚抬高一些 C．平面镜保持不动，小海弯腰或下蹲一些 D．小海保持不动，将平面镜绕水平轴MN沿逆时针方向转动 【答案】C 【详解】要看到平面镜中鞋的像，需要鞋反射的光线经平面镜反射后能进入人的眼睛。 A．小海保持不动，将平面镜向左移动一些，入射角不变，则反射角不变，反射光线的路径不变，仍然看不到镜中鞋子的像，故A错误； B．平面镜保持不动，穿着鞋的脚抬高一些，入射角变小，则反射角也会变小，仍然看不到镜中鞋子的像，故B错误； C．平面镜保持不动，小明弯腰或下蹲一些，这样能降低人眼的位置，使鞋反射的光经平面镜反射后，反射光线可以进入人眼，可以看到镜中的鞋，故C正确； D．小海不动，将平面镜绕水平轴MN沿逆时针方向转动，此时的入射角会变小，反射角也会变小，仍然看不到镜中鞋子的像，故D错误。 故选C。 7．如图甲所示，烛焰a在竖直放置的平面镜MN中所成像为。现只将该平面镜竖直向上移动一段距离至图乙所示位置，则烛焰a在平面镜中（     ） A．不成像 B．仍成像，像在原来位置 C．仍成像，像会向上移动 D．仍成像，像的位置不能确定 【答案】B 【详解】平面镜成像的原理是光的反射，只要物体发出的光能照射到平面镜上，就能发生反射成像；根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，像的位置由物体位置和镜面所在平面决定。物体 位置不变，平面镜竖直向上移动时，镜面所在的竖直平面与物体的相对位置（距离、方位）未变，因此像的位置不变。故选B。 8．将点燃的蜡烛放在玻璃板前，将茶杯放在玻璃板后合适的位置，观众能通过玻璃板观察到如图1所示的现象。在图2的俯视情景中，要能看到图1的现象，应适当向后方移动（　　） A．茶杯 B．蜡烛 C．玻璃板 D．茶杯和蜡烛 【答案】C 【详解】图1的现象是蜡烛通过玻璃板成的虚像，其位置与茶杯重合。根据平面镜成像特点，像与物到镜面的距离相等。因此，要看到图1现象，必须满足：蜡烛到玻璃板的距离等于茶杯到玻璃板的距离。由图2可知，当前蜡烛到玻璃板的距离（物距）小于茶杯到玻璃板的距离，需调整使两者相等。将玻璃板向后方移动，既能增大物距，又能减小茶杯到玻璃板的距离，当两者相等时，蜡烛的像就会与茶杯重合。 故选C。 9．昆虫的种类繁多，它们的存在展示了生命的多样性。如图是某同学制作的可直接观察昆虫腹部的观察箱。当昆虫向左移动时，该同学通过平面镜看到“昆虫”（　　） A．大小变大 B．大小变小 C．移动轨迹为① D．移动轨迹为② 【答案】C 【详解】AB．平面镜成的是等大、正立的虚像，所以昆虫向左移动时，它的像大小不变，故AB错误，不符合题意。 CD．平面镜与水平方向成45°角，根据像与物关于镜面对称的特点，当昆虫水平向左移动时，它的像会竖直向下移动，故C正确，符合题意，D错误，不符合题意。 故选C。 10．检查视力时，经常将视力表放在被测者头部后上方，被测者通过识别对面墙上镜子里的像来进行测试，要求被测者与视力表的像的距离要保持5m左右的距离。图为某同学在一次检查视力时的情景，关于这次视力检查说法正确的是（　　） A．该同学与视力表的像的距离是5.4m B．该同学与视力表的像的距离是5.8m C．视力表中开口向上的“”，在平面镜中成的像开口向下 D．视力表中的“”，在平面镜中所成的像会比实际的图案大一些 【答案】A 【详解】 AB．由图可知，被测者到平面镜的距离为2.5m，视力表到平面镜的距离为 视力表的像到平面镜的距离也为2.9m， 被测者到视力表像的总距离为，故A正确，B错误； CD．由平面镜成像的特点可知，像与物体关于镜面对称，大小相等，故CD错误； 故选A。 二、填空题（共8小题） 11．“杯弓蛇影”是我国古代的经典成语，讲述了有人在酒杯中看到“蛇”而心生恐惧，从物理学角度分析，杯中的“蛇影”实质是墙上弓箭的_____（选填“实像”或“虚像”），其形成原理是光的_____（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）。 【答案】 虚像 反射 【详解】[1]酒杯的酒面可看作平面镜，平面镜成像时，像由反射光线的反向延长线会聚形成，无法用光屏承接，这类像属于虚像范畴。 [2]墙上弓箭的光经酒面反射后，反射光线进入人眼，人眼逆着反射光线感知到对应的像，这一成像过程的原理是光的反射。 12．如图是我国建造的全球最大口径球面射电望远镜，简称FAST，也被称为“天眼”。它的外形和_________（选填“凸面镜”或“凹面镜”）相似，其直径约500m，可以将来自遥远太空的微弱信号_________（选填“反射”或“折射”）后会聚起来，用来探索太空奥秘。 【答案】 凹面镜 反射 【详解】[1][2]凹面镜对光有会聚作用，“天眼”（FAST）的外形和凹面镜相似，它可以将来自遥远太空的微弱信号通过反射后会聚起来，从而探索太空奥秘。 13．如图所示，是一条盘山公路，当汽车在AB路段行驶时，司机由于光的直线传播而看不到BC路段的情况，为了能看清BC路段情况，应该在_______（选填“A”、“B”或“C”）位置安装_______面镜，该面镜与汽车后视镜_______（选填“相同”或“不同”）。 【答案】 B 凸 相同 【详解】[1][2][3]当汽车在AB路段行驶时，司机由于光的直线传播而看不到BC路段的情况，为了能看清BC路段情况，根据光的反射规律，应该在B位置安装凸面镜，扩大视野，该面镜与汽车后视镜相同。 14．竖直放置的平面镜高2米，宽1米，小明身高1.6米，当小明站在平面镜前2m处时,他在镜中的像与人距离为________米，若他向镜面移动1米，他在镜中像的大小将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；当他沿着与镜面平行方向水平移动1米后，如图所示小明的像________（选填“消失”或“依然存在”）。 【答案】 4 不变 依然存在 【详解】因平面镜成像时像距等于物距，所以当小明站在竖直放置的平面镜前2m处时，他在镜中的像与本人距离为 因平面镜成像时像和物体形状、大小相同，则他在镜中的像大小始终不变；因平面镜成像时，像与物关于镜面对称，当他沿着与镜面平行方向水平移动1m后，他在镜中的像依然存在。 15．“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头。”蜻蜓在水中的像是由光的___________形成的。如图，一只蜻蜓停留在距水面0.8 m高的D处莲蓬上，若水深为2 m，则蜻蜓与它在水中的像的距离是___________m。当蜻蜓从A处飞到C处，蜻蜓在水中所成像的大小___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 反射 1.6 不变 【详解】蜻蜓在水中的像是平面镜成像现象，是由光的反射形成的； 根据平面镜成像特点，像与物体到平面镜（水面）的距离相等，蜻蜓距水面0.8m，则它的像距水面也为0.8m，因此蜻蜓与它在水中的像的距离为 平面镜成像时，像的大小始终和物体本身大小相等，和蜻蜓位置无关，因此蜻蜓飞动时，像的大小不变。 16．如图，小华站在平面镜前①位置，她在镜中成的是___________（实/虚）像；垂直镜面移动80cm到②位置，她与像的距离改变___________cm；将一个点光源从①位置移动至②位置，经平面镜反射的光覆盖的区域会___________（变大/变小/不变）。 【答案】 虚 160 变小 【详解】根据平面镜成像的特点，平面镜成的是正立等大的虚像； 平面镜成像时，物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离。小华垂直镜面远离平面镜移动了，她的像也会远离平面镜，因此她与像的距离改变量为 点光源从①（离平面镜更近）移动到②（离平面镜更远），点光源射向平面镜边缘的入射光线夹角会变小，经平面镜反射后，反射光线的夹角也变小，因此反射光覆盖的区域会变小。 17．如图所示的汽车平视显示系统，可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜）呈现在司机正前方，方便司机查看。挡风玻璃所成的像容易产生重影，其原因是挡风玻璃有一定的________（选填“厚度”或“透明度”）。若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向________（选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃。 【答案】 厚度 靠近 【详解】挡风玻璃所成的像容易产生重影，其原因是挡风玻璃有一定的厚度，挡风玻璃的前后两个表面都会反射成像； 平面镜成像时，像距等于物距，若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，减小物距，从而降低像的位置。 18．如图所示的“临摹神器”，是将平板和玻璃板M放在支架上，再调节到适当角度。使用时，眼睛需要在______（选填“平板”或“白纸”）一侧进行观察，即可在白纸上临摹平板屏幕中的图像。用“临摹神器”看到的是______（选填“实”或“虚”）像。若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 平板 虚 不变 【详解】平板的图像经玻璃板反射后成像属于平面镜成像，根据平面镜成像的原理，所成的像是虚像，不能在白纸上承接，因此需要眼睛在平板一侧观察，才能看到平板上画面在玻璃板上所成的像。 平面镜成像的特点是像的大小始终等于物体本身的大小，和物体到玻璃板的距离无关，因此平板远离玻璃板时，像的大小不变。 三、作图题（共3小题） 19．根据平面镜成像特点在图中画出烛焰上AB所成的像。 【答案】 【详解】平面镜成像时，像与物体关于平面镜对称，分别过端点A、B作平面镜的垂线，标注垂直符号；在平面镜另一侧，取与A到平面镜距离相等的点，得到A的像；同理得到B的像；因为平面镜成虚像，用虚线连接，即为AB所成的像。 20．如图甲所示体现了“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”的壮美景色，平静的湖面上可看到夕阳美丽的倒影。图乙中，A点代表太阳，B点代表游客的眼睛。请在图乙中画出眼睛看到A点的像的光路图。 【答案】 【详解】游客看到太阳A在水中的像属于平面镜成像，根据像与物关于水面对称画出像点，连接与游客的眼睛B点，与水面交于O，则OB为反射光线，连接AO为入射光线。 21．如图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，通过两条光线可以看见挡板左侧的一个发光点S在平面镜中的像。请你利用平面镜成像特点，作图找出挡板左侧这个发光点的位置，然后画出两条反射光线的入射光线。 【答案】 【详解】将图中两条反射光线反向延长，两条延长线的交点即为发光点的像； 根据平面镜成像“像与物关于平面镜对称”的特点，作关于平面镜的对称点，该点就是挡板左侧的发光点； 分别连接发光点和两条反射光线与平面镜的交点（入射点），得到两条入射光线，箭头方向由指向入射点即可。 四、实验题（共3小题） 22．在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示： (1)用玻璃板代替平面镜做实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此现象可选用_____一些的玻璃板代替平面镜（选填“厚”或“薄”）。玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的_____。 (2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将_____（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，这种用蜡烛B来代替蜡烛A的像的实验方法叫_____。 (3)标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离_____（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到玻璃板的距离。 (4)当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小_____（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 (5)将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是_____（选填“虚”或“实”）像。 【答案】(1) 薄 位置 (2) 未点燃 等效替代法 (3)等于 (4)不变 (5)虚 【详解】（1）厚玻璃板的前后两个面都会反射成像，两个像间距大，会出现明显重影，选用薄玻璃板时，两个反射像几乎重合，可消除该问题；玻璃板透光，除了成像，还能透过玻璃板观察后方，方便确定像的位置。 （2）如果点燃后方蜡烛B，会干扰对蜡烛A像的观察，无法清晰判断是否重合，因此蜡烛B需要保持未点燃；用完全相同的蜡烛B代替蜡烛A的像来探究成像特点，这种实验方法叫做等效替代法。 （3）根据平面镜成像特点，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，因此蜡烛B到玻璃板的距离等于蜡烛A到玻璃板的距离。 （4）平面镜成像中，像的大小始终和物体大小相等，与物体到玻璃板的距离无关，因此蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变。 （5）实像可以被光屏承接，虚像不能被光屏承接，光屏无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。 23．如图甲，小明做“探究平面镜成像的特点”实验。 (1)实验器材选择时，小明选择了玻璃板而不是平面镜，原因是__________。 (2)如图甲，小明在竖立的玻璃板M前点燃蜡烛A，将与蜡烛A大小相同的________（选填“点燃”或“不点燃”）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，接着小明应该________（选填“前后”或“左右”）移动蜡烛A，重复多次实验，最终得到结论：平面镜成像时，像与物大小________。 (3)如图乙，移去蜡烛B，小明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”）的方向观察光屏，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________像。 (4)小明想进一步探究像和物的左右是否对称，他应将图甲中的蜡烛改成丁图中的________（选填“a”、“b”或“c”）光源进行实验； (5)如图丙所示，小明在实验中观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像A1和A2，原因是________。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2) 不点燃 前后 相同 (3) ② 虚 (4)c (5)玻璃板太厚 【详解】（1）玻璃板透明，可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛，方便确定像的位置，而平面镜不透明无法确定像的位置，因此选择玻璃板。 （2）若点燃蜡烛B，会使玻璃板后方变亮，干扰对蜡烛A的像的观察，因此蜡烛B选择不点燃；为了得到普遍规律，需要改变蜡烛A到玻璃板的距离，即前后移动蜡烛A，多次实验；最终可得到结论：平面镜成像时，像与物大小相等。 （3）虚像不能成在光屏上，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，眼睛不通过玻璃板直接看向光屏，即按照眼睛②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虚像。 （4）要探究像和物的左右是否对调，应选择左右不对称的光源，故他应将蜡烛改成图c的光源进行实验。 （5）玻璃板有一定厚度，其前后两个反射面都可以反射成像，因此会观察到蜡烛成两个清晰的像。 24．小梅每天对着墙上的平面镜梳妆时发现，当她靠近平面镜时，像变大，像与物到镜面的距离都变小；当她远离平面镜时，像变小，像与物到镜面的距离都变大。那么，平面镜成像有何特点呢？于是她到实验室开启探究之旅。 (1)为了便于确定像的位置，她应选用________（选填“透明”或“不透明”）薄玻璃板进行实验。为判断烛焰的像是虚像还是实像，请你帮她设计实验方法： _____________。 (2)如图甲所示，她先将一张白纸放在水平桌面上，再将玻璃板与纸面________放置。如图乙所示，从________位置可以看到蜡烛A的像。在玻璃板后的水平桌面上移动另一支外形相同但________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。根据该现象得到的初步结论是_______________。移动蜡烛A的位置并进行多次实验，标记像和物的位置，并测量物距与像距，记录的实验数据如下表一。 表一 实验序号 1 2 3 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 像距v/cm 4.2 5.0 6.8 (3)分析实验现象和实验数据可知：平面镜成像的特点为像与物关于镜面________。 (4)另一组的贝贝同学测量物距和像距的方法如图丙所示，得到的数据如表二，其中、是蜡烛A分别通过玻璃板前后两个面的、所成的像。贝贝同学测量的________（选填“物距”或“像距”）不正确。根据上面表二数据推算出玻璃板的厚度为________cm。 表二 实验序号 1 2 3 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 像距v/cm 3.7 4.5 6.3 【答案】(1) 透明 在玻璃板后方用光屏（或白纸）对烛焰的像进行承接，观察后发现承接不到像，证明烛焰的像是虚像 (2) 垂直 a 未点燃 平面镜所成的像与物体大小相等 (3)对称 (4) 像距 0.5 【详解】（1）使用透明薄玻璃板进行实验，是因为其既能成像又能透光，便于确定像的位置。 判断烛焰的像是虚像还是实像，可根据实像能呈现在光屏上，虚像不能呈现在光屏上这一特点。在蜡烛像的位置放一个光屏，观察光屏上是否有烛焰的像，若光屏上没有像，则为虚像；若有像，则为实像。 （2）[1]实验时，玻璃板要与纸面垂直放置，这样才能使蜡烛B在玻璃板后面移动时，与蜡烛A的像在同一水平高度。 [2]平面镜成像的原理是光的反射，反射光线与物体在同侧，所以从a位置可以看到蜡烛A的像。 [3]在玻璃板后的水平桌面上移动另一支外形相同但未点燃的蜡烛B，若点燃蜡烛B，其发出的光会干扰对蜡烛A像的观察，不便于确定像的位置。 [4]当未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，说明平面镜所成的像与物体大小相等。 （3）平面镜成像时，像与物的对应点连线与镜面垂直，且像与物到镜面的距离相等，所以像与物关于镜面对称。 （4）[1]点燃的蜡烛A通过玻璃板时，玻璃板前后两个面都成像。物距是蜡烛A到前面玻璃板的距离，而从表二数据看，像距比物距都小了一定数值，说明像距测量的是像到后面玻璃板的距离，所以像距测量不正确。 [2]根据表二数据，每一组像距都比物距小 像距比物距小的差值即为玻璃板的厚度，所以玻璃板的厚度为。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 平面镜成像 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 平面镜成像的特点 虚像 凸面镜 凹面镜 1.知道平面镜成像的原理是光的反射。 2.理解平面镜成像的特点。 3.了解实像与虚像的区别。 4.了解平面镜在日常生活和科技中的典型应用。 5.知道凸面镜和凹面镜对光的作用及在生活中的应用。 学习重点：平面镜成像的特点、探究平面镜成像特点的实验过程，平面镜成像原理及虚像的形成。 学习难点：“像与物等大”的实验验证和与日常直觉的冲突纠正，“虚像”概念的理解、利用光的反射定律作图。 情｜境｜启｜思 国家大剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳。为什么会出现这种现象呢？ 概｜念｜构｜建 1.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“人”就是你的 。 2.平面镜所成的像为虚像其大小与物体的大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与镜面 ，平面镜所成的像为 。 3.凸面镜对光有 作用，能起到扩大视野的作用。凹面镜对光有 作用，利用凹面镜制成太阳灶。 深｜研｜精｜炼 知识点01 平面镜成像的特点 1. 平面镜成像 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“人”就是你的像。国家大剧院的倒影实际上就是大剧院在水中的像。 特别提醒 水中倒影和影子都有“影”字，但是涉及的原理不同。水中倒影是光的反射（平面镜成像），影子是由于光的直线传播。 2. 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。 【实验器材及作用】 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 薄玻璃板的作用：（1）确定像的位置；（2）防止成两个像影响实验观察。 两支完全相同的蜡烛目的：便于比较像与物的大小。 【实验过程】 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置； （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛B（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置； （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同； （4）移动点燃的蜡烛A，重做实验； （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用刻度尺测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中； 次数 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 （6）将玻璃板后面未点燃的蜡烛B移走，再把光屏放在该位置上并正对玻璃板，观察是否能在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像。 【实验结论】 平面镜所成的像为虚像其大小与物体的大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与镜面 。 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为 ，像与物体关于镜面 。 【交流与反思】 （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律； （9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼睛与像在玻璃板的同一侧； 特别提醒 实验中的应用了等效替代法 （1）在确定像的位置时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像； （2）在比较像与物体的大小关系时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛。 【例1】在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)为了便于确定像的位置，实验中应选用__________（选填“平面镜”或“玻璃板”）作为反射面。 (2)将点燃的蜡烛A放在反射面前方，拿一支外形相同、未点燃的蜡烛B在反射面后方移动，人眼应在__________（选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）所在一侧进行观察，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的__________相等。 (3)若将蜡烛A远离反射面移动一段距离，蜡烛A的像的大小将__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【即练1】在学校科技节魔术表演中，如图甲所示表演者向杯中逐渐加水，观众看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。为了揭开这个“浇不灭的蜡烛”之谜，小亮用如图乙所示器材探究平面镜成像的特点。 (1)实验中用玻璃板代替平面镜，主要目的便于确定________。 (2)如图乙所示，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿一支相同但未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到B与A的像完全重合。这一步操作是为了探究像与物的________关系。 (3)移动蜡烛A，重复上述实验，并在白纸上记录下多次实验后像与物对应的位置，如图丙所示。接下来分析、处理信息数据的方法是：连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否________，分别测量________。 (4)表演“浇不灭的蜡烛”魔术时，杯子中的“烛焰”实际是烛焰通过玻璃板形成的________（选填“虚”或“实”）像。 (5)为了让魔术成功，观众看到“烛焰在杯中燃烧”，需要满足：烛焰和杯底中心到玻璃板的距离________；观众应在________（选填“蜡烛”或“杯子”）一侧观看。 【例2】秉持“便民惠民、关爱弱势群体”的宗旨，某社区设立了便民理发点，组织志愿者为居民提供免费理发服务，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．理发者离平面镜越远，在镜中的像越小 B．志愿者通过平面镜观看发型时，看到的像是实像 C．理发者靠近平面镜，他在镜中的像将会向后退 D．志愿者通过平面镜观看发型时的成像原理和“镜花水月”的相同 【探究归纳】1.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。 2.不管物体靠近还是远离平面镜，像的大小始终等于物体的大小。即物体大小不变则像的大小也不变。 3.物体远离平面镜，像也远离平面镜。物和像相对镜面的速度大小相等。 【即练2】如图所示，小张同学站在平面镜前处，并以的速度远离平面镜。下列说法正确的是（　　） A．小张在平面镜前处时，镜中的像距小张 B．小张与镜面高度不相同，无法通过平面镜成完整的像 C．在平面镜后放一块不透明木板，小张将无法看到镜中的像 D．平面镜中的像相对于小张以的速度运动 【即练3】如图所示，小明同学正在进行《国家学生体质健康标准》的视力检查。按照要求被测者到视力表的距离应该为5m，下列说法正确的是（　　） A．人应坐在离视力表前2m B．平面镜中的视力表不能在光屏上呈现 C．人靠近平面镜时，镜中视力表像将变大 D．在平面镜后方放置一块挡板，将看不到视力表的像 知识点02 平面镜成虚像的原理 1. 平面镜成虚像的原理 在下图中，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'，进入眼睛的光并非真正来自S'，所以把S'叫作虚像。 由此可知，平面镜成像的原理是光的 。平面镜所成的像实际上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. 实像和虚像 （1）实像由实际光线会聚而成的，能用光屏承接，人眼可以直接看到。如小孔成像。 （2）由实际光线的反向延长线会聚而成， 用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。如平面镜成像、水中倒影等 3. 平面镜成像作图 类型 作图方法 根据平面镜成像特点作图（对称法），作出图中AB在平面镜中的像 ①做垂线—即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN； ②画垂足； ③量等距：使A´M=AM，B´N =BN； ④画像点A´B´并连接，则A´B´就是物体AB的像。 根据平面镜成虚像原理作图，确定光源S的位置并画出入射光线 根据平面镜成像原理，像与物关于镜面对称，且反射光线的反向延长线必经过像点。 ①反向延长两条反射光线AB、CD，它们的交点S'是点光源S的像点； ②作S'关于平面镜MM'的对称点，即为点光源S的实际位置； ③连接S到反射点A和C，线段SA、SC就是从S发出的入射光线。 根据平面镜成像特点，作出反射光路 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； ②连接S′A与镜面交于O点，即为入射点（反射点）； ③连接OA即为反射光线，连接SO就得到入射光线。 特别提醒 作图时要注意以下几点： （1）平面镜非反射面要画上短斜线； （2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示； （3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。 【例3】如图所示，小红同学用薄玻璃板、白纸、两支完全相同的蜡烛A、B等器材探究平面镜成像的特点，得到当燃烧的蜡烛分别放在、点时，其像分别在、点，请通过作图确定薄玻璃板的位置（保留作图痕迹）。 【即练4】“猴子捞月”是同学们耳熟能详的故事：一天晚上，一只猴子来到井边，看见了水中的“月亮”。如图所示，若猴子的眼睛用点A表示，水中的“月亮”用点B表示，请画出空中月亮的位置（用点C表示），并画出猴子看见水中月亮的光路图（保留必要的作图痕迹）。 【即练5】如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置，并将光路图补充完整。 知识点03 平面镜的应用 1. 平面镜成像 应用的实例：家庭中所用的穿衣镜；练功房、理发店、服装店里安装的平面镜；牙医检查牙齿使用的平面镜等。 2. 利用平面镜改变光路 （1）塔式太阳能电站 塔式太阳能电站，它是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，称为定日镜，每台都各自配有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上，从而利用太阳能发电。 （2）潜望镜 如图，在直筒的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平面成45°，这样就做成一个最简单的潜望镜。在水的深处可以观察到水面上的情况。 凸面镜和凹面镜 1. 球面镜 如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 2. 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 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。 3. 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。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 作用。 （2）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。 【例4】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。 【即练7】下面关于生活中的凸面镜和凹面镜说法正确的是（　　） A．图1，汽车的后视镜及街头拐弯处的反光镜都是凹面镜，这是为了扩大视野 B．图2，点燃杭州亚运会圣火的装置利用凸面镜是为了会聚太阳光能量 C．图3，手电筒的反光罩用凸面镜是为了让它射出的光接近于平行光 D．凸面镜对光线有发散作用，凹面镜对光线有会聚作用 一、单选题（共10小题） 1．如图所示为小狗在照镜子，镜中的像为（     ） A．正立的实像 B．正立的虚像 C．倒立的实像 D．倒立的虚像 2．如图是一只白鹭在水面上捕食的画面，在它飞离水面的过程中，在水中的像是（     ）    A．虚像，像的大小始终不变 B．虚像，像的大小逐渐变大 C．实像，像与水面的距离不变 D．实像，像与水面的距离变大 3．一蜻蜓立于距水面0.5 m处的荷尖上，池中水深2 m，则蜻蜓在水中的像距水面（　　） A．1 m B．0.5 m C．1.5 m D．2.5 m 4．川剧具有浓厚的地方色彩和乡土气息，以其丰富的表演形式和独特的艺术风格著称。图是川剧演员坐在镜前60 cm处正对着平面镜化妆的情景，下列说法正确的是（     ） A．演员在镜中的像为等大的虚像 B．镜中的像到演员的距离也为60 cm C．演员靠近镜子，镜中的像变大 D．演员能看见镜中的像是因为镜面发生了漫反射 5．如图所示，小昕站在水平地面上，前方1.5 m处竖直放着一块平面镜。下列说法正确的是（     ） A．若在平面镜后放置一块木板，将无法成像 B．若换用一块更小的平面镜，她的像将变小 C．将平面镜绕底部所在直线逆时针转至虚线位置的过程中，像的位置将不变 D．将平面镜绕底部所在直线逆时针转至虚线位置，脚与其像的距离小于3 m 6．周末，小海去专卖店买鞋，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，如图所示，此时他从平面镜中看不到自己穿新鞋的像。为了能看到新鞋的像，下列做法正确的是（　　） A．小海保持不动，将平面镜向左移动一些 B．平面镜保持不动，穿着鞋的脚抬高一些 C．平面镜保持不动，小海弯腰或下蹲一些 D．小海保持不动，将平面镜绕水平轴MN沿逆时针方向转动 7．如图甲所示，烛焰a在竖直放置的平面镜MN中所成像为。现只将该平面镜竖直向上移动一段距离至图乙所示位置，则烛焰a在平面镜中（     ） A．不成像 B．仍成像，像在原来位置 C．仍成像，像会向上移动 D．仍成像，像的位置不能确定 8．将点燃的蜡烛放在玻璃板前，将茶杯放在玻璃板后合适的位置，观众能通过玻璃板观察到如图1所示的现象。在图2的俯视情景中，要能看到图1的现象，应适当向后方移动（　　） A．茶杯 B．蜡烛 C．玻璃板 D．茶杯和蜡烛 9．昆虫的种类繁多，它们的存在展示了生命的多样性。如图是某同学制作的可直接观察昆虫腹部的观察箱。当昆虫向左移动时，该同学通过平面镜看到“昆虫”（　　） A．大小变大 B．大小变小 C．移动轨迹为① D．移动轨迹为② 10．检查视力时，经常将视力表放在被测者头部后上方，被测者通过识别对面墙上镜子里的像来进行测试，要求被测者与视力表的像的距离要保持5m左右的距离。图为某同学在一次检查视力时的情景，关于这次视力检查说法正确的是（　　） A．该同学与视力表的像的距离是5.4m B．该同学与视力表的像的距离是5.8m C．视力表中开口向上的“”，在平面镜中成的像开口向下 D．视力表中的“”，在平面镜中所成的像会比实际的图案大一些 二、填空题（共8小题） 11．“杯弓蛇影”是我国古代的经典成语，讲述了有人在酒杯中看到“蛇”而心生恐惧，从物理学角度分析，杯中的“蛇影”实质是墙上弓箭的_____（选填“实像”或“虚像”），其形成原理是光的_____（选填“直线传播”、“反射”或“折射”）。 12．如图是我国建造的全球最大口径球面射电望远镜，简称FAST，也被称为“天眼”。它的外形和_________（选填“凸面镜”或“凹面镜”）相似，其直径约500m，可以将来自遥远太空的微弱信号_________（选填“反射”或“折射”）后会聚起来，用来探索太空奥秘。 13．如图所示，是一条盘山公路，当汽车在AB路段行驶时，司机由于光的直线传播而看不到BC路段的情况，为了能看清BC路段情况，应该在_______（选填“A”、“B”或“C”）位置安装_______面镜，该面镜与汽车后视镜_______（选填“相同”或“不同”）。 14．竖直放置的平面镜高2米，宽1米，小明身高1.6米，当小明站在平面镜前2m处时,他在镜中的像与人距离为________米，若他向镜面移动1米，他在镜中像的大小将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；当他沿着与镜面平行方向水平移动1米后，如图所示小明的像________（选填“消失”或“依然存在”）。 15．“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头。”蜻蜓在水中的像是由光的___________形成的。如图，一只蜻蜓停留在距水面0.8 m高的D处莲蓬上，若水深为2 m，则蜻蜓与它在水中的像的距离是___________m。当蜻蜓从A处飞到C处，蜻蜓在水中所成像的大小___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 16．如图，小华站在平面镜前①位置，她在镜中成的是___________（实/虚）像；垂直镜面移动80cm到②位置，她与像的距离改变___________cm；将一个点光源从①位置移动至②位置，经平面镜反射的光覆盖的区域会___________（变大/变小/不变）。 17．如图所示的汽车平视显示系统，可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜）呈现在司机正前方，方便司机查看。挡风玻璃所成的像容易产生重影，其原因是挡风玻璃有一定的________（选填“厚度”或“透明度”）。若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向________（选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃。 18．如图所示的“临摹神器”，是将平板和玻璃板M放在支架上，再调节到适当角度。使用时，眼睛需要在______（选填“平板”或“白纸”）一侧进行观察，即可在白纸上临摹平板屏幕中的图像。用“临摹神器”看到的是______（选填“实”或“虚”）像。若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 三、作图题（共3小题） 19．根据平面镜成像特点在图中画出烛焰上AB所成的像。 20．如图甲所示体现了“一道残阳铺水中，半江瑟瑟半江红”的壮美景色，平静的湖面上可看到夕阳美丽的倒影。图乙中，A点代表太阳，B点代表游客的眼睛。请在图乙中画出眼睛看到A点的像的光路图。 21．如图所示，平面镜上方有一竖直挡板P，通过两条光线可以看见挡板左侧的一个发光点S在平面镜中的像。请你利用平面镜成像特点，作图找出挡板左侧这个发光点的位置，然后画出两条反射光线的入射光线。 四、实验题（共3小题） 22．在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示： (1)用玻璃板代替平面镜做实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此现象可选用_____一些的玻璃板代替平面镜（选填“厚”或“薄”）。玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的_____。 (2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将_____（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合，这种用蜡烛B来代替蜡烛A的像的实验方法叫_____。 (3)标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离_____（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到玻璃板的距离。 (4)当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小_____（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 (5)将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是_____（选填“虚”或“实”）像。 23．如图甲，小明做“探究平面镜成像的特点”实验。 (1)实验器材选择时，小明选择了玻璃板而不是平面镜，原因是__________。 (2)如图甲，小明在竖立的玻璃板M前点燃蜡烛A，将与蜡烛A大小相同的________（选填“点燃”或“不点燃”）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，接着小明应该________（选填“前后”或“左右”）移动蜡烛A，重复多次实验，最终得到结论：平面镜成像时，像与物大小________。 (3)如图乙，移去蜡烛B，小明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”）的方向观察光屏，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________像。 (4)小明想进一步探究像和物的左右是否对称，他应将图甲中的蜡烛改成丁图中的________（选填“a”、“b”或“c”）光源进行实验； (5)如图丙所示，小明在实验中观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像A1和A2，原因是________。 24．小梅每天对着墙上的平面镜梳妆时发现，当她靠近平面镜时，像变大，像与物到镜面的距离都变小；当她远离平面镜时，像变小，像与物到镜面的距离都变大。那么，平面镜成像有何特点呢？于是她到实验室开启探究之旅。 (1)为了便于确定像的位置，她应选用________（选填“透明”或“不透明”）薄玻璃板进行实验。为判断烛焰的像是虚像还是实像，请你帮她设计实验方法： _____________。 (2)如图甲所示，她先将一张白纸放在水平桌面上，再将玻璃板与纸面________放置。如图乙所示，从________位置可以看到蜡烛A的像。在玻璃板后的水平桌面上移动另一支外形相同但________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。根据该现象得到的初步结论是_______________。移动蜡烛A的位置并进行多次实验，标记像和物的位置，并测量物距与像距，记录的实验数据如下表一。 表一 实验序号 1 2 3 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 像距v/cm 4.2 5.0 6.8 (3)分析实验现象和实验数据可知：平面镜成像的特点为像与物关于镜面________。 (4)另一组的贝贝同学测量物距和像距的方法如图丙所示，得到的数据如表二，其中、是蜡烛A分别通过玻璃板前后两个面的、所成的像。贝贝同学测量的________（选填“物距”或“像距”）不正确。根据上面表二数据推算出玻璃板的厚度为________cm。 表二 实验序号 1 2 3 物距u/cm 4.2 5.0 6.8 像距v/cm 3.7 4.5 6.3 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $