第07讲 平面镜（暑假预习讲义）新八年级物理新教材苏科版

第07讲 平面镜 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、虚像、平面镜成像特点、平面镜应用 1. 能识别生活中的平面镜，通过实验总结平面镜成像特点，利用特点解决基础问题 2. 学会根据平面镜成像特点规范作图，区分实像与虚像，了解平面镜的应用，还能举例说明平面镜使用不当带来的光污染问题 学习重点： 1. 平面镜成像核心特点：像与物大小相等、距离相等、连线垂直镜面，成正立虚像。 2. 探究实验要明确用玻璃板代替平面镜的原因、用两根相同蜡烛的目的，还要利用成像特点解决实际问题、完成规范作图，另外要了解平面镜在生产生活中的常见应用。 学习难点： 1. 理解平面镜成虚像的本质，即虚像由反射光线反向延长线会聚形成，无法在光屏呈现； 2. 分析探究实验的误差来源，包括玻璃板不垂直桌面、玻璃板太厚形成两个像的影响；理解像与物大小相等和物体到平面镜的距离无关，纠正物体离镜越近像越大的错误认知。 情｜境｜启｜思 清晨起床后，我们会在洗漱台的镜子前整理自己，我们也会在服装店试衣镜前挑选穿搭，还会在游乐园被哈哈镜逗笑，这些平整光滑的镜子，在物理学中都属于平面镜。你或许觉得平面镜不过是玻璃加反光膜，没什么好研究的，但你是否好奇，为什么平面镜能照出影像，镜子里的你是真实存在还是光线形成的幻象？为什么镜子里的你会跟着你动作，还会出现左右相反的情况？这些常见现象背后，藏着光学世界基础又有趣的规律。本节课我们将通过自主学习揭开平面镜成像的秘密，不同于跟着老师推进的常规学习模式，这次自学你可以按照自己的节奏，从生活现象出发，逐步掌握物理学研究问题的方法。 概｜念｜构｜建 1. 定义：表面平整 能成像的物体叫做平面镜，日常生活中平静水面、抛光金属面、穿衣玻璃面都可看作平面镜。 2. 探究平面镜成像特点的实验 器材 作用 玻璃板 代替平面镜，目的是便于确定像的 和 （玻璃板透明，能够透过玻璃板看到后方未点燃的蜡烛，从而和像重合） 两个完全相同的蜡烛 目的是比较像与物体的 关系—— 法 两个完全相同的棋子 优点是形状 ，但缺点是 ，像亮度较 实验环境稍暗些 目的是让像更 ，避免环境光干扰 玻璃板要垂直水平面放置 否则后方蜡烛无法和前方蜡烛的像重合，不能确定 刻度尺 测量物体和像 的距离 白纸/方格纸 记录物体、玻璃板、像的位置，方便后续测量 3. 平面镜成像特点，共有四个核心特点：像的性质为 像；像与物体大小 ，大小和物体到平面镜的距离 ，物体靠近或远离平面镜，像大小都不变，视觉变化是视角变化导致的；像和物体到平面镜的距离 ；像与物体关于平面镜 ，对应点连线和镜面 。 4. 平面镜成像的作图 平面镜作图分两种类型，都要遵循成像特点和光的反射定律：根据成像特点作图，也就是 法，过物体每个点作平面镜的垂线，截取像点到镜面的距离等于物点到镜面距离，连接所有像点得到像；根据光的反射定律作图，从物体引出两条入射光线，作出对应反射光线，反向延长反射光线，反向延长线的交点就是物体的 。作图要求为，实际的入射、反射光线画 ，法线、虚像、光线反向延长线画 ，法线要标注 符号。 5. 平面镜的应用 平面镜在生活生产中有两类核心应用：一是利用平面镜 ，比如穿衣镜、舞蹈房练功镜、牙医检查牙齿的小镜子，方便人们观察；二是改变 ，比如潜水艇潜望镜、现代建筑反光幕墙，实现特定功能。 6. 凸面镜和凹面镜，属于拓展概念 除平面镜外，生活常见球面镜分为 镜和 镜，是本节需要掌握的拓展内容： 1.凸面镜：反射面是球面外表面的镜子叫做凸面镜，对光线有 作用，应用在汽车后视镜、路口转弯镜，可以扩大视野，始终成 的 像。 2.凹面镜：反射面是球面内表面的镜子叫做凹面镜，对光线有 作用，应用在太阳灶、手电筒反光罩、汽车头灯反光碗、医生用的额镜，可以会聚光线得到平行光或者聚集能量，根据物体位置不同，既可以成实像也可以成虚像。 深｜研｜精｜炼 知识点01 平面镜成像的特点 1. 平面镜的定义 表面 的反射镜都可以叫做平面镜，日常常见的平静水面、穿衣镜、抛光金属面都属于平面镜。平面镜的核心特点是能够发生 反射，区别于粗糙表面的 反射。 2. 相关基本概念 物：发光（或反射光）的物体，是平面镜成像的源头，分为实物体和虚物，初中阶段只研究实物体成像。 像：物体发出（或反射）的光线经过平面镜反射后，反射光线的 相交形成的图形就是平面镜成的像。 二、探究平面镜成像特点的实验 这是初中物理光学部分的重点实验，也是中考高频考点，需要掌握实验设计原理、器材作用、操作要点和误差分析： 1. 实验器材： 、两个完全 的棋子（或蜡烛）、刻度尺（或方格纸）、支架 2. 实验步骤 （1）将白纸平铺在水平桌面上，用支架将玻璃板竖直固定在白纸中间位置，标记出玻璃板的位置。 （2）将一支点燃的蜡烛放在玻璃板前方，记录下这支蜡烛（物体）的位置，透过玻璃板观察蜡烛成的像。 （3）将另一支 的完全相同的蜡烛，放在玻璃板后方移动，直到从玻璃板前方各个角度看，这支蜡烛都和前面蜡烛的像完全 ，此时这支蜡烛的位置就是像的位置，标记出来。 （4）改变前方点燃蜡烛的位置，重复多次实验，避免偶然性，得到普遍规律。 （5）取下白纸，用刻度尺分别测量每次实验中物体和像到玻璃板的距离，比较对应点的连线和玻璃板的位置关系。 3. 实验结论（对应成像特点） 平面镜所成像的大小与物体的大小 ，像和物体到平面镜的距离 ，像和物体的连线与镜面 。即平面镜成的像与物体关于镜面 。 4. 实验常见考点 （1）为什么要多次实验？ 。 （2）实验应该在较亮还是较暗的环境中进行？ 环境，成像更 ，便于观察。 （3）选用薄玻璃板还是厚玻璃板？ ，厚玻璃板两个面都反射成像，会出现两个不重合的像，干扰实验。 （4）如果无论怎么移动后方蜡烛，都无法和像重合，原因是什么？ ，倾斜的玻璃板会让像成在桌面上方或下方，无法重合。 （5）实验中观察到两个像的原因？ 。 三、平面镜成像的核心特点 总结为四点核心规律，全部需要牢记： （1）大小关系：像与物大小 无论物体距离平面镜远还是近，像的大小始终和物体大小完全相同。生活中我们靠近平面镜会感觉像变大，远离会感觉像变小，这是视觉误差，实际像的大小不变，只是人眼看物体的视角变化导致的。 （2）距离关系：像与物到镜面的距离 物体到镜面的距离叫物距(u)，像到镜面的距离叫像距(v)，平面镜成像满足。如果物体以速度(v)靠近平面镜，那么像也会以速度(v)靠近平面镜，像相对于物体的速度是(2v)。 （3）位置关系：像与物的连线 于镜面 物体和像对应点的连线始终和平面镜镜面垂直，结合距离相等，可得像和物体关于镜面 ，就像轴对称图形一样，镜面就是对称轴。生活中照镜子，举右手的时候镜子里的“你”举左手，就是对称的结果。 （4）虚实关系：平面镜成的是 虚像的特点是：不是实际光线会聚而成的，是反射光线的反向延长线相交而成的， 用光屏承接。可以简单理解为，虚像是“看得见，但接不住”的像，小孔成像成的是实像，可以用光屏接住，这是二者的核心区别。 【例1】如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置图，棋子A、B完全相同，下面关于探究过程中的问题，分析正确的是（　　） A．用玻璃板代替平面镜，是为了观察到的像更清晰 B．实验中棋子A靠近玻璃板时，像的大小将变大 C．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到棋子A的像 D．若只将玻璃板水平向右移动，棋子B仍能与棋子A的像重合 【常见误区】1. 实像与虚像的区别： 这是本节易混淆概念，核心区分点为：形成方式上，实像由实际光线会聚而成，虚像由反射光线的反向延长线会聚而成；承接方式上，实像能用光屏承接，虚像不能；例子上，实像有小孔成像、投影仪胶片上的像，虚像有平面镜成像、放大镜成的像。 2. 易错概念辨析 误区一：物体离平面镜越近，像越大；纠正：平面镜成像始终和物体大小相等，物体大小不变像大小就不变，人眼看到像变大是视角变大导致，实际大小不变。 误区二：平面镜成的像是反射光线实际进入镜子形成的；纠正：平面镜成像是反射光线的反向延长线相交形成，实际光线没有进入镜子到达像点，因此是虚像。 误区：用玻璃板做实验时能看到两个像，原因是玻璃板有厚度，前后两个表面都能反射成像，因此会出现两个不重合的像，实验选薄玻璃板就是为了减小该影响，让两个像尽可能重合，避免干扰。 【即练1】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”）。 【即练2】探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲。 （1）实验前，将白纸平铺在水平桌面上，玻璃板________架在纸上。 （2）在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B，直到B与A的像A′完全重合，说明像与物的________相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置，处理数据如图乙。 （3）得出结论：像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性，提出一条改进建议：____________________________________________。 （4）利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”，可在白纸上临摹手机画面。如图丁，当手机屏幕与白纸的夹角为80°，若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上，玻璃板与桌面的夹角θ应为________°，临摹时要在________（填“①”或“②”）位置观察。 （5）小轿车前面安装的挡风玻璃是倾斜的，这样做的好处之一是________； A．倾斜放置的挡风玻璃不易被震碎 B．有利于光的反射，便于观察车外的情况 C．使车内物品的像成在司机的前上方，有利于观察车内情况 D．避免车内物品的像成在司机的正前方，保证行车安全 （6）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是________（选填字母符号）。 A．“探究光的反射定律”时，多次改变入射角度，进行测量 B．“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度 知识点02 平面镜成像的作图 平面镜作图分为两种，一种是根据成像特点作图，一种是根据光的反射定律作图： 1. 根据成像特点作图（ 法） 步骤： 过物体上的每个关键点（比如端点），向平面镜作 ，并延长。 在平面镜另一侧，截取和关键点到镜面距离 的位置，得到对应像点。 用 连接所有像点，得到物体的像（因为是虚像，必须用 画）。 2. 根据光的反射定律作图 步骤： 从物体上的同一点发出两条入射光线，入射到平面镜上，分别画出对应的反射光线。 将两条反射光线 ，延长线的交点就是该点的 ，依次得到所有关键点的像点后连接就是完整的像。 作图核心注意点：虚像、反向延长线都必须用 ，只有实际光线用 ，光线要标出 表示方向。 【例2】如图所示，请画出物体在平面镜中所成的像。 【易错点拨】平面镜成像作图易错点拨 ① 作对称点时，一定要保证对应点的连线垂直于镜面，且到镜面的距离相等，不少同学会遗漏垂直标记，或者距离截取不准确，需要格外注意。 ② 平面镜成虚像，所以连接像点必须用虚线，不能用实线，这是作图题的扣分点。 ③ 如果是根据光的反射定律作图，实际入射光线、反射光线要用实线，并且标出箭头，反射光线的反向延长线必须用虚线，且不能画箭头，交点就是像点，要区分清楚实线和虚线的使用场景。 【即练3】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） 【即练4】如图甲所示，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。用AB表示站在平面镜前的顾客，在图乙中画出其在镜中的像______；顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应_________（靠近/远离）平面镜移动，才能看到自己鞋子的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小_________。 知识点03 平面镜成像的应用 平面镜在生活和生产中有非常多的应用，核心分为两类： 成像：生活中的穿衣镜、化妆镜，商店里扩大视觉空间的反光镜，都是利用平面镜 。牙医检查牙齿的时候用的小平面镜也是利用成像观察牙齿背面。 改变光路：改变光线 ，最典型的例子是 镜，潜水艇的潜望镜就是利用两块平行的平面镜两次反射，让水面上的光线进入潜水艇中观察者的眼睛，实现水下观察水面情况。还有投影仪的反光镜也是利用平面镜改变光路，把像投射到屏幕上。 不当使用平面镜也会造成 ，比如城市里的玻璃幕墙反射太阳光，干扰居民生活和司机视线，属于光污染。 【例3】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 【易错点拨】平面镜成像应用的常见误区，就是容易把凸面镜、凹面镜的作用和平面镜混淆，其实生活中汽车的后视镜、街头路口的反光镜都是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，可以扩大视野，和平面镜成像的特点不同；而太阳灶、耳鼻喉科医生用的额镜是凹面镜，对光线有会聚作用，也不属于平面镜的应用，要注意区分。 【即练5】古诗《木兰辞》中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”描述了古人使用平面镜的情形，平面镜中成的像是_______（选填“实像”或“虚像”）；当人靠近平面镜时，人与像之间的距离_______，像的大小_______（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。 【即练6】汽车抬头显示器通过挡风玻璃可将车速等信息呈现在驾驶员视野前方，如图所示，挡风玻璃正前方的像是__________（选填“实”或“虚”）像；若看到的像位置偏高，为调整至合适位置，应将显示器沿水平方向_________（选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃。 【常见误区】误区1：物体离平面镜越远，像越小 正解：像的大小始终等于物体的大小，和物体到平面镜的距离无关，感觉变小只是视角变小，实际大小不变。 误区2：平面镜成的像和物体左右颠倒上下也颠倒 正解：因为像和物体关于镜面对称，所以只有左右颠倒，上下不颠倒。你站在镜子里，头还是在上方，脚在下方，但是左右反转了。 误区3：人要看到完整的自己的像，平面镜的高度至少要等于人的身高 正解：根据平面镜成像对称特点，平面镜高度只需要至少等于人的身高的一半，就可以看到完整的像，位置还要在头顶和眼睛中点和脚中点的连线上。 误区4：平面镜转动θ角，入射光线不变，反射光线转动θ角 正解：入射角会改变θ角，反射角也改变θ角，所以反射光线总共转动2θ角。 误区5：平面镜成的虚像可以被人眼看到，但是不能被照相机拍到 正解：虚像虽然不是实际光线会聚，但是反射光线进入照相机，依然可以成像，平面镜成的虚像可以被照相机拍摄到，我们照镜子拍照就是拍到镜子里的虚像。 1．某人站在竖直穿衣镜前 2m 处，他向镜子走近 0.5m，此时人和像之间的距离为（     ） A．1.5m B．2m C．3m D．4m 2．在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（     ） A．用厚玻璃板代替薄玻璃板进行实验，效果更好 B．实验中玻璃板应与水平桌面垂直放置 C．把点燃的蜡烛移近玻璃板，它的像会变大 D．用光屏可以承接蜡烛的像 3．下列关于平面镜成像的说法中，正确的是（　　） A．平面镜成的像是实像 B．平面镜成像的原理是光的直线传播 C．物体离平面镜越远，所成的像越小 D．像与物体关于镜面对称 4．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 5．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 6．一蜻蜓立于距水面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 7．汽车的后视镜是凸面镜，它的作用是（     ） A．会聚光线，使视野更明亮 B．发散光线，扩大视野 C．成等大的虚像 D．成缩小的实像 8．在探究平面镜成像特点的实验中。选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的___________；选取两个完全相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的___________关系；移去镜后的蜡烛B，在其所在位置上放一光屏，则眼睛直接观察光屏，光屏不能接收到烛焰的像，说明平面镜成的是___________（填“实”或“虚”）像。如果将玻璃板水平向右移动一段距离，则蜡烛A的像相对于桌面___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）移动。 9．在汽车前挡风玻璃（可等效为平面镜）下放置一个显示器，显示器上的图像可在挡风玻璃上成像。请在图中画出图像AB在挡风玻璃上所成的像，并保留作图痕迹。 10．在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）调整好装置后，小智依次选取________（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B、C、D在玻璃板后移动，发现只有选取蜡烛________（选填“B”“C”或“D”）时，才能与蜡烛A的像完全重合，说明像和物的大小________。 （2）本实验用玻璃板代替平面镜目的是__________________。 （3）如图乙所示，将白纸放在像的位置，白纸上________承接到像。 （4）如图丙所示，小智靠近自动玻璃门进入商场，他在玻璃门中看到了自己的像。当他靠近自动门时，所成像的大小将________。如图丁所示，当小智站着等自动门打开时，随着右侧玻璃门向右移动，小智所成像的位置________。 11．如图甲所示为小聪“探究平面镜成像特点”的实验过程。 （1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是便于确定___________的位置和大小； （2）小聪在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛 ___________的同侧观察，缓慢移动蜡烛B直到其与蜡烛A的像完全重合； （3）如图乙所示，一枚硬币放在竖直玻璃板前，硬币的像在a处。接着将玻璃板平移至图丙所示的位置，硬币的像在a、b、c位置中的___________处。 12．在“探究平面镜成像的特点”实验中。 （1）如图甲，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板___________放置在方格纸上； （2）在玻璃板前放一个棋子A，再将一张白卡纸竖直放在棋子A所成像的位置，绕过玻璃板在白卡纸上观察不到棋子A的像，说明平面镜成的是__________像； （3）撤去白卡纸，将一个相同的棋子B放到棋子A所成像的位置，发现棋子B与棋子A所成的像完全重合，在方格纸上标出棋子、的位置、。重复几次上述步骤，得到如图乙所示的标记点。可以得到的结论是________________________________； （4）实验后，某同学提出：当物体逐渐远离玻璃板时，像看起来变小了，因此像和物并不是始终等大的。请评价该结论，并解释原因________________________________。 13．在“探究平面镜成像的特点”的实验中： （1）实验时，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的__________； （2）如图甲，在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，将与A大小__________（相等/不相等）蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B的位置，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小__________； （3）将蜡烛B移走，在原来蜡烛B的位置放置一张白纸，如图乙，眼睛应在__________（选填“①”、“②”或“③”）位置观察白纸上是否有蜡烛A的像，判断成像的虚实； （4）若将玻璃板沿中间竖直截成两部分，如图丙，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛A通过左右两部分玻璃成像的情况是 （填序号）。 A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 14．探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲所示。画有“F”的纸板A和玻璃板相互垂直固定放置在桌面上，纸板B可前后折转。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是____________________。 （2）判断实像或虚像：将纸板B折转到像的位置，眼睛________（填“透过”或“不透过”）玻璃板观察纸板B上是否呈现“F”的像。 （3）透过玻璃板观察，只有纸板B与A在同一平面时，才能看到像在纸板B上，用笔在纸板B上将“F”的像临摹出来。对比发现像与物等大且到平面镜等距，像与物的连线与平面镜________。总结得出：像与物关于平面镜________。 （4）检查视力时，要求视力表与被测者距离5 m，但房间长度有限，可利用平面镜解决问题。如图乙，视力表与平面镜的距离2.7 m，被测者与平面镜的距离应为________m。 15．如图甲所示，小美在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围成一圈立在手机上，就可以将手机上的影像呈在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”，老师告诉她，这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置，来探究“平面镜成像的特点”。 （1）实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了__________________。 （2）小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像______，说明平面镜所成的像与物体______。 （3）小美改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，由这三组数据她得到了像与物到平面镜的距离相等的结论，你认为她进行三次实验的目的是____________________________________。 （4）为了看到与网上视频相同的效果，小美将两个七号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角均为45°，这样无论在左侧还是右侧观察都能看到像。当眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池垂直立在桌面上方的像是______（选填“左”或“右”）侧电池的像。 16．某小组同学用玻璃板、蜡烛、刻度尺、白纸等器材探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a）所示，玻璃板_______立在白纸上，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿另一支外形完全相同的未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，找到像的位置，在白纸上标记出像和物的位置，并记录像和物的大小关系。 （2）移动点燃的蜡烛A的位置，再做两次实验，处理白纸上的标记信息如图（b）所示。分析白纸上信息可知：平面镜成像时，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离________；像与物的连线与镜面________。 （3）每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，还可得出：平面镜成像时，像与物的大小_________。要使该结论具有普遍性，还需要改变_________________，再做几次实验。 （4）根据上述实验，某同学表演了一个小魔术：透过玻璃板看到一支蜡烛在烧杯里的水中燃烧，移走玻璃板前的蜡烛，烧杯里的蜡烛也随之消失，如图（c）所示。那么在魔术中，蜡烛、烧杯和玻璃板位置的俯视图应该是下图中的__________。 A． B． C． D． 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第07讲 平面镜 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、虚像、平面镜成像特点、平面镜应用 1. 能识别生活中的平面镜，通过实验总结平面镜成像特点，利用特点解决基础问题 2. 学会根据平面镜成像特点规范作图，区分实像与虚像，了解平面镜的应用，还能举例说明平面镜使用不当带来的光污染问题 学习重点： 1. 平面镜成像核心特点：像与物大小相等、距离相等、连线垂直镜面，成正立虚像。 2. 探究实验要明确用玻璃板代替平面镜的原因、用两根相同蜡烛的目的，还要利用成像特点解决实际问题、完成规范作图，另外要了解平面镜在生产生活中的常见应用。 学习难点： 1. 理解平面镜成虚像的本质，即虚像由反射光线反向延长线会聚形成，无法在光屏呈现； 2. 分析探究实验的误差来源，包括玻璃板不垂直桌面、玻璃板太厚形成两个像的影响；理解像与物大小相等和物体到平面镜的距离无关，纠正物体离镜越近像越大的错误认知。 情｜境｜启｜思 清晨起床后，我们会在洗漱台的镜子前整理自己，我们也会在服装店试衣镜前挑选穿搭，还会在游乐园被哈哈镜逗笑，这些平整光滑的镜子，在物理学中都属于平面镜。你或许觉得平面镜不过是玻璃加反光膜，没什么好研究的，但你是否好奇，为什么平面镜能照出影像，镜子里的你是真实存在还是光线形成的幻象？为什么镜子里的你会跟着你动作，还会出现左右相反的情况？这些常见现象背后，藏着光学世界基础又有趣的规律。本节课我们将通过自主学习揭开平面镜成像的秘密，不同于跟着老师推进的常规学习模式，这次自学你可以按照自己的节奏，从生活现象出发，逐步掌握物理学研究问题的方法。 概｜念｜构｜建 1. 定义：表面平整光滑能成像的物体叫做平面镜，日常生活中平静水面、抛光金属面、穿衣玻璃面都可看作平面镜。 2. 探究平面镜成像特点的实验 器材 作用 玻璃板 代替平面镜，目的是便于确定像的位置和大小（玻璃板透明，能够透过玻璃板看到后方未点燃的蜡烛，从而和像重合） 两个完全相同的蜡烛 目的是比较像与物体的大小关系——等效替代法 两个完全相同的棋子 优点是形状固定，但缺点是不发光，像亮度较暗 实验环境稍暗些 目的是让像更清晰，避免环境光干扰 玻璃板要垂直水平面放置 否则后方蜡烛无法和前方蜡烛的像重合，不能确定像的位置 刻度尺 测量物体和像到玻璃板的距离 白纸/方格纸 记录物体、玻璃板、像的位置，方便后续测量距离 3. 平面镜成像特点，共有四个核心特点：像的性质为虚像；像与物体大小相等，大小和物体到平面镜的距离无关，物体靠近或远离平面镜，像大小都不变，视觉变化是视角变化导致的；像和物体到平面镜的距离相等；像与物体关于平面镜对称，对应点连线和镜面垂直。 4. 平面镜成像的作图 平面镜作图分两种类型，都要遵循成像特点和光的反射定律：根据成像特点作图，也就是对称法，过物体每个点作平面镜的垂线，截取像点到镜面的距离等于物点到镜面距离，连接所有像点得到像；根据光的反射定律作图，从物体引出两条入射光线，作出对应反射光线，反向延长反射光线，反向延长线的交点就是物体的像。作图要求为，实际的入射、反射光线画实线，法线、虚像、光线反向延长线画虚线，法线要标注垂直符号。 5. 平面镜的应用 平面镜在生活生产中有两类核心应用：一是利用平面镜成像，比如穿衣镜、舞蹈房练功镜、牙医检查牙齿的小镜子，方便人们观察；二是改变光的传播方向，比如潜水艇潜望镜、现代建筑反光幕墙，实现特定功能。 6. 凸面镜和凹面镜，属于拓展概念 除平面镜外，生活常见球面镜分为凸面镜和凹面镜，是本节需要掌握的拓展内容： 1.凸面镜：反射面是球面外表面的镜子叫做凸面镜，对光线有发散作用，应用在汽车后视镜、路口转弯镜，可以扩大视野，始终成正立缩小的虚像。 2.凹面镜：反射面是球面内表面的镜子叫做凹面镜，对光线有会聚作用，应用在太阳灶、手电筒反光罩、汽车头灯反光碗、医生用的额镜，可以会聚光线得到平行光或者聚集能量，根据物体位置不同，既可以成实像也可以成虚像。 深｜研｜精｜炼 知识点01 平面镜成像的特点 1. 平面镜的定义 表面光滑平整的反射镜都可以叫做平面镜，日常常见的平静水面、穿衣镜、抛光金属面都属于平面镜。平面镜的核心特点是能够发生镜面反射，区别于粗糙表面的漫反射。 2. 相关基本概念 物：发光（或反射光）的物体，是平面镜成像的源头，分为实物体和虚物，初中阶段只研究实物体成像。 像：物体发出（或反射）的光线经过平面镜反射后，反射光线的反向延长线相交形成的图形就是平面镜成的像。 二、探究平面镜成像特点的实验 这是初中物理光学部分的重点实验，也是中考高频考点，需要掌握实验设计原理、器材作用、操作要点和误差分析： 1. 实验器材：玻璃板、两个完全相同的棋子（或蜡烛）、刻度尺（或方格纸）、支架 2. 实验步骤 （1）将白纸平铺在水平桌面上，用支架将玻璃板竖直固定在白纸中间位置，标记出玻璃板的位置。 （2）将一支点燃的蜡烛放在玻璃板前方，记录下这支蜡烛（物体）的位置，透过玻璃板观察蜡烛成的像。 （3）将另一支未点燃的完全相同的蜡烛，放在玻璃板后方移动，直到从玻璃板前方各个角度看，这支蜡烛都和前面蜡烛的像完全重合，此时这支蜡烛的位置就是像的位置，标记出来。 （4）改变前方点燃蜡烛的位置，重复多次实验，避免偶然性，得到普遍规律。 （5）取下白纸，用刻度尺分别测量每次实验中物体和像到玻璃板的距离，比较对应点的连线和玻璃板的位置关系。 3. 实验结论（对应成像特点） 平面镜所成像的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。即平面镜成的像与物体关于镜面对称。 4. 实验常见考点 （1）为什么要多次实验？避免实验结论的偶然性，得到普遍规律。 （2）实验应该在较亮还是较暗的环境中进行？较暗环境，成像更清晰，便于观察。 （3）选用薄玻璃板还是厚玻璃板？薄玻璃板，厚玻璃板两个面都反射成像，会出现两个不重合的像，干扰实验。 （4）如果无论怎么移动后方蜡烛，都无法和像重合，原因是什么？玻璃板没有竖直放置，倾斜的玻璃板会让像成在桌面上方或下方，无法重合。 （5）实验中观察到两个像的原因？玻璃板有厚度，两个反射面都发生反射，各成一个像。 三、平面镜成像的核心特点 总结为四点核心规律，全部需要牢记： （1）大小关系：像与物大小相等 无论物体距离平面镜远还是近，像的大小始终和物体大小完全相同。生活中我们靠近平面镜会感觉像变大，远离会感觉像变小，这是视觉误差，实际像的大小不变，只是人眼看物体的视角变化导致的。 （2）距离关系：像与物到镜面的距离相等 物体到镜面的距离叫物距(u)，像到镜面的距离叫像距(v)，平面镜成像满足。如果物体以速度(v)靠近平面镜，那么像也会以速度(v)靠近平面镜，像相对于物体的速度是(2v)。 （3）位置关系：像与物的连线垂直于镜面 物体和像对应点的连线始终和平面镜镜面垂直，结合距离相等，可得像和物体关于镜面对称，就像轴对称图形一样，镜面就是对称轴。生活中照镜子，举右手的时候镜子里的“你”举左手，就是对称的结果。 （4）虚实关系：平面镜成的是虚像 虚像的特点是：不是实际光线会聚而成的，是反射光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏承接。可以简单理解为，虚像是“看得见，但接不住”的像，小孔成像成的是实像，可以用光屏接住，这是二者的核心区别。 【例1】如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置图，棋子A、B完全相同，下面关于探究过程中的问题，分析正确的是（　　） A．用玻璃板代替平面镜，是为了观察到的像更清晰 B．实验中棋子A靠近玻璃板时，像的大小将变大 C．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到棋子A的像 D．若只将玻璃板水平向右移动，棋子B仍能与棋子A的像重合 【答案】D 【详解】A．用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置，而不是让像更清晰。玻璃板透光，我们可以透过它看到后面的棋子B，方便与像重合来确定位置，故A 错误； B．平面镜成像的特点是像与物体大小相等，物体大小不变，像的大小也不变，与物体到镜面的距离无关。棋子A靠近玻璃板时，像的大小不变，故B错误； C．平面镜成的是虚像，虚像不能用光屏承接，故C错误； D．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称。当玻璃板水平向右移动时，物体A的位置不变，其像的位置相对于桌面也不变，因此棋子B仍能与A的像重合。因此D正确。 故选D。 【常见误区】1. 实像与虚像的区别： 这是本节易混淆概念，核心区分点为：形成方式上，实像由实际光线会聚而成，虚像由反射光线的反向延长线会聚而成；承接方式上，实像能用光屏承接，虚像不能；例子上，实像有小孔成像、投影仪胶片上的像，虚像有平面镜成像、放大镜成的像。 2. 易错概念辨析 误区一：物体离平面镜越近，像越大；纠正：平面镜成像始终和物体大小相等，物体大小不变像大小就不变，人眼看到像变大是视角变大导致，实际大小不变。 误区二：平面镜成的像是反射光线实际进入镜子形成的；纠正：平面镜成像是反射光线的反向延长线相交形成，实际光线没有进入镜子到达像点，因此是虚像。 误区：用玻璃板做实验时能看到两个像，原因是玻璃板有厚度，前后两个表面都能反射成像，因此会出现两个不重合的像，实验选薄玻璃板就是为了减小该影响，让两个像尽可能重合，避免干扰。 【即练1】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。 【即练2】探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲。 （1）实验前，将白纸平铺在水平桌面上，玻璃板________架在纸上。 （2）在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B，直到B与A的像A′完全重合，说明像与物的________相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置，处理数据如图乙。 （3）得出结论：像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性，提出一条改进建议：____________________________________________。 （4）利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”，可在白纸上临摹手机画面。如图丁，当手机屏幕与白纸的夹角为80°，若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上，玻璃板与桌面的夹角θ应为________°，临摹时要在________（填“①”或“②”）位置观察。 （5）小轿车前面安装的挡风玻璃是倾斜的，这样做的好处之一是________； A．倾斜放置的挡风玻璃不易被震碎 B．有利于光的反射，便于观察车外的情况 C．使车内物品的像成在司机的前上方，有利于观察车内情况 D．避免车内物品的像成在司机的正前方，保证行车安全 （6）在物理实验中，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是________（选填字母符号）。 A．“探究光的反射定律”时，多次改变入射角度，进行测量 B．“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度 【答案】（1）垂直；（2）大小；（3）改变物体位置多次实验；（4）50；①；（5）D；（6）A。 【详解】（1）探究平面镜成像实验中，为了使像成在水平桌面上，保证后方蜡烛能与像重合，玻璃板需要竖直垂直水平桌面架在白纸上。 （2）将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后，点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合，蜡烛B能跟蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等，用到了等效替代法。 （3）一次实验得出的结论不具有普遍性，本实验中应多次改变蜡烛A的位置，得到多组数据，其目的是避免实验的偶然性，得到普遍规律。 （4）平面镜成像物与像关于镜面对称，如图丁，当手机屏幕与白纸的夹角为80°，则手机右侧与白纸的夹角为，若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上，玻璃板与桌面的夹角θ应为 平面镜成的像是虚像，所以要透过玻璃板观察像，则临摹时要在①位置观察像。 （5）小轿车前面安装的挡风玻璃是倾斜的，根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，车内物品的像成在司机前上方，不影响司机视线，避免车内物品的像成在司机的正前方，保证行车安全，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （6）“平面镜成像实验”与“探究光的反射定律”的实验，都是探究类实验，多次实验是为了使实验结论具有普遍性，而“用刻度尺测长度”时，需要多次测量被测物体的长度后求平均值以减小误差，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 知识点02 平面镜成像的作图 平面镜作图分为两种，一种是根据成像特点作图，一种是根据光的反射定律作图： 1. 根据成像特点作图（对称法） 步骤： 过物体上的每个关键点（比如端点），向平面镜作垂线，并延长。 在平面镜另一侧，截取和关键点到镜面距离相等的位置，得到对应像点。 用虚线连接所有像点，得到物体的像（因为是虚像，必须用虚线画）。 2. 根据光的反射定律作图 步骤： 从物体上的同一点发出两条入射光线，入射到平面镜上，分别画出对应的反射光线。 将两条反射光线反向延长，延长线的交点就是该点的像点，依次得到所有关键点的像点后连接就是完整的像。 作图核心注意点：虚像、反向延长线都必须用虚线，只有实际光线用实线，光线要标出箭头表示方向。 【例2】如图所示，请画出物体在平面镜中所成的像。 【答案】 【详解】分别作出物体端点、关于平面镜的对称点、，用虚线连接、即为在平面镜中的像。如图： 。 【易错点拨】平面镜成像作图易错点拨 ① 作对称点时，一定要保证对应点的连线垂直于镜面，且到镜面的距离相等，不少同学会遗漏垂直标记，或者距离截取不准确，需要格外注意。 ② 平面镜成虚像，所以连接像点必须用虚线，不能用实线，这是作图题的扣分点。 ③ 如果是根据光的反射定律作图，实际入射光线、反射光线要用实线，并且标出箭头，反射光线的反向延长线必须用虚线，且不能画箭头，交点就是像点，要区分清楚实线和虚线的使用场景。 【即练3】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】 【详解】分别作出物体端点A、B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。 【即练4】如图甲所示，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。用AB表示站在平面镜前的顾客，在图乙中画出其在镜中的像______；顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应_________（靠近/远离）平面镜移动，才能看到自己鞋子的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小_________。 【答案】 靠近 不变 【详解】平面镜成的像与物关于平面镜对称，分别作点、关于平面镜的对称点、，然后连接两点，即为AB在平面镜中所成的像； 顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应靠近平面镜移动，根据平面镜成的像与物关于平面镜对称，顾客靠近平面镜时，鞋子成的像会向上移动，可以使得鞋子反射的光线进入人眼； 平面镜成等大的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小不变。 知识点03 平面镜成像的应用 平面镜在生活和生产中有非常多的应用，核心分为两类： 成像：生活中的穿衣镜、化妆镜，商店里扩大视觉空间的反光镜，都是利用平面镜成像。牙医检查牙齿的时候用的小平面镜也是利用成像观察牙齿背面。 改变光路：改变光线传播的方向，最典型的例子是潜望镜，潜水艇的潜望镜就是利用两块平行的平面镜两次反射，让水面上的光线进入潜水艇中观察者的眼睛，实现水下观察水面情况。还有投影仪的反光镜也是利用平面镜改变光路，把像投射到屏幕上。 不当使用平面镜也会造成光污染，比如城市里的玻璃幕墙反射太阳光，干扰居民生活和司机视线，属于光污染。 【例3】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。 【易错点拨】平面镜成像应用的常见误区，就是容易把凸面镜、凹面镜的作用和平面镜混淆，其实生活中汽车的后视镜、街头路口的反光镜都是凸面镜，凸面镜对光线有发散作用，可以扩大视野，和平面镜成像的特点不同；而太阳灶、耳鼻喉科医生用的额镜是凹面镜，对光线有会聚作用，也不属于平面镜的应用，要注意区分。 【即练5】古诗《木兰辞》中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”描述了古人使用平面镜的情形，平面镜中成的像是_______（选填“实像”或“虚像”）；当人靠近平面镜时，人与像之间的距离_______，像的大小_______（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】虚像；变小；不变 【详解】平面镜成像基于光的反射原理，所成的像是反射光线反向延长线的会聚点，无法用光屏承接，属于虚像。 根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等。当人靠近平面镜时，人到镜面的距离减小，像到镜面的距离也同步减小，人与像的距离为两者到镜面距离之和，因此该距离变小。 平面镜成像时，像的大小始终与物体自身大小相等，和物体到平面镜的距离没有关系，所以人靠近平面镜时，像的大小不变。 【即练6】汽车抬头显示器通过挡风玻璃可将车速等信息呈现在驾驶员视野前方，如图所示，挡风玻璃正前方的像是__________（选填“实”或“虚”）像；若看到的像位置偏高，为调整至合适位置，应将显示器沿水平方向_________（选填“靠近”或“远离”）挡风玻璃。 【答案】 虚 靠近 【详解】挡风玻璃成像属于平面镜成像，是光的反射形成的虚像。 像位置偏高，说明像到玻璃的距离偏大，所以需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，使所成的像向下移动。 【常见误区】误区1：物体离平面镜越远，像越小 正解：像的大小始终等于物体的大小，和物体到平面镜的距离无关，感觉变小只是视角变小，实际大小不变。 误区2：平面镜成的像和物体左右颠倒上下也颠倒 正解：因为像和物体关于镜面对称，所以只有左右颠倒，上下不颠倒。你站在镜子里，头还是在上方，脚在下方，但是左右反转了。 误区3：人要看到完整的自己的像，平面镜的高度至少要等于人的身高 正解：根据平面镜成像对称特点，平面镜高度只需要至少等于人的身高的一半，就可以看到完整的像，位置还要在头顶和眼睛中点和脚中点的连线上。 误区4：平面镜转动θ角，入射光线不变，反射光线转动θ角 正解：入射角会改变θ角，反射角也改变θ角，所以反射光线总共转动2θ角。 误区5：平面镜成的虚像可以被人眼看到，但是不能被照相机拍到 正解：虚像虽然不是实际光线会聚，但是反射光线进入照相机，依然可以成像，平面镜成的虚像可以被照相机拍摄到，我们照镜子拍照就是拍到镜子里的虚像。 1．某人站在竖直穿衣镜前 2m 处，他向镜子走近 0.5m，此时人和像之间的距离为（     ） A．1.5m B．2m C．3m D．4m 【答案】C 【详解】设初始物距为d1，走近的距离为d2，由题意可知d1为2m，d2为0.5m，则物体到镜面距离 根据成像特点，像到镜面距离 则此时人和像之间的距离为 故选C。 2．在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（     ） A．用厚玻璃板代替薄玻璃板进行实验，效果更好 B．实验中玻璃板应与水平桌面垂直放置 C．把点燃的蜡烛移近玻璃板，它的像会变大 D．用光屏可以承接蜡烛的像 【答案】B 【详解】A．厚玻璃板的两个表面都会反射成像，会形成两个像干扰实验观察，故A错误； B．玻璃板垂直桌面放置时，蜡烛的像能与另一支蜡烛在同一水平高度重合，便于确定像的位置和比较像与物的大小，故B正确； C．平面镜成像时像与物大小始终相等，蜡烛移近玻璃板，像的大小不变，故C错误； D．平面镜成的是虚像，虚像不是实际光线会聚而成，不能用光屏承接，故D错误。 故选B。 3．下列关于平面镜成像的说法中，正确的是（　　） A．平面镜成的像是实像 B．平面镜成像的原理是光的直线传播 C．物体离平面镜越远，所成的像越小 D．像与物体关于镜面对称 【答案】D 【详解】A．平面镜成的是虚像，故A错误； B．平面镜成像的原理是光的反射，故B错误； C．平面镜成的像与物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关，故C错误； D．像与物体关于镜面对称，故D正确。 故选D。 4．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。 5．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。 6．一蜻蜓立于距水面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。 7．汽车的后视镜是凸面镜，它的作用是（     ） A．会聚光线，使视野更明亮 B．发散光线，扩大视野 C．成等大的虚像 D．成缩小的实像 【答案】B 【详解】凸面镜对光有发散作用，能扩大视野，便于司机观察到车后更大范围的情况。故选B。 8．在探究平面镜成像特点的实验中。选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的___________；选取两个完全相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的___________关系；移去镜后的蜡烛B，在其所在位置上放一光屏，则眼睛直接观察光屏，光屏不能接收到烛焰的像，说明平面镜成的是___________（填“实”或“虚”）像。如果将玻璃板水平向右移动一段距离，则蜡烛A的像相对于桌面___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）移动。 【答案】 便于确定像的位置 大小 虚 不发生 【详解】使用平面镜时，只能成像，不能透光，不容易确定像的位置，而用玻璃板时，既能成像，又能透光，便于确定像的位置； 实验中为了比较像和物的大小关系，需要选用两根相同的蜡烛A和B； 虚像不能成在光屏上，移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，并从玻璃板后直接观察光屏，不能出现烛焰的像，说明平面镜成的是虚像； 平面镜成像，像与物关于平面镜对称，将玻璃板水平向右移动一段距离，蜡烛A的位置不变，则蜡烛A的像相对于桌面不发生移动。 9．在汽车前挡风玻璃（可等效为平面镜）下放置一个显示器，显示器上的图像可在挡风玻璃上成像。请在图中画出图像AB在挡风玻璃上所成的像，并保留作图痕迹。 【答案】 【详解】分别作出图像AB端点A、B关于挡风玻璃的对称点、，用虚线连接、即为图像AB在平面镜中的像。 10．在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）调整好装置后，小智依次选取________（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B、C、D在玻璃板后移动，发现只有选取蜡烛________（选填“B”“C”或“D”）时，才能与蜡烛A的像完全重合，说明像和物的大小________。 （2）本实验用玻璃板代替平面镜目的是__________________。 （3）如图乙所示，将白纸放在像的位置，白纸上________承接到像。 （4）如图丙所示，小智靠近自动玻璃门进入商场，他在玻璃门中看到了自己的像。当他靠近自动门时，所成像的大小将________。如图丁所示，当小智站着等自动门打开时，随着右侧玻璃门向右移动，小智所成像的位置________。 【答案】（1） 不点燃 B 相同 （2）能够确定像的位置 （3）不能 （4）不变 不变 【详解】（1）[1]实验需要使用不点燃的蜡烛替代A的像。 [2]B与A一致，因此只有B能与A的像重合。 [3]平面镜成像，物与像大小相同 （2）玻璃板透明，既可反射成像，又可观察到玻璃板后方的蜡烛，便于确定像的位置。 （3）平面镜成的是虚像，因此白纸不能承接到像 （4）[1]平面镜成的像与物体大小相等，改变物距不能改变平面镜成像的大小。 [2]平面镜成像时像与物关于镜面对称，右侧玻璃门向右平移时其所在的镜面平面不变，小智的位置不变，因此小智所成像的位置不变。 11．如图甲所示为小聪“探究平面镜成像特点”的实验过程。 （1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是便于确定___________的位置和大小； （2）小聪在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛 ___________的同侧观察，缓慢移动蜡烛B直到其与蜡烛A的像完全重合； （3）如图乙所示，一枚硬币放在竖直玻璃板前，硬币的像在a处。接着将玻璃板平移至图丙所示的位置，硬币的像在a、b、c位置中的___________处。 【答案】（1）像；（2）A；（3）a 【详解】（1）透明玻璃板兼具反射成像和透光的特点，实验中可以透过玻璃板观察后方蜡烛，便于确定像的位置，同时方便比较像与物的大小关系。 （2）平面镜成像是光的反射形成的，因此眼睛需要在蜡烛A的同侧，蜡烛A的反射光才能进入人眼形成像，才能观察到A的像。 （3）根据平面镜成像特点：像和物关于平面镜对称，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。本题中硬币位置不变，玻璃板沿平行于自身的方向平移，硬币到玻璃板的垂直距离不变，因此像的位置不变，仍在a处。 12．在“探究平面镜成像的特点”实验中。 （1）如图甲，将一张方格纸平铺在水平桌面上，再将茶色玻璃板___________放置在方格纸上； （2）在玻璃板前放一个棋子A，再将一张白卡纸竖直放在棋子A所成像的位置，绕过玻璃板在白卡纸上观察不到棋子A的像，说明平面镜成的是__________像； （3）撤去白卡纸，将一个相同的棋子B放到棋子A所成像的位置，发现棋子B与棋子A所成的像完全重合，在方格纸上标出棋子、的位置、。重复几次上述步骤，得到如图乙所示的标记点。可以得到的结论是________________________________； （4）实验后，某同学提出：当物体逐渐远离玻璃板时，像看起来变小了，因此像和物并不是始终等大的。请评价该结论，并解释原因________________________________。 【答案】（1）竖直 （2）虚 （3）平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线与平面镜垂直 （4）该结论错误，像的大小只由物体大小决定，人看到物体的大小会受视角影响，物体远离时视角变小，所以视觉上觉得像变小，实际像的大小不变。 【详解】（1）若玻璃板倾斜，像会偏离水平面，后方棋子无法和像重合，实验无法进行，所以茶色玻璃板必须竖直放置在水平桌面上。 （2）实像可以呈现在白卡纸上，虚像不能，白卡纸承接不到像，说明平面镜成虚像。 （3）观察图乙多次实验的标记点可得，所有物和像的对应点，到镜面的距离都相等，且对应点连线垂直于镜面，由此得到结论，平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等，像与物的连线与平面镜垂直。 （4）略 13．在“探究平面镜成像的特点”的实验中： （1）实验时，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的__________； （2）如图甲，在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A，将与A大小__________（相等/不相等）蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B的位置，观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小__________； （3）将蜡烛B移走，在原来蜡烛B的位置放置一张白纸，如图乙，眼睛应在__________（选填“①”、“②”或“③”）位置观察白纸上是否有蜡烛A的像，判断成像的虚实； （4）若将玻璃板沿中间竖直截成两部分，如图丙，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛A通过左右两部分玻璃成像的情况是 （填序号）。 A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像 【答案】（1）位置；（2）相等；相等；（3）②；（4）A 【详解】（1）玻璃板透明，实验中可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛，因此选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的位置。 （2）本实验用等效替代法比较像与物的大小，需要选用和蜡烛A大小相等的蜡烛B；当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，说明平面镜成像中，像与物的大小相等。 （3）判断像的虚实，需要直接观察放在像位置的白纸，实像能承接在白纸上，虚像不能，因此眼睛要在镜后（白纸所在侧）的②位置直接观察白纸。 （4）平面镜成像的本质是光的反射，半个玻璃板依然可以反射物体所有部分的光线，因此都会成完整的像；根据平面镜成像“像与物关于镜面对称”的特点，本次只是沿玻璃板所在平面将玻璃板向两侧平移，蜡烛A位置不变，物到镜面的垂直距离不变，因此两个像的位置和原像位置一致，两个像在同一位置，故选A。 14．探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲所示。画有“F”的纸板A和玻璃板相互垂直固定放置在桌面上，纸板B可前后折转。 （1）用玻璃板代替平面镜的目的是____________________。 （2）判断实像或虚像：将纸板B折转到像的位置，眼睛________（填“透过”或“不透过”）玻璃板观察纸板B上是否呈现“F”的像。 （3）透过玻璃板观察，只有纸板B与A在同一平面时，才能看到像在纸板B上，用笔在纸板B上将“F”的像临摹出来。对比发现像与物等大且到平面镜等距，像与物的连线与平面镜________。总结得出：像与物关于平面镜________。 （4）检查视力时，要求视力表与被测者距离5 m，但房间长度有限，可利用平面镜解决问题。如图乙，视力表与平面镜的距离2.7 m，被测者与平面镜的距离应为________m。 【答案】（1）便于确定像的位置 （2）不透过 （3）垂直 对称 （4）2.3 【详解】（1）玻璃板是透明的，实验中既能观察到前方物体的像，又能看到玻璃板后方的纸板，因此可以方便确定像的位置，这是用玻璃板代替平面镜的主要目的。 （2）判断实像/虚像的原理是实像可以承接在光屏（纸板B）上，虚像不能。因此需要眼睛不透过玻璃板，直接观察纸板B上是否能呈现像。 （3）根据平面镜成像的特点：像与物大小相等、到平面镜距离相等，像与物的连线与平面镜垂直，像与物关于平面镜对称。 （4）平面镜成像中，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。已知视力表到平面镜距离为，因此视力表的像到平面镜距离也为；要求被测者到视力表像的总距离为，因此被测者到平面镜的距离为 15．如图甲所示，小美在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围成一圈立在手机上，就可以将手机上的影像呈在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”，老师告诉她，这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置，来探究“平面镜成像的特点”。 （1）实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了__________________。 （2）小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像______，说明平面镜所成的像与物体______。 （3）小美改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，由这三组数据她得到了像与物到平面镜的距离相等的结论，你认为她进行三次实验的目的是____________________________________。 （4）为了看到与网上视频相同的效果，小美将两个七号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角均为45°，这样无论在左侧还是右侧观察都能看到像。当眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池垂直立在桌面上方的像是______（选填“左”或“右”）侧电池的像。 【答案】（1）便于确定像的位置 （2）完全重合 大小相等 （3）使得到的结论具有普遍性 （4）左 【详解】（1）玻璃板有透光性，既能成像，也能观看与像作比较的电池，实验时，小美选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定像的位置。 （2）小美将一个七号电池放在玻璃板前面，将另一个七号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像完全重合，说明七号电池成的像与七号电池大小完全相等，说明平面镜所成的像与物体大小相等。 （3）本实验是探究平面镜成像的规律，多次改变物的位置实验，目的是避免单次实验的偶然性，使得到的结论具有普遍性。 （4）根据像与物关于镜面对称，眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是左侧电池的像。 16．某小组同学用玻璃板、蜡烛、刻度尺、白纸等器材探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a）所示，玻璃板_______立在白纸上，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿另一支外形完全相同的未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，找到像的位置，在白纸上标记出像和物的位置，并记录像和物的大小关系。 （2）移动点燃的蜡烛A的位置，再做两次实验，处理白纸上的标记信息如图（b）所示。分析白纸上信息可知：平面镜成像时，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离________；像与物的连线与镜面________。 （3）每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，还可得出：平面镜成像时，像与物的大小_________。要使该结论具有普遍性，还需要改变_________________，再做几次实验。 （4）根据上述实验，某同学表演了一个小魔术：透过玻璃板看到一支蜡烛在烧杯里的水中燃烧，移走玻璃板前的蜡烛，烧杯里的蜡烛也随之消失，如图（c）所示。那么在魔术中，蜡烛、烧杯和玻璃板位置的俯视图应该是下图中的__________。 A． B． C． D． 【答案】（1）竖直 （2）相等 垂直 （3）相等 蜡烛A的大小 （4）C 【详解】（1）探究平面镜成像实验时，玻璃板需要竖直放置，若玻璃板倾斜，像会偏离水平位置，无法让后方蜡烛与像重合。 （2）由图（b）的实验数据可知，三次实验中像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离始终相等，且像和物的连线与镜面垂直，符合平面镜成像的特点。 （3）外形相同的蜡烛B能和A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等；为了让结论具有普遍性，需要多次改变物体蜡烛A的大小，进行多次实验比较像和物体的大小关系，避免偶然性。 （4）该魔术利用平面镜成像原理：点燃的蜡烛放在玻璃板前，它的成像在玻璃板后方，要让像正好落在玻璃板后的烧杯水中，蜡烛和烧杯需要关于玻璃板对称，即二者在垂直于玻璃板的同一直线上，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $