1.4.2 光的反射和折射—平面镜（举一反三·讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本初中科学讲义聚焦“光的反射和折射—平面镜”核心知识点，先通过知识归纳1梳理平面镜成像原理，包括光的反射本质、虚像的形成与特点，再以知识归纳2展开实验探究，明确成像的等大、等距、垂直等规律，构建从原理到实验再到应用的完整学习支架。 该资料以实验探究为核心，通过玻璃板替代平面镜、等效替代法等设计培养学生探究实践能力，结合白鹭水中成像、镜子迷宫等例题变式训练科学思维中的推理论证。课后分层作业（9基础7强化题）助力学生巩固知识，课中辅助教师教学，课后帮助学生查漏补缺。

1.4.2 光的反射和折射—平面镜 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（9基础7强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 平面镜成像原理】 1.平面镜：表面光滑平面的镜子（水面、湖面等像镜子的都可算平面镜成像）平面镜的作用：改变光路、成像。 2.平面镜成像的原理：光的反射 (1)蜡烛发出的光经镜面反射进入眼中，感觉反射的光线好像是从虚像的位置发射出来的 (2)虚像：实际光线的反向延长线相交而成。 (3)虚像实际并不存在，画虚像时，反射光线的反向延长线一定要用虚线。 (4)虚像只能用眼睛观察，不能在光屏上呈现（虚像不能被光屏承接）。 【例1】某同学从远处走向一面穿衣镜时，他在镜中的像的大小以及人与像的距离的变化是（ ） A.像变大，人与像的距离变大 B.像变大，人与像的距离变小 C.像的大小不变，人与像的距离不变 D.像的大小不变，人与像的距离变小 【答案】D 【解析】某同学从远处走向平面镜，人的大小不变，像的大小不变；像和物到平面镜的距离相等，人到平面镜的距离减小，像到平面镜的距离减小，人和像之间的距离也减小。故选D。 【易错警示】物体在平面镜中成的像的大小跟物体的大小有关，跟其他因素无关。 【变式1-1】如图所示，一只白鹭在水中觅食，此时在水中形成两个不同的“像”，关于这个现象说法正确的是（ ） A.“像”A是由光的直线传播形成的 B.“像”B是由光的反射形成的 C.“像”A的大小与白鹭一定相同 D.“像”B是白鹭在水面形成的虚像 【答案】C 【解析】AC、“像”A是平面镜成像现象，是光的反射形成的，“像”A的大小与白鹭一定相同，故C正确，A错误；BD、“像”B是光的直线传播形成的影子，故BD错误。 【变式1-2】镜子迷宫是由无数平面镜制造成的迷宫，游客身陷其中时会被镜子中无数个“自己”迷惑，加大了迷宫的难度。关于镜子中许多个“自己”，下列说法正确的是（ ） A.人距离镜子越远，镜子中的像越小 B.镜子里呈现的像是正立实像 C.人靠近镜子时像的位置不变 D.远离镜子时像与人速度相同 【答案】D 【解析】镜子中的像是光的反射形成的，属于平面镜成像，根据平面镜成像特点可知成的像是正立、等大的虚像，像和人与镜子距离相等，人靠近镜子时，像也靠近镜子，人远离平面镜时，由于人的大小不变，则像的大小也不变，且像与人速度相同，故A、B、C错误，D正确。故选D。 【知识点2 实验探究平面镜成像】 1.探究平面镜成像特点 提出问题 对着平面镜观察自己的时候，我们在平面镜里所成的像的大小、位置跟我们自己的大小、所处的位置有什么关系？ 实验器材 玻璃板、刻度尺、两支相同的蜡烛、火柴、白纸、笔、支架等 实验数据 （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，这条直线代表平面镜的位置。 （2） 如图所示，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿另外一支外形相同但未点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 （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） 移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做实验。 （5） 用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺分别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 蜡烛到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 ① 10 10 等大 ② 15 15 等大 ③ 20 20 等大 ④ 25 25 等大 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小和蜡烛的大小相等。 （2）由实验数据可知，蜡烛的像到玻璃板的距离等于蜡烛到玻璃板的距离。 探究结论 平面镜所成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 2.实验注意点【重点】 (1)玻璃板代替平面镜做实验：便于找到并确定像的位置； (2)不用平面镜的原因：平面镜不透光，无法观察到平面镜后面的物体。 (3)实验应选用较薄的玻璃板：因为玻璃板的前、后两表面可以各成一个像，厚玻璃板会重影 (4)对蜡烛A和B的要求是形状大小相同：为了比较像和物的大小关系。 (5)方格纸上进行该实验，发现实验效果更好：便于直接判断物体和像之间的位置关系 (6)实验中，无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合（或找不到像），可能原因是平板玻璃与桌面不垂直（成像在空中，光屏的位置承接不到）。 (7)重复进行多次实验，是为了：避免实验偶然性，寻找普遍规律。 【方法归纳】等效替代法 等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的问题和过程转化为等效的、简单的、易于研究的问题和过程的处理方法。本实验中等效替代法的应用： 为了便于观察像，用玻璃板代替平面镜。 为了比较像与物的大小关系，用一支外形相同但未点燃的蜡烛代替像。 为了确定像的位置，用一支外形相同但未点燃的蜡烛代替像。 3.平面镜成像的特点：轴对称 特点 概述 等大 像和物体的大小相等 等距 像和物体到镜面的距离相等 垂直 像和物体的连线与镜面垂直 正立虚像 在镜中所成的像是正立的虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接 左右反向 像和物体左右是相反的 注意：平面镜中所成像的大小只和物的大小有关，和物到镜面的距离没有关系。 用反射定律作图： 原理 光的反射定律 平面镜成像特点 步骤 ①从光点 S 引出两条光线； ②射到平面镜上； ③作两条入射光线的法线； 根据反射角等于入射角，作反射光线，将反射光线反向延长，反向延长线的交点即为光点 S 的像点 S'。 ①过光点 S 作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直） ②取点 S'，让点 S' 到镜面的距离等于光点 S 到镜面的距离（像与物到镜面的距离相等）； ③标出像点 S'（像与物大小相等） 示意图 4.球面镜 分类 凸面镜 凹面镜 光路 作用 对光有发散作用 对光有会聚作用 焦点 反向延长线的交点，虚焦点 经凹面镜反射后会聚的交点，实焦点 实例 街头拐弯处的反光镜、汽车观后镜等 太阳灶、手电筒反射镜、汽车前灯等 共同点 都遵循光的反射定律且符合光路的可逆性 【例2】如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。为了保证实验效果，应注意哪些细节（ ） ①该实验应选用较薄的玻璃板 ②该实验应在较明亮的环境下进行 ③蜡烛A和蜡烛B大小一致 ④玻璃板应和坐标纸垂直 A.①② B.①③④ C.③④ D.①②③④ 【答案】B 【解析】该实验应选用较薄的玻璃板，这样在前后两个表面上形成的像的距离较小，不易出现双像的干扰，更容易找到像的位置，故①正确；该实验应在较暗的环境中进行，这样点燃的蜡烛会显得更加明亮，因此成的像会更加清晰，故②错误；蜡烛和蜡烛大小一致，这样蜡烛才能和蜡烛的像完全重合，从而验证像和物体的大小关系，故③正确；玻璃板应和坐标纸垂直，从而能够在坐标纸上找到像和物体的位置关系，从而验证物像连线与镜面垂直，故④正确，则正确的是①③④，故B符合题意，A、C、D不符合题意。故选B。 【变式1-1】小明身高1.7m，距离平面镜3m，他在平面镜中的像高是________m，像到平面镜的距离是________m。当他向平面镜缓慢走近时，他在平面镜中像的大小________（填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】1.7 3 不变 【解析】像的大小跟物体的大小有关，他在平面镜中的像高是1.7m；像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以当某人身高1.7m站在平面镜前3m处时，像距离平面镜也是3m；因像和物的大小总是相等的，人的大小与像的大小一样，所以当他向平面镜缓慢走近时，他在平面镜中像的大小不变。 【变式2-2】如图所示，一条盘山公路上，当汽车在 AB 路段行驶时，司机看不到 BC 路段的情况；为了看到 BC 路段的情况，司机可以通过观察位于 （填 “A”“B” 或 “C”）处的面镜，这是利用了光的_________（填 “直线传播”“反射” 或 “折射”）原理；根据你所学知识判断，该面镜为_________（填 “平面”“凸面” 或 “凹面”）镜。 【答案】B 反射 凸面 【解析】当汽车在 AB 路段行驶时，由于光的直线传播，司机看不到 BC 路段的情况；凸面镜是利用光的反射原理来改变光的传播方向的，且能够扩大视野；为了扩大视野，看到 BC 路段的情况，司机可以通过观察位于 B 处的凸面镜，BC 路段上的物体反射出的光线，射到凸面镜上，经过凸面镜的反射会射向 AB 路段，使在 AB 路段上的司机能够看到 BC 路段的情况。 【变式2-3】小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： (1)如图1所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表______的位置。 (2)如图2所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向______玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合。 (3)三次实验物和像的位置记录如图3所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点________，完成三次连线后找到了规律。 【答案】(1)平面镜 (2)远离 (3) 【解析】(1)沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。(2)平面镜成的像与物体大小是相等的且关于镜面对称，所以蜡烛1向远离玻璃板方向移动时，蜡烛2也应向远离玻璃板方向移动。(3)像和物的连线与平面镜的位置关系应该为垂直，物点对应的像点应该为，所以应该用直线连接图丙中物点与像点。 模块三 课后作业 基础巩固 1.月亮距离地球384403.9km，在平静的池塘中形成了月亮的像，已知池塘水深2.8m，则所成的月亮的像与水面的距离为（ ） A.2.8m B.5.6m C.384403.9km D.无法确定 【答案】C 【解析】看到水中的月亮属于平面镜成像现象，由平面镜成像特点像距等于物距可得，水中的月亮与水面的距离等于月球到地球的距离为384403.9km。 2.关于平面镜成像，下列说法错误的是（ ） A.物体在平面镜里成的是虚像 B.平面镜所成像的大小与物体的大小相等 C.像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等 D.平面镜能成像的原理是光的直线传播 【答案】D 【解析】根据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的像是正立的虚像，A正确；根据平面镜成像的特点可知，像和物的大小是相等的，B正确；平面镜成像时，像与物到镜面距离相等，C正确；平面镜成像原理是光的反射，D错误。故选D。 【归纳总结】平面镜成像特点：①平面镜所成的像是正立的虚像；②像与物体的大小相同；③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等；④像与物体关于镜面对称。 3.下列选项中能正确表示小丑在平面镜中所成的像的是（ ） 【答案】D 【解析】平面镜成的像与物体等大，又关于镜面对称，所以人成的像看起来是左右相反的，因此C选项中像与物体左右相同，是错误的； AB选项中物像不对称，即对应点连线与镜面不垂直，是错误的；D选项中物像对称、等大，对应点的连线与镜面垂直，是正确的。 4.如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源 “F”，则观察到的像是 （ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题图乙知潜望镜中使用的是两块平面镜；第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，则最后小安观察到的像是跟原物完全一样的像。故选 B。 5.如图，水平地面上竖立一平面镜 MN，人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像，已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像，他应该 （ ） ①将脚抬起一些 ②让自己蹲下一些 ③让自己后退一些 ④将平面镜向上移动一些 A. ①② B. ①④ C. ②④ D. ③④ 【答案】C 【解析】如图，作出从 A 点射到平面镜的最上端的光线，根据光的反射定律及题意可知，反射光线没有进入人的眼睛，在眼睛的下方，所以为了能使人观察到自己的脚在平面镜中的像，他应该让自己蹲下一些，或将平面镜向上移动一些，故②④说法正确。将脚抬起一些，反射角会减小，人仍然看不到自己的脚在平面镜中的像；让自己后退一些，视角减小，同样看不到，故①③说法错误。故选 C。 6.请根据平面镜成像特点，作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】如图所示 【解析】先通过平面镜作出发光点的对称点（即为像点），连接交平面镜于点，则为反射光线，连接，则为入射光线。 7.如图所示，人眼通过平面镜看到挡板P后的发光体S，请根据平面镜成像特点画出光源S的位置并完成光路图。 【答案】如图所示 【解析】先根据反射光线反向延长交出像点，作出点光源的像点，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，并完成光路图。 8.探究平面镜成像特点的实验，如图所示。 (1)点燃蜡烛A，眼睛应在图中________（填“a”或“b”）处观察A在玻璃板后的像；移动与A外形相同的蜡烛B，发现B与A的像重合，说明平面镜所成像与物的大小________。 (2)得到平面镜成像规律后，若换用面积较大的玻璃板进行实验，蜡烛A的像的大小________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 相等 (2)不变 【解析】（1）平面镜成像是利用光的反射成像，点燃蜡烛A，眼睛应在图中a处观察才能看到A在玻璃板后的像。 移动与A外形相同的蜡烛B，发现B与A的像重合，根据等效替代法可知平面镜所成像与物的大小相等。 （2）若换用面积较大的玻璃板进行实验，平面镜成的像与物等大，像的大小与平面镜的大小无关，蜡烛A的像的大小不变。 9.小科同学利用图1所示装置做“探究平面镜成像规律”的实验。一起完成以下问题： (1)为达到实验目的，小科最好选用的器材和实验环境是________(填字母编号)。 A.用平面镜在明亮的环境中实验 B.用茶色薄玻璃板在明亮的环境中实验 C.用无色薄玻璃板在明亮的环境中实验 D.用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验 (2)小科把一块薄玻璃板放在水平放置的白纸上，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B(不点燃)，竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像______________为止。 (3)改变蜡烛A的位置，重复以上实验。移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，接下来的操作是____________________，并加以比较。 (4)小科为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，设计了三种实验方案（图2），通过改变一块不透光木板（图中黑色长方形）的位置，人眼在不同的位置观察，从而达到探究目的。其中________方案可行。 【答案】(1)D (2)完全重合 (3)分别测出像和物到玻璃板的距离 (4)C 【解析】(1)探究平面镜成像规律的实验中，为了便于观察像的效果，得出正确的规律，用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验，故选D。(2)为了探究像与物的大小关系，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B(不点燃)，竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像完全重合为止。(3)实验中，移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，分别测出像和物到玻璃板的距离，并加以比较，这是为了探究像与物到平面镜的距离关系。(4)实验中，为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，要把光屏放在像的一侧，直接看光屏上是否有像，所以C方案可行。 强化提升 10.如图1所示，是蜡烛在竖直放置的平面镜MN中所成的像，现竖直向下移动平面镜（图2），则蜡烛在平面镜中（ ） A.不会再成像 B.仍成像，像会随平面镜一起下移 C.仍成像，像下移的距离是平面镜的两倍 D.仍成像，像在原处 【答案】D 【解析】如图所示作蜡烛在平面镜中的像，根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等，可知灯仍成像，且像还在原来位置。故选D。 11.晚上，小科和同学们一起在教室里自习，他通过窗玻璃看到了自己和同学的像，下列解释错误的是（ ） A.像的形成原因是光的反射 B.室内灯光越亮，像就越清晰 C.室外越暗，像就越清晰 D.通过窗玻璃，他能看到所有同学的像，但同学们不能看到他的像 【答案】D 【解析】小科在教室里通过窗玻璃看到自己和同学们的像，是平面镜成像形成的像，属于光的反射现象，故A正确；室内灯光越亮，反射的光线越强，像也就越清晰，故B正确；室外的灯光越暗，像就越清晰，故C正确；通过窗玻璃，他能看到所有同学的像，根据反射现象中光路可逆可知，同学们也能看到他的像，故D错误。故选D。 12.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起，并竖立在地面上，俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为，看到自己完整像的个数为，下列对小科在不同位置时、值的分析，不符合实际的是（ ） A.在点或点时，， B.在点或点时，， C.在点时，， D.在点时，， 【答案】C 【解析】由图可知，在点或点时，各会成一个像，由于像和人的连线经过镜面的延长线，故不能看到自己的像，即，，故A正确；由图可知，人在、点时，各会成一个像，由于像和人的连线经过镜面，故能看到自己的像，即，，故B正确；在点时，人会通过两个镜面成两个虚像，由于像和人的连线经过镜面的延长线，故不能看到自己的像，即，，故C错误；在点时，人在平面镜的背面，不会成像，即，，故D正确。故选C。 13.小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处，她在镜中的像与她的距离为________m。小萌靠近穿衣镜的过程中，她在镜中的像大小将________（填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】4 不变 【解析】根据平面镜成像的特点，像与物到镜面的距离相等，小萌站在竖直放置的平面镜前处，则像距镜面也为，则镜中的像与人的距离为。平面镜所成的像与物体是等大的，当人逐渐靠近平面镜时，视觉上感觉像在变大，但实际上像的大小并没有变，所以他在平面镜中像的大小不变。 14.如图甲所示，魔术师将空箱的正面朝向观众，将一枚硬币投入箱子后，观众发现硬币凭空消失了。实质上，魔术箱的内部构造如图乙所示，正面是透明的箱子底部贴有黑白相间的方格纸，镜子与底面成 45 度角放置，且反射面在前侧。则图甲中 A、B 两个黑方块的大小关系为 A_________（填 “大于”“等于” 或 “小于”）B，投进去的硬币_________ （填 “能” 或 “不能”）在镜子上成像。 【答案】等于 不能 【解析】魔术箱中镜子与底面成 45 度角放置，观众看到的后壁的黑方块是底板的黑方块在平面镜中成的像，平面镜成像时，物像大小相等，故两个方块大小相等；由于镜子反射面在 前侧，投进去的硬币在镜子的后方，不能成像。 15.小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。 (1)如图1所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是________________________________。 (2)如图2所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以________，又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置，光屏上________（填“能”或“不能”）承接到中性笔A的像。 (3)让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应________（填“远离”或“靠近”）玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。 【答案】(1)玻璃板具有一定的厚度 (2)确定中性笔的位置 不能 (3)远离 【解析】(1)中性笔的笔尖紧贴在玻璃板前，由于玻璃板的镀膜面向前，反射在前面，这样中性笔的笔尖到镜面的距离为，由于玻璃有厚度，后面的像成在玻璃内，所以后面的中性笔不能与的像完全重合。→因此在做探究平面镜成像规律实验时选用薄玻璃片。 (2)实验时让中性笔离开玻璃板一小段距离，这样中性笔的像成在玻璃后面，可以确定中性笔的像的位置。因为平面镜成的是虚像，所以光屏放在中性笔的位置上，光屏上不能承接到中性笔的像。 (3)平面镜成像时，像和物到平面镜的距离相等，让中性笔远离玻璃板时，中性笔也应远离玻璃板，才能与中性笔的像完全重合。 16.小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： (1)探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。 (2)可选用______作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点。 实验过程： (3)按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的________，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像。 (4)换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是________ ________________________________。 实验结论： (5)平面镜所成的像为________（填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 【答案】(2)玻璃板 (3)距离 (4)使结论具有普遍性 (5)虚 【解析】(2)实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛的像，也能看到代替蜡烛像的蜡烛，当蜡烛的像和蜡烛重合时，便可确定像的位置。(3)为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。(4)实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是避免单次试验结果造成的偶然性，多次实验让结论具有普遍性。(5)平面镜所成的像为虚像。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4.2 光的反射和折射—平面镜 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（9基础7强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 平面镜成像原理】 1.平面镜：表面光滑平面的镜子（水面、湖面等像镜子的都可算平面镜成像）平面镜的作用：改变光路、成像。 2.平面镜成像的原理：光的反射 (1)蜡烛发出的光经镜面反射进入眼中，感觉反射的光线好像是从虚像的位置发射出来的 (2)虚像：实际光线的反向延长线相交而成。 (3)虚像实际并不存在，画虚像时，反射光线的反向延长线一定要用虚线。 (4)虚像只能用眼睛观察，不能在光屏上呈现（虚像不能被光屏承接）。 【例1】某同学从远处走向一面穿衣镜时，他在镜中的像的大小以及人与像的距离的变化是（ ） A.像变大，人与像的距离变大 B.像变大，人与像的距离变小 C.像的大小不变，人与像的距离不变 D.像的大小不变，人与像的距离变小 【变式1-1】如图所示，一只白鹭在水中觅食，此时在水中形成两个不同的“像”，关于这个现象说法正确的是（ ） A.“像”A是由光的直线传播形成的 B.“像”B是由光的反射形成的 C.“像”A的大小与白鹭一定相同 D.“像”B是白鹭在水面形成的虚像 【变式1-2】镜子迷宫是由无数平面镜制造成的迷宫，游客身陷其中时会被镜子中无数个“自己”迷惑，加大了迷宫的难度。关于镜子中许多个“自己”，下列说法正确的是（ ） A.人距离镜子越远，镜子中的像越小 B.镜子里呈现的像是正立实像 C.人靠近镜子时像的位置不变 D.远离镜子时像与人速度相同 【知识点2 实验探究平面镜成像】 1.探究平面镜成像特点 提出问题 对着平面镜观察自己的时候，我们在平面镜里所成的像的大小、位置跟我们自己的大小、所处的位置有什么关系？ 实验器材 玻璃板、刻度尺、两支相同的蜡烛、火柴、白纸、笔、支架等 实验数据 （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，这条直线代表平面镜的位置。 （2） 如图所示，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿另外一支外形相同但未点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 （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） 移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做实验。 （5） 用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺分别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 蜡烛到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像到玻璃板的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 ① 10 10 等大 ② 15 15 等大 ③ 20 20 等大 ④ 25 25 等大 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小和蜡烛的大小相等。 （2）由实验数据可知，蜡烛的像到玻璃板的距离等于蜡烛到玻璃板的距离。 探究结论 平面镜所成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 2.实验注意点【重点】 (1)玻璃板代替平面镜做实验：便于找到并确定像的位置； (2)不用平面镜的原因：平面镜不透光，无法观察到平面镜后面的物体。 (3)实验应选用较薄的玻璃板：因为玻璃板的前、后两表面可以各成一个像，厚玻璃板会重影 (4)对蜡烛A和B的要求是形状大小相同：为了比较像和物的大小关系。 (5)方格纸上进行该实验，发现实验效果更好：便于直接判断物体和像之间的位置关系 (6)实验中，无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合（或找不到像），可能原因是平板玻璃与桌面不垂直（成像在空中，光屏的位置承接不到）。 (7)重复进行多次实验，是为了：避免实验偶然性，寻找普遍规律。 【方法归纳】等效替代法 等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的问题和过程转化为等效的、简单的、易于研究的问题和过程的处理方法。本实验中等效替代法的应用： 为了便于观察像，用玻璃板代替平面镜。 为了比较像与物的大小关系，用一支外形相同但未点燃的蜡烛代替像。 为了确定像的位置，用一支外形相同但未点燃的蜡烛代替像。 3.平面镜成像的特点：轴对称 特点 概述 等大 像和物体的大小相等 等距 像和物体到镜面的距离相等 垂直 像和物体的连线与镜面垂直 正立虚像 在镜中所成的像是正立的虚像，只能用眼睛观察到，不能用光屏去承接 左右反向 像和物体左右是相反的 注意：平面镜中所成像的大小只和物的大小有关，和物到镜面的距离没有关系。 用反射定律作图： 原理 光的反射定律 平面镜成像特点 步骤 ①从光点 S 引出两条光线； ②射到平面镜上； ③作两条入射光线的法线； 根据反射角等于入射角，作反射光线，将反射光线反向延长，反向延长线的交点即为光点 S 的像点 S'。 ①过光点 S 作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直） ②取点 S'，让点 S' 到镜面的距离等于光点 S 到镜面的距离（像与物到镜面的距离相等）； ③标出像点 S'（像与物大小相等） 示意图 4.球面镜 分类 凸面镜 凹面镜 光路 作用 对光有发散作用 对光有会聚作用 焦点 反向延长线的交点，虚焦点 经凹面镜反射后会聚的交点，实焦点 实例 街头拐弯处的反光镜、汽车观后镜等 太阳灶、手电筒反射镜、汽车前灯等 共同点 都遵循光的反射定律且符合光路的可逆性 【例2】如图所示是探究平面镜成像特点的实验装置。为了保证实验效果，应注意哪些细节（ ） ①该实验应选用较薄的玻璃板 ②该实验应在较明亮的环境下进行 ③蜡烛A和蜡烛B大小一致 ④玻璃板应和坐标纸垂直 A.①② B.①③④ C.③④ D.①②③④ 【变式1-1】小明身高1.7m，距离平面镜3m，他在平面镜中的像高是________m，像到平面镜的距离是________m。当他向平面镜缓慢走近时，他在平面镜中像的大小________（填“变大”“不变”或“变小”）。 【变式2-2】如图所示，一条盘山公路上，当汽车在 AB 路段行驶时，司机看不到 BC 路段的情况；为了看到 BC 路段的情况，司机可以通过观察位于 （填 “A”“B” 或 “C”）处的面镜，这是利用了光的_________（填 “直线传播”“反射” 或 “折射”）原理；根据你所学知识判断，该面镜为_________（填 “平面”“凸面” 或 “凹面”）镜。 【变式2-3】小明在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： (1)如图1所示，将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表______的位置。 (2)如图2所示，此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合。接下来使蜡烛1向远离玻璃板方向移动到某一位置，蜡烛2应向______玻璃板方向移动，才能与蜡烛1的像再次重合。 (3)三次实验物和像的位置记录如图3所示。他在探究像和物的连线与平面镜的位置关系时，用直线连接图丙中物点A与像点________，完成三次连线后找到了规律。 模块三 课后作业 基础巩固 1.月亮距离地球384403.9km，在平静的池塘中形成了月亮的像，已知池塘水深2.8m，则所成的月亮的像与水面的距离为（ ） A.2.8m B.5.6m C.384403.9km D.无法确定 2.关于平面镜成像，下列说法错误的是（ ） A.物体在平面镜里成的是虚像 B.平面镜所成像的大小与物体的大小相等 C.像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等 D.平面镜能成像的原理是光的直线传播 归纳总结3.下列选项中能正确表示小丑在平面镜中所成的像的是（ ） 4.如图乙所示，是小安同学自制的潜望镜，利用它能在隐蔽处观察到外面的情况，用它正对如图甲所示的光源 “F”，则观察到的像是 （ ） A. B. C. D. 5.如图，水平地面上竖立一平面镜 MN，人直立在平面镜前观察自己在平面镜中的像，已知此时他看不见自己的脚在平面镜中的像。为了能观察到自己的脚在平面镜中的像，他应该 （ ） ①将脚抬起一些 ②让自己蹲下一些 ③让自己后退一些 ④将平面镜向上移动一些 A. ①② B. ①④ C. ②④ D. ③④ 6.请根据平面镜成像特点，作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图（保留作图痕迹）。 7.如图所示，人眼通过平面镜看到挡板P后的发光体S，请根据平面镜成像特点画出光源S的位置并完成光路图。 8.探究平面镜成像特点的实验，如图所示。 (1)点燃蜡烛A，眼睛应在图中________（填“a”或“b”）处观察A在玻璃板后的像；移动与A外形相同的蜡烛B，发现B与A的像重合，说明平面镜所成像与物的大小________。 (2)得到平面镜成像规律后，若换用面积较大的玻璃板进行实验，蜡烛A的像的大小________（填“变大”“变小”或“不变”）。 9.小科同学利用图1所示装置做“探究平面镜成像规律”的实验。一起完成以下问题： (1)为达到实验目的，小科最好选用的器材和实验环境是________(填字母编号)。 A.用平面镜在明亮的环境中实验 B.用茶色薄玻璃板在明亮的环境中实验 C.用无色薄玻璃板在明亮的环境中实验 D.用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验 (2)小科把一块薄玻璃板放在水平放置的白纸上，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B(不点燃)，竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像______________为止。 (3)改变蜡烛A的位置，重复以上实验。移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，接下来的操作是____________________，并加以比较。 (4)小科为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，设计了三种实验方案（图2），通过改变一块不透光木板（图中黑色长方形）的位置，人眼在不同的位置观察，从而达到探究目的。其中________方案可行。 强化提升 10.如图1所示，是蜡烛在竖直放置的平面镜MN中所成的像，现竖直向下移动平面镜（图2），则蜡烛在平面镜中（ ） A.不会再成像 B.仍成像，像会随平面镜一起下移 C.仍成像，像下移的距离是平面镜的两倍 D.仍成像，像在原处 11.晚上，小科和同学们一起在教室里自习，他通过窗玻璃看到了自己和同学的像，下列解释错误的是（ ） A.像的形成原因是光的反射 B.室内灯光越亮，像就越清晰 C.室外越暗，像就越清晰 D.通过窗玻璃，他能看到所有同学的像，但同学们不能看到他的像 12.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起，并竖立在地面上，俯视图如图所示。当小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为，看到自己完整像的个数为，下列对小科在不同位置时、值的分析，不符合实际的是（ ） A.在点或点时，， B.在点或点时，， C.在点时，， D.在点时，， 13.小萌站在竖直放置的穿衣镜前2m处，她在镜中的像与她的距离为________m。小萌靠近穿衣镜的过程中，她在镜中的像大小将________（填“变小”“不变”或“变大”）。 14.如图甲所示，魔术师将空箱的正面朝向观众，将一枚硬币投入箱子后，观众发现硬币凭空消失了。实质上，魔术箱的内部构造如图乙所示，正面是透明的箱子底部贴有黑白相间的方格纸，镜子与底面成 45 度角放置，且反射面在前侧。则图甲中 A、B 两个黑方块的大小关系为 A_________（填 “大于”“等于” 或 “小于”）B，投进去的硬币_________ （填 “能” 或 “不能”）在镜子上成像。 15.小明在某购物中心前，可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该商店的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。 (1)如图1所示，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎么移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是________________________________。 (2)如图2所示，让中性笔A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以________，又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置，光屏上________（填“能”或“不能”）承接到中性笔A的像。 (3)让中性笔A远离玻璃板时，中性笔B应________（填“远离”或“靠近”）玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。 16.小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： (1)探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。 (2)可选用______作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点。 实验过程： (3)按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的________，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像。 (4)换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是________ ________________________________。 实验结论： (5)平面镜所成的像为________（填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 第 11 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $