3.2 探究：平面镜成像的特点（举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本讲义聚焦初中物理“探究平面镜成像的特点”核心知识点，从生活现象（如湖面倒影）导入，通过实验探究（含器材选择、步骤设计、结论归纳）梳理平面镜定义、实像与虚像区别、成像特点，进而学习作图方法，最后联系生活应用，构建完整知识支架。 该资料以科学探究为核心，实验设计注重细节（如薄玻璃板选择、等效替代法运用），培养科学思维；题型结合生活实例（如玻璃门成像、光污染），强化物理观念。课后作业分层，课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

3.2 探究：平面镜成像的特点 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 生活中，我们常见到这样的景色，平静湖面上的拱形小桥与其倒影浑然一体，美丽神奇。小桥的倒影是怎样形成的？倒影与小桥有什么关系？ 这节课我们一起学习探究：平面镜成像的特点。 【知识点1 探究平面镜成像的特点 】知识归纳 1. 平面镜： 表面平整光滑的镜面。平静的水面、抛光的金属平面、光滑的瓷砖等都可以看做平面镜。 2. 加油站：实像与虚像 实像：由实际光线会聚形成的像； 虚像：由实际光线的反向延长线会聚形成的像。 实像和虚像都能用眼睛直接观察。 3.实验：探究平面镜成像的特点（本节课重点） 【实验目的】 （1）探究平面镜成像的特点。（2）体会什么是虚像。 【实验器材】 两支相同的蜡烛、玻璃板、纸、光屏、刻度尺、火柴 安全警示： 注意轻拿轻放玻璃板，以免摔碎玻璃或划伤手等。注意用火安全，以免烧伤手或引发火灾。 【实验设计】 参照图放置器材并进行实验，探究像的虚实、大小、正倒及像与物的位置关系。 （1）选用两支相同的蜡烛：为了便于比较像与物的大小关系 （2）玻璃板代替平面镜：便于确定成像的位置和大小 注意：实验使用薄玻璃板。因为厚玻璃板前后两个面有一定距离，会形成两个像，干扰试验结果。 （3）白纸：用于标出玻璃板、蜡烛以及蜡烛的像的位置 （4）刻度尺：测量像与物到平面镜的距离。 【实验步骤】 （1）将纸平铺在水平桌面上，玻璃板垂直架在纸上，在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察另一侧蜡烛的像。 对“垂直”的说明：为了使点燃的蜡烛与像在同一平面内，使未点燃的蜡烛与像重合，更好地确定像的位置。 （2）再把光屏放到像的位置，直接（不透过玻璃板）观察光屏上有无蜡烛的像。 （3）把另一支形状相同且未点燃的蜡烛B放在像的位置并与像重合（未点燃的蜡烛看起来也有了烛焰）。 注意：这个环节用到了等效替代法。 （4）在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置，并用直线连接，用刻度尺分别量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 （5）改变点燃的蜡烛的位置，重复实验。（目的是使结论更具普遍性） 【实验结论】平面镜成像的特点： （1）物体通过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。即像与物体关于平面镜对称。 【例1】 （2026黑龙江齐齐哈尔）在完成“探究平面镜成像的特点”实验后，小红对一些问题产生疑惑，请你帮她解决。 （1）解决实验中的问题 ①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是______。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，改善这种影响的办法是_______。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看，______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，理由是_______。 （2）解决生活中的问题 ①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该______（选填“面向”或“背向”）窗户看得更清晰。 ②如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，她在门中的像_______（选填“会”或“不会”）随门一起移动。 【答案】（1） ①便于确定像的位置  ②换用较薄的玻璃板 ③能 ④平面镜成像是光的反射形成的，纸板不会阻挡蜡烛A经玻璃板反射进入人眼的光线  （2）① 面向 ② 不变 ③不会 【解析】（1）①玻璃板透明，实验中可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛，方便确定像的位置，因此选择玻璃板代替平面镜。 ②看到两个不重合的像，是因为玻璃板太厚，前后两个表面都会反射成像，因此换用较薄的玻璃板可以改善该问题；平面镜的像是蜡烛A的光经玻璃板反射形成的，硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，不会阻挡蜡烛A的反射光进入人眼，因此仍能看到像。 （2）①要清晰看到镜中自己的像，需要足够光线照射脸部，让脸部反射更多光，因此面向窗户，让光照亮脸部，成像更清晰。 ②平面镜成像中，像的大小始终和物体大小相等，和物体到镜面的距离无关，因此小红靠近玻璃门时，像的大小不变；平面镜成像中像与物体关于镜面对称，小红位置不变，玻璃门打开后镜面所在平面不变，因此像的位置不变，不会随门移动。 【变式1-1】如图1所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 (1)为了确定棋子A像的位置，实验时应将茶色玻璃板 放置在水平桌面上，在玻璃板另一侧移动相同的棋子B，直至棋子B与棋子A的像 ，则棋子B的位置就是棋子A像的位置，这种用棋子B替代棋子A像的方法称为 ； (2)在探究平面镜所成的是实像还是虚像时，应把光屏放在像的位置处，然后 （选填“透过玻璃板”或“直接”）观察光屏，实验中 （选填“能”或“不能”）在光屏上看到像，说明平面镜成的是 像； (3)如图2是小明实验时记录下的棋子A和棋子B的位置，分析可得结论： 。 【答案】(1) 竖直 重合 等效替代法 (2) 直接 不能 虚 (3)见解析 【解析】（1）实验时，像与物关于平面镜对称，为了使像成在桌面上，应将茶色玻璃板竖直放置在一张方格纸上，在玻璃板前放一个棋子A，应透过玻璃板来观察这个棋子的像，为了确定像的位置，将另一个相同的棋子B放到镜后，使它与A的像完全重合，此时棋子B的位置就是棋子A的像的位置。这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 （2）虚像不能成在光屏上，实像能成在光屏上，在探究平面镜所成的像是实像还是虚像时，应把光屏放在蜡烛B的位置处，然后直接观察光屏，实验中他不能在光屏上看到像。则说明平面镜所成的是虚像。 （3）用铅笔画出平面镜及棋子A和棋子B的位置，并画出棋子A和棋子B位置的连线，经测量发现：两棋子的连线与镜面垂直，两棋子到镜面的距离相等，可以得到像与物的连线与镜面垂直，像与物到镜面的距离相等。 【变式1-2】如图所示，小明利用茶色玻璃板、两个相同的棋子A和B、方格纸、白卡纸等器材探究平面镜成像特点。 (1)实验室有两块相同的茶色玻璃板，一块较薄，一块较厚。实验时应选择较 （选填“薄”或“厚”）的茶色玻璃板进行实验。 (2)将方格纸（图中未画方格）平铺在水平桌面上，茶色玻璃板 放置在方格纸上。 (3)用茶色玻璃板进行实验主要是利用玻璃板透明的特点，不仅能观察到棋子A的像，还能透过玻璃板观察到棋子B。这样就便于确定像的 和比较像和物的 。 (4)改变棋子A到玻璃板的格数，进行多次实验。进行多次实验的目的是 。 【答案】(1)薄 (2)垂直 (3) 位置 大小关系 (4)得到普遍结论 【解析】（1）玻璃板越薄，两个反射面所成的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板形成的两个像距离较远，会影响对实验结果的判断，故选择薄的玻璃板。 （2）如果玻璃板不垂直水平桌面放置，后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上，怎样操作都不会重合的，因此也就无法比较像与物的大小关系，所以将茶色玻璃板垂直放置在方格纸上。 （3）实验采用茶色玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板既能成像，又能透光，便于确定像的位置；若棋子B与棋子A的像能完全重合，说明平面镜所成的像与物大小相等。 （4）改变棋子A到玻璃板的格数，进行多次实验，目的是避免实验的偶然性，得到普遍结论。 【变式1-3】某同学探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上____放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定_____的位置； （2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小______。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是______像； （3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的______。 【答案】（1）竖直 像 （2）相等 虚 （3）甲 【解析】（1）探究平面镜成像的特点时，为使得像成在桌面上，手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜应竖直放置在水平桌面上。 选取手机钢化膜作为平面镜，是因为手机钢化膜不但反射光成虚像，还能透光看到后面的物体，便于确定像的位置。 （2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小相等，用到了等效替代法。 实像能用光屏承接，虚像不能，在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是虚像。 （3）平面镜成正立、等大的虚像，所以如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的甲。 【知识点2 平面镜成像的特点及其作图 】 1. 平面镜成像的特点： （1）物体通过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。即像与物体关于平面镜对称。 2. 平面镜成虚像的原理 光源发出的光，经过平面镜反射后进入眼睛，人感觉这些光是光线反向延长线的交点发出来的。 3.平面镜成像的作图 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 ①从发光点S任意引两条光线射到平面镜上； ②分别作出两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，分别作两条入射光线的反射光线； ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为发光点S的像点。 （2）根据平面镜成像特点作图（对称法） ①过发光点S点作平面镜的垂线（像与物的连线与镜面垂直）； ②在垂线上截取S′点，让S′点到镜面的距离等于S点到镜面的距离（像与物到镜面的距离相等）； ③S′即发光点S的像点（像与物大小相等）。 【例2】（2026江苏连云港）如图所示，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜MN中所成的像。 【答案】如图所示 【解析】过A点做平面镜的垂线，过B点做平面镜的垂线，根据等距找到对称点 A'和B'，用虚线连接 A'B'，并在A'处标上箭头，即AB的像A'B'画好了，据此作图。 【变式2-1】根据平面镜成像特点画出三角形ABC在镜中的像。 【答案】如图所示 【解析】先作出三角形ABC端点的对称点，即像点A′、B′、C′，连接A′、B′、C′即为三角形ABC在平面镜中所成的像。如图所示： 【变式2-2】根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。 【答案】如图所示 【解析】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、并连接、，即为AB在平面镜中所成的像。如图所示： 【变式2-3】图甲是游客在太原网红打卡地“玻璃天空之镜”游玩时，摄影师为她拍摄的一张照片。请在图乙中画出摄影师的眼睛C通过玻璃看到游客头部A点的像A'的光路图。 【答案】如图所示 【解析】作出游客头部A点关于玻璃的对称点A′，即游客头部A点在玻璃中的像，连接A′C与玻璃交于O点，即为入射点（反射点），连接AO就得到入射光线，连接OC即为反射光线，如图所示 【知识点3 生活中的平面镜】 1. 平面镜在生活中的应用 （1）平面镜成像的利用 古人用磨光的铜面作为镜子；舞蹈演员利用平面镜纠正舞姿 （2）改变光的传播方向 潜望镜上下拐角处的两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°。 （3）扩大视觉空间 在狭小的医务室，利用平面镜成像检查视力。平面镜让空间看起来更宽敞。 2. 平面镜在生活中的危害（光污染） 平面镜有时也会影响人们的生活，如高楼外墙采用玻璃装潢，其镜面反射可能造成光污染。 【例3】（2026黑龙江龙东）甘肃敦煌的熔岩塔式光热电站，使用了超过1.2万面镜子，精确无误地将太阳光聚焦到吸热塔顶端的吸热器。下列与该镜子聚光工作原理相同的是（ ） A. 日晷计时 B. 桥的倒影 C. 海市蜃楼 D. 水中折笔 【答案】B 【解析】题干中镜子聚光，是通过镜子反射太阳光实现聚光，原理是光的反射。 A.日晷计时利用影子工作，原理是光的直线传播，故A不符合题意； B.桥的倒影是平面镜成像现象，原理是光的反射，和题干原理相同，故B符合题意； C.海市蜃楼是光在不均匀空气中传播时发生折射形成的，原理是光的折射，故C不符合题意； D.水中折笔是光从水斜射入空气时发生折射形成的，原理是光的折射，故D不符合题意。 故选B。 【变式3-1】如图，在竖直的xoy平面上，点光源位于坐标点，一块平面镜始终位于图示位置，平面镜两端坐标分别为和，用作图法确定点光源发出的光经平面镜反射能照亮x轴上的区域是（　　） A．0到之间 B．到之间 C. 到之间 D．到负无限大之间 【答案】C 【解析】光源位于坐标点（3，0）上，（3，0）关于原点的对称点是（-3，0），（3，0）关于（-1，0）的对称点是（-5，0），因为平面镜水平放置，根据光的反射定律，作出光源在点（3，0）射出的，射到镜子两个端点（-1，3）和（0，3）的入射光线、法线和对应的反射光线，如图所示： 所以点光源发出的光经平面镜反射能照亮x轴上的区域是−3到−5之间，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 【变式3-2】检查视力时要求眼睛与视力表相距5m，某同学在学校医务室检查视力，由于空间有限，用如图方式检查，此时她坐的位置距视力表 m。若该同学向平面镜走去，则她在镜子里的像会 （选填“变大”、变小、“不变”）。 【答案】1 不变 【解析】要求眼睛与视力表相距5m，此时她坐在平面镜前，看到平面镜中的视力表的像，那么视力表的像到眼睛的距离为5m，此时眼睛到平面镜的距离为2m，那么像到平面镜的距离为3m，视力表到平面镜的距离也为3m，故视力表到人的距离为1m。 根据平面镜成像的规律可知，像与物体等大，若该同学向平面镜走去，物体的大小不变，则她在镜子里的像会不变。 【变式3-3】深秋时节，一只白鹭在南通紫琅湖面上飞行，此处水深约2m，如图所示。当白鹭距水面0.8m时，倒影与它的距离为 cm；当白鹭平行于水面飞行，它在水中像的大小将 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。 【答案】 160 不变 【解析】由于平面镜成像中物和像到平面镜的距离相等，则白鹭的像到水面的距离为0.8m，则倒影与它的距离为1.6m，即160cm。 平面镜所成的像与物大小相等，当白鹭平行于水面飞行，白鹭的大小不变，则它在水中的像大小不变。 模块三 课后作业 一、选择题(共3题) 1. 镇纸（如图）是中国古代传统工艺品，在书写作画时，用镇纸压住纸张防止纸张移动。将镇纸放置在玻璃上，镇纸通过玻璃所成的像正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据平面镜成像特点可知，镇纸通过玻璃所成的像与物关于平面镜对称，故D正确，ABC错误。 2. 如图所示，小明在科技节中表演魔术：从投币口投入只有正面透明的棋盘格空箱的硬币消失了！随后揭秘：这是平面镜和棋盘格共同形成的结果。那么下列四个箱子内的平面镜放置方法能实现这个魔术效果的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．由图可知，平面镜中会成地面的像，此时从图观察口看到正前方是方格子，整体看起来不是一个空箱子，故A不符合题意； B．由图可知，此时从图观察口看到正前方是平面镜的背面，因此整体看起来不是一个空箱子，故B不符合题意； C．由图可知，平面镜中会成顶面的像，此时从图观察口看到正前方是箱子的顶面，整体看起来不是一个空箱子，故C不符合题意； D．由图可知，此时从图观察口看到正前方是平面镜的背面，因此整体看起来是一个空箱子，故D符合题意。 3．如图，蜡烛在平面镜MNCP前AB处，所成的像在位置处。现将平面镜以MN为轴，顺时针旋转1°，那么蜡烛所成的像（　　） A．仍在处 B．下端不成在处 C．以为轴旋转1° D．以为轴旋转2° 【答案】B 【解析】AB．蜡烛在平面镜MNCP前AB处，所成的像在位置处。当平面镜以MN为轴，顺时针旋转1°，由像与物体关于平面镜对称可知，平面镜位置发生变化，像的位置也发生变化，则蜡烛所成的像不在处，下端不成在处，故A不符合题意，B符合题意； CD．当平面镜以MN为轴，顺时针旋转1°，由像与物体关于平面镜对称可知，像不以为轴转动，故CD不符合题意。故选B。 二、填空题(共4题) 4．如图，小华站在平面玻璃制的地铁安全门外候车，小华与安全门的距离为1m，安全门后的墙壁上明亮的灯箱使小华能 （选填“更清晰”或“更不清晰”）的观察到他的像；小华远离安全门，则他在安全门中成的像 （选填“变小”“变大”或“不变”）；若安全门向两侧打开，则小华在安全门中成的像位置 （改变/不改变）。 【答案】更不清晰 不变 不改变 【解析】安全门后的墙壁上明亮的灯箱，使物体和环境对比度较小，小华不能清晰的观察到他的像。 根据平面镜成像特点可知，物像大小相等，小华远离安全门，则他在安全门中所成的像大小不变。 物像连线与镜面垂直，安全门向两侧打开，则小华在安全门中所成的像位置不会发生改变。 5．如图是“临摹神器”，将平板和玻璃板M放在支架上调节到适当角度，眼睛需要在 （选填“平板侧”或“白纸侧”）进行观察，即可对平板屏幕中的物体临摹。若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小会 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 平板侧 不变 【解析】平面镜成的是虚像，虚像不能在光屏上呈现，临摹时，为了能观察到平板屏幕中物体成的像，需要透过镜M观察，即眼睛需要在平板侧进行观察，才能看到像。 平面镜成的像，像和物体大小相等，将屏幕远离镜M时，镜M所成的像的大小会不变。 6．用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不方便得到像和物左右之间的关系，为解决这一问题，应选用图乙中的 （选填“a”“b”或“c”）形状物体进行实验，分析可得像与物关于镜面 。 【答案】 c 对称 【解析】图乙中，c物体左右不对称，a、b物体左右对称，用对称的a、b物体研究平面镜成像时，不容易识别像和物体的左右之间的关系，因此应选c形状物体探究平面镜成像的特点。 由平面镜成像的特点可知：像与物体的大小相同、像与物体的连线与镜面垂直、像与物体到平面镜的距离相等。即平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。 7. 如图所示，成群的白鹭在东莞华阳湖的湖水与草丛间嬉戏、觅食，形成了人与自然和谐共生的美丽景象。空中的白鹭距水面0.8m，则水中的“白鹭”距水 面　 m；空中的白鹭向水面俯冲捕食过程中，水中的“白鹭”的大小将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），水中的“白鹭”是　 　 （选填“实像”或“虚像”）。 【答案】0.8；不变；虚像。 【解析】由平面镜成像的特点可知，像与物体到镜面距离相等，当白鹭距水面0.8m时，白鹭的倒影与水面的距离为0.8m。像与物体大小相等，白鹭向水面俯冲捕食的过程中，因白鹭大小不变，因此其在水中的倒影的大小将不变。平面镜成像为正立、等大的虚像，因此水中的“白鹭”是虚像。 三、作图题(共4题) 8. 按要求完成下列作图。在答图中画出烛焰顶部A点在平面镜MN中的像A′。 【答案】如图所示 【解析】平面镜成的像与物关于平面镜对称，作A点关于平面镜的对称点即为A点在平面镜MN中的像A′。 9．在活动课上，一些同学利用塑料卡片制作简易的全息投影装置，其形状为倒金字塔，将其放在水平显示器上并播放特定的视频，从塑料片的侧面看过去，原本水平的视频影像变成竖直的影像，如图1.如果要看到上述效果，请在图2中画出倒金字塔其中一个面的位置，并标注该面与水平显示器的夹角。 【答案】如图所示 【解析】倒金字塔其中一个面相当于平面镜，平面镜成正立等大的虚像，像与物关于平面镜对称，因此连接A、和B、，做出两条连线的垂直平分线并连接，则此连接线就是该镜面的位置，如图所示。由于显示器是水平放置的，而像是竖直方向的，因此将镜面向左下方延长后可知，镜面与水平面的夹角为，则，则，如图所示： 10．晴朗的夜晚，小琳在游泳池边散步，看到池中一轮明月，如图所示，空中的月亮用点A表示，请画出小琳看到池水中月亮的光路图（保留必要的作图痕迹）。 【答案】如图所示 【解析】看到池水中月亮是光的反射现象，由平面镜成像的特点可知，月亮和在水中形成的像关于水面对称；先作出点A关于水面的对称点A′，即像的位置，连接像点A′与人的眼睛，与水面的交点为O（即为入射点），连接AO即为入射光线，则OE为反射光线，如图所示： 11. 观察图甲，尝试用光学图解释平面镜成像的特点，请在图乙中画出树在水中所成的像。（图中MN表示水面，AB表示岸边的一棵树，保留作图痕迹） 【答案】如图所示 【解析】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示。 四、探究与实验题(共2题) 12．“探究平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。 (1)图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的 形成的。 (2)探究像与物的大小关系时，将点燃的蜡烛A置于玻璃板前，如图乙所示，应该在 （选填“a”“b”或“c”）位置进行观察，然后将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，移动蜡烛B，发现它在某一位置时与A的像完全重合，由此初步得出：平面镜所成的像与物 相等。 (3)完成实验探究后，小明模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象，如图丙所示，他应该将点燃的蜡烛放在 （选填“玻璃板”或“平面镜”）前，将装满水的烧杯放在该光学元件后，图丁为装置的俯视图，调节时仅向 （选填“①”“②”“③”或“④”）方向移动图丁中的光学元件，可以观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。 【答案】(1)反射 (2) a 大小 (3) 玻璃板 ③ 【解析】（1）平面镜成像的原理是光的反射。蜡烛A发出的光照射到玻璃板上，在玻璃板表面发生反射，反射光线进入人眼，人眼逆着反射光线的方向看去，就看到了蜡烛 A的像。所以图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的反射形成的。 （2）在探究像与物的大小关系时，要在蜡烛A这一侧透过玻璃板观察蜡烛A的像，因为只有在蜡烛A一侧才能看到蜡烛A在玻璃板中所成的像。由图乙可知，应该在a位置进行观察。 将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，移动蜡烛B，发现它在某一位置时与A的像完全重合，这说明蜡烛B与蜡烛A的像大小相等，而蜡烛B与蜡烛A完全相同，所以由此初步得出：平面镜所成的像与物大小相等。 （3）要模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象，需要利用平面镜成像来实现。而玻璃板既能反射光成像，又能透过光看到后面的物体，便于确定像的位置；平面镜只能反射光成像，无法看到后面的物体，不便于进行该实验。所以他应该将点燃的蜡烛放在玻璃板前。 图丁中，要使蜡烛的像在装满水的烧杯中（看起来像在水中燃烧），根据平面镜物与像到平面镜的距离相等可知，需要调节光学元件（玻璃板）向③方向移动，使蜡烛的像与烧杯的位置对应，从而观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。 13．某同学发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，他猜想平面镜所成的像可能与物体的大小、位置有关。于是，他设计实验进行探究。 (1)实验中，他采用薄的茶色玻璃板做实验，一是为了防止蜡烛通过玻璃板的 反射成像，影响实验结果；二是为了方便确定 的位置。 (2)如图甲所示，玻璃板与桌面垂直放置，将蜡烛A点燃后放在玻璃板前a处，再将蜡烛 （选填“B”或“C”）放置于玻璃板后 （选填“b”“c”或“d”）处，使人在玻璃板前不同角度处观察，都能看到后面的蜡烛与A的像重合，改变A的位置，多次实验。 (3)接着，他旋转玻璃板到新的位置重新实验，实验装置俯视图如图乙所示，保持蜡烛A仍在a处，则蜡烛A的像在 （选填“b”“e”或“f”）点。实验表明：平面镜所成的像与物体关于镜面 。物体所成的像的大小与其到平面镜的距离 （选填“有关”或“无关”）。 【答案】(1) 前后两个表面 像 (2)B b (3)e 对称 无关 【详解】（1）厚玻璃板前后表面反射会成两个像，影响实验效果，采用薄的茶色玻璃板做实验，防止蜡烛通过玻璃板前后两个表面反射成像，玻璃板既能反射光成像，又能透光看到玻璃板后面的物体，方便确定像的位置。 （2）要使后面的蜡烛与A的像重合，应选择与蜡烛A完全相同的蜡烛B。根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，蜡烛A在玻璃板前a处，所以应将蜡烛B置于玻璃板后b处，使人在玻璃板前不同角度处观察，都能看到后面的蜡烛与A的像重合。 （3）保持蜡烛A仍在a处，当玻璃板旋转到新的位置时，蜡烛A的像在e点，此时e点和a点关于平面镜对称，说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 平面镜成的像和物体大小相等，物体所成的像的大小与其到平面镜的距离无关。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 探究：平面镜成像的特点 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 生活中，我们常见到这样的景色，平静湖面上的拱形小桥与其倒影浑然一体，美丽神奇。小桥的倒影是怎样形成的？倒影与小桥有什么关系？ 这节课我们一起学习探究：平面镜成像的特点。 【知识点1 探究平面镜成像的特点 】知识归纳 1. 平面镜： 表面平整光滑的镜面。平静的水面、抛光的金属平面、光滑的瓷砖等都可以看做平面镜。 2. 加油站：实像与虚像 实像：由实际光线会聚形成的像； 虚像：由实际光线的反向延长线会聚形成的像。 实像和虚像都能用眼睛直接观察。 3.实验：探究平面镜成像的特点（本节课重点） 【实验目的】 （1）探究平面镜成像的特点。（2）体会什么是虚像。 【实验器材】 两支相同的蜡烛、玻璃板、纸、光屏、刻度尺、火柴 安全警示： 注意轻拿轻放玻璃板，以免摔碎玻璃或划伤手等。注意用火安全，以免烧伤手或引发火灾。 【实验设计】 参照图放置器材并进行实验，探究像的虚实、大小、正倒及像与物的位置关系。 （1）选用两支相同的蜡烛：为了便于比较像与物的大小关系 （2）玻璃板代替平面镜：便于确定成像的位置和大小 注意：实验使用薄玻璃板。因为厚玻璃板前后两个面有一定距离，会形成两个像，干扰试验结果。 （3）白纸：用于标出玻璃板、蜡烛以及蜡烛的像的位置 （4）刻度尺：测量像与物到平面镜的距离。 【实验步骤】 （1）将纸平铺在水平桌面上，玻璃板垂直架在纸上，在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察另一侧蜡烛的像。 对“垂直”的说明：为了使点燃的蜡烛与像在同一平面内，使未点燃的蜡烛与像重合，更好地确定像的位置。 （2）再把光屏放到像的位置，直接（不透过玻璃板）观察光屏上有无蜡烛的像。 （3）把另一支形状相同且未点燃的蜡烛B放在像的位置并与像重合（未点燃的蜡烛看起来也有了烛焰）。 注意：这个环节用到了等效替代法。 （4）在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置，并用直线连接，用刻度尺分别量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 （5）改变点燃的蜡烛的位置，重复实验。（目的是使结论更具普遍性） 【实验结论】平面镜成像的特点： （1）物体通过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。即像与物体关于平面镜对称。 【例1】 （2026黑龙江齐齐哈尔）在完成“探究平面镜成像的特点”实验后，小红对一些问题产生疑惑，请你帮她解决。 （1）解决实验中的问题 ①实验中选择玻璃板作为平面镜的目的是______。 ②如图甲所示，从蜡烛A一侧透过玻璃板看到两个不重合的蜡烛A的像，改善这种影响的办法是_______。此时若用一张硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，仍从蜡烛A一侧透过玻璃板看，______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，理由是_______。 （2）解决生活中的问题 ①小红手持镜子，在对着镜子整理头发时，由于室内光比较暗，她应该______（选填“面向”或“背向”）窗户看得更清晰。 ②如图乙所示，小红靠近商场自动玻璃门的过程中，她在门中像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；如图丙所示，小红站立不动，当玻璃门打开时，她在门中的像_______（选填“会”或“不会”）随门一起移动。 【答案】（1） ①便于确定像的位置  ②换用较薄的玻璃板 ③能 ④平面镜成像是光的反射形成的，纸板不会阻挡蜡烛A经玻璃板反射进入人眼的光线  （2）① 面向 ② 不变 ③不会 【解析】（1）①玻璃板透明，实验中可以透过玻璃板观察到后方的蜡烛，方便确定像的位置，因此选择玻璃板代替平面镜。 ②看到两个不重合的像，是因为玻璃板太厚，前后两个表面都会反射成像，因此换用较薄的玻璃板可以改善该问题；平面镜的像是蜡烛A的光经玻璃板反射形成的，硬纸板挡在玻璃板和蜡烛B之间，不会阻挡蜡烛A的反射光进入人眼，因此仍能看到像。 （2）①要清晰看到镜中自己的像，需要足够光线照射脸部，让脸部反射更多光，因此面向窗户，让光照亮脸部，成像更清晰。 ②平面镜成像中，像的大小始终和物体大小相等，和物体到镜面的距离无关，因此小红靠近玻璃门时，像的大小不变；平面镜成像中像与物体关于镜面对称，小红位置不变，玻璃门打开后镜面所在平面不变，因此像的位置不变，不会随门移动。 【变式1-1】如图1所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 (1)为了确定棋子A像的位置，实验时应将茶色玻璃板 放置在水平桌面上，在玻璃板另一侧移动相同的棋子B，直至棋子B与棋子A的像 ，则棋子B的位置就是棋子A像的位置，这种用棋子B替代棋子A像的方法称为 ； (2)在探究平面镜所成的是实像还是虚像时，应把光屏放在像的位置处，然后 （选填“透过玻璃板”或“直接”）观察光屏，实验中 （选填“能”或“不能”）在光屏上看到像，说明平面镜成的是 像； (3)如图2是小明实验时记录下的棋子A和棋子B的位置，分析可得结论： 。 【变式1-2】如图所示，小明利用茶色玻璃板、两个相同的棋子A和B、方格纸、白卡纸等器材探究平面镜成像特点。 (1)实验室有两块相同的茶色玻璃板，一块较薄，一块较厚。实验时应选择较 （选填“薄”或“厚”）的茶色玻璃板进行实验。 (2)将方格纸（图中未画方格）平铺在水平桌面上，茶色玻璃板 放置在方格纸上。 (3)用茶色玻璃板进行实验主要是利用玻璃板透明的特点，不仅能观察到棋子A的像，还能透过玻璃板观察到棋子B。这样就便于确定像的 和比较像和物的 。 (4)改变棋子A到玻璃板的格数，进行多次实验。进行多次实验的目的是 。 【变式1-3】某同学探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上____放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定_____的位置； （2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小______。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是______像； （3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的______。 【知识点2 平面镜成像的特点及其作图 】 1. 平面镜成像的特点： （1）物体通过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。即像与物体关于平面镜对称。 2. 平面镜成虚像的原理 光源发出的光，经过平面镜反射后进入眼睛，人感觉这些光是光线反向延长线的交点发出来的。 3.平面镜成像的作图 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图 ①从发光点S任意引两条光线射到平面镜上； ②分别作出两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，分别作两条入射光线的反射光线； ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为发光点S的像点。 （2）根据平面镜成像特点作图（对称法） ①过发光点S点作平面镜的垂线（像与物的连线与镜面垂直）； ②在垂线上截取S′点，让S′点到镜面的距离等于S点到镜面的距离（像与物到镜面的距离相等）； ③S′即发光点S的像点（像与物大小相等）。 【例2】（2026江苏连云港）如图所示，请根据平面镜成像的特点，画出物体AB在平面镜MN中所成的像。 【答案】如图所示 【解析】过A点做平面镜的垂线，过B点做平面镜的垂线，根据等距找到对称点 A'和B'，用虚线连接 A'B'，并在A'处标上箭头，即AB的像A'B'画好了，据此作图。 【变式2-1】根据平面镜成像特点画出三角形ABC在镜中的像。 【变式2-2】根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'。 【变式2-3】图甲是游客在太原网红打卡地“玻璃天空之镜”游玩时，摄影师为她拍摄的一张照片。请在图乙中画出摄影师的眼睛C通过玻璃看到游客头部A点的像A'的光路图。 【知识点3 生活中的平面镜】 1. 平面镜在生活中的应用 （1）平面镜成像的利用 古人用磨光的铜面作为镜子；舞蹈演员利用平面镜纠正舞姿 （2）改变光的传播方向 潜望镜上下拐角处的两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°。 （3）扩大视觉空间 在狭小的医务室，利用平面镜成像检查视力。平面镜让空间看起来更宽敞。 2. 平面镜在生活中的危害（光污染） 平面镜有时也会影响人们的生活，如高楼外墙采用玻璃装潢，其镜面反射可能造成光污染。 【例3】（2026黑龙江龙东）甘肃敦煌的熔岩塔式光热电站，使用了超过1.2万面镜子，精确无误地将太阳光聚焦到吸热塔顶端的吸热器。下列与该镜子聚光工作原理相同的是（ ） A. 日晷计时 B. 桥的倒影 C. 海市蜃楼 D. 水中折笔 【答案】B 【解析】题干中镜子聚光，是通过镜子反射太阳光实现聚光，原理是光的反射。 A.日晷计时利用影子工作，原理是光的直线传播，故A不符合题意； B.桥的倒影是平面镜成像现象，原理是光的反射，和题干原理相同，故B符合题意； C.海市蜃楼是光在不均匀空气中传播时发生折射形成的，原理是光的折射，故C不符合题意； D.水中折笔是光从水斜射入空气时发生折射形成的，原理是光的折射，故D不符合题意。 故选B。 【变式3-1】如图，在竖直的xoy平面上，点光源位于坐标点，一块平面镜始终位于图示位置，平面镜两端坐标分别为和，用作图法确定点光源发出的光经平面镜反射能照亮x轴上的区域是（　　） A．0到之间 B．到之间 C. 到之间 D．到负无限大之间 【变式3-2】检查视力时要求眼睛与视力表相距5m，某同学在学校医务室检查视力，由于空间有限，用如图方式检查，此时她坐的位置距视力表 m。若该同学向平面镜走去，则她在镜子里的像会 （选填“变大”、变小、“不变”）。 【变式3-3】深秋时节，一只白鹭在南通紫琅湖面上飞行，此处水深约2m，如图所示。当白鹭距水面0.8m时，倒影与它的距离为 cm；当白鹭平行于水面飞行，它在水中像的大小将 （选填“变大”或“变小”或“不变”）。 模块三 课后作业 一、选择题(共3题) 1. 镇纸（如图）是中国古代传统工艺品，在书写作画时，用镇纸压住纸张防止纸张移动。将镇纸放置在玻璃上，镇纸通过玻璃所成的像正确的是（　　） A． B． C． D． 2. 如图所示，小明在科技节中表演魔术：从投币口投入只有正面透明的棋盘格空箱的硬币消失了！随后揭秘：这是平面镜和棋盘格共同形成的结果。那么下列四个箱子内的平面镜放置方法能实现这个魔术效果的是（　　） A． B． C． D． 3．如图，蜡烛在平面镜MNCP前AB处，所成的像在位置处。现将平面镜以MN为轴，顺时针旋转1°，那么蜡烛所成的像（　　） A．仍在处 B．下端不成在处 C．以为轴旋转1° D．以为轴旋转2° 二、填空题(共4题) 4．如图，小华站在平面玻璃制的地铁安全门外候车，小华与安全门的距离为1m，安全门后的墙壁上明亮的灯箱使小华能 （选填“更清晰”或“更不清晰”）的观察到他的像；小华远离安全门，则他在安全门中成的像 （选填“变小”“变大”或“不变”）；若安全门向两侧打开，则小华在安全门中成的像位置 （改变/不改变）。 5．如图是“临摹神器”，将平板和玻璃板M放在支架上调节到适当角度，眼睛需要在 （选填“平板侧”或“白纸侧”）进行观察，即可对平板屏幕中的物体临摹。若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小会 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 6．用图甲中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不方便得到像和物左右之间的关系，为解决这一问题，应选用图乙中的 （选填“a”“b”或“c”）形状物体进行实验，分析可得像与物关于镜面 。 7. 如图所示，成群的白鹭在东莞华阳湖的湖水与草丛间嬉戏、觅食，形成了人与自然和谐共生的美丽景象。空中的白鹭距水面0.8m，则水中的“白鹭”距水 面　 m；空中的白鹭向水面俯冲捕食过程中，水中的“白鹭”的大小将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”），水中的“白鹭”是　 　 （选填“实像”或“虚像”）。 三、作图题(共4题) 8. 按要求完成下列作图。在答图中画出烛焰顶部A点在平面镜MN中的像A′。 9．在活动课上，一些同学利用塑料卡片制作简易的全息投影装置，其形状为倒金字塔，将其放在水平显示器上并播放特定的视频，从塑料片的侧面看过去，原本水平的视频影像变成竖直的影像，如图1.如果要看到上述效果，请在图2中画出倒金字塔其中一个面的位置，并标注该面与水平显示器的夹角。 10．晴朗的夜晚，小琳在游泳池边散步，看到池中一轮明月，如图所示，空中的月亮用点A表示，请画出小琳看到池水中月亮的光路图（保留必要的作图痕迹）。 11. 观察图甲，尝试用光学图解释平面镜成像的特点，请在图乙中画出树在水中所成的像。（图中MN表示水面，AB表示岸边的一棵树，保留作图痕迹） 四、探究与实验题(共2题) 12．“探究平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。 (1)图甲中观察到的蜡烛A的像是由于光的 形成的。 (2)探究像与物的大小关系时，将点燃的蜡烛A置于玻璃板前，如图乙所示，应该在 （选填“a”“b”或“c”）位置进行观察，然后将另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，移动蜡烛B，发现它在某一位置时与A的像完全重合，由此初步得出：平面镜所成的像与物 相等。 (3)完成实验探究后，小明模拟“蜡烛在水中燃烧”的现象，如图丙所示，他应该将点燃的蜡烛放在 （选填“玻璃板”或“平面镜”）前，将装满水的烧杯放在该光学元件后，图丁为装置的俯视图，调节时仅向 （选填“①”“②”“③”或“④”）方向移动图丁中的光学元件，可以观察到“蜡烛在水中燃烧”的现象。 13．某同学发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，他猜想平面镜所成的像可能与物体的大小、位置有关。于是，他设计实验进行探究。 (1)实验中，他采用薄的茶色玻璃板做实验，一是为了防止蜡烛通过玻璃板的 反射成像，影响实验结果；二是为了方便确定 的位置。 (2)如图甲所示，玻璃板与桌面垂直放置，将蜡烛A点燃后放在玻璃板前a处，再将蜡烛 （选填“B”或“C”）放置于玻璃板后 （选填“b”“c”或“d”）处，使人在玻璃板前不同角度处观察，都能看到后面的蜡烛与A的像重合，改变A的位置，多次实验。 (3)接着，他旋转玻璃板到新的位置重新实验，实验装置俯视图如图乙所示，保持蜡烛A仍在a处，则蜡烛A的像在 （选填“b”“e”或“f”）点。实验表明：平面镜所成的像与物体关于镜面 。物体所成的像的大小与其到平面镜的距离 （选填“有关”或“无关”）。 第 1 页 共 4 页 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