3.3 探究平面镜成像的特点（讲义）物理新教材北师大版（北京）八年级全一册

本初中物理讲义聚焦光现象中的平面镜成像特点及球面镜应用，系统梳理平面镜成像的等大、等距、虚像、连线垂直镜面等特点，通过实验探究理解玻璃板替代平面镜、等大蜡烛的作用，进而掌握光路作图与实虚像区分，延伸至凹面镜会聚、凸面镜发散的光学作用及生活应用。 资料以科学探究为核心，通过规范实验步骤（如薄玻璃板竖直放置、多次实验归纳规律）培养学生科学思维，结合随学随练与分层练习（基础通关、素养提升）强化物理观念，课中辅助教师实验教学，课后助力学生查漏补缺，提升知识应用能力。

第三章 光现象 第3节 探究平面镜成像的特点 课标要点 1.实验归纳平面镜成像特点：等大、等距、虚像、连线垂直镜面。 2.依据成像特点完成作图，区分实像与虚像。 3.理解玻璃板代替平面镜、两只等大蜡烛的实验目的。 学习重难点 重点：成像五条特点、规范光路作图。 难点：动态移动物体像的位置变化、视差误差分析。 知识点 实验：探究平面镜成像的特点（重点） 1.实验器材 薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺、铅笔、支架、打火机。 2.实验设计关键理由 （1）选用玻璃板而不用平面镜：玻璃板透明，可以透过玻璃观察另一侧蜡烛，便于确定像的具体位置； （2）选用薄玻璃板：防止玻璃板前后两个表面分别成像，出现重影，减小实验误差； （3）选取两根完全一样的蜡烛：便于比较像与物体的大小关系； （4）玻璃板必须竖直放置：若倾斜，蜡烛的像会偏高或偏低，无法与后方蜡烛重合，不能确定像的位置。 3.实验步骤 （1）在水平桌面铺好白纸，白纸中间画一条直线，将玻璃板沿直线竖直固定； （2）点燃玻璃板前方蜡烛A，观察玻璃板中蜡烛A的像； （3）拿未点燃的蜡烛B，在玻璃板后方移动，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B位置即为像的位置； （4）在白纸上标记物点与像点，用刻度尺分别测量物体、像到玻璃板的距离； （5）多次改变蜡烛A到玻璃板的距离，重复实验，避免单次实验偶然性，归纳普遍规律。 4.平面镜成像特点 像与物大小相等； 像与物到镜面的距离相等； 像与物的连线垂直于镜面； 平面镜所成的像是正立、等大的虚像。 5.虚像说明 虚像不能用光屏承接（在像的位置放一张白纸，白纸上无法呈现像）；虚像是反射光线反向延长线相交形成，并非实际光线会聚而成。 6.光路核心规律 平面镜成像本质是光的反射；物与像关于平面镜成轴对称。 特别提醒：实验注意事项 （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。 随学随练用图中的实验装置探究“物体在平面镜中成像时，像的高度和物体的高度相等吗？”所用的两支电子蜡烛规格相同，且高度可调。回答下列问题： (1)组装实验装置时，应将薄玻璃板____放置在铺有白纸的水平桌面上。 (2)实验中，将蜡烛A竖立在玻璃板前，将蜡烛B放在玻璃板后，调节蜡烛B的位置和高度，直至从各个角度观察，蜡烛B都与蜡烛A的像完全重合。测量并记录此时蜡烛A的高度h物与蜡烛B的高度h像。此过程中，蜡烛B的作用是________。 (3)改变________，重复上述步骤，进行多次实验。 (4)画出实验数据记录表。 实验次数 蜡烛A的高度h物（cm） 蜡烛B的高度h像（cm） 1 2 3 实验次数 蜡烛A的高度h物（cm） 蜡烛B的高度h像（cm） 1 2 3 知识点 球面镜 1.凹面镜（反射面向内凹陷） 光学作用：对平行入射光线有会聚作用； 光路特点：平行光经凹面镜反射后会聚于焦点；焦点处光源发出的光经反射后平行射出； 生活应用 ①太阳灶：会聚太阳光加热烧水做饭； ②手电筒、汽车前大灯、探照灯灯碗，使光线平行射出，照亮更远区域； ③医用五官科反光镜。 2.凸面镜（反射面向外凸起） 光学作用：对光线有发散作用； 成像特点：成正立、缩小的虚像； 核心优势：扩大观察视野； 生活应用 ①汽车后视镜； ②路口拐弯处广角反光镜； ③盘山公路转弯处警示镜。 随学随练小明一家开车出游，在道路拐弯处看到一反光镜，它是___________（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），在行驶过程中，以汽车为参照物，小明是___________（选填“运动”或“静止”）的。 题型 实验：探究平面镜成像的特点（重点） 实验常考考点（1）探究平面镜成像特点的实验选择玻璃板做为平面镜。 （2）为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定像的位置。 （3）对实验中的两只蜡烛要求是完全相同。 （4）选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小。 （5）实验中玻璃板垂直于桌面。 （6）玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合。 （7）蜡烛的像不能用光屏接收到。 （8）像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是虚像。 （9）实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的大小;确定像的位置。 （10）刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面距离的关系。 （11）一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个反射面。 （12）怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个薄玻璃板进行实验。 （13）验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到普遍规律。 （14）多次实验要改变蜡烛的位置。 （15）用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较暗,看不清。 （16）用跳棋子实验时,怎样看清像？用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子。 （17）平面镜成像的原理是光的反射。 （18）为便于观察，该实验最好在什么环境中进行？较暗处。 （19）实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛位置即是像的位置，这种研究物理的方法等效替代法。 （20）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择哪个玻璃板做实验效果好？2mm厚的两块玻璃板。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。 活学活用在“探究平面镜成像的特点”实验中 (1)实验装置如图所示，为顺利完成实验，选择透明玻璃板代替平面镜做实验，其目的是_____，并将其_____放置在水平桌面上； (2)将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明_____。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； (3)如果要使像更清楚，可以在玻璃板_____（选填“物”或“像”）的一侧铺上黑纸； (4)为了让左侧的同学也能够看到蜡烛的像，小华只将玻璃板向左平移，则蜡烛的像的位置_____（选填“向右移动”“向左移动”或“不变”）； (5)为判断平面镜成像的虚实，应用光屏替代蜡烛B然后_____（选填“直接”或“隔着玻璃板”）观察光屏上有无像。 题型 球面镜 活学活用手电筒中的反光碗如图所示，它可以使光线更加集中，从图中可看出，反光碗实际是一种面镜，它对光线具有______作用。卡车、货车等大型车辆为了开阔视野应选______面镜作为后视镜。 基础通关 1．小明利用如图所示的装置及两个粗细相同且高度可调的电子蜡烛A和B、刻度尺等器材，探究物体在平面镜中成像的高度与物距是否有关，其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。部分实验步骤如下：将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前，将未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，不断调整B的位置和高度，直到从各个角度观察它与A的像完全重合，用刻度尺测量蜡烛________的高度及蜡烛________到玻璃板的距离，并记录数据。（均选填“A”或“B”） 2．如图所示，一只白鹭在平静的水面上飞翔，人能看到它在水中的像。下列图中能正确描述人看见白鹭像的光路是（　　） A． B． C． D． 3．(1)如图所示，某同学用激光笔1发出的光束斜射到平面镜O点上作为入射光线AO，用激光笔2发出的光束垂直照射在平面镜O点上作为法线ON，把观察到的反射光束作为反射光线OB。实验中他发现：无论怎样改变AO和ON所在平面，OB总能把AO和ON同时挡住。这一现象说明：在反射现象中，_________。 (2)某同学用如图所示的装置及相同高度的电子蜡烛等器材探究平面镜成像特点，其中玻璃板和电子蜡烛竖直放置在水平塑料板上，电子蜡烛的高度为5cm，电子蜡烛与玻璃板之间的距离为8cm。电子蜡烛通过玻璃板所成的像是_______像（选填“实”或“虚”），像的高度为______cm，像到玻璃板的距离为______cm。 4．如图所示，站在护城河畔看到故宫角楼在水中的倒影，形成这个现象的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 5．如图所示，一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤的两个“影”-影子和倒影。下列说法正确的是（　　） A．白鹤的倒影是由于光的折射形成的 B．湖水越深，白鹤在水中的倒影离水面越远 C．白鹤的影子是由于光的直线传播形成的 D．白鹤在水中的倒影是实像 素养提升 6．如图为小一正在检查视力，视力表放在小一头部的后上方，他识别对面墙上镜子里的像。下列说法中正确的是（　　） A．小一在平面镜中所成的像是实像 B．小一向平面镜靠近，他在镜中的像将变大 C．小一到视力表的像的距离为 D．小一以的速度靠近平面镜，他在镜中的像以的速度靠近平面镜 7．实验桌上准备有如图所示的装置，其中透明玻璃与白纸已垂直放置，还有刻度尺和两个完全相同的蜡烛A和蜡烛B。小阳利用这些器材完成如下实验： ①将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ②将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ③对比实验中观察到的结果，得出结论。 (1)该实验中，其自变量为_________； (2)请你结合学习中所获得的知识，针对上面的实验写出相应的结论。________。 8．实验桌上有如图所示的装置，其中透明薄玻璃与白纸垂直放置，还有刻度尺和两个完全相同的蜡烛A和蜡烛B。小阳利用这些器材完成如下实验： ①将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ②将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ③对比实验中观察到的结果，得出结论。 (1)该实验中，其自变量为________； (2)请你结合学习中所获得的知识，针对上面的实验写出相应的结论：________； (3)不增加实验器材，在研究平面镜成像的特点时，还可以探究的科学问题是：________； (4)小阳利用茶色薄玻璃板制作如图甲的“临摹神器”，可在白纸上临摹手机画面：如图乙，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应为________°，临摹时小阳要在________（填“①”或“②”）位置观察。 9．关于如图所示的四个情境，下列说法错误的是（　　） A．甲图：将正在发声的音叉轻触乒乓球，乒乓球被弹开，说明发声的音叉在振动 B．乙图：自制温度计的玻璃管越粗，当外界温度变化时，管内液柱高度的变化越明显 C．丙图：演员的脸靠近镜面时，镜中脸的像看起来变大，说明平面镜所成像的大小与物体的大小不同 D．丁图：用纸锅烧水，水能沸腾，而纸锅却未燃烧，是由于火焰的温度低于纸的着火点 10．小海为了探究平面镜成像特点，他选取了薄平板透明玻璃、完全相同的短蜡烛甲和乙、完全相同的长蜡烛丙和丁、刻度尺等器材。 (1)他选取薄透明玻璃替代平面镜，是为了便于_________。 (2)他发现无论怎样移动蜡烛乙，都没法使它与蜡烛甲的像重合，可能是因为_________； (3)调整好仪器后，小海开始探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关”，主要的实验步骤如下： ①如图所示，利用支架将透明玻璃垂直于水平纸面放置，将蜡烛甲放在玻璃前的A点处，将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛甲的像完全重合。测量并记录两支蜡烛的位置与大小。 ②将蜡烛丙放在玻璃前的A点处，将蜡烛丁放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛丙的像完全重合。测量并记录两支蜡烛的位置与大小。 小海的探究过程中存在的问题是：_________。 迁移创新 11．（多选）如图所示，、、、、是点光源S通过、平面镜成的像。是两平面镜的交点，平面镜夹角为60°，为角平分线，点光源S位于OP上。下列说法正确的是（     ） A．像到的距离与到的距离相等 B．像、、、、到的距离相等 C．每个平面镜中可成3个像 D．不在角平分线上，两个平面镜中可观察到6个像 12．检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像（如图），关于这次视力检测，下列说法不正确的是（　　） A．平面镜中视力表的像与视力表等大 B．被测者看到镜中视力表的像是应用了光的反射 C．由于被测者能够看到视力表的像，则视力表的像为实像 D．若满足视力表的像到被测者的距离为5m，则L的大小应是 13．如图甲所示，演讲者在录制节目时，经常会使用一种叫做提词器的工具。如图乙所示，提词器主要是由一个高亮度显示器和一块与之成45°角的专用镀膜玻璃（相当于平面镜）组成。由高亮度显示器显示文稿内容，演讲者面对提词器，就可以通过镀膜玻璃看到文稿内容了。提词器的侧面结构示意图如图丙所示。若演讲者看到正前方呈现的内容是“”，则显示器上呈现的内容应该是（   ） A． B． C． D． 14．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板、铅笔各一个，完全相同的蜡烛两个，白纸一张，火柴一盒。 （1）为了便于观察，该实验最好在_________环境中进行（选填“较亮”或“较暗”）； （2）实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_________（选填“有关”或“无关”）。过了一段时间，蜡烛A变短则A的像的大小将_________（选填“变长”、“不变”、“变短”）； （3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，则蜡烛A在玻璃板后的像_________运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）； （4）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图丙中的_________处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”）； （5）另一位同学直接用平面镜来确定像的位置，如图丁所示，平面镜竖直放置在铺有白纸的水平桌面上，将5节同样的小电池直立在白纸上，保持电池①的位置不变，移动其它电池，使电池③遮挡住电池①的像和电池②，电池⑤遮挡住电池①的像和电池④，在白纸上记录下电池的位置如图戊所示，请在图戊中作出电池①像的位置并用“·”表示_________。（保留作图痕迹） 15．小阳在生活中发现：不同的物体在平面镜中所成像的大小不同；物体距离平面镜越远所看到的像越小。由此他提出如下问题： 问题1：平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离有关吗？ 问题2：平面镜所成像的高度与物体的高度有关吗？ 小阳利用如图所示的装置（透明玻璃板为平面镜）、刻度尺和如图所示的两根外形完全相同且长度可调的伸缩杆A、B进行实验。 （1）为了探究问题1，他进行了如下实验： ①调节伸缩杆A的高度为25cm，放在平面镜前适当位置，测量A到镜面的距离u，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量B的高度h，将u、h的数据记录到表中； ②改变A到平面镜的距离，仿照步骤①再进行一次实验。 u/cm 10 25 h/cm 25 25 分析表中的数据，可以得到的实验结论是：______； （2）小阳接下来继续探究问题2，小阳认为：实验中必须保持伸缩杆A到平面镜的距离不变；小红认为：改变A到平面镜的距离，仍然可以探究问题2，你认为______的说法是正确的，请你说明理由______。实验中，小阳使用两根完全相同且长度可调的伸缩杆的目的是：①______；②______。 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（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。 随学随练用图中的实验装置探究“物体在平面镜中成像时，像的高度和物体的高度相等吗？”所用的两支电子蜡烛规格相同，且高度可调。回答下列问题： (1)组装实验装置时，应将薄玻璃板____放置在铺有白纸的水平桌面上。 (2)实验中，将蜡烛A竖立在玻璃板前，将蜡烛B放在玻璃板后，调节蜡烛B的位置和高度，直至从各个角度观察，蜡烛B都与蜡烛A的像完全重合。测量并记录此时蜡烛A的高度h物与蜡烛B的高度h像。此过程中，蜡烛B的作用是________。 (3)改变________，重复上述步骤，进行多次实验。 (4)画出实验数据记录表。 【答案】(1)垂直 (2)替代蜡烛A，便于比较像与物的高度关系 (3)蜡烛A的高度 (4) 实验次数 蜡烛A的高度h物（cm） 蜡烛B的高度h像（cm） 1 2 3 【详解】（1）组装实验装置时，应将薄玻璃板垂直放置在铺有白纸的水平桌面上。这样做的目的是让蜡烛A的像能成在水平桌面上，方便后续用蜡烛B与像重合来确定像的位置和大小。 （2）因为蜡烛B和蜡烛A规格相同，根据等效替代法，蜡烛B替代蜡烛A，当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，蜡烛B的高度就等于像的高度，以此来验证像与物体高度的关系。 （3）为获得普遍规律，避免实验的偶然性，应多次改变蜡烛A的高度，重复实验步骤，进行多次实验。 （4）表格设计包含至少三次实验，列标题明确标注物理量及单位，便于对比分析。 实验次数 蜡烛A的高度h物（cm） 蜡烛B的高度h像（cm） 1 2 3 知识点 球面镜 1.凹面镜（反射面向内凹陷） 光学作用：对平行入射光线有会聚作用； 光路特点：平行光经凹面镜反射后会聚于焦点；焦点处光源发出的光经反射后平行射出； 生活应用 ①太阳灶：会聚太阳光加热烧水做饭； ②手电筒、汽车前大灯、探照灯灯碗，使光线平行射出，照亮更远区域； ③医用五官科反光镜。 2.凸面镜（反射面向外凸起） 光学作用：对光线有发散作用； 成像特点：成正立、缩小的虚像； 核心优势：扩大观察视野； 生活应用 ①汽车后视镜； ②路口拐弯处广角反光镜； ③盘山公路转弯处警示镜。 随学随练小明一家开车出游，在道路拐弯处看到一反光镜，它是___________（选填“平面镜”、“凹面镜”或“凸面镜”），在行驶过程中，以汽车为参照物，小明是___________（选填“运动”或“静止”）的。 【答案】 凸面镜 静止 【详解】[1]在道路拐弯处的反光镜，它是凸面镜，凸面镜对光线有发散的作用，能扩大视野。 [2]在行驶过程中，以汽车为参照物，小明相对于汽车的位置没有发生改变，所以小明是静止的。 题型 实验：探究平面镜成像的特点（重点） 实验常考考点（1）探究平面镜成像特点的实验选择玻璃板做为平面镜。 （2）为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定像的位置。 （3）对实验中的两只蜡烛要求是完全相同。 （4）选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小。 （5）实验中玻璃板垂直于桌面。 （6）玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合。 （7）蜡烛的像不能用光屏接收到。 （8）像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是虚像。 （9）实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的大小;确定像的位置。 （10）刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面距离的关系。 （11）一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个反射面。 （12）怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个薄玻璃板进行实验。 （13）验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到普遍规律。 （14）多次实验要改变蜡烛的位置。 （15）用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较暗,看不清。 （16）用跳棋子实验时,怎样看清像？用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子。 （17）平面镜成像的原理是光的反射。 （18）为便于观察，该实验最好在什么环境中进行？较暗处。 （19）实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛位置即是像的位置，这种研究物理的方法等效替代法。 （20）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择哪个玻璃板做实验效果好？2mm厚的两块玻璃板。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。 活学活用在“探究平面镜成像的特点”实验中 (1)实验装置如图所示，为顺利完成实验，选择透明玻璃板代替平面镜做实验，其目的是_____，并将其_____放置在水平桌面上； (2)将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明_____。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； (3)如果要使像更清楚，可以在玻璃板_____（选填“物”或“像”）的一侧铺上黑纸； (4)为了让左侧的同学也能够看到蜡烛的像，小华只将玻璃板向左平移，则蜡烛的像的位置_____（选填“向右移动”“向左移动”或“不变”）； (5)为判断平面镜成像的虚实，应用光屏替代蜡烛B然后_____（选填“直接”或“隔着玻璃板”）观察光屏上有无像。 【答案】(1) 便于确定像的位置 竖直 (2)像与物大小相等 (3)像 (4)不变 (5)直接 【详解】（1）[1]因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛的像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的蜡烛B，便于确定像的位置。 [2]玻璃板必须与水平桌面垂直，即保证玻璃板竖直放置另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合，才可以比较物像大小。 （2）将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与A的像完全重合，物像完全重合可以说明平面镜成的像的大小与物体大小相等。利用了等效替代法。 （3）平面镜成像是由光的反射形成的，因此应在像的一侧铺上黑纸，不会影响成像，且成像更清晰。 （4）平面镜成像中物与像关于平面镜对称，因此只将玻璃板向左平移，蜡烛A的位置不变，蜡烛A的像的位置不变。 （5）平面镜成像的原理是光的反射，当用光屏替代蜡烛B，直接观察光屏，若光屏能承接到蜡烛A的像说明平面镜成的是实像；若光屏无法承接到蜡烛A的像说明平面镜成的是虚像。 题型 球面镜 活学活用手电筒中的反光碗如图所示，它可以使光线更加集中，从图中可看出，反光碗实际是一种面镜，它对光线具有______作用。卡车、货车等大型车辆为了开阔视野应选______面镜作为后视镜。 【答案】 会聚 凸 【详解】[1]手电筒中的反光碗是一种面镜，通过反射光线，反光碗可以使光线更加聚焦，从而增强手电筒的照明效果，因此，反光碗对光线具有会聚作用。 [2]卡车、货车等大型车辆由于车身较大，视野相对较窄。凸面镜具有扩大视野的作用，为了开阔视野，确保驾驶员能够更好地观察到车辆后方的情况，通常会选择凸面镜作为后视镜。 基础通关 1．小明利用如图所示的装置及两个粗细相同且高度可调的电子蜡烛A和B、刻度尺等器材，探究物体在平面镜中成像的高度与物距是否有关，其中薄透明玻璃板与水平纸面垂直。部分实验步骤如下：将点亮的电子蜡烛A放在玻璃板前，将未点亮的电子蜡烛B放在玻璃板后，不断调整B的位置和高度，直到从各个角度观察它与A的像完全重合，用刻度尺测量蜡烛________的高度及蜡烛________到玻璃板的距离，并记录数据。（均选填“A”或“B”） 【答案】 B A 【详解】蜡烛A成的像与蜡烛B完全重合，探究物体在平面镜中成像的高度与物距是否有关，应该测量蜡烛B的高度和物距，物距是蜡烛A到玻璃板的距离。 2．如图所示，一只白鹭在平静的水面上飞翔，人能看到它在水中的像。下列图中能正确描述人看见白鹭像的光路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】平静水面相当于平面镜，白鹭在水中的像是平面镜成像，由光的反射形成；人能看到白鹭的像，是白鹭反射的光线从空气射向水面，经反射后进入人眼，因此光线方向为从空中白鹭到水面再到人眼。 故选D。 3．(1)如图所示，某同学用激光笔1发出的光束斜射到平面镜O点上作为入射光线AO，用激光笔2发出的光束垂直照射在平面镜O点上作为法线ON，把观察到的反射光束作为反射光线OB。实验中他发现：无论怎样改变AO和ON所在平面，OB总能把AO和ON同时挡住。这一现象说明：在反射现象中，_________。 (2)某同学用如图所示的装置及相同高度的电子蜡烛等器材探究平面镜成像特点，其中玻璃板和电子蜡烛竖直放置在水平塑料板上，电子蜡烛的高度为5cm，电子蜡烛与玻璃板之间的距离为8cm。电子蜡烛通过玻璃板所成的像是_______像（选填“实”或“虚”），像的高度为______cm，像到玻璃板的距离为______cm。 【答案】(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内 (2) 虚 5 8 【详解】（1）无论怎样改变AO和ON所在平面，OB总能把AO和ON同时挡住，不能观察到入射光线和法线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （2）平面镜成的像是反射光线的反向延长线会聚形成的需要，像与物体大小相等，像与物到平面镜距离相等，因此像的高度也为5cm，像到玻璃板的距离为8cm。 4．如图所示，站在护城河畔看到故宫角楼在水中的倒影，形成这个现象的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 【答案】A 【详解】平静的水面相当于平面镜，故宫角楼在水中的倒影属于平面镜成像，平面镜成像的成因是光的反射，故选A。 5．如图所示，一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤的两个“影”-影子和倒影。下列说法正确的是（　　） A．白鹤的倒影是由于光的折射形成的 B．湖水越深，白鹤在水中的倒影离水面越远 C．白鹤的影子是由于光的直线传播形成的 D．白鹤在水中的倒影是实像 【答案】C 【详解】A．白鹤的倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，不是光的折射，故A错误； B．根据平面镜成像特点：像到平面镜（水面）的距离等于物体到平面镜（水面）的距离，倒影到水面的距离只和白鹤到水面的距离有关，和湖水深度无关，故B错误； C．光在同种均匀介质中沿直线传播，光遇到不透明的白鹤时，无法到达白鹤后方，从而形成了影子，因此白鹤的影子是光的直线传播形成的，故C正确； D．平面镜成像成的是虚像，因此白鹤在水中的倒影是虚像，不是实像，故D错误。 故选 C。 素养提升 6．如图为小一正在检查视力，视力表放在小一头部的后上方，他识别对面墙上镜子里的像。下列说法中正确的是（　　） A．小一在平面镜中所成的像是实像 B．小一向平面镜靠近，他在镜中的像将变大 C．小一到视力表的像的距离为 D．小一以的速度靠近平面镜，他在镜中的像以的速度靠近平面镜 【答案】D 【详解】A．小一在平面镜中所成的像是由于光的反射形成的虚像，故A错误； B．平面镜成的像与物等大，小一向平面镜靠近，他在镜中的像大小不变，故B错误； C．平面镜成像中，像距等于物距。由图可知，视力表到平面镜的距离为2.7m，则视力表的像到平面镜的距离为2.7m，则小一到视力表的像的距离为，故C错误； D．平面镜成的像与物关于平面镜对称，小一以的速度靠近平面镜，他在镜中的像以的速度靠近平面镜，故D正确。 故选D。 7．实验桌上准备有如图所示的装置，其中透明玻璃与白纸已垂直放置，还有刻度尺和两个完全相同的蜡烛A和蜡烛B。小阳利用这些器材完成如下实验： ①将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ②将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ③对比实验中观察到的结果，得出结论。 (1)该实验中，其自变量为_________； (2)请你结合学习中所获得的知识，针对上面的实验写出相应的结论。________。 【答案】(1)蜡烛A到玻璃板的距离 (2)平面镜所成的像与物大小相等 【详解】（1）本实验依次改变蜡烛A在玻璃板前的位置，则玻璃板后面所成的像位置不同，再将蜡烛B放到像的位置，通过观察确定像的大小，因此蜡烛A到玻璃板的距离是自变量，蜡烛B到玻璃板的距离是因变量。 （2）通过实验发现，蜡烛A到镜面的距离不同时，蜡烛B始终能和蜡烛A的像重合，故可得出结论：平面镜所成的像与物大小相同。 8．实验桌上有如图所示的装置，其中透明薄玻璃与白纸垂直放置，还有刻度尺和两个完全相同的蜡烛A和蜡烛B。小阳利用这些器材完成如下实验： ①将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ②将蜡烛A放在平面镜前处，将蜡烛B放在蜡烛A所成像的位置，观察蜡烛B与蜡烛A所成的像能否完全重合。 ③对比实验中观察到的结果，得出结论。 (1)该实验中，其自变量为________； (2)请你结合学习中所获得的知识，针对上面的实验写出相应的结论：________； (3)不增加实验器材，在研究平面镜成像的特点时，还可以探究的科学问题是：________； (4)小阳利用茶色薄玻璃板制作如图甲的“临摹神器”，可在白纸上临摹手机画面：如图乙，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应为________°，临摹时小阳要在________（填“①”或“②”）位置观察。 【答案】(1)蜡烛到平面镜的距离 (2)平面镜所成的像与物体大小相等，且像的大小与物距无关 (3)除了像的大小与物距的关系，还可以探究： 像到平面镜的距离与物到平面镜的距离的关系，像与物的连线是否与平面镜垂直，平面镜成的是实像还是虚像。 (4) 50 ① 【详解】（1）实验中改变的是蜡烛到平面镜的距离（物距），所以自变量是物距即蜡烛到平面镜的距离。 （2）两次实验中，蜡烛B都能与蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等，且像的大小与物距无关。 （3）见答案 （4）[1]如图手机屏幕与白纸夹角为80°，根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，所以玻璃板与桌面的夹角应为 [2]临摹时需要透过玻璃板观察像，所以小阳要在①位置观察。 9．关于如图所示的四个情境，下列说法错误的是（　　） A．甲图：将正在发声的音叉轻触乒乓球，乒乓球被弹开，说明发声的音叉在振动 B．乙图：自制温度计的玻璃管越粗，当外界温度变化时，管内液柱高度的变化越明显 C．丙图：演员的脸靠近镜面时，镜中脸的像看起来变大，说明平面镜所成像的大小与物体的大小不同 D．丁图：用纸锅烧水，水能沸腾，而纸锅却未燃烧，是由于火焰的温度低于纸的着火点 【答案】BCD 【详解】A．音叉在发声，而乒乓球被弹开，说明音叉也在振动，，故A正确，不符合题意； B．由于热胀冷缩，外界温度变化时，自制温度计的玻璃管液柱体积也在变化，而自制温度计的玻璃管越粗，玻璃管液柱高度变化越不明显，故B错误； C．演员的脸靠近镜面时，镜中脸的像看起来变大，是因为人眼看物体时有近大远小的视觉效果，平面镜所成像的大小与物体的大小相同，故C错误，符合题意； D．因为水的沸点远远低于纸的着火点，所以水沸腾时，不断吸热，而温度保持沸点不变，达不到纸的着火点，因此纸锅未燃烧，故D错误，符合题意。 故选BCD。 10．小海为了探究平面镜成像特点，他选取了薄平板透明玻璃、完全相同的短蜡烛甲和乙、完全相同的长蜡烛丙和丁、刻度尺等器材。 (1)他选取薄透明玻璃替代平面镜，是为了便于_________。 (2)他发现无论怎样移动蜡烛乙，都没法使它与蜡烛甲的像重合，可能是因为_________； (3)调整好仪器后，小海开始探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关”，主要的实验步骤如下： ①如图所示，利用支架将透明玻璃垂直于水平纸面放置，将蜡烛甲放在玻璃前的A点处，将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛甲的像完全重合。测量并记录两支蜡烛的位置与大小。 ②将蜡烛丙放在玻璃前的A点处，将蜡烛丁放在玻璃后的适当位置，从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛丙的像完全重合。测量并记录两支蜡烛的位置与大小。 小海的探究过程中存在的问题是：_________。 【答案】(1)确定像的位置 (2)玻璃板没有垂直于桌面放置 (3)两次实验没有改变物体到平面镜的距离 【详解】（1）玻璃板是透明的，观察到点燃的蜡烛的像的同时，也能观察到未点燃的蜡烛，便于确定像的位置。 （2）玻璃板没有垂直于桌面放置时，所成的像会偏上或偏下，此时无论怎样移动蜡烛乙，都没法使它与蜡烛甲的像重合。 （3）探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关”时，应改变物与平面镜之间的距离，两次实验都将蜡烛放在A点，没有改变物体到平面镜的距离。 迁移创新 11．（多选）如图所示，、、、、是点光源S通过、平面镜成的像。是两平面镜的交点，平面镜夹角为60°，为角平分线，点光源S位于OP上。下列说法正确的是（     ） A．像到的距离与到的距离相等 B．像、、、、到的距离相等 C．每个平面镜中可成3个像 D．不在角平分线上，两个平面镜中可观察到6个像 【答案】ABC 【详解】A．根据平面镜成像特点，与关于平面镜对称，有到和的距离相等（），平面镜夹角为60°，为角平分线，所以是等边三角形，故，故A正确； B．根据平面镜成像的对称性，在所有成像过程中都在平面镜镜面上，物点到的距离等于对应像点到的距离，因此所有像、、、、到的距离都等于到的距离，均相等，故B正确； C．两个夹角为的平面镜成像总个数，代入得总个数；由于最后一次成像两个像重合，因此每个平面镜中可成个像，，符合总个数，故C正确； D．由上述计算可知，夹角时总成像数为个，最多可观察到个像，不可能得到个像，故D错误。 故选ABC。 12．检查视力时，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像（如图），关于这次视力检测，下列说法不正确的是（　　） A．平面镜中视力表的像与视力表等大 B．被测者看到镜中视力表的像是应用了光的反射 C．由于被测者能够看到视力表的像，则视力表的像为实像 D．若满足视力表的像到被测者的距离为5m，则L的大小应是 【答案】C 【详解】A．根据平面镜成像的特点，物体在平面镜中所成的像与物体大小相等，所以平面镜中视力表的像与视力表等大，故A正确，不符合题意； B．人眼看到镜中的像，是视力表发出的光经平面镜反射后进入人眼形成的，利用了光的反射。故B正确，不符合题意； C．平面镜所成的像是虚像，虚像是由反射光线的反向延长线相交而成的，不能呈现在光屏上，但人眼可以看到。题中说因为能看到所以是实像，这是错误的。故C错误，符合题意； D．根据平面镜成像的特点，像到镜面的距离等于物到镜面的距离。视力表到平面镜的距离为，则视力表的像到平面镜的距离也为。视力表的像到被测者的距离等于像到镜面的距离与人到镜面的距离之和，即 解得。故D正确，不符合题意。 故选C。 13．如图甲所示，演讲者在录制节目时，经常会使用一种叫做提词器的工具。如图乙所示，提词器主要是由一个高亮度显示器和一块与之成45°角的专用镀膜玻璃（相当于平面镜）组成。由高亮度显示器显示文稿内容，演讲者面对提词器，就可以通过镀膜玻璃看到文稿内容了。提词器的侧面结构示意图如图丙所示。若演讲者看到正前方呈现的内容是“”，则显示器上呈现的内容应该是（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由平面镜成像特点可知，像与物体关于镜面对称，平面镜与水平面成45°角放置，演讲者看到正前方呈现的内容是“”，则显示器上呈现的内容是“”，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 14．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板、铅笔各一个，完全相同的蜡烛两个，白纸一张，火柴一盒。 （1）为了便于观察，该实验最好在_________环境中进行（选填“较亮”或“较暗”）； （2）实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_________（选填“有关”或“无关”）。过了一段时间，蜡烛A变短则A的像的大小将_________（选填“变长”、“不变”、“变短”）； （3）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，则蜡烛A在玻璃板后的像_________运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”）； （4）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图丙中的_________处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”）； （5）另一位同学直接用平面镜来确定像的位置，如图丁所示，平面镜竖直放置在铺有白纸的水平桌面上，将5节同样的小电池直立在白纸上，保持电池①的位置不变，移动其它电池，使电池③遮挡住电池①的像和电池②，电池⑤遮挡住电池①的像和电池④，在白纸上记录下电池的位置如图戊所示，请在图戊中作出电池①像的位置并用“·”表示_________。（保留作图痕迹） 【答案】 较暗 无关 变短 竖直向下 ③ 【详解】（1）[1]点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。 （2）[2]本实验采用等效替代法，A与B大小完全相同，B与A的像完全重合，说明A与A的像大小相同，不论物到镜的距离远还是近都得看到相同的现象，这说明像与物大小相同，与距离无关。 [3]由于像与物大小相同，像的大小取决于物的大小，当蜡烛A变短，A的像也变短。 （3）[4]如图所示，当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，根据物像相对于镜面对称的性质，蜡烛A在平面镜中的像做竖直向下运动。 （4）[5]光屏上成实像时可以观察到，而实像是由实际光线汇聚形成的像，故应在③处观察，若在②④处观察，会看到点燃的蜡烛；若在①处观察，会看到烛焰和蜡烛A所成的虚像。 （5）[6]保持电池①的位置不变，移动其它电池，使电池③遮挡住电池①的像和电池②，电池⑤遮挡住电池①的像和电池④，根据光的直线传播作图得，过④⑤做一条直线，过②③作一条直线，两条直线的交点即为电池①的像的位置，如图所示 15．小阳在生活中发现：不同的物体在平面镜中所成像的大小不同；物体距离平面镜越远所看到的像越小。由此他提出如下问题： 问题1：平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离有关吗？ 问题2：平面镜所成像的高度与物体的高度有关吗？ 小阳利用如图所示的装置（透明玻璃板为平面镜）、刻度尺和如图所示的两根外形完全相同且长度可调的伸缩杆A、B进行实验。 （1）为了探究问题1，他进行了如下实验： ①调节伸缩杆A的高度为25cm，放在平面镜前适当位置，测量A到镜面的距离u，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量B的高度h，将u、h的数据记录到表中； ②改变A到平面镜的距离，仿照步骤①再进行一次实验。 u/cm 10 25 h/cm 25 25 分析表中的数据，可以得到的实验结论是：______； （2）小阳接下来继续探究问题2，小阳认为：实验中必须保持伸缩杆A到平面镜的距离不变；小红认为：改变A到平面镜的距离，仍然可以探究问题2，你认为______的说法是正确的，请你说明理由______。实验中，小阳使用两根完全相同且长度可调的伸缩杆的目的是：①______；②______。 【答案】 平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关 小红 因为平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关，因此无需控制 改变物体的高度 确定像的高度 【详解】（1）②[1]分析表中的数据可以得到，改变A到镜面的距离u时，B的高度h并未发生变化，故实验结论是平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关。 （2）[2][3]问题2为了探究平面镜所成像的高度与物体的高度的关系时，因为平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离无关，因此无需控制伸缩杆A到平面镜的距离不变，故小红的说法是正确的。 ①[4]实验中需要改变物体的高度，故使用长度可调的伸缩杆，为了方便改变物体的高度。 ②[5]实验中需要确定像的高度与物体的高度的关系，故使用长度可调的伸缩杆，为了方便确定像的高度。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $