第二节 探究：平面镜成像的特点（教学课件）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理课件围绕“探究平面镜成像的特点”展开，从实验猜想出发，通过薄玻璃板、等大蜡烛等器材的规范操作，引导学生经历“提出猜想—设计实验—收集证据—得出结论”的探究过程，衔接光的反射知识，搭建从具体实验到抽象规律的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，融入科学思维方法，如用两支相同蜡烛控制变量证明像与物等大，光屏实验区分虚实像，多次实验避免偶然性。通过证据与结论的一一对应，帮助学生形成物理观念，既培养学生的探究能力和严谨思维，又为教师提供完整的实验教学框架和细节指导。

物理八年级全一册 •沪科版 第三章 光的世界 第二节 探究：平面镜成像的特点 哲思：平面镜如实映照万物，心若澄澈，方能看清自身模样。 启示：物与像始终关于镜面对称，世间得失、取舍，自有平衡之道。 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 1．区分实像与虚像，掌握平面镜成像四大特点； 2．理解平面镜成像本质是光的反射，能运用成像规律解释倒影、铜镜、室内扩空间等生活现象。 02 科学思维 1．利用等效替代法、对称法分析物像关系，建立平面镜对称成像模型； 2．对比影子（光沿直线传播）与水中倒影（光的反射），辨析两种成像原理差异。 03 科学探究 1．规范完成平面镜成像实验，掌握玻璃板、等大蜡烛等器材操作； 2．通过光屏验证虚像、重合蜡烛比较像物大小、刻度尺测量距离，收集证据推导成像规律，分析玻璃板不垂直桌面的实验误差。 04 科学态度与责任 1．实验轻拿玻璃、规范用火，树立安全操作意识； 2．了解古代铜镜光学应用，感受传统科技；辩证看待平面镜，认识玻璃幕墙光污染问题，形成环保思考。 教学重难点 教学难点 教学重点 1．平面镜成像四大特点 掌握像与物大小相等、到镜面距离相等、连线垂直镜面、成虚像的规律，能利用对称法规范画出平面镜成像光路图。 2．平面镜成像的生活应用 能区分平面镜成像、小孔成像、影子的成像原理，运用成像特点解释水中倒影、穿衣镜、扩大室内视觉空间等实例。 1．等效替代实验方法的理解 理解实验选用玻璃板而非平面镜、选取等大蜡烛的设计思路，明白用未点燃蜡烛替代像的等效替代物理研究方法。 2．区分实像与虚像，辨析成像本质 理解平面镜成虚像的原因（光的反射，光屏无法承接），区分虚像与小孔实像；分析玻璃板倾斜时像无法与蜡烛重合的实验误差。 课堂引入—— 美丽的倒影 同学们，想象一下这样一幅画面：平静如镜的湖面，没有一丝波澜，一座精巧的拱形小桥静静地伫立在水边。水面上，桥的倒影清晰可见，与真实的桥上下对称、相映成趣，共同构成了一幅宁静绝美的自然画卷。这样的场景是不是非常熟悉，又让人觉得奇妙？ 🤔 引导思考：这些问题你发现了吗？ 01. 虚实之辨：我们看到的“水中桥”是真实的实体桥梁吗？如果不是，那它到底是什么？它为什么能如此清晰地呈现在我们眼前？ 02. 关系观察：对比真实的桥和它在水中的倒影，它们的大小看起来一样吗？倒影在位置上与实物又有怎样的联系？是在同一个高度吗？ 03. 原理探究：这个美丽的倒影是如何形成的？它与真实的桥之间又隐藏着哪些精确的物理规律？今天，就让我们一起走进物理实验室，通过动手探究，彻底揭开平面镜成像的神秘面纱！ 知识点1 实验：探究平面镜成像的特点 探索新知——提出问题与猜想 01 提出问题 在平面镜成像的过程中，我们用肉眼看到了镜中的像。那么，这个像的位置、大小、正倒情况与物体本身相比，存在怎样的关系？这个像是真实存在的吗？ 02 基于经验，大胆猜想 大小关系猜想：观察生活中照镜子的现象，镜中的像和我们本人的大小看起来似乎是一样的，会不会像与物体的大小相等？ 正倒关系猜想：日常看到的平面镜成像是正立的样子，是不是平面镜只能成正立的像？ 位置关系猜想：当我们靠近镜子时像也靠近，远离时像也远离，推测像的位置和物体的位置可能关于镜面成对称关系？ 虚实关系猜想：如果用一张白纸（光屏）放在像的位置，我们能在纸上看到这个像吗？这是否意味着平面镜成的是虚像？ 探索新知——实验目的与器材 01 实验目的 1. 成像规律探究：深入观察并验证平面镜所成虚像的大小、正倒特性，精准分析像与物体在空间中的位置对应关系。 2. 物理概念理解：通过光屏承接的尝试，直观感受并理解“虚像”无法在光屏上呈现的本质物理属性。 02 实验器材 核心成像组： 两支完全相同的蜡烛、带支架的玻璃板（替代平面镜）。 记录测量组： 白纸一张、刻度尺一把。 验证判断组： 光屏一个，用于判断像的虚实状态。 辅助用品： 火柴一盒，用于点燃蜡烛。 ⚠️ 请同学们在开始前，按照清单逐一检查自己实验台上的器材是否齐全、完好。 03 安全警示 防划伤安全 玻璃板边缘锋利且极易碎裂，操作全程务必轻拿轻放，若发生碎裂立即报告老师处理，切勿徒手捡拾。 用火安全规范 点燃蜡烛时保持周围无易燃物；实验结束或离开座位前，必须用培养皿盖灭蜡烛，严禁吹灭防止蜡油飞溅。 牢记：安全是实验的第一前提！ 探索新知——提出问题与猜想 探索新知——实验设计与原理 01. 用玻璃板代替平面镜 原因：玻璃板兼具反光与透光性。既能反射光让蜡烛成像，又能透过玻璃观察到镜后的物体，从而精准确定像的位置，这是平面镜无法做到的。 02. 选用两支完全相同的蜡烛 原因：利用“等效替代法”。一支点燃作为研究的“物体”，另一支不点燃放在镜后像的位置，直到它与像完全重合，直观比较像与物体的大小关系。 03. 辅助工具：白纸与刻度尺 作用：白纸用来记录玻璃板、物、像的位置，便于后续分析；刻度尺用于测量物和像到玻璃板的垂直距离，并观察两者连线与玻璃板的位置关系。 实验装置与过程示意： 图示清晰展示了蜡烛在玻璃板前成像，通过移动后方蜡烛寻找像的位置，验证大小与位置关系的核心操作步骤。 探索新知——实验步骤（一） 01 步骤一：搭建实验装置 操作要点：首先将一张干净的白纸平铺在水平的实验桌面上，作为整个实验的基准平面；随后将透明玻璃板竖直地架设在白纸上，确保玻璃板的平面与桌面保持垂直关系，并用记号笔在白纸上沿玻璃板的边缘画出它的具体位置，便于后续观察与记录。 02 步骤二：初步观察成像 观察操作：在玻璃板未画标记的一侧立起一支已经点燃的蜡烛，将其视为成像的“物体”。保持视线与玻璃板所在平面平齐，透过透明的玻璃板仔细观察其另一侧出现的蜡烛的像，留意像的位置与形态特征。 💡 思考问题：你观察到的蜡烛的像是正立的还是倒立的？这个像与眼前真实的点燃蜡烛相比，大小看起来是一致的吗？请尝试用简洁的语言描述你看到的现象。 探索新知——实验步骤（二） 03 判断像的虚实 操作一：放置光屏 将光屏（可以直接使用一张白纸代替）放置在你刚刚观察到的像的位置，确保位置精准对齐。 操作二：直接观察 移开视线，不透过玻璃板去看，而是直接观察光屏表面，检查上面是否出现了蜡烛的像。 实验现象 无论怎么调整光屏的位置，光屏上都无法呈现出蜡烛的像，白纸始终是空白的。 得出结论 平面镜所成的像是虚像。原理：实像能被光屏承接，而虚像不能在光屏上呈现。 核心知识点：区分实像与虚像的关键就在于能否在光屏上呈现，平面镜成像属于光学中典型的“虚像”案例。 知识点讲解：实像与虚像 01. 实像 定义：由实际光线会聚而成的像。光线在传播过程中真正汇聚到了一起，形成了具体的光斑。 核心特点：能够在光屏上清晰呈现。因为是实际光线的汇聚，所以可以被屏幕、纸张等光屏捕捉记录。 典型实例：小孔成像实验中屏幕上出现的蜡烛火焰像；投影仪投射在幕布上的影像；照相机胶片上形成的像等。 02. 虚像 定义：由实际光线的反向延长线相交会聚而成，并非实际光线直接会聚，只是人眼的视觉感知。 核心特点：不能在光屏上呈现。因为没有真实光线汇聚到成像位置，光屏接收不到任何光斑。 典型实例：照镜子时平面镜里的“自己”；用放大镜观察物体时看到的放大图像；水中倒影等。 探索新知——实验步骤（三） 步骤4：比较像与物的大小 📝 实验操作要点： 保持观察眼睛的位置固定不动，手持另一支完全相同的未点燃蜡烛，小心移动到玻璃板后方。慢慢调整这支蜡烛的位置，直至从玻璃板前方看过去，它与点燃蜡烛的像在空间上完全重合，做到“严丝合缝”。 👀 观察到的现象： 当两支蜡烛完全重合时，我们会发现：玻璃板后方未点燃的蜡烛，在视觉上就像被“隔空点燃”了一样，并且这支蜡烛的外形、大小与玻璃板前方点燃的蜡烛看起来没有任何差异。 ✅ 初步结论：平面镜所成的像与物体的大小是完全相等的。这意味着，无论物体距离平面镜有多远，像的大小始终保持与物体一致。 探索新知——实验步骤（四） 01. 探究像与物的位置关系 操作流程： ① 描点定位：在白纸上用记号笔分别标记出点燃蜡烛（物）和未点燃蜡烛（像）的准确位置。 ② 移除器材：小心移开玻璃板和两支蜡烛，避免破坏纸上的标记点。 ③ 测量分析：用直线连接物与像的标记点；用刻度尺量出物距（物到玻璃板）和像距（像到玻璃板）；再用量角器测量连线与玻璃板的夹角。 💡 关键注意：测量时要保证刻度尺与玻璃板所在直线垂直，读数视线与刻度线对齐。 02. 多次实验寻普遍规律 重复实验操作： 改变点燃蜡烛在玻璃板前的初始位置，重复上述“放置成像→标记位置→移开测量”的步骤（步骤2至步骤5），至少完成3组不同位置的测量并记录数据。 🤔 核心思考：为何要进行多次实验？ 避免单次实验结果的偶然性与特殊性！多次改变物距进行重复测量，能帮助我们验证规律的一致性，从而得出适用于平面镜成像的普遍结论，让实验结果更具科学性和说服力。 探索新知——数据分析与结论 01 实验数据记录（请填写） 实验次数 物距(cm) 像距(cm) 大小关系 像的虚实 1 2 3 温馨提示：请同学们将三次实验测量的物距和像距数值准确填入表格，便于后续对比归纳规律。 02 分析论证与结论 对比物距与像距： 观察每次实验中物到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离，我们可以归纳得出结论：平面镜所成的像与物到镜面的距离相等。 观察物像连线与镜面： 将每次实验的物点与像点用直线连接，测量连线与玻璃板（平面镜）之间的夹角，结论是：物与像的连线与镜面垂直。 实验总结：平面镜成像的两个核心规律可概括为“等距”和“垂直”，结合观察到的大小相等、成虚像，共同构成平面镜成像的完整特点。 探索新知——结论总结 平面镜成像的核心特点 01. 等大 像与物体的大小始终相等，不会因为物体靠近或远离平面镜而发生改变。 02. 等距 物体到平面镜的垂直距离，与它的像到平面镜的垂直距离完全相等。 03. 垂直 连接物体上任意一点与它对应像点的线段，都与平面镜所在平面相互垂直。 04. 虚像 平面镜所成的像是正立的虚像，无法在光屏上呈现，是反射光线反向延长线会聚形成的。 核心概括：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。（即像与物在大小、距离、连线关系上完全对称） 知识深化——为什么是虚像？ 01 原理深度剖析 ① 光线传播改变：光源S发出的光线照射到平面镜表面时，会发生反射现象，导致光线的传播方向发生偏转，不再沿直线直射。 ② 视觉接收信号：这些发生反射后的光线会进入观察者的眼睛，在视网膜上形成信号，这是我们产生视觉的基础条件。 ③ 大脑的“直线错觉”：大脑的视觉习惯会默认“光沿直线传播”，因此会将进入眼睛的反射光线反向延长，在镜后“找到”一个交点S'。 核心结论：S'处并无实际光线发出，只是反射光线反向延长线的交点，因此平面镜所成的像为虚像。 ▲ 平面镜成虚像的光路示意图：红色实线为实际光线，虚线为反向延长线，交点S'即虚像。 典例分析 例1 “西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥”（[唐]张志和《渔歌子》）。图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的______形成的______（选填“实”或“虚”）像。若水深3m，当白鹭距离水面5m时，它的像距离水面______m。 【解析】[1][2]平静的水面相当于平面镜，所以水中的“白鹭”相当于平面镜成像，平面镜成像成的是虚像，其原理是光的反射。 [3]根据平面镜成像的特点，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，故白鹭距离水面5m时，它的像距离水面5m。 反射 虚 5 典例分析 例2 如图所示，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，小明站在平面镜正前方，他在镜中成的是____（选填“实”或“虚”）像；小明垂直镜面移动8cm，他与像的距离改变______cm；为了让他站着就能看到镜中脚的像，可以让平面镜绕轴沿____时针方向转动。 【解析】[1]据平面镜所成像的特点可知，平面镜所成的像是虚像，所以小明同学在镜中的像是虚像。 [2]小明垂直镜面移动8cm，由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以小明镜中的像也垂直镜面移动8cm，那么他与像的距离改变值为8cm+8cm=16cm [3]为了让他站着就能看到镜中脚的像，即让脚反射出来的光线经平面镜反射后能够射入人的眼睛，所以应让平面镜倾斜一些，绕轴沿顺时针方向转动。 虚 16 顺 知识点2 生活中的平面镜 探索新知——历史与文化 “以铜为镜，可以正衣冠”—— 古人对镜面反射的智慧应用 历史渊源：早在几千年前的中国古代，劳动人民就发现了铜经打磨后表面光滑明亮的特性，并以此制作铜镜。这一发明彻底改变了人们只能依靠水面映照的历史，是古代日常梳妆打扮中不可或缺的重要生活用具，体现了古人利用身边材料解决生活需求的巧妙智慧。 科学原理：看似古朴的铜镜，其背后遵循的却是严谨的光学规律。它的成像原理与我们现代生活中常用的玻璃平面镜完全一致，都是严格遵循光的反射定律。当光线照射到平整的铜面时，发生镜面反射，从而形成与物体等大、对称的虚像，这正是光学应用的经典实例。 文物价值：留存至今的精美铜镜不仅是实用器物，更是承载历史的珍贵文物。镜面上精美的花纹、铭文，不仅展现了古代的工艺美学，更成为研究当时社会生活、科技水平的重要实物资料，让我们得以窥见古代科技与文化的辉煌交融。 探索新知——现代应用 01. 扩大视野的应用 核心场景：医院常规视力检查。在空间有限的室内房间中，无法直接拉开5米的标准检查距离，因此在墙面悬挂平面镜。 科学原理：利用平面镜“物像等距”的成像特点，将视力表放置在镜子对面，被测者与视力表通过镜面形成的虚像距离相加，轻松达到5米标准，节省空间同时保证结果准确。 02. 美化空间的妙用 应用场景与原理：商场、家居墙面安装平面镜，反射出房间的虚像，在视觉上打破物理边界，制造空间被延伸、扩大的效果，让狭窄环境显得宽敞明亮。 左图为视力检查时平面镜的使用实景，右图展示了利用镜面反射营造开阔空间的场景。这两种常见现象，本质都是平面镜成像规律在日常生活中的典型应用。 探索新知——潜在问题 01. 现实问题：光污染的困扰 ❓ 问题成因 现代城市建筑为追求美观与采光，大量使用光滑的玻璃幕墙。这些表面具有极强的镜面反射能力，会将阳光或灯光集中反射到特定区域，是造成光污染的主要源头。 ⚠️ 主要危害 强烈的反射光会刺激人眼，造成视觉疲劳和眩晕；夜间反光干扰生物钟影响睡眠；对交通而言，反射光易使驾驶员短暂“致盲”，增加交通事故的发生风险。 💡 课堂思考与讨论 结合平面镜反射的特点，思考如何减少光污染带来的影响？（提示：可以从“源头”——改进建筑材料与幕墙设计；“传播”——控制反射方向与面积；“规范”——制定相关城市建设标准等角度展开讨论） 探索新知——凸面镜 1、凸面镜：用球面的外表面作反射面 如： 汽车后视镜、街头路口的反射镜 作用：有发散作用，能扩大视野。 探索新知——凹面镜 2、凹面镜：用球面的外表面作反射面 如： 汽车头灯的反光装置、太阳灶 作用：有会聚作用 探索新知——观察凹面镜和凸面镜 分别将一把不锈钢勺子的凹面和凸面对着自己，两次看到的像是否有差别?其中哪一个与汽车的后视镜或马路边的道路反光镜的成像相似？ 探索新知——哈哈镜 哈哈镜产生的影像变化 典例分析 例3 小明将只有一面开口的魔箱面向同学，把纸币从顶部的投币口放入（图甲），纸币竟不翼而飞。打开魔箱，原来里面有一块镜子（图乙），下列说法正确的是（   ） A．魔箱中的镜子是凸透镜 B．看到的魔箱中的竖直方格是实像 C．镜子与水平面的夹角为60° D．魔箱的成像原理是光的反射 【解析】A．魔箱中的镜子是平面镜，故A错误； BD．成像原理是光的反射，成的是正立的虚像，故B错误；D正确； C．魔箱中的方格是水平放置的，通过平面镜看到方格的像是竖直的，根据像与物关于平面镜对称可知，镜子与水平面的夹角为45°，C错误。故选D。 D 典例分析 例4 世界最大口径射电望远镜（FAST）位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县，被誉为“中国天眼”，如图所示，该望远镜口径为500米、占地约30个足球场大小，它由4450个球面镜组成超大反射面，其外形像一口巨大的锅，用于观测暗物质和暗能量，寻找新一代天体。“中国天眼”相当于一个巨大的______（选填“凸面镜”或“凹面镜”），对光线有______作用。请你再举出应用该原理的实例：____________。 【解析】[1][2]被誉为“中国天眼”的望远镜，是利用凹面镜制成的，凹面镜对光具有会聚作用。 [3]凹面镜对光有会聚作用，将其对着阳光时，‌可以将光线聚焦到一点，‌用于点燃火柴或其他可燃物，因此可以用来制作点火装置。 凹面镜 会聚 点火装置 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1. 请完成“探究平面镜成像的特点”的实验报告，并在实验报告中说明你收集的证据是怎样支持实验结论的。 课堂练习 探究新知 2. 某人站在平面镜前。当他走近平面镜时，请选出下列说法中正确的选项并说明理由。 A. 他的像变大，像与人之间的距离变小 B. 他的像变大，像与人之间的距离变大 C. 他的像大小不变，像与人之间的距离变大 D. 他的像大小不变，像与人之间的距离变小 一、知识点依据 平面镜成像特点：像与物体大小始终相等，像的大小只由物体本身大小决定，和物体到平面镜的远近无关；像到平面镜的距离 = 物体到平面镜的距离。 二、分步分析 分析像的大小：人走近镜子时，人本身大小没变，因此平面镜所成的像大小不变。A、B 选项 “他的像变大” 说法错误，直接排除 A、B。 分析像与人的距离：设人到镜面距离为L，像到镜面距离也为L，则人和像的总距离 = L+L=2L。当人走近平面镜，L变小，总距离2L也随之变小。 C 选项 “距离变大” 错误，D 选项描述全部正确。 D 3. 在做“探究平面镜成像的特点”实验时： （1）用玻璃板代替平面镜的目的是___________________； （2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛，在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛，对这两支蜡烛的要求是_______________________； （3）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在玻璃板放有__________（选填“点燃”或“未点 燃”）蜡烛的一侧观察。 课堂练习 探究新知 便于确定像的位置 大小、形状完全相同 点燃 (1) 用玻璃板代替平面镜的目的 平面镜不透光，无法看到镜子后方，不能确定像的准确位置； 玻璃板是透明的，既能反射光成像，又能透过玻璃看到另一侧未点燃的蜡烛，方便移动蜡烛使其与像重合，从而精准确定像的位置。 (2) 两支蜡烛的要求 实验利用等效替代法，用未点燃蜡烛替代点燃蜡烛的像。 只有两支蜡烛大小、形状完全一致，当未点燃蜡烛和像完全重合时，才能直接证明：平面镜成像时，像与物体大小相等。 (3) 观察位置选择 蜡烛的像是点燃蜡烛发出的光经玻璃板反射形成的，反射光线只出现在点燃蜡烛一侧； 如果在未点燃蜡烛一侧观察，接收不到反射光线，无法看到烛焰的像，因此眼睛要在点燃蜡烛一侧观察。 课堂练习 探究新知 4. 请在图中画出直杆 AB 在平面镜 M 中所成的像。 A＇ B＇ 作 A 点的对称点 A′ 过点 A 向平面镜 M 作垂直虚线，延长垂线至镜后，使镜后线段长度 = 镜前 A 到镜面的距离，端点标记为A'。 作 B 点的对称点 B′ 同理，过点 B 向平面镜 M 作垂直虚线，延长垂线至镜后，使镜后线段长度 = 镜前 B 到镜面的距离，端点标记为B'。 连接像点 用虚线连接A'、B'，线段A'B'就是直杆 AB 在平面镜中成的虚像。 课堂练习 探究新知 5. 人在太阳光下的影子与人在水中的倒影有哪些区别？ 对比维度 太阳光下的影子 人在水中的倒影 形成原理 光的直线传播 光的反射（平面镜成像原理） 本质属性 光线被人体遮挡后形成的无光阴影区域，不属于像 水面等效为平面镜，形成的正立、等大的虚像 大小变化规律 大小随光源角度、人与承接面的距离改变，可大可小 始终与人体大小相等，不随人离水面的远近发生变化 对称性 无对称关系，仅为人体的投影轮廓 人与倒影关于水面（镜面）呈轴对称 呈现介质 需呈现在地面、墙面等不透光的承接面上 呈现在水面上，无法用光屏承接（虚像） 视觉效果 仅为黑色暗区，无人体细节、色彩 可还原人体的外形、色彩、轮廓细节 课堂练习 探究新知 6. 一只小猫正在平面镜前照镜子，请指出这只猫的像是哪幅图，并从物理学角度解释为什么选这幅图。 平面镜成像时，像与物体关于镜面对称（左右相反，上下不变），像和物体大小完全相等，物体每个部位到镜面的距离等于像对应部位到镜面的距离。 √ 课堂练习 探究新知 7. 如图所示的是同一照片的正、倒两种放法。请你根据岸边小山坡的景物和鸟的倒影判断哪张是照片正放的样子，并从物理学角度解释为什么这么判断。 左边图片是照片正放的样子 1. 核心原理：水面倒影属于平面镜成像 平静水面相当于平面镜，岸上景物、小鸟在水中成正立、等大、上下颠倒的虚像，实物与倒影关于水面对称（上下翻转）。 2. 景物判断依据（山坡） 岸边小山坡是岸上实物，应当出现在水面上方；山坡的倒影出现在水面下方。 左图：深色山坡景物在画面上方（水面之上，实物），下方浅色是水面，符合实景逻辑； 右图：深色山坡在画面下方，相当于山坡 “长在水下”，是照片倒置后的效果。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业。 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 Lavf58.12.100 探究平面镜成像的特点 完整实验报告 1、 实验基本信息 实验名称：探究平面镜成像的特点 实验目的 （1） 探究平面镜成像时，像与物体的大小、距离、位置、正倒关系； （2） 区分实像与虚像，理解平面镜成虚像的原理。 实验器材 薄玻璃板、玻璃板支架、白纸、刻度尺、两支完全相同的蜡烛、光屏、火柴 安全注意事项 1 轻拿轻放玻璃板，防止破碎划伤； 2 规范使用火柴，避免烧伤、引燃纸张。 2、 实验猜想 平面镜所成的像与物体大小相等； 像与物体到镜面的距离相等； 像与物体的连线垂直于镜面； 平面镜成正立的像，不能用光屏承接（虚像）； 像和物体关于镜面对称。 3、 实验步骤 把白纸平铺在水平桌面，将玻璃板竖直垂直固定在白纸中线处； 在玻璃板一侧点燃蜡烛 A，透过玻璃板观察蜡烛 A 的像； 将光屏平移到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看光屏上是否有烛焰的像； 取另一支完全相同、未点燃的蜡烛 B，在玻璃板另一侧移动，直到蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合； 在白纸上标记蜡烛 A、玻璃板、蜡烛 B（像）的位置，用刻度尺分别测量物、像到玻璃板的距离，连接物、像两点，测量连线与玻璃板的夹角； 多次改变点燃蜡烛 A 的位置，重复步骤 3、4、5，记录多组数据。 4、 实验数据记录（示例） 实验次数 蜡烛到玻璃板距离/cm 像到玻璃板距离/cm 物像连线与玻璃板夹角 光屏能否承接像 蜡烛B与像是否重合 1 5.0 5.0 90° 不能 完全重合 2 8.0 8.0 90° 不能 完全重合 3 12.0 12.0 90° 不能 完全重合 5、 实验现象与证据分析（证据支撑结论） 1. 步骤 2 光屏实验现象与证据 现象：把光屏放在像的位置，直接看光屏，光屏上没有烛焰的像。 证据支撑结论：实像由实际光线会聚而成，能在光屏呈现；虚像由光线反向延长线会聚而成，无法在光屏承接。证明平面镜成虚像。 2. 步骤 3 蜡烛重合实验现象与证据 现象：完全相同的未点燃蜡烛 B 能和蜡烛 A 的像完全重合，看起来蜡烛 B 也有烛焰，像和蜡烛大小一模一样。 证据支撑结论：蜡烛 A、B 大小完全一致，B 能与像重合，说明像与物体大小相等，像是正立的。 3. 步骤 4 距离、连线测量现象与证据 现象：每组实验中，物体到玻璃板距离 = 像到玻璃板距离；物、像两点连线和玻璃板夹角始终为 90°。 证据支撑结论：像到平面镜距离等于物体到平面镜距离；像与物的连线与平面镜垂直。 4. 多次重复实验的作用 多次改变物距，数据规律不变，避免单次实验偶然性，使结论具有普遍性。 6、 实验总结论（平面镜成像四大特点） 像的虚实：平面镜成正立、等大的虚像； 大小关系：像与物体大小始终相等； 距离关系：像到平面镜的距离 = 物体到平面镜的距离； 位置关系：像与物体的连线垂直于平面镜，物、像关于平面镜对称。 7、 实验反思与交流 玻璃板倾斜（不垂直桌面）的现象：未点燃蜡烛无法与像完全重合，像会偏高或偏低，不能准确确定像的位置。 选用薄玻璃板的原因：厚玻璃板前后两个反射面会形成两个重影，干扰实验；薄玻璃板重影可忽略。 用玻璃板代替平面镜的优势：玻璃板透光，能透过玻璃看到后方蜡烛，方便确定像的位置；纯平面镜无法观察镜后物体，不能确定像的位置。 8、 实验原理拓展 蜡烛发出的光经玻璃板反射后射入人眼，人眼根据光沿直线传播，认为光线是从镜后反向延长线交点发出，这个交点就是虚像，没有实际光线到达镜后，因此光屏无法承接。 题目配套详解（分模块拆解） 1、 报告核心逻辑详解 为什么用两支相同蜡烛 控制变量法，通过重合直观对比物、像大小，直接证明像物等大。 光屏实验的核心作用是 区分实像、虚像，是判断平面镜成像虚实的关键证据。 多次实验的目的是 避免偶然误差，保证规律普遍适用，是物理探究实验标准操作。 玻璃板必须竖直 若倾斜，像不在桌面水平面，镜后蜡烛无法和像重合，无法测量距离。 2、 证据如何一一对应结论 收集到的实验证据 对应成像结论 光屏上无像 平面镜成虚像 等大蜡烛能与像完全重合 像与物体大小相等、正立 物距 = 像距，连线与镜面夹角 90° 像距等于物距；物像连线垂直镜面，对称 多次更换物距，规律不变 成像特点不随物体远近改变，具有普遍性 $ 探究平面镜成像的特点 完整实验报告 1、 实验基本信息 实验名称：探究平面镜成像的特点 实验目的 （1） 探究平面镜成像时，像与物体的大小、距离、位置、正倒关系； （2） 区分实像与虚像，理解平面镜成虚像的原理。 实验器材 薄玻璃板、玻璃板支架、白纸、刻度尺、两支完全相同的蜡烛、光屏、火柴 安全注意事项 1 轻拿轻放玻璃板，防止破碎划伤； 2 规范使用火柴，避免烧伤、引燃纸张。 2、 实验猜想 平面镜所成的像与物体大小相等； 像与物体到镜面的距离相等； 像与物体的连线垂直于镜面； 平面镜成正立的像，不能用光屏承接（虚像）； 像和物体关于镜面对称。 3、 实验步骤 把白纸平铺在水平桌面，将玻璃板竖直垂直固定在白纸中线处； 在玻璃板一侧点燃蜡烛 A，透过玻璃板观察蜡烛 A 的像； 将光屏平移到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看光屏上是否有烛焰的像； 取另一支完全相同、未点燃的蜡烛 B，在玻璃板另一侧移动，直到蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合； 在白纸上标记蜡烛 A、玻璃板、蜡烛 B（像）的位置，用刻度尺分别测量物、像到玻璃板的距离，连接物、像两点，测量连线与玻璃板的夹角； 多次改变点燃蜡烛 A 的位置，重复步骤 3、4、5，记录多组数据。 4、 实验数据记录（示例） 实验次数 蜡烛到玻璃板距离/cm 像到玻璃板距离/cm 物像连线与玻璃板夹角 光屏能否承接像 蜡烛B与像是否重合 1 5.0 5.0 90° 不能 完全重合 2 8.0 8.0 90° 不能 完全重合 3 12.0 12.0 90° 不能 完全重合 5、 实验现象与证据分析（证据支撑结论） 1. 步骤 2 光屏实验现象与证据 现象：把光屏放在像的位置，直接看光屏，光屏上没有烛焰的像。 证据支撑结论：实像由实际光线会聚而成，能在光屏呈现；虚像由光线反向延长线会聚而成，无法在光屏承接。证明平面镜成虚像。 2. 步骤 3 蜡烛重合实验现象与证据 现象：完全相同的未点燃蜡烛 B 能和蜡烛 A 的像完全重合，看起来蜡烛 B 也有烛焰，像和蜡烛大小一模一样。 证据支撑结论：蜡烛 A、B 大小完全一致，B 能与像重合，说明像与物体大小相等，像是正立的。 3. 步骤 4 距离、连线测量现象与证据 现象：每组实验中，物体到玻璃板距离 = 像到玻璃板距离；物、像两点连线和玻璃板夹角始终为 90°。 证据支撑结论：像到平面镜距离等于物体到平面镜距离；像与物的连线与平面镜垂直。 4. 多次重复实验的作用 多次改变物距，数据规律不变，避免单次实验偶然性，使结论具有普遍性。 6、 实验总结论（平面镜成像四大特点） 像的虚实：平面镜成正立、等大的虚像； 大小关系：像与物体大小始终相等； 距离关系：像到平面镜的距离 = 物体到平面镜的距离； 位置关系：像与物体的连线垂直于平面镜，物、像关于平面镜对称。 7、 实验反思与交流 玻璃板倾斜（不垂直桌面）的现象：未点燃蜡烛无法与像完全重合，像会偏高或偏低，不能准确确定像的位置。 选用薄玻璃板的原因：厚玻璃板前后两个反射面会形成两个重影，干扰实验；薄玻璃板重影可忽略。 用玻璃板代替平面镜的优势：玻璃板透光，能透过玻璃看到后方蜡烛，方便确定像的位置；纯平面镜无法观察镜后物体，不能确定像的位置。 8、 实验原理拓展 蜡烛发出的光经玻璃板反射后射入人眼，人眼根据光沿直线传播，认为光线是从镜后反向延长线交点发出，这个交点就是虚像，没有实际光线到达镜后，因此光屏无法承接。 题目配套详解（分模块拆解） 1、 报告核心逻辑详解 为什么用两支相同蜡烛 控制变量法，通过重合直观对比物、像大小，直接证明像物等大。 光屏实验的核心作用是 区分实像、虚像，是判断平面镜成像虚实的关键证据。 多次实验的目的是 避免偶然误差，保证规律普遍适用，是物理探究实验标准操作。 玻璃板必须竖直 若倾斜，像不在桌面水平面，镜后蜡烛无法和像重合，无法测量距离。 2、 证据如何一一对应结论 收集到的实验证据 对应成像结论 光屏上无像 平面镜成虚像 等大蜡烛能与像完全重合 像与物体大小相等、正立 物距 = 像距，连线与镜面夹角 90° 像距等于物距；物像连线垂直镜面，对称 多次更换物距，规律不变 成像特点不随物体远近改变，具有普遍性 学科网（北京）股份有限公司 $