4.3 平面镜成像（举一反三讲义）物理新教材教科版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“平面镜成像”核心知识点，系统梳理成像特点（虚像、等大、等距、对称）、原理（光的反射）、应用（成像、改变光路、扩大视野）及作图（对称法、反射定律法），以实验探究为起点，衔接原理分析与实际应用，构建完整知识支架。 资料亮点在于科学探究设计详实，含实验器材选择、步骤及注意事项（如薄玻璃板使用、等效替代法），体现科学探究素养。方法技巧模块总结实验答题模板、像距计算等，结合典例变式训练，培养科学思维，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺。

第3节 平面镜成像 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：平面镜成像的特点 2 知识点2：平面镜成像的原理 6 知识点3：平面镜的应用 7 知识点4：平面镜作图 9 模块三 方法技巧 12 模块四 课后作业 13 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：平面镜成像的特点 1．平面镜 生活中常用的镜子表面是平整 的，叫作平面镜。平静的水面、平板玻璃、平滑的金属面，都可以看作平面镜。 2．像 当你照镜子时，你会看到镜中的“你”，那就是你的像。 3．探究平面镜成像的特点 （1）提出物理问题：平面镜成像有哪些特点？ （2）猜想或假设：像可能与物体的大小相等，关于镜面对称等。 （3）设计实验与制订方案 实验器材：薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴等。 实验步骤： ①在桌面上铺一张白纸，纸上 一块 作为平面镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表 的位置； ②把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，透过玻璃板观察它在玻璃板后面的 ； ③再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛A的像 ，这个位置就是像的位置； ④在纸上记录下蜡烛和像的位置，用 测量蜡烛和像到玻璃板的距离，记录在表格中； ⑤改变 的位置，重复上述实验，进行多次测量。 ⑥用光屏承接玻璃板后面的像，观察光屏上能否看到点燃蜡烛的像。 （4）获取与处理信息 序号 蜡烛到平面镜距离 /cm 像到平面镜距离 /cm 1 11 10.8 2 6 6 3 15 14.7 ①平面镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）， （选填“能”或“不能”）在光屏上呈现； ②像与物体的大小 （选填“相等”或“不相等”）； ③像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离（选填“等于”或“不等于”）； ④像与物体的连线与镜面 （选填“垂直”或“平行”）； ⑤像与物体关于镜面 （选填“对称”或“不对称”）。 （5）基于证据得出结论 平面镜所成的像是虚像；像与物体的大小相等；像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。 或表述为：像与物关于平面镜对称。 4.实验注意事项： ①用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定 的位置； ②选用薄玻璃板而不用厚玻璃板的原因是：厚玻璃板会使蜡烛成 像，产生重影，难以确定像的位置； ③玻璃板应与水平桌面 放置，否则无论怎样移动蜡烛都无法与像完全重合； ④选用两支完全相同的蜡烛，是为了便于比较像与物的 关系，这里用到了 法； ⑤实验应在较 （选填“亮”或“暗”）的环境中进行，以便于观察像； ⑥多次改变蜡烛位置进行实验的目的是 （1）人远离镜子感觉像变小，像的实际大小不变，只是视觉错觉。 （2）多次移动蜡烛实验目的：寻找普遍规律，不是减小实验误差。 （3） 玻璃板倾斜放置，蜡烛无法与像重合；实验玻璃板必须竖直摆放。 （4）光屏放在像的位置承接不到像，证明平面镜成虚像，虚像作图必须画虚线。 （5）选用薄玻璃板原因：防止玻璃板前后两个反射面产生重影。 【典例1】 在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图所示。 (1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于___________。现有两块厚度不同（2mm和4mm）的玻璃板；应选用___________mm厚的玻璃板。 (2)实验中，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再取一根完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，当移动到A像的位置时，发现它与A的像完全重合，这表明平面镜所成像的大小与物的大小___________ ，在其过程中，运用了等效替代法，蜡烛B代替___________（填“蜡烛A”“蜡烛A的像”），当测量像与物到镜面距离时，蜡烛B代替___________（填“蜡烛A”“蜡烛A的像”） (3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间，从蜡烛A侧观察，说明平面镜成像的原理是光的___________，拿走蜡烛B，将这块白板移动到蜡烛A像的位置时，发现白板上___________（填“能”“不能”）承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是___________（填“实”或“虚”）像； (4)取走白板，他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm，再将蜡烛B移到A像的位置，他发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了___________ cm。 【变式1】 如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿另一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。 (1)实验过程中蜡烛B___________（选填“需要”或“不需要”）点燃。 (2)若蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，则说明像与物大小___________。 (3)当蜡烛A远离玻璃板时，像会___________（选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小___________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 (4)将光屏竖立在蜡烛A的像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是___________（选填“虚”或“实”）像。 (5)实验中应选择___________（选填“厚”或“薄”）玻璃板，在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 【变式2】 如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境，下列说法正确的是（　　） A．若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距离玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全重合 B．若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像 C．若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因 D．以上说法均不正确 【变式3】在一个水深为20 m的湖面正上方，有一名跳伞运动员正从距湖面高60 m的空中以10 m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列说法正确的是（     ） A．运动员下降30 m时，他的像距离水面50 m B．运动员下降到距湖面20 m高时才能在水中形成像 C．运动员在水中始终能成像，像以10 m/s的速度向水面靠拢 D．运动员在水中的像以10 m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变 知识点2：平面镜成像的原理 1．平面镜成像的原理——光的反射 平面镜成像是由光的 形成的。物体表面反射的光线射到平面镜上，经平面镜反射后进入人眼，人眼根据光沿 传播的经验，逆着反射光线的方向看去，感觉光好像是从镜后的某一点发出的，这一点就是物体的像。 如图，光源S的发出的光，经平面镜反射进了人的眼睛里，引起视觉。由于光沿直线传播，我们感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。 S′就是S在平面镜中的虚像。 2．虚像的形成 平面镜前的点S射向平面镜的光，经平面镜反射后进入人的眼睛，人会感觉这些光好像是从它们在镜后的反向延长线的交点S′射出来的。S′就是S在镜中的像。由于平面镜后并不存在光源S′，进入眼睛的光并非真正来自S′，而是由反射光线的反向延长线相交形成的，所以把S′叫作虚像点。 （a）MN 表示平面镜，三角形纸条 表示光源 S 投向平面镜 MN 的一 束光 （b）平面镜对光束的作用，相当 于把纸条沿镜面打个折 （c）将纸条理直，表示人眼对光束的感觉。纸条的顶点 S′即光源的虚像 3.实像与虚像的区别： 类别 成因 能否用光屏承接 能否用眼睛看到 实例 实像 由 会聚而成 能 小孔成像 虚像 由实际光线的 相交而成 能 平面镜成像 【典例2】 如图所示是一只苍鹭在水面上捕食的画面，在它靠近水面的过程中，苍鹭在水中的像是（　　） A．虚像，像的大小不变 B．虚像，像的大小逐渐变大 C．实像，像与水面的距离变大 D．实像，像与水面的距离不变 【变式1】下列关于实像与虚像的说法中，正确的是（　　） A．虚像没有实际光进入人眼，实像有实际光进入人眼 B．虚像就是影子，实像是由实际光形成的亮斑 C．实像能在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现 D．光经反射后总是成实像 【变式2】美丽的靖江榕湖，蓝天、白云在湖中形成了倒影，我们看到水中的白云是由于光的______形成的______（实/虚）像。一只小鸟在平静的湖面上方飞过，湖中水深4m，当小鸟距水面10m时，小鸟在湖面的“倒影”距小鸟______。当小鸟向湖面靠近时，小鸟在水中的像______（变大/变小/不变）。 知识点3：平面镜的应用 1．平面镜的应用 平面镜在生活中有广泛的应用，主要包括以下三个方面： ① ：人们利用平面镜梳妆打扮、舞蹈演员利用平面镜矫正舞姿、牙医利用平面镜检查牙齿等；水中倒影、练功房的镜子、视力检查等也属于平面镜成像的应用。 ②改变光的传播 ：如潜望镜（利用平面镜改变光路）。 ③扩大视野空间：商场里利用平面镜扩大视野空间。 2．球面镜 凸面镜：对光线起发散作用。应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜等。 凹面镜：对光线起会聚作用。应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜等。 平面镜成像（梳妆镜、潜望镜）；凸面镜发散光线、扩大视野（汽车后视镜、路口反光镜）；凹面镜会聚光线（太阳灶、手电筒反光碗）。 【典例3】检查视力时，医生将视力表放在小红头部的后上方，让小红观察对面墙上镜子里的像，如下图所示。根据测试要求，被测者与视力表的像之间的距离为5m。下列说法正确的是（　　） A．视力表在镜中的像可以用光屏承接 B．小红按要求进行视力测量，则的大小是0.6m C．当视力表到平面镜的距离缩小时，为了符合测试要求，小红应靠近平面镜 D．为了让镜中视力表的像更明亮，可用灯光照射平面镜 【变式1】．汽车已进入普通家庭，小明通过对汽车的观察发现：汽车的后视镜（如图）是________（选填“平面”“凹面”或“凸面”）镜，对光线有________（选填“会聚”或“发散”）作用，后视镜中所成的像是________（选填“虚”或“实”）像。 【变式2】古时以铜为镜，称为铜鉴。如图是宋代《半闲秋兴图》的局部，照镜者立于铜镜前，镜内清楚地将照镜者的面容呈现出来。下列说法中正确的是（     ） A．照到铜镜表面的光不遵循光的反射定律 B．铜镜中所呈现的是照镜者的虚像 C．当照镜者靠近铜镜时，铜镜中的像会变大 D．当照镜者靠近铜镜时，铜镜中的像会远离铜镜 知识点4：平面镜作图 光反射作图，一般有两种方法： 方法一：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 方法二：根据平面镜成像的特点作图(对称法)。 ①找像点：过光源向平面镜作垂线，依据物像等距，在镜面另一侧画出对称虚像点； ②画光路：用虚线连接像点与镜面上的反射点，镜面外侧延长为实线反射光线，标注光线箭头。 【典例4】．请通过作图在下面光路图中找到光源所在的位置，并补全光路图 【变式1】．如图所示，物体AB在汽车的挡风玻璃上所成的像为，请你画出物体AB的位置。 【变式2】按要求完成下列作图； (1)如图所示，从光源S发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后过A点，请作出该光线的光路图。 (2)如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 【变式3】某些小汽车配备抬头显示系统，车上显示的车速、导航等信息经由挡风玻璃反射至驾驶员眼中，在挡风玻璃前方形成一个虚像，驾驶员平视前方即可获取行车的关键信息。请你在图中画出驾驶员眼睛（B点）通过挡风玻璃MN看到行车信息（A点）的像的光路图。 【变式4】花式台球运动员常利用“反弹球”绕过障碍物击打目标球：如图为台球桌面局部俯视图，A为障碍物，运动员用球杆击中S球（S球可视为一个点），使S球与球桌边MN碰撞后击中位于PN边的某球（图中未标出），若S球沿直线运动且仅与MN边碰撞一次，请在下图画出S球可能到达PN边的范围。作图请保留必要的辅助线。 模块三 方法技巧 方法技巧 平面镜成像解题技巧 技巧一：实验题答题抓准 “目的”，分清普遍规律与减小误差 1.多次移动蜡烛重复实验，目的是得到普遍规律，避免实验偶然性，不能写 “减小误差”。 2.器材选择答题模板： 玻璃板代替平面镜：便于确定像的位置（不是让像更清晰）； 选薄玻璃板：避免玻璃板两个反射面成像，防止出现重影； 两支完全相同蜡烛：利用等效替代法，比较像和物的大小关系； 玻璃板竖直（垂直桌面）放置：保证镜后蜡烛能与像完全重合。 技巧二：像的大小判断，破除 “近大远小” 视觉误区 平面镜成像，像的大小永远等于物体本身大小，和物体到镜面的距离无关。人靠近镜子感觉像变大，只是视觉效果，实际像大小不变。 技巧三：距离计算，牢记 “等距”，区分物‑镜距离、物‑像距离 ①像距＝物距（像到镜面距离等于物体到镜面距离） ②物体靠近 / 远离镜面，像也同步靠近 / 远离镜面； ③物体与像之间距离变化为 2n。 技巧四：区分实像、虚像，辨别成像原理 1.光屏能否承接是实像、虚像的判断依据：能承接是实像，不能承接是虚像。平面镜成虚像。 2平面镜成像原理是光的反射，虚像是反射光线的反向延长线相交形成，不是光线实际会聚，也不是人的幻觉。 3.注意区分：小孔成像是光的直线传播，成实像；平面镜倒影是光的反射，成虚像。 技巧五：平面镜成像作图规范（考试扣分重灾区） 1.实物、镜面、实际光线画实线；虚像、反射光线的反向延长线、物像连线必须画虚线； 2.步骤：找物体关键点→向镜面作垂直垂线→延长取等距，得到对应像点→虚线连接得到虚像； 3.物与像关于镜面对称，做题拿不准就用对称法分析。 技巧六：平面镜、凸面镜、凹面镜应用辨析 平面镜：①成像（梳妆镜、牙医小镜子、舞蹈镜）；②改变光路（潜望镜）； 凸面镜：对光发散，扩大视野；应用：汽车后视镜、路口拐弯反光镜； 凹面镜：对光会聚；应用：太阳灶、手电筒反光碗。 模块四 课后作业 一、单选题 1．一个人站在竖直放置的平面镜前，若他走向平面镜，则（　　） A．人的像变大，像离人的距离也变大 B．人的像变小，像离人的距离也变小 C．像的大小不变，因为平面镜成的是虚像，故我们看不见 D．像的大小不变，我们能看见平面镜中人的像 2．小明站在竖立的平面镜前，看到镜中自己灿烂的“笑脸”。小华拿一块与平面镜一样大小的不透明硬纸板平行紧靠在平面镜之后，在平面镜前刚好看不到硬纸板，现在（     ） A．小明一样看到自己灿烂的“笑脸” B．小明看到的“笑脸”变模糊了 C．小明看到的“笑脸”变暗了 D．小明看不到自己的“笑脸” 3．小明发现晚上坐汽车时在侧面的车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清，结合平面镜成像知识，下列说法错误的是（　　） A．在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的反射形成的虚像 B．夜间为了保证行车安全，司机应关闭车内的灯 C．小汽车前挡风玻璃倾斜，是为了使车内物体所成的像位于司机视线的下方 D．晚上开小汽车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃被反射到下方，以减少对司机视线的干扰 二、多选题 4．关于平面镜成像，下列说法正确的是（　　） A．成实像 B．像与物大小相等 C．像与物到镜面距离不等 D．像与物连线与镜面垂直 5．如图所示是观察昆虫标本的箱子，以下说法正确的是（　　） A．通过平面镜A观察昆虫的腹部 B．通过平面镜B观察昆虫的腹部 C．昆虫在平面镜B中成的是实像 D．昆虫向前移，像的大小不改变 6．一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤在地面的“影子”和水中的“倒影”，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．白鹤的“倒影”是由于光的反射形成的 B．白鹤飞离水面时，它的“倒影”会变小 C．白鹤在水中的“倒影”是实像 D．白鹤的“影子”是由于光的直线传播形成的 7．如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像，下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是（   ） A．选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小 B．蜡烛A靠近玻璃板时，所成的像会变大 C．若将光屏置于像的位置，在玻璃板后直接观察，在光屏上会出现蜡烛A的像 D．若玻璃板与水平桌面不垂直，像仍与蜡烛关于玻璃板对称 三、填空题 8．若身高1.6m的人站在竖直挂置的穿衣镜前5m处，则人在镜中的像高是___________m，像到平面镜的距离是___________m；若此人靠近平面镜，则他在镜中的像将___________（选填：“变大”、“不变”或“变小”）。 9．如图所示，平面镜以角倾斜放在水平面上。一支直立的长铅笔，以水平速度向平面镜匀速靠近，则此铅笔的像相对平面镜的速度为______ 。 10．如图所示，夜晚，小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。小华靠近玻璃窗观察，她与像之间的距离________（选填“变大”“变小”或“不变”）。向右推动玻璃窗，吊灯像的位置________（选填“改变”或“不变”）。 11．学校组织学生进行视力检查。卫生室两面墙的距离为3m，而检查视力时要求学生与视力表间相距5m，为了能在室内检查，在视力表对面的墙上挂一镜子，如图所示。 (1)为了保证检查的准确性，学生到镜子的距离应为______m； (2)学生在镜子中看到的视力表是______（选填）； A．实像 B．虚像 (3)为了能让学生看清视力表，应该用灯照亮______（选填）。 A．学生 B．镜子 C．视力表 四、作图题 12．按要求作图 (1)如图所示，请画出图中物体在镜中的像。 (2)如图，a、b是两条由点光源S发出后又经平面镜反射的反射光线，根据平面镜成像特点画出点光源S。 五、实验题 13．某小组探究平面镜成像的特点。 (1)如图，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置___________，在白纸上标记蜡烛A和像的位置。 (2)多次改变蜡烛A的位置，重复上面的实验，分别测量物体和像到镜面的距离，数据记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 物体到镜面的距离/cm 3.30 4.30 5.20 5.50 6.80 8.50 像到镜面的距离/cm 3.20 4.30 5.20 5.50 6.80 8.70 由表中数据可知：像与物体到镜面的距离___________。 (3)每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像重合，说明像与物体的___________相等。 (4)交流评估 ①有同学提出，应根据实验结论将表格中第1、6两组实验数据进行修改。老师指出这种做法是错误的，因为实验要尊重客观事实，___________是不可避免的。 ②用两个相同的棋子也可以完成实验，在蜡烛和棋子中，你会选择___________做实验，理由是___________。 14．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，小刚同学用两个大小相同的“F”字样发光物体a和b、白纸、刻度尺、透明薄玻璃板（带支架）进行如下探究： (1)图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定__________；为了能看到更清晰的像，应选择在较__________（选填“明亮”或“暗”）的环境中做实验。 (2)在探究像与物的大小关系时，应在玻璃板前观察物体a的像，将物体b按图乙中__________（选填“①”或“②”）的摆放方向置于玻璃板后，不断移动物体b的位置，直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论：平面镜成像时，像与物的大小_________。 (3)移去后面的物体b，并在其所在位置上放一光屏，光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到物体a的像，说明平面镜所成的像是__________（选填“实”或“虚”）像。 (4)该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，是用物体b等效替代了_________（选填“物体a”“物体a的像”或“物体b的像”）。 15．用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板，A、B是两支外形相同的蜡烛。 (1)将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面______放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表______的位置； (2)将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全______； (3)如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置，应该在蜡烛B______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置； (4)改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点和，和，和基本重合。由此可以得出的结论是：①______；②______； 16．用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。 (1)采用玻璃板代替平面镜，其主要目的是____________，选择两支完全相同的蜡烛目的是____________； (2)为了更好的完成实验，应选用______（选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板应______放置在水平桌面上。图中，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃的______（选填“前表面”“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛______（选填“A”或“B”）这一侧观察。若在像的位置放光屏，根据“____________”这一现象，可说明平面镜所成的像是虚像； (4)实验中，在水平桌面上移动蜡烛B，发现始终不能与A的像重合，应该进行的操作是：______（选填序号）； A．换用较薄的玻璃板 B．换用较厚的玻璃板 C．调整玻璃板使其与桌面垂直 D．调整观察的角度 (5)受实验的启发，联系到生活中常见的窗户，小芳同学晚上站在窗前，看到了自己在窗户玻璃中成的像，以下现象符合实际的是______。 ①将图1中平移窗的两扇窗户向中间移动，自己的像位置不变 ②将图1中平移窗的两扇窗户移动至中间，看到自己多个像前后重叠在一起 ③图2中的左侧内开窗打开时，自己的像相对窗户关闭时的位置向下移动 ④图2中右侧的内开窗打开过程中，自己的像移动的轨迹是一条曲线 A．③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ (6)如图丙所示，小红采用了较厚的玻璃板进行实验，可以观察到两个像，测量两个像到MN的距离分别为、，则可知玻璃板的厚度为______cm。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 平面镜成像 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 2 知识点1：平面镜成像的特点 2 知识点2：平面镜成像的原理 8 知识点3：平面镜的应用 10 知识点4：平面镜作图 12 模块三 方法技巧 17 模块四 课后作业 18 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 知识点1：平面镜成像的特点 1．平面镜 生活中常用的镜子表面是平整光滑的，叫作平面镜。平静的水面、平板玻璃、平滑的金属面，都可以看作平面镜。 2．像 当你照镜子时，你会看到镜中的“你”，那就是你的像。 3．探究平面镜成像的特点 （1）提出物理问题：平面镜成像有哪些特点？ （2）猜想或假设：像可能与物体的大小相等，关于镜面对称等。 （3）设计实验与制订方案 实验器材：薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴等。 实验步骤： ①在桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄玻璃板作为平面镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置； ②把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，透过玻璃板观察它在玻璃板后面的像； ③再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置； ④在纸上记录下蜡烛和像的位置，用刻度尺测量蜡烛和像到玻璃板的距离，记录在表格中； ⑤改变蜡烛的位置，重复上述实验，进行多次测量。 ⑥用光屏承接玻璃板后面的像，观察光屏上能否看到点燃蜡烛的像。 （4）获取与处理信息 序号 蜡烛到平面镜距离 /cm 像到平面镜距离 /cm 1 11 10.8 2 6 6 3 15 14.7 ①平面镜所成的像是虚像（选填“实”或“虚”），不能（选填“能”或“不能”）在光屏上呈现； ②像与物体的大小相等（选填“相等”或“不相等”）； ③像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离（选填“等于”或“不等于”）； ④像与物体的连线与镜面垂直（选填“垂直”或“平行”）； ⑤像与物体关于镜面对称（选填“对称”或“不对称”）。 （5）基于证据得出结论 平面镜所成的像是虚像；像与物体的大小相等；像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。 或表述为：像与物关于平面镜对称。 4.实验注意事项： ①用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置； ②选用薄玻璃板而不用厚玻璃板的原因是：厚玻璃板会使蜡烛成两个像，产生重影，难以确定像的位置； ③玻璃板应与水平桌面垂直放置，否则无论怎样移动蜡烛都无法与像完全重合； ④选用两支完全相同的蜡烛，是为了便于比较像与物的大小关系，这里用到了等效替代法； ⑤实验应在较暗（选填“亮”或“暗”）的环境中进行，以便于观察像； ⑥多次改变蜡烛位置进行实验的目的是使实验结论具有普遍性（避免偶然性） （1）人远离镜子感觉像变小，像的实际大小不变，只是视觉错觉。 （2）多次移动蜡烛实验目的：寻找普遍规律，不是减小实验误差。 （3） 玻璃板倾斜放置，蜡烛无法与像重合；实验玻璃板必须竖直摆放。 （4）光屏放在像的位置承接不到像，证明平面镜成虚像，虚像作图必须画虚线。 （5）选用薄玻璃板原因：防止玻璃板前后两个反射面产生重影。 【典例1】 在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图所示。 (1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于___________。现有两块厚度不同（2mm和4mm）的玻璃板；应选用___________mm厚的玻璃板。 (2)实验中，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再取一根完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，当移动到A像的位置时，发现它与A的像完全重合，这表明平面镜所成像的大小与物的大小___________ ，在其过程中，运用了等效替代法，蜡烛B代替___________（填“蜡烛A”“蜡烛A的像”），当测量像与物到镜面距离时，蜡烛B代替___________（填“蜡烛A”“蜡烛A的像”） (3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间，从蜡烛A侧观察，说明平面镜成像的原理是光的___________，拿走蜡烛B，将这块白板移动到蜡烛A像的位置时，发现白板上___________（填“能”“不能”）承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是___________（填“实”或“虚”）像； (4)取走白板，他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm，再将蜡烛B移到A像的位置，他发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了___________ cm。 【答案】(1) 确定像的位置 2 (2) 相等 蜡烛A 蜡烛A的像 (3) 反射 不能 虚 (4)4 【详解】（1）玻璃板有透光性，既能成像，在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，便于确定像的位置。 玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断，故选择2mm厚的玻璃板做实验。 （2）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛成的像大小和蜡烛大小相等，这表明平面镜所成像的大小与物的大小相等。 在比较像与物大小关系时，用蜡烛B代替蜡烛A，使蜡烛A与它的像重合，来验证像与物的大小相等。 测量像到镜面的距离时，用蜡烛B的位置代表蜡烛A的像的位置，因此蜡烛B代替蜡烛A的像。 （3）将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间，从蜡烛A侧观察，仍能看到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像不是由穿过平面镜的光线形成的，而是由光经过平面镜的反射形成的。 实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接，虚像不能在光屏上承接，当在A蜡烛像的位置上放一张白板做屏幕，白板上不能承接到像，所以平面镜所成的像是虚像。 （4）他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm，根据平面镜成像特点可知，蜡烛A的像也向玻璃板靠近2cm，所以蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了4cm。 【变式1】 如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿另一支完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。 (1)实验过程中蜡烛B___________（选填“需要”或“不需要”）点燃。 (2)若蜡烛B跟前面蜡烛A的像完全重合，则说明像与物大小___________。 (3)当蜡烛A远离玻璃板时，像会___________（选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小___________（选填“变小”“不变”或“变大”）。 (4)将光屏竖立在蜡烛A的像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是___________（选填“虚”或“实”）像。 (5)实验中应选择___________（选填“厚”或“薄”）玻璃板，在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。 【答案】(1)不需要 (2)相等 (3) 远离 不变 (4)虚 (5) 薄 较暗 【详解】（1）实验需要观察未点燃的蜡烛好像被点燃了，说明蜡烛的像与蜡烛重合，因此蜡烛不需要点燃。 （2）蜡烛与蜡烛完全相同，若蜡烛跟前面蜡烛的像完全重合，则说明像与物大小相等。 （3）平面镜成像时，物与像到平面镜的距离始终相等，当蜡烛远离玻璃板时，像会远离玻璃板。 平面镜始终成等大的像，蜡烛的大小不变，像的大小不变。 （4）光屏上能承接实像，不能承接虚像，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是虚像。 （5）厚玻璃板的两个反射面会形成两个重影的像，干扰实验观察，因此要选薄玻璃板。 在较暗的环境中，点燃的蜡烛A的像会相对更清晰，便于观察实验现象，所以适合在较暗环境中实验。 【变式2】 如图是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境，下列说法正确的是（　　） A．若蜡烛A距玻璃板4cm，则蜡烛B距离玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全重合 B．若在玻璃板与B蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像 C．若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则乙图是产生该现象的原因 D．以上说法均不正确 【答案】C 【详解】A．平面镜成像时，物和像到镜面的距离相等。若蜡烛A距玻璃板，则A的像也距玻璃板，因此蜡烛B距离玻璃板就能与A的像完全重合，故A错误； B．平面镜所成的像是虚像，不是光线实际会聚而成的，所以挡光板挡不住所成的像，仍然能看到A的像，故B错误； CD．平面镜成像时，像与物关于镜面对称，乙图和丙图成像如图所示。因此若像偏高且倾斜，乙图是产生该现象的原因，故C正确，D错误。 故选C。 【变式3】在一个水深为20 m的湖面正上方，有一名跳伞运动员正从距湖面高60 m的空中以10 m/s的速度匀速下降，关于他在水中成像的情况，下列说法正确的是（     ） A．运动员下降30 m时，他的像距离水面50 m B．运动员下降到距湖面20 m高时才能在水中形成像 C．运动员在水中始终能成像，像以10 m/s的速度向水面靠拢 D．运动员在水中的像以10 m/s的速度向他本人靠拢，且像的大小不变 【答案】C 【详解】A. 运动员下降30m后距水面高度 由平面镜成像规律，像距水面距离等于物距，为30m，故A错误； B. 水面相当于平面镜，物体在平面镜前即可成像，无高度要求，故B错误； C. 运动员始终在水面上方，故始终能成像；运动员以向水面靠近，像与物到水面距离始终相等，故像也以向水面靠拢，故C正确； D. 运动员、像分别以向水面运动，像相对于运动员的速度为，故D错误。 故选C。 知识点2：平面镜成像的原理 1．平面镜成像的原理——光的反射 平面镜成像是由光的反射形成的。物体表面反射的光线射到平面镜上，经平面镜反射后进入人眼，人眼根据光沿直线传播的经验，逆着反射光线的方向看去，感觉光好像是从镜后的某一点发出的，这一点就是物体的像。 如图，光源S的发出的光，经平面镜反射进了人的眼睛里，引起视觉。由于光沿直线传播，我们感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。 S′就是S在平面镜中的虚像。 2．虚像的形成 平面镜前的点S射向平面镜的光，经平面镜反射后进入人的眼睛，人会感觉这些光好像是从它们在镜后的反向延长线的交点S′射出来的。S′就是S在镜中的像。由于平面镜后并不存在光源S′，进入眼睛的光并非真正来自S′，而是由反射光线的反向延长线相交形成的，所以把S′叫作虚像点。 （a）MN 表示平面镜，三角形纸条 表示光源 S 投向平面镜 MN 的一 束光 （b）平面镜对光束的作用，相当 于把纸条沿镜面打个折 （c）将纸条理直，表示人眼对光束的感觉。纸条的顶点 S′即光源的虚像 3.实像与虚像的区别： 类别 成因 能否用光屏承接 能否用眼睛看到 实例 实像 由实际光线会聚而成 能 能 小孔成像 虚像 由实际光线的反向延长线相交而成 不能 能 平面镜成像 【典例2】 如图所示是一只苍鹭在水面上捕食的画面，在它靠近水面的过程中，苍鹭在水中的像是（　　） A．虚像，像的大小不变 B．虚像，像的大小逐渐变大 C．实像，像与水面的距离变大 D．实像，像与水面的距离不变 【答案】A 【详解】水面可视为平面镜，苍鹭在水中的像是由光的反射形成的虚像，符合平面镜成像规律，即在它靠近水面的过程中，它在水中的像大小不变。故选A。 【变式1】下列关于实像与虚像的说法中，正确的是（　　） A．虚像没有实际光进入人眼，实像有实际光进入人眼 B．虚像就是影子，实像是由实际光形成的亮斑 C．实像能在光屏上呈现，虚像不能在光屏上呈现 D．光经反射后总是成实像 【答案】C 【详解】A．无论是实像还是虚像，人眼能看到它们，都是因为有光线进入了人眼。虚像是光线的反向延长线相交形成的，但进入人眼的光线是真实存在的，故A错误； B．影子是由于光沿直线传播时被不透明物体遮挡后形成的暗区，不是像；而虚像是由光线的反向延长线会聚形成的，两者本质不同，故B错误； C．实像是由实际光线会聚而成，可以用光屏承接；虚像是光线的反向延长线会聚形成的，无法用光屏承接。这是实像和虚像的核心区别，故C正确； D．光经反射后可以成虚像，比如平面镜成像就是虚像，故D错误。 故选C。 【变式2】美丽的靖江榕湖，蓝天、白云在湖中形成了倒影，我们看到水中的白云是由于光的______形成的______（实/虚）像。一只小鸟在平静的湖面上方飞过，湖中水深4m，当小鸟距水面10m时，小鸟在湖面的“倒影”距小鸟______。当小鸟向湖面靠近时，小鸟在水中的像______（变大/变小/不变）。 【答案】 反射 虚 20m 不变 【详解】平静的水面相当于平面镜，由平面镜成像原理可知，水中白云是光的反射形成的虚像。由平面镜成像规律可知，像距等于物距，小鸟像到水面的距离为10m，故小鸟与倒影的距离为 由平面镜成像规律可知，像与物大小相等，故小鸟向湖面靠近时，像的大小不变。 知识点3：平面镜的应用 1．平面镜的应用 平面镜在生活中有广泛的应用，主要包括以下三个方面： ①成像：人们利用平面镜梳妆打扮、舞蹈演员利用平面镜矫正舞姿、牙医利用平面镜检查牙齿等；水中倒影、练功房的镜子、视力检查等也属于平面镜成像的应用。 ②改变光的传播方向：如潜望镜（利用平面镜改变光路）。 ③扩大视野空间：商场里利用平面镜扩大视野空间。 2．球面镜 凸面镜：对光线起发散作用。应用：机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜等。 凹面镜：对光线起会聚作用。应用：太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜等。 平面镜成像（梳妆镜、潜望镜）；凸面镜发散光线、扩大视野（汽车后视镜、路口反光镜）；凹面镜会聚光线（太阳灶、手电筒反光碗）。 【典例3】检查视力时，医生将视力表放在小红头部的后上方，让小红观察对面墙上镜子里的像，如下图所示。根据测试要求，被测者与视力表的像之间的距离为5m。下列说法正确的是（　　） A．视力表在镜中的像可以用光屏承接 B．小红按要求进行视力测量，则的大小是0.6m C．当视力表到平面镜的距离缩小时，为了符合测试要求，小红应靠近平面镜 D．为了让镜中视力表的像更明亮，可用灯光照射平面镜 【答案】B 【详解】A．平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像，实像可以用光屏承接，虚像不能，故A错误。 B．要求被测者与视力表像的距离是5m，由图知，小红到平面镜的距离为2.2m，所以视力表的像到平面镜的距离为，视力表到平面镜的距离也为2.8m，的大小应该是，故B正确。 C．当视力表到平面镜的距离缩小时，为了符合测试要求，小红应远离平面镜，故C错误。 D．镜中的像是由光的反射形成的，故为了让镜中视力表的像更明亮，应该照亮视力表，故D错误。 故选B。 【变式1】．汽车已进入普通家庭，小明通过对汽车的观察发现：汽车的后视镜（如图）是________（选填“平面”“凹面”或“凸面”）镜，对光线有________（选填“会聚”或“发散”）作用，后视镜中所成的像是________（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 凸面 发散 虚 【详解】因汽车后视镜需扩大观察视野，故选用凸面镜；由凸面镜的光学性质可知，其对光线有发散作用；凸面镜所成的像为虚像。 【变式2】古时以铜为镜，称为铜鉴。如图是宋代《半闲秋兴图》的局部，照镜者立于铜镜前，镜内清楚地将照镜者的面容呈现出来。下列说法中正确的是（     ） A．照到铜镜表面的光不遵循光的反射定律 B．铜镜中所呈现的是照镜者的虚像 C．当照镜者靠近铜镜时，铜镜中的像会变大 D．当照镜者靠近铜镜时，铜镜中的像会远离铜镜 【答案】B 【详解】A．所有光的反射都遵循光的反射定律，铜镜发生的镜面反射也不例外，故A错误； B．平面镜成像的性质是成正立等大的虚像，因此铜镜呈现的是照镜者的虚像，故B正确； C．平面镜成像时，像的大小始终和物体大小相等，照镜者本身大小不变，因此像的大小也不变，靠近铜镜只是视觉感受上像变大，实际大小不变，故C错误； D．平面镜成像时，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，照镜者靠近铜镜（物距减小），像也会靠近铜镜，故D错误。 故选 B。 知识点4：平面镜作图 光反射作图，一般有两种方法： 方法一：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 方法二：根据平面镜成像的特点作图(对称法)。 ①找像点：过光源向平面镜作垂线，依据物像等距，在镜面另一侧画出对称虚像点； ②画光路：用虚线连接像点与镜面上的反射点，镜面外侧延长为实线反射光线，标注光线箭头。 【典例4】．请通过作图在下面光路图中找到光源所在的位置，并补全光路图 【答案】 【详解】根据反射光线的反向延长线过像点，两条反射光线反向延长之后交点即为像点S′，再做S′关于平面镜的对称点即为光源S，补全光路，据此作图。 【变式1】．如图所示，物体AB在汽车的挡风玻璃上所成的像为，请你画出物体AB的位置。 【答案】 【详解】根据平面镜所成的像和物体关于镜面对称，分别过像点、作镜面，即挡风玻璃的垂线（用虚线），画上垂直符号；在垂线上镜面另一侧，截取A点到镜面距离等于到镜面距离；同理截取B点到镜面距离等于到镜面距离；用实线连接A、B，并标上箭头，AB就是物体的位置。 【变式2】按要求完成下列作图； (1)如图所示，从光源S发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后过A点，请作出该光线的光路图。 (2)如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，请在图中画出点光源S的位置。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S'A与镜面交于O点，即为入射点，连接SO就得到入射光线，OA为反射光线。据此作图。 （2）先将两条反射光线反向延长交于一点S′，然后通过平面镜作出S′的对称点S，即为点光源S的位置。据此作图。 【变式3】某些小汽车配备抬头显示系统，车上显示的车速、导航等信息经由挡风玻璃反射至驾驶员眼中，在挡风玻璃前方形成一个虚像，驾驶员平视前方即可获取行车的关键信息。请你在图中画出驾驶员眼睛（B点）通过挡风玻璃MN看到行车信息（A点）的像的光路图。 【答案】 【详解】根据平面镜成像的特点，作出A点关于挡风玻璃的对称点，即为其像点；反射光线进入人眼，且反射光线的反向延长线通过像点，连接交平面镜于点O，则O为反射点，OB为反射光线，再连接AO画出入射光线，即为人眼B通过前挡风玻璃看到显示屏上A点的像的光路图。 【变式4】花式台球运动员常利用“反弹球”绕过障碍物击打目标球：如图为台球桌面局部俯视图，A为障碍物，运动员用球杆击中S球（S球可视为一个点），使S球与球桌边MN碰撞后击中位于PN边的某球（图中未标出），若S球沿直线运动且仅与MN边碰撞一次，请在下图画出S球可能到达PN边的范围。作图请保留必要的辅助线。 【答案】 【详解】球反弹时的路径与光的反射光路相似。根据平面镜成像特点作出作S点关于MN对称的对称点S′；根据平面镜成像原理可知，球的反弹路径的反向延长线必过S′；S球沿直线运动刚好经过障碍物左下角时，在O点与桌边发生碰撞，从S′出发，作S′O的延长线交PN于点a，点a即为S球可到达PN边的最低点；过障碍物的右下角到S′作直线交MN于点O′，连接SO′，并继续延长S′O′交PN于点b，此时点b即为S球可到达PN边的最高点；因此ab为S球可能到达PN边的范围，如图所示： 模块三 方法技巧 方法技巧 平面镜成像解题技巧 技巧一：实验题答题抓准 “目的”，分清普遍规律与减小误差 1.多次移动蜡烛重复实验，目的是得到普遍规律，避免实验偶然性，不能写 “减小误差”。 2.器材选择答题模板： 玻璃板代替平面镜：便于确定像的位置（不是让像更清晰）； 选薄玻璃板：避免玻璃板两个反射面成像，防止出现重影； 两支完全相同蜡烛：利用等效替代法，比较像和物的大小关系； 玻璃板竖直（垂直桌面）放置：保证镜后蜡烛能与像完全重合。 技巧二：像的大小判断，破除 “近大远小” 视觉误区 平面镜成像，像的大小永远等于物体本身大小，和物体到镜面的距离无关。人靠近镜子感觉像变大，只是视觉效果，实际像大小不变。 技巧三：距离计算，牢记 “等距”，区分物‑镜距离、物‑像距离 ①像距＝物距（像到镜面距离等于物体到镜面距离） ②物体靠近 / 远离镜面，像也同步靠近 / 远离镜面； ③物体与像之间距离变化为 2n。 技巧四：区分实像、虚像，辨别成像原理 1.光屏能否承接是实像、虚像的判断依据：能承接是实像，不能承接是虚像。平面镜成虚像。 2平面镜成像原理是光的反射，虚像是反射光线的反向延长线相交形成，不是光线实际会聚，也不是人的幻觉。 3.注意区分：小孔成像是光的直线传播，成实像；平面镜倒影是光的反射，成虚像。 技巧五：平面镜成像作图规范（考试扣分重灾区） 1.实物、镜面、实际光线画实线；虚像、反射光线的反向延长线、物像连线必须画虚线； 2.步骤：找物体关键点→向镜面作垂直垂线→延长取等距，得到对应像点→虚线连接得到虚像； 3.物与像关于镜面对称，做题拿不准就用对称法分析。 技巧六：平面镜、凸面镜、凹面镜应用辨析 平面镜：①成像（梳妆镜、牙医小镜子、舞蹈镜）；②改变光路（潜望镜）； 凸面镜：对光发散，扩大视野；应用：汽车后视镜、路口拐弯反光镜； 凹面镜：对光会聚；应用：太阳灶、手电筒反光碗。 模块四 课后作业 一、单选题 1．一个人站在竖直放置的平面镜前，若他走向平面镜，则（　　） A．人的像变大，像离人的距离也变大 B．人的像变小，像离人的距离也变小 C．像的大小不变，因为平面镜成的是虚像，故我们看不见 D．像的大小不变，我们能看见平面镜中人的像 【答案】D 【详解】AB．平面镜成的像与物体大小始终相等，人走向平面镜时，人本身的大小不变，因此像的大小不变，故AB错误； CD．平面镜成的是虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，反射光线可以进入人眼，因此我们能够看见平面镜中的像，故C错误，D正确。 故选D。 2．小明站在竖立的平面镜前，看到镜中自己灿烂的“笑脸”。小华拿一块与平面镜一样大小的不透明硬纸板平行紧靠在平面镜之后，在平面镜前刚好看不到硬纸板，现在（     ） A．小明一样看到自己灿烂的“笑脸” B．小明看到的“笑脸”变模糊了 C．小明看到的“笑脸”变暗了 D．小明看不到自己的“笑脸” 【答案】A 【详解】由于平面镜成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的，故在镜后放一物体并不妨碍光的反射，同时也不会妨碍成像，所以小明一样看到自己灿烂的“笑脸”，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 3．小明发现晚上坐汽车时在侧面的车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清，结合平面镜成像知识，下列说法错误的是（　　） A．在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的反射形成的虚像 B．夜间为了保证行车安全，司机应关闭车内的灯 C．小汽车前挡风玻璃倾斜，是为了使车内物体所成的像位于司机视线的下方 D．晚上开小汽车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃被反射到下方，以减少对司机视线的干扰 【答案】C 【详解】A．车窗玻璃相当于平面镜，在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的反射形成的虚像，故A正确，不符合题意； B．夜间行车时，若车内开灯，车内物体通过车窗玻璃成的虚像会与车外景物混淆，干扰司机视线，为保证行车安全，司机应关闭车内的灯，故B正确，不符合题意； C．根据平面镜成像特点，像与物体关于镜面对称，小汽车前挡风玻璃倾斜，车内物体所成的像会位于司机视线的上方，而非下方，故C错误，符合题意； D．晚上开小汽车时，前挡风玻璃是倾斜的，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃后，根据光的反射定律，反射光线会偏向下方，从而减少对司机视线的干扰，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、多选题 4．关于平面镜成像，下列说法正确的是（　　） A．成实像 B．像与物大小相等 C．像与物到镜面距离不等 D．像与物连线与镜面垂直 【答案】BD 【详解】A．所成的像是正立、等大的虚像，故A错误； B．像与物体大小相等，故B正确； C．像与物到平面镜的距离相等，故C错误； D．物体在平面镜中成像，像与物的连线垂直于平面镜，故D正确。 故选BD。 5．如图所示是观察昆虫标本的箱子，以下说法正确的是（　　） A．通过平面镜A观察昆虫的腹部 B．通过平面镜B观察昆虫的腹部 C．昆虫在平面镜B中成的是实像 D．昆虫向前移，像的大小不改变 【答案】BD 【详解】AB．通过竖直放置的平面镜，由平面镜成像特点可知，观察者可观察到昆虫后部，通过倾斜放置的平面镜，观察者可观察到昆虫的下部；故A错误，B正确； C．平面镜成像的特点是成正立等大的虚像，因此昆虫在平面镜B中成的是虚像，故C错误； D．平面镜成像时，像的大小始终与物体本身的大小相等，和物体到平面镜的距离无关；昆虫向前移动时，昆虫自身大小不变，因此像的大小也不会改变，故D正确。 故选BD。 6．一只白鹤静立在平静的水中，在岸边可以看到白鹤在地面的“影子”和水中的“倒影”，如图所示。下列分析正确的是（　　） A．白鹤的“倒影”是由于光的反射形成的 B．白鹤飞离水面时，它的“倒影”会变小 C．白鹤在水中的“倒影”是实像 D．白鹤的“影子”是由于光的直线传播形成的 【答案】AD 【详解】“影子”是由于白鹤挡住光线形成的阴影区域，由光沿直线传播形成；“倒影”的形成属于平面镜成像，是由光的反射形成的虚像，且物与像大小相等，白鹤飞离水面时，“倒影”的大小不变，故AD正确，BC错误。 故选AD。 7．如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像，下列与平面镜成像相关的说法中不正确的是（   ） A．选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小 B．蜡烛A靠近玻璃板时，所成的像会变大 C．若将光屏置于像的位置，在玻璃板后直接观察，在光屏上会出现蜡烛A的像 D．若玻璃板与水平桌面不垂直，像仍与蜡烛关于玻璃板对称 【答案】BC 【详解】A．实验选择与蜡烛A完全相同的蜡烛B，利用等效替代法，目的就是便于比较像与物的大小关系，故A正确，不符合题意； B．平面镜成像时，像的大小始终和物体大小相等，与物体到平面镜的距离无关。蜡烛A靠近玻璃板时，蜡烛本身大小不变，因此像的大小也不变，故B不正确，符合题意； C．平面镜成的是虚像，虚像不能被光屏承接。因此将光屏放在像的位置，直接在玻璃板后观察，光屏上无法呈现蜡烛A的像，故C不正确，符合题意； D．平面镜成像的核心特点是像与物体关于镜面对称，这个规律和玻璃板是否与水平桌面垂直无关，仅当玻璃板不垂直时，像的位置偏离桌面，不方便实验找到像的位置，但对称关系仍然成立，故D正确，不符合题意。 故选BC。 三、填空题 8．若身高1.6m的人站在竖直挂置的穿衣镜前5m处，则人在镜中的像高是___________m，像到平面镜的距离是___________m；若此人靠近平面镜，则他在镜中的像将___________（选填：“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 1.6 5 不变 【详解】由平面镜成像规律可知，像与物大小相等，故像高等于人的身高1.6m；像与物到平面镜的距离相等，故像到平面镜的距离等于人到平面镜的距离5m；因像的大小仅与物体大小有关，和物体到平面镜的距离无关，故此人靠近平面镜时，他在镜中的像大小不变。 9．如图所示，平面镜以角倾斜放在水平面上。一支直立的长铅笔，以水平速度向平面镜匀速靠近，则此铅笔的像相对平面镜的速度为______ 。 【答案】5 【详解】像与物关于平面镜对称，若铅笔以5cm/s的速度向平面镜靠近，同时像也以5cm/s的速度运动。 10．如图所示，夜晚，小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像。小华靠近玻璃窗观察，她与像之间的距离________（选填“变大”“变小”或“不变”）。向右推动玻璃窗，吊灯像的位置________（选填“改变”或“不变”）。 【答案】 变小 不变 【详解】[1]小华靠近玻璃窗，像也靠近玻璃窗，物距减小，像距也减小，人与像之间的距离为2倍物距，所以人与像之间的距离变小。 [2]吊灯位置不变，玻璃窗左右移动，平面镜位置改变，但吊灯到镜面的垂直距离不变，像与物关于镜面对称，所以像的位置不变。 11．学校组织学生进行视力检查。卫生室两面墙的距离为3m，而检查视力时要求学生与视力表间相距5m，为了能在室内检查，在视力表对面的墙上挂一镜子，如图所示。 (1)为了保证检查的准确性，学生到镜子的距离应为______m； (2)学生在镜子中看到的视力表是______（选填）； A．实像 B．虚像 (3)为了能让学生看清视力表，应该用灯照亮______（选填）。 A．学生 B．镜子 C．视力表 【答案】(1)２ (2)B (3)C 【详解】（1）根据平面镜成像特点，像与物体到平面镜的距离相等。已知两面墙相距3m，即视力表到平面镜的距离为3m，因此视力表的像到镜子的距离也为3m，因此学生到镜子的距离为 （2）平面镜成像的本质是光的反射，成的是虚像，故选B。 （3）想要看清视力表的像，需要让视力表反射更多光线进入人眼，因此应该用灯照亮视力表本身，故选C。 四、作图题 12．按要求作图 (1)如图所示，请画出图中物体在镜中的像。 (2)如图，a、b是两条由点光源S发出后又经平面镜反射的反射光线，根据平面镜成像特点画出点光源S。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）平面镜成像的特点：成正立等大的虚像，像与物关于平面镜对称。分别作A、B关于平面镜的对称点A′、B′，像与物的连线用虚线连接，A′B′的连线用虚线连接。 （2）先将两条反射光线反向延长交于一点S′（即为点光源在平面镜中的像点），再通过平面镜作出S′的对称点S，即为点光源S的位置，并连接S与两个反射点画出两条入射光线。 五、实验题 13．某小组探究平面镜成像的特点。 (1)如图，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置___________，在白纸上标记蜡烛A和像的位置。 (2)多次改变蜡烛A的位置，重复上面的实验，分别测量物体和像到镜面的距离，数据记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 物体到镜面的距离/cm 3.30 4.30 5.20 5.50 6.80 8.50 像到镜面的距离/cm 3.20 4.30 5.20 5.50 6.80 8.70 由表中数据可知：像与物体到镜面的距离___________。 (3)每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像重合，说明像与物体的___________相等。 (4)交流评估 ①有同学提出，应根据实验结论将表格中第1、6两组实验数据进行修改。老师指出这种做法是错误的，因为实验要尊重客观事实，___________是不可避免的。 ②用两个相同的棋子也可以完成实验，在蜡烛和棋子中，你会选择___________做实验，理由是___________。 【答案】(1)完全重合 (2)相等 (3)大小 (4) 误差 蜡烛 蜡烛自身能发光，成像会更清晰明亮，便于观察和确定像的位置 【详解】（1）在探究平面镜成像特点的实验中，拿外形相同的未点燃蜡烛B在玻璃板后移动，目的是让蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这样既可以确定像的位置，也能对比像与物的大小关系。 （2）由表格数据可知，在误差允许的范围内，像与物体到镜面的距离相等。 （3）蜡烛B与蜡烛A完全相同，且蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合，说明平面镜成像中像与物大小相等。 （4）像与物到平面镜的距离是利用刻度尺进行测量的，而测量过程中不可避免会存在一定的误差，因此第1、6两组实验数据不需要修改，要尊重客观实验结果。 点燃的蜡烛自身是光源，成像会更清晰明亮，便于观察和确定像的位置，因此选择蜡烛。 14．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，小刚同学用两个大小相同的“F”字样发光物体a和b、白纸、刻度尺、透明薄玻璃板（带支架）进行如下探究： (1)图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定__________；为了能看到更清晰的像，应选择在较__________（选填“明亮”或“暗”）的环境中做实验。 (2)在探究像与物的大小关系时，应在玻璃板前观察物体a的像，将物体b按图乙中__________（选填“①”或“②”）的摆放方向置于玻璃板后，不断移动物体b的位置，直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论：平面镜成像时，像与物的大小_________。 (3)移去后面的物体b，并在其所在位置上放一光屏，光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到物体a的像，说明平面镜所成的像是__________（选填“实”或“虚”）像。 (4)该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，是用物体b等效替代了_________（选填“物体a”“物体a的像”或“物体b的像”）。 【答案】(1) 像的位置 暗 (2) ① 相等 (3) 不能 虚 (4)物体a的像 【详解】（1）[1]图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验，是因为玻璃板可以成像，也可以透光，便于确定像的位置。 [2]实验中成像的光线较少，为了避免其它光线对实验结果的影响，成更清晰的像，应选择在较暗的环境中做实验。 （2）[1]平面镜成的像与物体对称，在探究像与物的大小关系时，应在玻璃板前观察物体a的像，将物体b按图乙中①的摆放方向置于玻璃板后，不断移动物体b的位置，直至与物体a的像完全重合。 [2]物体a和b大小相等，物体b与物体a的像完全重合，说明物体b与物体a的像大小相等，由此初步得出结论：平面镜成像时，像与物的大小相等。 （3）[1][2]移去后面的物体b，并在其所在位置上放一光屏，光屏上不能承接到物体a的像，虚像不能呈现在光屏上，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）该实验用到了等效替代法，在探究像与物到镜面的关系时，将物体b与物体a的像重合，是用物体b等效替代了物体a的像。 15．用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板，A、B是两支外形相同的蜡烛。 (1)将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面______放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表______的位置； (2)将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全______； (3)如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置，应该在蜡烛B______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置； (4)改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点和，和，和基本重合。由此可以得出的结论是：①______；②______； 【答案】(1) 垂直 平面镜 (2)重合 (3)靠近 (4) 像与物到镜面的距离相等 像和物的连线与镜面垂直 【详解】（1）将玻璃板与纸面垂直放置，可以保证物和像在同一水平面上，否则有可能找不到像的位置； 为了便于测量物距和像距，应沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。 （2）移动蜡烛B直到和蜡烛A的像完全重合，这样既可以确定像的位置，也能直观比较像和物的大小关系。 （3）平面镜成的像与物体关于平面镜对称，实验中应选取像和物对称的点作为像和物的位置点，所以在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置，应该在蜡烛B靠近玻璃板一侧记下像的位置。 （4）将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点和，和，和基本重合，说明像和物关于平面镜对称，由此可以得出的结论是：①像与物到镜面的距离相等；②像和物的连线与镜面垂直。 16．用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。 (1)采用玻璃板代替平面镜，其主要目的是____________，选择两支完全相同的蜡烛目的是____________； (2)为了更好的完成实验，应选用______（选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板应______放置在水平桌面上。图中，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃的______（选填“前表面”“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛______（选填“A”或“B”）这一侧观察。若在像的位置放光屏，根据“____________”这一现象，可说明平面镜所成的像是虚像； (4)实验中，在水平桌面上移动蜡烛B，发现始终不能与A的像重合，应该进行的操作是：______（选填序号）； A．换用较薄的玻璃板 B．换用较厚的玻璃板 C．调整玻璃板使其与桌面垂直 D．调整观察的角度 (5)受实验的启发，联系到生活中常见的窗户，小芳同学晚上站在窗前，看到了自己在窗户玻璃中成的像，以下现象符合实际的是______。 ①将图1中平移窗的两扇窗户向中间移动，自己的像位置不变 ②将图1中平移窗的两扇窗户移动至中间，看到自己多个像前后重叠在一起 ③图2中的左侧内开窗打开时，自己的像相对窗户关闭时的位置向下移动 ④图2中右侧的内开窗打开过程中，自己的像移动的轨迹是一条曲线 A．③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ (6)如图丙所示，小红采用了较厚的玻璃板进行实验，可以观察到两个像，测量两个像到MN的距离分别为、，则可知玻璃板的厚度为______cm。 【答案】(1) 便于确定像的位置 比较像与物大小关系 (2) 茶色 竖直 前表面 (3) A 光屏上承接不到蜡烛A的像 (4)C (5)C (6)0.2 【详解】（1）玻璃板有透光性，平板玻璃既能成像，又能看清玻璃板后面的物体，便于确定像的位置，选择两支完全相同的蜡烛，当B蜡烛与A蜡烛的像重合时，可知像与物大小相等，目的是比较像与物大小关系。 （2）茶色玻璃板反光性好，成像清晰，为了更好的完成实验，应选用茶色玻璃板，玻璃板应竖直放置在水平桌面上。图中，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃的前表面与之对齐。 （3）平面镜成的像属于光的反射，在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛A这一侧观察。若在像的位置放光屏，根据“光屏上承接不到蜡烛A的像”这一现象，可说明平面镜所成的像是虚像。 （4）平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合，所以有可能找不到像，所以应该调整玻璃板使其与桌面垂直。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （5）①平面镜成像关于镜面对称，故将图1中平移窗的两扇窗户向中间移动，自己的像不变，故①正确； ②将图1中平移窗的两扇窗户移动至中间，玻璃板的四个面都成像自己看到的像前后重叠在一起，故②正确； ③图2中的左侧内开窗打开时，玻璃下端与水平地面垂直，人所成的像关于镜面对称，此时的像不会上下移动，故③错误； ④图2中的右侧内开窗打开的过程中，像和人始终关于镜面对称，所以自己的像移动的轨迹是一条曲线，故④正确。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （6）根据题意可知，L1和L2的距离应该是两块玻璃的厚度，所以玻璃的厚度是。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $