4.2 平面镜成像（讲义）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册

本讲义聚焦初中物理“平面镜成像”核心知识点，系统梳理从实验探究（器材选择、步骤设计、结论分析）到成像特点（等大、等距、垂直、虚像），再到作图方法（原理法、对称法）及应用（成像、改变光路、凸凹面镜）的完整学习脉络，搭建递进式学习支架。 该资料以科学探究为主线，通过实验“搜集证据-作出解释-交流反思”培养学生科学探究能力，结合易错提醒和作图规范强化科学思维，联系潜望镜、后视镜等实例落实物理观念。课中辅助教师实验教学，课后通过分层练习帮助学生查漏补缺，提升学习效果。

第4章 光现象 第2节 平面镜成像 课标要点 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 学习重难点 重点：通过实验探究的过程，知道平面镜成像的特点，并在实验的基础上，借助成像光路图了解平面镜成像的原理。 难点：虚像的概念和平面镜成像原理。 知识点 平面镜成像的特点 1. 探究平面镜成像特点 【搜集证据】 （1）实验器材：薄玻璃板、白纸、蜡烛灯（如图所示，其中A、B蜡烛灯完全相同）、 刻度尺。 蜡烛灯 探究平面镜成像特点 （2）实验方案 ① 如图所示，在水平桌面上铺一张白纸，将薄玻璃板竖直置于白纸上，记下玻璃板的位置OO'。 ② 在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A，透过玻璃板观察蜡烛灯A的像。 ③ 在玻璃板后分别放置未点亮的另外三盏蜡烛灯B、C、D， 移动玻璃板后的蜡烛灯寻找蜡烛灯A所成像的位置。从玻璃板前面不同位置看去，当玻璃板后的蜡烛灯与A的像重合，好像也被点亮时，玻璃板后蜡烛灯的高度即像的高度，玻璃板后蜡烛灯的位置即像的位置。 ④ 在白纸上用圆点记录蜡烛灯A和像的位置。 ⑤ 比较像与蜡烛灯A的高度。 ⑥ 改变蜡烛灯A的位置，重复实验。 （3）实验记录 用直线把每次实验中蜡烛灯A和像在纸上的标记连起来，观察这些连线与 OO'之间的关系 ，分别用刻度尺量出蜡烛灯A和像到OO'的距离。将蜡烛灯A到平面镜的距离、像到平面镜的距离填入表中。 实验次数 蜡烛灯A到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 1 2 3 【作出解释】 （1）分析：比较像与物的大小、像与物到平面镜的距离，像与物连线与镜面的关系，像的大小与位置的关系。 （2）结论：像与蜡烛灯A的大小 ； 到平面镜的距离等于蜡烛灯A到平面镜的距离；像和蜡烛灯A的连线 于镜面；像与蜡烛灯A关于镜面 。 【交流反思】 判断同样大小的物体在镜子里成的像是否“近大远小”，简述理由。 分析：同样大小的物体在镜子里成的像不是“近大远小”。‌镜子中的像与物体的大小是相等的，即像与物体的大小一样。我们看到的像的大小变化，实际上是由于观察者与像之间的距离变化所导致的主观感觉，而不是像的客观大小发生了变化。 2. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 【注意事项】 （1）实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的：便于确定像的 （因为玻璃板透光）。 （2）实验时应选择较薄的玻璃板的原因是防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面形成两个分离的像，影响实验效果。 （3）应在室内光线较 的环境下做实验，因为这样更便于观察实验现象。 （4）实验时拿一支与玻璃板前的蜡烛外形相同但未点燃的蜡烛放在玻璃板后面的目的是比较像与物的 关系和确定像的位置。 3. 平面镜成虚像 （1）平面镜成虚像原因 点光源S发出的光被平面镜反射后，会有一部分射入人的眼睛，引起视觉。由于光沿直线传播，所以人就会感觉这些光好像是从进入人眼光线的 的交点S'处发出的。但实际上，平面镜后面并不存在光源S'，进入眼睛的光并非真正来自S'，所以把S'叫做 。 （2）实像与虚像 实像是由实际光线会聚而成的， 用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线会聚而成的， 用光屏承接（均选填“能”或“不能”）。 易错提醒 平面镜成像的核心特点可概括为“等大、等距、垂直、虚像”。像与物体大小完全相等，像和物体到镜面的距离相等，二者连线与镜面垂直，最终成正立的虚像，整体与实物关于镜面对称。 最常见的易错点集中在几个认知误区： 1. 很多同学误以为物体靠近平面镜时像会变大，实际上像的大小始终和物体一致，视觉上的“近大远小”只是人眼视角变化带来的错觉，并非像的真实尺寸改变。 2. 其次是虚像的判断，不少同学误将虚像当成“不存在的像”，实际上它是反射光线反向延长线的交点，无法用光屏承接，但可以用眼睛直接观察。 3. 实验操作中也有高频易错点：用厚玻璃板做实验会出现两个重影，这是因为玻璃板前后两个反射面各自成像；若玻璃板没有与桌面垂直放置，后面的蜡烛就无法与像完全重合。 4. 另外要注意，水中的倒影本质是平面镜成像，像到水面的距离只和物体到水面的高度有关，和水的深度没有任何关系。 随学随练 1．如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图，下列能改变像位置的是（　　） A．人向平面镜靠近 B．像与镜间放一木板 C．竖直下移平面镜 D．竖直上移玩具鸟 2．在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图所示，下列说法错误的是（     ） A．用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置 B．选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系 C．将光屏放在像的位置，光屏上能承接到像 D．若将玻璃板竖直向上移动，像的位置不变 知识点 平面镜成像作图的两种方法 1. 利用平面镜的成像原理作图。如图所示，步骤如下： ①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。 利用平面镜的成像原理作图 用对称法作图 2. 用对称法作图。如图所示，步骤如下： ①过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直），用虚线； ②取S '点，让S '到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）； ③用虚线画出像点S '（像与物大小相等）。 易错提醒 平面镜成像作图的高频易错点集中在细节规范上： 一是虚实线混淆，实像、实际光线需用实线并标注箭头，虚像、法线、光线反向延长线、物像连线必须用虚线，不少同学把虚像画成实线直接丢分。 二是遗漏关键标识，物像连线与镜面的垂直符号经常忘标，像与物的对应字母也容易漏写。 三是逻辑错误，不确定入射点时硬凑反射角等于入射角，不用对称法找像点，导致光路不严谨。还要注意平面镜非反射面要画短斜线，镜面竖直平移时像的位置由镜面几何平面决定，别误以为镜子动像就动。 随学随练 1．口腔是人体的重要组成部分，口腔健康是全身健康的基础。如图甲所示，牙医利用内窥镜（小平面镜）观察牙齿的情况，请在图乙中画出能反映人眼通过内窥镜观察牙齿的光路图。 2．如图甲所示，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。用AB表示站在平面镜前的顾客，在图乙中画出其在镜中的像______；顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应______（靠近/远离）平面镜移动，才能看到自己鞋子的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小______。 知识点平面镜的应用 1. 利用平面镜成像。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。 2. 利用平面镜改变光的传播方向 如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。 3. 利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。 4. 凸面镜 （1）概念：反射面是凸面的镜子叫凸面镜。 （2）作用：凸面镜对光有 作用，常用来扩大视野。 （3）应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜。 凸面镜对光的发散 凹面镜对光的会聚 5. 凹面镜 （1）概念：反射面是凹面的镜子叫凹面镜。 （2）作用：凹面镜对光有 作用。 （3）应用：太阳灶、手电筒反光镜、医生检查耳朵用的医用反光镜。 易错提醒 平面镜应用的高频易错点集中在几个核心误区： 一是误将“像随物体远离镜面看起来变小”当成真实规律，实际上像始终与物体等大，视觉缩小只是人眼视角变化导致的错觉； 二是混淆实像与虚像，平面镜成的虚像无法用光屏承接，不少同学误以为能在镜后捕捉到像； 三是忽略“镜面所在平面”的本质，以为镜面平移就会带动像移动，只要镜面平面位置不变，像的位置就不会改变； 四是作图时虚实不分，把虚像、物像连线、反向延长线画成实线，漏标垂直符号，这些细节都是考试高频扣分点。 随学随练 1．抛光的铜金属平面，具有平面镜的作用。我国大约在4000年前的夏朝就有了相当于平面镜的铜镜。如图所示，古代妇女正对着铜镜进行梳妆的情景。下列说法中正确的是（     ） A．平面镜成像原理是利用光的折射 B．人离平面镜的距离越远，所成的像越小 C．铜镜中所成的人像是等大的虚像 D．人像到铜镜的距离小于人到铜镜的距离 2. 汽车的后视镜是凸面镜，它的作用是（     ） A．会聚光线，使视野更明亮 B．发散光线，扩大视野 C．成等大的虚像 D．成缩小的实像 题型 探究平面镜成像的特点 ‌1. 牢记成像核心口诀‌：平面镜成正立等大虚像，像与物关于镜面对称——物像等大、等距、连线垂直镜面、左右相反，直接套用就能解决80%基础题。 2. 避开“近大远小”误区‌：无论物体离镜远近，像的实际大小始终和物体相等，视觉上觉得像变大是因为视角变大，遇到“人靠近镜子像变大”的判断题直接判定错误。 3. 实验题抓细节得分点‌：用薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置；玻璃板必须与桌面垂直，否则无法让替身蜡烛和像完全重合；在较暗环境中实验、用完全相同的蜡烛，这些都是高频填空考点。 4. 作图题守规范‌：虚像、法线、光线反向延长线必须用虚线，标注垂直符号，利用“反射光线反向延长线过像点”的技巧，能快速画出光路图，避免丢分。 活学活用 1．如图所示，为小高探究平面镜成像特点的实验，以下做法中正确的是（　　） A．小高发现蜡烛A的像不清晰，于是将蜡烛B点燃，增加亮度 B．将光屏放在A位置，直接观察光屏上是否成像 C．当蜡烛A远离玻璃板时，像逐渐变小 D．该实验用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置 2．在“探究平面镜成像的特点”的实验中： (1)实验时，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的________； (2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿一支外形相同但______（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到B与A的像完全重合。这一步操作是为了探究像与物的_____关系； (3)移走蜡烛B，将光屏放到蜡烛B的位置，观察到光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像； (4)如图乙所示，将薄透明玻璃板倾斜放置，蜡烛A的像将______（选填“仍然”或“不再”）与蜡烛A关于镜面对称。 题型 平面镜成像的特点 1. 牢记成像核心口诀‌：平面镜成正立等大虚像，像与物关于镜面对称——物像等大、等距、连线垂直镜面、左右相反，直接套用就能解决80%基础题。 ‌2. 避开“近大远小”误区‌：无论物体离镜远近，像的实际大小始终和物体相等，视觉上觉得像变大是因为视角变大，遇到“人靠近镜子像变大”的判断题直接判定错误。 ‌3. 实验题抓细节得分点‌：用薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置；玻璃板必须与桌面垂直，否则无法让替身蜡烛和像完全重合；在较暗环境中实验、用完全相同的蜡烛，这些都是高频填空考点。 ‌4. 作图题守规范‌：虚像、法线、光线反向延长线必须用虚线，标注垂直符号，利用“反射光线反向延长线过像点”的技巧，能快速画出光路图，避免丢分。 活学活用 1．如图，武夷山九曲溪两岸山峰在平静的水面形成清晰的“倒影”。下列关于“倒影”的说法正确（     ） A．“倒影”是山峰的实像 B．“倒影”是光的折射形成的 C．“倒影”与山峰到水面的距离相等 D．“倒影”比山峰要小一些 2．“掬水月在手，弄花香满衣”。诗人以凝练之笔描绘出了清雅动人的意境，诗中的“月”是（     ） A．实像 B．缩小的像 C．光发生折射形成的 D．光发生反射形成的 题型 平面镜的应用 初中物理平面镜应用解题核心抓3个关键技巧。 第一牢记成像核心规律：虚像、等大、等距、镜面对称，别被“近大远小”的视觉错觉误导，无论物体离镜远近，像的大小始终与物体相等。 第二空间类计算题，比如视力表测距离，先标注物到镜的距离，利用等距算出像到镜的距离，再结合被测者位置求和，避开直接相加的易错坑。 第三光路作图题，遵循“先找像点再连线”，用对称法确定像的位置，反射光线反向延长线必过像点，注意实光线画实线带箭头，虚像和辅助线画虚线，别漏标垂直符号。 活学活用 1．检查视力的时候，视力表往往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。如图是小秦同学在一次测量视力时的情景，要求小秦与视力表像的距离是5m，则L的长度应该是______m；视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口指向纸______（选填“内”或“外”），当小秦检测完走向平面镜时，他在平面镜中的像的大小_______（选填“变大”“变小”或“不变”），通过平面镜所成的像是_______（选填“虚”或“实”）像。 2．如图所示的设备是光学“临摹镜”，由平板（显示被临摹图像）、玻璃板M和白纸组成，它是依据平面镜成像原理工作的。 (1)平板中被临摹的图像发出的光，经玻璃板M________（选填“反射”或“折射”）后，形成正立、等大的________（选填“实”或“虚”）像。 (2)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”或“白纸”）一侧进行观察，即可对平板屏幕中的物体进行临摹。 (3)若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 基础通关 1．“金狮腾跃踏梅桩，矫健身姿映水长。倒影随波动涟漪，欢歌笑语韵悠扬。”诗中“倒影”描述醒狮的（　　） A．正立的实像 B．倒立的虚像 C．正立的虚像 D．倒立的实像 2．《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就．下列四幅图与诗中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．光的色散 D．水中倒影 3. 小华在江滨公园散步，观察到平静江面上的晋江大桥与其倒影浑然一体，如图所示。小华沿着江边走近大桥的过程中，水中大桥的像将（    ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后不变 D．始终保持不变 4. 如图所示，身高1.6 m的小桐站在平面镜前2 m处，她看到镜中自己的像，下列说法不正确的是（　　） A．此时镜中的像距离她4 m B．平面镜成的是正立的虚像 C．若她以0.5 m/s的速度向平面镜靠近时，镜中的像变大 D．将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处，这时她仍能在镜中看到自己的像 5．欧阳在七星岩景区游玩时看到七星桥的情景如题图所示。下列各图能正确反映他看到水中七星桥的倒影的光路图是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，一只小猫在平面镜中看到了“自己”，下列说法正确的是（　　） A．这种现象是由光沿直线传播形成的 B．镜中的“小猫”其实是一个虚像 C．小猫到镜的距离大于镜中的“小猫”到镜的距离 D．小猫靠近镜子，镜中的“小猫”会变大 7. 如图所示，在探究平面镜成像特点的实验中，小华在玻璃板前放置了一支蜡烛A，并将其点燃，将另一支与蜡烛A大小相同的蜡烛B放于玻璃板后方，移动蜡烛B直到在玻璃板前看起来蜡烛B与蜡烛A的像重合。下列说法正确的是（　　） A．为了让蜡烛A的像更清晰，实验应在较明亮的环境中进行 B．在蜡烛B的位置放一光屏，不能直接在光屏上看到蜡烛A的像 C．若将玻璃板竖直向上移动，蜡烛A的像也将向上移动 D．若按图乙的方式摆放玻璃板，蜡烛A所成的像偏高且倾斜 8. 如图为中国运动员参加比赛时的场景。在她跳下去保持抱腿姿势的过程中，她在水中的像（   ） A．像与水面的距离变小，且像逐渐变大 B．像与水面的距离变大，且像大小不变 C．像与水面的距离变小，且像大小不变 D．像与水面的距离变大，且像逐渐变大 9. 重庆37中成立于1955年，在今年70周年校庆中，吉祥物“齐齐”站立在一面平面镜前，如图所示，她在镜中所成的像，正确的是（　　） A．A B．B C．C D．D 10. 小华探究“平面镜成像特点” (1)实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择_________（选填“透明玻璃板”，“平面镜”），并将其_________放置在水平桌面上： (2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像_________，此现象说明_________。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置： (3)改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时，_________； (4)为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后_________（选填“直接”或“隔着MN”）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是_________像。 素养提升 11．如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图，下列有关该实验的说法，正确的是（　　） ①玻璃板应与桌面上的白纸垂直放置 ②发现蜡烛的像有明显“重影”，可以将这个玻璃板更换为较薄玻璃板 ③移去蜡烛，并在原蜡烛的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛的像 ④将蜡烛远离玻璃板，需要换用小一些的蜡烛才能与的像重合 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 12．晚上，小明在明亮的客厅走动时，发现窗户玻璃上能看到自己的像，他走近窗户后，站定在窗前向左缓缓推动玻璃窗，则下列说法错误的是（   ） A．他看到的像是由于光的反射形成的 B．他靠近窗户时，像的大小保持不变 C．他靠近窗户时，像和小明本人之间的距离不变 D．他向左推动玻璃窗时，像的位置保持不变 13．如图甲所示，烛焰a在竖直放置的平面镜MN中所成像为。现只将该平面镜竖直向上移动一段距离至图乙所示位置，则烛焰a在平面镜中（     ） A．不成像 B．仍成像，像在原来位置 C．仍成像，像会向上移动 D．仍成像，像的位置不能确定 14. 如图，小华站在平面镜前①位置，她在镜中成的是_______（实/虚）像；垂直镜面移动80cm到②位置，她与像的距离改变_______cm；将一个点光源从①位置移动至②位置，经平面镜反射的光覆盖的区域会_________（变大/变小/不变）。 15．如图，某物理实验小组在实验室采用蜡烛进行“探究平面镜成像特点”实验。 (1)为便于观察，该实验最好在________（选“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；实验时采用透明玻璃板代替平面镜，虽没有平面镜清晰。但能透过玻璃板观察到蜡烛B，便于__________，这是本实验成功的关键；如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择_________mm厚的玻璃板做实验，原因是避免观察到两个不重合的像。 (2)选择外形相同的蜡烛A、B，是为了比较所成像与物体的_________关系。 (3)将蜡烛A点燃，竖立放在玻璃板的前面，然后将蜡烛B在玻璃板后移动，直到眼睛从________（选填“A”或“B”）一侧通过玻璃板看到B与A所成的像重合，然后记录物、像的位置。多次改变蜡烛A的位置，确定每次像的位置，连接物和对应的像点，如图乙所示，测得蜡烛B到镜面的距离________（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离。多次测量的目的是_________。 A．求平均值减少误差    B．寻找普遍性，避免偶然性 (4)移去蜡烛B，在A的像的位置放一个光屏，光屏上________（填“能”或“不能”）显示蜡烛的像，说明物体在平面镜中成的是_________（填“实”或“虚”）像。 迁移创新 16. 如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时，反射角等于入射角”的结论。如图所示，在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜，恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动，当小华把一支铅笔移到P处时，眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点，再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，当a、b和c的大小存在__________ 的关系时，就可以证明“光反射时，反射角等于入射角”的结论。若a＝14cm，b＝48cm，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，反射角大小为_______ °。 17．检测视力时，人眼要与视力表保持5m的距离。如图所示，借助平面镜检测视力时，视力表放在被测者头部后上方，被测者识别对面竖直墙上镜子里视力表的像。 (1)与不用平面镜的方法相比，借助平面镜检测视力的好处是什么？ (2)为满足检测视力的要求，被测者到平面镜的距离应该是多少？ (3)天文学中利用激光来测量月球到地球的距离。如果你作为科研人员，需要在月球上放置两个平面镜，这两个平面镜应如何放置？（温馨提示：可借助作图的方法来表示放置方式） 18．阅读短文，回答问题． 汽车抬头显示（如图甲所示）简称HUD，HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故，HUD是利用平面镜成像原理（如图乙所示），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)在HUD系统中，挡风玻璃成像时像与物大小______选填“相等”或“不相等”）； (2)挡风玻璃所成的显示器的像是光的______现象形成的______（选填“虚”或“实”）像； (3)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为__________。 学科网（北京）股份有限公司1 /10 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 光现象 第2节 平面镜成像 课标要点 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。 学习重难点 重点：通过实验探究的过程，知道平面镜成像的特点，并在实验的基础上，借助成像光路图了解平面镜成像的原理。 难点：虚像的概念和平面镜成像原理。 知识点 平面镜成像的特点 1. 探究平面镜成像特点 【搜集证据】 （1）实验器材：薄玻璃板、白纸、蜡烛灯（如图所示，其中A、B蜡烛灯完全相同）、 刻度尺。 蜡烛灯 探究平面镜成像特点 （2）实验方案 ① 如图所示，在水平桌面上铺一张白纸，将薄玻璃板竖直置于白纸上，记下玻璃板的位置OO'。 ② 在玻璃板前放一盏点亮的蜡烛灯A，透过玻璃板观察蜡烛灯A的像。 ③ 在玻璃板后分别放置未点亮的另外三盏蜡烛灯B、C、D， 移动玻璃板后的蜡烛灯寻找蜡烛灯A所成像的位置。从玻璃板前面不同位置看去，当玻璃板后的蜡烛灯与A的像重合，好像也被点亮时，玻璃板后蜡烛灯的高度即像的高度，玻璃板后蜡烛灯的位置即像的位置。 ④ 在白纸上用圆点记录蜡烛灯A和像的位置。 ⑤ 比较像与蜡烛灯A的高度。 ⑥ 改变蜡烛灯A的位置，重复实验。 （3）实验记录 用直线把每次实验中蜡烛灯A和像在纸上的标记连起来，观察这些连线与 OO'之间的关系 ，分别用刻度尺量出蜡烛灯A和像到OO'的距离。将蜡烛灯A到平面镜的距离、像到平面镜的距离填入表中。 实验次数 蜡烛灯A到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 1 2 3 【作出解释】 （1）分析：比较像与物的大小、像与物到平面镜的距离，像与物连线与镜面的关系，像的大小与位置的关系。 （2）结论：像与蜡烛灯A的大小相等；像到平面镜的距离等于蜡烛灯A到平面镜的距离；像和蜡烛灯A的连线垂直于镜面；像与蜡烛灯A关于镜面对称。 【交流反思】 判断同样大小的物体在镜子里成的像是否“近大远小”，简述理由。 分析：同样大小的物体在镜子里成的像不是“近大远小”。‌镜子中的像与物体的大小是相等的，即像与物体的大小一样。我们看到的像的大小变化，实际上是由于观察者与像之间的距离变化所导致的主观感觉，而不是像的客观大小发生了变化。 2. 平面镜成像的特点 平面镜所成的像是虚像；像和物体的大小相等；像和物体到平面镜的距离相等。 【注意事项】 （1）实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的：便于确定像的位置（因为玻璃板透光）。 （2）实验时应选择较薄的玻璃板的原因是防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面形成两个分离的像，影响实验效果。 （3）应在室内光线较暗的环境下做实验，因为这样更便于观察实验现象。 （4）实验时拿一支与玻璃板前的蜡烛外形相同但未点燃的蜡烛放在玻璃板后面的目的是比较像与物的大小关系和确定像的位置。 3. 平面镜成虚像 （1）平面镜成虚像原因 点光源S发出的光被平面镜反射后，会有一部分射入人的眼睛，引起视觉。由于光沿直线传播，所以人就会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。但实际上，平面镜后面并不存在光源S'，进入眼睛的光并非真正来自S'，所以把S'叫做虚像。 （2）实像与虚像 实像是由实际光线会聚而成的，能用光屏承接；虚像不是由实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线会聚而成的，不能用光屏承接（均选填“能”或“不能”）。 易错提醒 平面镜成像的核心特点可概括为“等大、等距、垂直、虚像”。像与物体大小完全相等，像和物体到镜面的距离相等，二者连线与镜面垂直，最终成正立的虚像，整体与实物关于镜面对称。 最常见的易错点集中在几个认知误区： 1. 很多同学误以为物体靠近平面镜时像会变大，实际上像的大小始终和物体一致，视觉上的“近大远小”只是人眼视角变化带来的错觉，并非像的真实尺寸改变。 2. 其次是虚像的判断，不少同学误将虚像当成“不存在的像”，实际上它是反射光线反向延长线的交点，无法用光屏承接，但可以用眼睛直接观察。 3. 实验操作中也有高频易错点：用厚玻璃板做实验会出现两个重影，这是因为玻璃板前后两个反射面各自成像；若玻璃板没有与桌面垂直放置，后面的蜡烛就无法与像完全重合。 4. 另外要注意，水中的倒影本质是平面镜成像，像到水面的距离只和物体到水面的高度有关，和水的深度没有任何关系。 随学随练 1．如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图，下列能改变像位置的是（　　） A．人向平面镜靠近 B．像与镜间放一木板 C．竖直下移平面镜 D．竖直上移玩具鸟 【答案】D 【详解】A．人只是观察者，不是成像的物体，人靠近镜子只会改变看到像的视角，不会改变像的位置，故A不符合题意； B．平面镜成的是虚像，木板放在镜后不会阻挡光线，不会影响像的位置。故B不符合题意； C．物体（玩具鸟）的位置没变，镜面只是整体下移，物体到镜面的垂直距离和对称关系没有改变，像的位置不变。故C不符合题意； D．物体位置改变，根据对称关系，像的位置也会随之改变，能改变像的位置。故D符合题意。 故选D。 2．在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图所示，下列说法错误的是（     ） A．用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置 B．选用两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系 C．将光屏放在像的位置，光屏上能承接到像 D．若将玻璃板竖直向上移动，像的位置不变 【答案】C 【详解】A．用玻璃板代替平面镜，因为玻璃板是透明的，既能反射成像，又能透过玻璃板看到后面的蜡烛，便于确定像的位置，故A正确； B．选用两支完全相同的蜡烛，当玻璃板后面的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合时，就能直接说明像与物的大小相等，所以是为了比较像与物的大小关系，故B正确； C．平面镜成的是虚像，虚像不是实际光线会聚而成的，无法在光屏上呈现。因此将光屏放在像的位置，光屏上不能承接到像，故C错误； D．平面镜成像中，像与物关于镜面对称。玻璃板竖直向上移动时，蜡烛的位置不变，物到镜面的距离也不变，所以像的位置也不会改变，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 知识点 平面镜成像作图的两种方法 1. 利用平面镜的成像原理作图。如图所示，步骤如下： ①从发光点S引出两条光线，照射到平面镜上； ②作两条入射光线的法线； ③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线； ④作反射光线的反向延长线，交点S'即为发光点S的像点。 利用平面镜的成像原理作图 用对称法作图 2. 用对称法作图。如图所示，步骤如下： ①过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直），用虚线； ②取S '点，让S '到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）； ③用虚线画出像点S '（像与物大小相等）。 易错提醒 平面镜成像作图的高频易错点集中在细节规范上： 一是虚实线混淆，实像、实际光线需用实线并标注箭头，虚像、法线、光线反向延长线、物像连线必须用虚线，不少同学把虚像画成实线直接丢分。 二是遗漏关键标识，物像连线与镜面的垂直符号经常忘标，像与物的对应字母也容易漏写。 三是逻辑错误，不确定入射点时硬凑反射角等于入射角，不用对称法找像点，导致光路不严谨。还要注意平面镜非反射面要画短斜线，镜面竖直平移时像的位置由镜面几何平面决定，别误以为镜子动像就动。 随学随练 1．口腔是人体的重要组成部分，口腔健康是全身健康的基础。如图甲所示，牙医利用内窥镜（小平面镜）观察牙齿的情况，请在图乙中画出能反映人眼通过内窥镜观察牙齿的光路图。 【答案】见解析 【详解】先通过平面镜作出牙齿的对称点，即为牙齿的像；连接交平面镜于点，连接即为入射光线，为反射光线，如图所示： 2．如图甲所示，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像。用AB表示站在平面镜前的顾客，在图乙中画出其在镜中的像______；顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应______（靠近/远离）平面镜移动，才能看到自己鞋子的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小______。 【答案】见解析 靠近 不变 【详解】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、，然后连接两点，即为AB在平面镜中所成的像； 顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应靠近平面镜移动，根据平面镜成的像与物关于平面镜对称，顾客靠近平面镜时，鞋子成的像会向上移动，可以使得鞋子反射的光线进入人眼； 平面镜成等大的像，顾客移动过程中，鞋子像的大小不变。 知识点平面镜的应用 1. 利用平面镜成像。如练功房内，演员利用平面镜可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。 2. 利用平面镜改变光的传播方向 如潜水艇用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。 3. 利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。 4. 凸面镜 （1）概念：反射面是凸面的镜子叫凸面镜。 （2）作用：凸面镜对光有发散作用，常用来扩大视野。 （3）应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜。 凸面镜对光的发散 凹面镜对光的会聚 5. 凹面镜 （1）概念：反射面是凹面的镜子叫凹面镜。 （2）作用：凹面镜对光有会聚作用。 （3）应用：太阳灶、手电筒反光镜、医生检查耳朵用的医用反光镜。 易错提醒 平面镜应用的高频易错点集中在几个核心误区： 一是误将“像随物体远离镜面看起来变小”当成真实规律，实际上像始终与物体等大，视觉缩小只是人眼视角变化导致的错觉； 二是混淆实像与虚像，平面镜成的虚像无法用光屏承接，不少同学误以为能在镜后捕捉到像； 三是忽略“镜面所在平面”的本质，以为镜面平移就会带动像移动，只要镜面平面位置不变，像的位置就不会改变； 四是作图时虚实不分，把虚像、物像连线、反向延长线画成实线，漏标垂直符号，这些细节都是考试高频扣分点。 随学随练 1．抛光的铜金属平面，具有平面镜的作用。我国大约在4000年前的夏朝就有了相当于平面镜的铜镜。如图所示，古代妇女正对着铜镜进行梳妆的情景。下列说法中正确的是（     ） A．平面镜成像原理是利用光的折射 B．人离平面镜的距离越远，所成的像越小 C．铜镜中所成的人像是等大的虚像 D．人像到铜镜的距离小于人到铜镜的距离 【答案】C 【详解】A．平面镜成像原理是光的反射，不是折射，故A错误； B．平面镜始终成等大的像，视觉上变小是视角原因，像的实际大小不变，故B错误； C．铜镜相当于平面镜，成正立、等大的虚像，故C正确； D．平面镜成像时，像与物到镜面的距离相等，故D错误。 故选C。 2. 汽车的后视镜是凸面镜，它的作用是（     ） A．会聚光线，使视野更明亮 B．发散光线，扩大视野 C．成等大的虚像 D．成缩小的实像 【答案】B 【详解】凸面镜对光有发散作用，能扩大视野，便于司机观察到车后更大范围的情况。故选B。 题型 探究平面镜成像的特点 ‌1. 牢记成像核心口诀‌：平面镜成正立等大虚像，像与物关于镜面对称——物像等大、等距、连线垂直镜面、左右相反，直接套用就能解决80%基础题。 2. 避开“近大远小”误区‌：无论物体离镜远近，像的实际大小始终和物体相等，视觉上觉得像变大是因为视角变大，遇到“人靠近镜子像变大”的判断题直接判定错误。 3. 实验题抓细节得分点‌：用薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置；玻璃板必须与桌面垂直，否则无法让替身蜡烛和像完全重合；在较暗环境中实验、用完全相同的蜡烛，这些都是高频填空考点。 4. 作图题守规范‌：虚像、法线、光线反向延长线必须用虚线，标注垂直符号，利用“反射光线反向延长线过像点”的技巧，能快速画出光路图，避免丢分。 活学活用 1．如图所示，为小高探究平面镜成像特点的实验，以下做法中正确的是（　　） A．小高发现蜡烛A的像不清晰，于是将蜡烛B点燃，增加亮度 B．将光屏放在A位置，直接观察光屏上是否成像 C．当蜡烛A远离玻璃板时，像逐渐变小 D．该实验用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置 【答案】D 【详解】A．若将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，更不容易看清反射光，所以像会更不清晰，故A错误； B．由于平面镜成像是由光的反射形成的，所以应该将光屏放在B位置，直接观察光屏上是否成像，故B错误； C．平面镜所成的像的大小与物体大小始终相等，所以当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变，故C错误； D．用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛B，便于确定像的位置，故D正确。 故选D。 2．在“探究平面镜成像的特点”的实验中： (1)实验时，选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于确定像的________； (2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，拿一支外形相同但______（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到B与A的像完全重合。这一步操作是为了探究像与物的_____关系； (3)移走蜡烛B，将光屏放到蜡烛B的位置，观察到光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像； (4)如图乙所示，将薄透明玻璃板倾斜放置，蜡烛A的像将______（选填“仍然”或“不再”）与蜡烛A关于镜面对称。 【答案】(1)位置；(2) 未点燃；大小；(3)虚；(4)仍然 【详解】（1）玻璃板透明，实验时可以透过玻璃板观察到玻璃板后方的蜡烛，便于确定像的位置。 （2）实验中需要选用未点燃的蜡烛B，若点燃蜡烛B，会使玻璃板后方亮度升高，干扰观察蜡烛A的像当蜡烛B与A的像完全重合时，可证明像与物大小相等。 （3）虚像不能在光屏上呈现，光屏无法承接蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。 （4）像与物关于镜面对称是平面镜成像的基本特点，与玻璃板是否倾斜无关，故玻璃板倾斜后，蜡烛A的像仍然与A关于镜面对称。 题型 平面镜成像的特点 1. 牢记成像核心口诀‌：平面镜成正立等大虚像，像与物关于镜面对称——物像等大、等距、连线垂直镜面、左右相反，直接套用就能解决80%基础题。 ‌2. 避开“近大远小”误区‌：无论物体离镜远近，像的实际大小始终和物体相等，视觉上觉得像变大是因为视角变大，遇到“人靠近镜子像变大”的判断题直接判定错误。 ‌3. 实验题抓细节得分点‌：用薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置；玻璃板必须与桌面垂直，否则无法让替身蜡烛和像完全重合；在较暗环境中实验、用完全相同的蜡烛，这些都是高频填空考点。 ‌4. 作图题守规范‌：虚像、法线、光线反向延长线必须用虚线，标注垂直符号，利用“反射光线反向延长线过像点”的技巧，能快速画出光路图，避免丢分。 活学活用 1．如图，武夷山九曲溪两岸山峰在平静的水面形成清晰的“倒影”。下列关于“倒影”的说法正确（     ） A．“倒影”是山峰的实像 B．“倒影”是光的折射形成的 C．“倒影”与山峰到水面的距离相等 D．“倒影”比山峰要小一些 【答案】C 【详解】A．水面的“倒影”本质是平面镜成像，平面镜成虚像，因此“倒影”是虚像不是实像，故A错误； B．平面镜成像的原理是光的反射，故B错误； C．平面镜成像规律中，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，因此倒影到水面的距离和山峰到水面的距离相等，故C正确； D．平面镜成和物体大小相等的像，因此倒影和山峰大小相同，故D错误。 故选C。 2．“掬水月在手，弄花香满衣”。诗人以凝练之笔描绘出了清雅动人的意境，诗中的“月”是（     ） A．实像 B．缩小的像 C．光发生折射形成的 D．光发生反射形成的 【答案】D 【详解】诗中的“月”是天上的月亮通过平静的水面所成的像，平静水面相当于平面镜，平面镜成像的原理是光的反射，成的是正立、等大的虚像。 故选D。 题型 平面镜的应用 初中物理平面镜应用解题核心抓3个关键技巧。 第一牢记成像核心规律：虚像、等大、等距、镜面对称，别被“近大远小”的视觉错觉误导，无论物体离镜远近，像的大小始终与物体相等。 第二空间类计算题，比如视力表测距离，先标注物到镜的距离，利用等距算出像到镜的距离，再结合被测者位置求和，避开直接相加的易错坑。 第三光路作图题，遵循“先找像点再连线”，用对称法确定像的位置，反射光线反向延长线必过像点，注意实光线画实线带箭头，虚像和辅助线画虚线，别漏标垂直符号。 活学活用 1．检查视力的时候，视力表往往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。如图是小秦同学在一次测量视力时的情景，要求小秦与视力表像的距离是5m，则L的长度应该是______m；视力表中开口指向纸外的“E”，在平面镜中成的像开口指向纸______（选填“内”或“外”），当小秦检测完走向平面镜时，他在平面镜中的像的大小_______（选填“变大”“变小”或“不变”），通过平面镜所成的像是_______（选填“虚”或“实”）像。 【答案】 0.6 外 不变 虚 【详解】根据平面镜成像特点，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。已知人到平面镜距离为2.2m，人与视力表的像的距离需为5m ，则视力表的像到平面镜的距离为 即视力表到平面镜的距离也为 。所以 平面镜成像时，像与物关于镜面对称，视力表中“E”开口指向纸外，其像的开口方向也指向纸外。 平面镜所成的像与物体大小相等，像的大小与物体到平面镜的距离无关，所以小秦走向平面镜时，他在平面镜中的像的大小不变。 平面镜成像是由于光的反射光线的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，所以是虚像。 2．如图所示的设备是光学“临摹镜”，由平板（显示被临摹图像）、玻璃板M和白纸组成，它是依据平面镜成像原理工作的。 (1)平板中被临摹的图像发出的光，经玻璃板M________（选填“反射”或“折射”）后，形成正立、等大的________（选填“实”或“虚”）像。 (2)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”或“白纸”）一侧进行观察，即可对平板屏幕中的物体进行临摹。 (3)若将平板远离玻璃板M时，玻璃板M所成的像的大小将________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1) 反射；虚；(2)平板；(3)不变 【详解】（1）平面镜成像原理是光的反射，平板中被临摹的图像发出的光，经玻璃板M反射后形成像。 平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚形成的，是虚像。 （2）平面镜成像中，只有反射光进入人的眼睛时，人才能看到物体的像，平板屏幕的光经玻璃板反射后，只有在平板一侧才能接收到反射光，所以眼睛需要在平板一侧进行观察，此时才能同时看到平板在平面镜中的像和白纸，从而进行临摹。 （3）平面镜成像中，像与物体的大小始终相等，将平板远离玻璃板M时，平板的大小不变，则玻璃板M所成的像的大小不变。 基础通关 1．“金狮腾跃踏梅桩，矫健身姿映水长。倒影随波动涟漪，欢歌笑语韵悠扬。”诗中“倒影”描述醒狮的（　　） A．正立的实像 B．倒立的虚像 C．正立的虚像 D．倒立的实像 【答案】C 【详解】诗中的“倒影”是水面反射成像，属于平面镜成像现象，根据平面镜成像的特点，醒狮在水中的倒影是正立的虚像，故选C。 2．《木兰诗》展现了我国北方乐府民歌的卓越成就．下列四幅图与诗中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”涉及的光现象原理相同的是（     ） A．手影的形成 B．海市蜃楼 C．光的色散 D．水中倒影 【答案】D 【详解】根据题意，“当窗理云鬓，对镜贴花黄”描述的是木兰对着镜子整理头发和贴花黄。这里的“镜”指的是平面镜。我们能在平面镜中看到自己的像，是由于光的反射现象。 A．手影是光沿直线传播，光被手遮挡后形成阴影，原理与题干不同，故A不符合题意； B．海市蜃楼是由于光在密度不均匀的空气中传播时，发生折射而形成的虚像，故B不符合题意； C．光的色散是指太阳光等复色光通过三棱镜后，被分解成多种色光的现象。这是因为不同颜色的光在介质中偏折角度不同导致的，故C不符合题意； D．平静的水面相当于一个平面镜。岸上的景物发出的光照射到水面上，发生反射，形成了景物的虚像，即倒影，故D符合题意。 故选D。 3. 小华在江滨公园散步，观察到平静江面上的晋江大桥与其倒影浑然一体，如图所示。小华沿着江边走近大桥的过程中，水中大桥的像将（    ） A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后不变 D．始终保持不变 【答案】D 【详解】江面相当于平面镜，大桥在水中的倒影就是大桥通过水面成的像。大桥本身的大小没有变化，小华走近大桥时，大桥到水面（镜面）的距离在改变，但像的大小始终与大桥本身大小相等，不会随距离变化而改变，因此，水中大桥的像将始终保持不变。故选D。 4. 如图所示，身高1.6 m的小桐站在平面镜前2 m处，她看到镜中自己的像，下列说法不正确的是（　　） A．此时镜中的像距离她4 m B．平面镜成的是正立的虚像 C．若她以0.5 m/s的速度向平面镜靠近时，镜中的像变大 D．将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处，这时她仍能在镜中看到自己的像 【答案】C 【详解】A．平面镜成像时物距等于像距，小桐距离平面镜 2m，则像距离平面镜也是 2m，因此像与她的总距离为4m，故A正确； B．平面镜成像的原理是光的反射，其特点就是成正立、等大的虚像，故B正确； C．平面镜成的像始终与物体本身等大，无论靠近还是远离镜面，像的大小都不会改变，故C错误； D．平面镜成的虚像是反射光线反向延长线相交形成的，实际光线并不穿过镜面，因此在镜后放木板不会遮挡进入人眼的反射光线，不影响成像，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 5．欧阳在七星岩景区游玩时看到七星桥的情景如题图所示。下列各图能正确反映他看到水中七星桥的倒影的光路图是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】桥在岸上，光是从空气射向水面，经水面反射后，反射光线进入人眼，人眼逆着反射光看到桥的倒影。故选B。 6．如图所示，一只小猫在平面镜中看到了“自己”，下列说法正确的是（　　） A．这种现象是由光沿直线传播形成的 B．镜中的“小猫”其实是一个虚像 C．小猫到镜的距离大于镜中的“小猫”到镜的距离 D．小猫靠近镜子，镜中的“小猫”会变大 【答案】B 【详解】A．平面镜成像的原因是由于光的反射形成的，小猫能看到“自己”的像是由于光的反射，故A错误； B．根据平面镜成像特点，平面镜里成的像是正立等大的虚像，小猫看到的是“自己”在镜子中正立等大的虚像，故B正确； C．平面镜成的像和物体到平面镜的距离相等，小猫到镜的距离等于镜中的“小猫”到镜的距离，故C错误； D．平面镜成的像和物体大小相等，小猫靠近镜子，镜中的“小猫”会不变，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，在探究平面镜成像特点的实验中，小华在玻璃板前放置了一支蜡烛A，并将其点燃，将另一支与蜡烛A大小相同的蜡烛B放于玻璃板后方，移动蜡烛B直到在玻璃板前看起来蜡烛B与蜡烛A的像重合。下列说法正确的是（　　） A．为了让蜡烛A的像更清晰，实验应在较明亮的环境中进行 B．在蜡烛B的位置放一光屏，不能直接在光屏上看到蜡烛A的像 C．若将玻璃板竖直向上移动，蜡烛A的像也将向上移动 D．若按图乙的方式摆放玻璃板，蜡烛A所成的像偏高且倾斜 【答案】B 【详解】A．为了让蜡烛A的像更清晰，实验应在较暗的环境中进行，故A错误； B．虚像不能成在光屏上，在蜡烛B的位置放一光屏，不能在光屏上看到蜡烛A的像，故B正确； C．平面镜成的像与物体关于镜面对称，若将玻璃板竖直向上移动，对称面和物的位置不变，蜡烛A的像不动，故C错误； D．平面镜成的像与物关于镜面对称，若按图乙的方式摆放玻璃板，蜡烛A所成的像偏低且倾斜，故D错误。 故选B。 8. 如图为中国运动员参加比赛时的场景。在她跳下去保持抱腿姿势的过程中，她在水中的像（   ） A．像与水面的距离变小，且像逐渐变大 B．像与水面的距离变大，且像大小不变 C．像与水面的距离变小，且像大小不变 D．像与水面的距离变大，且像逐渐变大 【答案】C 【详解】水面相当于平面镜，根据平面镜成像的原理，像与物体关于镜面对称，且像与物体大小始终相等，与物体到镜面的距离无关，运动员跳下去的过程中，到水面的距离变小，根据像与物体到镜面的距离相等，她的像到水面的距离也会随之减小，平面镜成的是等大的虚像，无论物体离镜面远近，像的大小都和物体本身大小一致，所以像的大小不变。故选C。 9. 重庆37中成立于1955年，在今年70周年校庆中，吉祥物“齐齐”站立在一面平面镜前，如图所示，她在镜中所成的像，正确的是（　　） A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】平面镜成像时，像和物体大小相等，像和物体关于镜面对称，故选B。 10. 小华探究“平面镜成像特点” (1)实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择_________（选填“透明玻璃板”，“平面镜”），并将其_________放置在水平桌面上： (2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像_________，此现象说明_________。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置： (3)改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时，_________； (4)为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后_________（选填“直接”或“隔着MN”）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是_________像。 【答案】(1) 透明玻璃板；竖直；(2)完全重合；像与物体大小相等；(3)像和物体关于镜面对称；(4)直接；虚 【详解】（1）实验中用透明玻璃板代替平面镜，在物体的一侧能看到物体的像，同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置，因此MN应选择透明玻璃板；实验时，将透明玻璃板竖直放置在水平桌面上，以确保像和物都在水平桌面上，便于实验操作。 （2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，蜡烛A放在玻璃板的前面并点燃，蜡烛B在玻璃板后面移动，直到蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合，此现象说明平面镜成的像的大小与物的大小相等。 （3）由图乙可知，像和物到平面镜的距离相等，像和物的连线与平面镜垂直，由此可知平面镜成像时，像与物关于镜面对称。 （4）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接，为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后直接观察光屏上有无像；实验观察到光屏上没有像，说明平面镜所成的像是虚像。 素养提升 11．如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图，下列有关该实验的说法，正确的是（　　） ①玻璃板应与桌面上的白纸垂直放置 ②发现蜡烛的像有明显“重影”，可以将这个玻璃板更换为较薄玻璃板 ③移去蜡烛，并在原蜡烛的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛的像 ④将蜡烛远离玻璃板，需要换用小一些的蜡烛才能与的像重合 A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 【答案】A 【详解】①探究平面镜成像实验时，玻璃板必须与桌面上的白纸垂直放置，否则无法让后方蜡烛与前方蜡烛的像重合，说法正确； ②玻璃板的前后两个反射面都会成像，厚玻璃板两个像的间距大，会出现明显重影；换用较薄玻璃板后，两个像间距减小，重影会明显减弱，说法正确； ③平面镜成虚像，虚像不能被光屏承接，因此光屏上无法得到蜡烛A的像，说法错误； ④根据平面镜成像特点，像的大小始终和物体大小相等，蜡烛A远离玻璃板时，蜡烛A大小不变，像的大小也不变，不需要更换更小的蜡烛B，说法错误。 综上可知，①②正确，③④错误，故A正确，BCD错误。 故选A。 12．晚上，小明在明亮的客厅走动时，发现窗户玻璃上能看到自己的像，他走近窗户后，站定在窗前向左缓缓推动玻璃窗，则下列说法错误的是（   ） A．他看到的像是由于光的反射形成的 B．他靠近窗户时，像的大小保持不变 C．他靠近窗户时，像和小明本人之间的距离不变 D．他向左推动玻璃窗时，像的位置保持不变 【答案】C 【详解】A．平面镜成像的原理是光的反射，因此玻璃上的像是光的反射形成的，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，与人到镜面的距离无关，因此人靠近窗户时，像的大小不变，故B正确，不符合题意； C．平面镜成像时，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。人靠近窗户时，人到玻璃（镜面）的距离变小，因此人和像之间的总距离等于“人到镜面距离与像到镜面之间的距离之和”，即2倍人到镜面距离，总距离会变小，不是不变，故C错误，符合题意； D．向左推动玻璃窗时，玻璃窗只是沿水平方向左右滑动，玻璃所在的平面（镜面位置）没有改变，小明的位置也不变，因此像的位置保持不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 13．如图甲所示，烛焰a在竖直放置的平面镜MN中所成像为。现只将该平面镜竖直向上移动一段距离至图乙所示位置，则烛焰a在平面镜中（     ） A．不成像 B．仍成像，像在原来位置 C．仍成像，像会向上移动 D．仍成像，像的位置不能确定 【答案】B 【详解】平面镜成像的原理是光的反射，只要物体发出的光能照射到平面镜上，就能发生反射成像；根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，像的位置由物体位置和镜面所在平面决定。物体 位置不变，平面镜竖直向上移动时，镜面所在的竖直平面与物体的相对位置（距离、方位）未变，因此像的位置不变。故选B。 14. 如图，小华站在平面镜前①位置，她在镜中成的是_______（实/虚）像；垂直镜面移动80cm到②位置，她与像的距离改变_______cm；将一个点光源从①位置移动至②位置，经平面镜反射的光覆盖的区域会_________（变大/变小/不变）。 【答案】 虚 160 变小 【详解】根据平面镜成像的特点，平面镜成的是正立等大的虚像； 平面镜成像时，物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离。小华垂直镜面远离平面镜移动了，她的像也会远离平面镜，因此她与像的距离改变量为 点光源从①（离平面镜更近）移动到②（离平面镜更远），点光源射向平面镜边缘的入射光线夹角会变小，经平面镜反射后，反射光线的夹角也变小，因此反射光覆盖的区域会变小。 15．如图，某物理实验小组在实验室采用蜡烛进行“探究平面镜成像特点”实验。 (1)为便于观察，该实验最好在________（选“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；实验时采用透明玻璃板代替平面镜，虽没有平面镜清晰。但能透过玻璃板观察到蜡烛B，便于__________，这是本实验成功的关键；如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择_________mm厚的玻璃板做实验，原因是避免观察到两个不重合的像。 (2)选择外形相同的蜡烛A、B，是为了比较所成像与物体的_________关系。 (3)将蜡烛A点燃，竖立放在玻璃板的前面，然后将蜡烛B在玻璃板后移动，直到眼睛从________（选填“A”或“B”）一侧通过玻璃板看到B与A所成的像重合，然后记录物、像的位置。多次改变蜡烛A的位置，确定每次像的位置，连接物和对应的像点，如图乙所示，测得蜡烛B到镜面的距离________（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离。多次测量的目的是_________。 A．求平均值减少误差    B．寻找普遍性，避免偶然性 (4)移去蜡烛B，在A的像的位置放一个光屏，光屏上________（填“能”或“不能”）显示蜡烛的像，说明物体在平面镜中成的是_________（填“实”或“虚”）像。 【答案】(1) 较黑暗；确定像的位置；2；(2)大小；(3) A；等于；B；(4) 不能；虚 【详解】（1）在较黑暗的环境中，蜡烛成像的对比度更高，成像更清晰，更便于观察； 虽然玻璃板成像不如平面镜清晰，但是用透明玻璃板代替平面镜有一个好处，这个好处是便于确定像的位置。 玻璃板两个表面都会反射成像，玻璃板越薄，两个像的间距越小，因此选更薄的2mm玻璃板，此时两个像几乎重合，可视为一个像，对实验影响很小。 （2）选用外形相同的蜡烛，通过等效替代法，用蜡烛B的大小来对比蜡烛A的像的大小，因此是为了比较像与物体的大小关系。 （3）寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像；通过玻璃板看到B与A所成的像重合，然后记录物、像的位置。 由图乙可知，蜡烛B到镜面的距离和蜡烛A到镜面的距离相等，说明像和物体到平面镜的距离相等。 实验中多次测量可以得到普遍规律，避免偶然性，故选B。 （4）光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，光屏不能接收到烛焰的像，从而说明平面镜成的像是虚像。 迁移创新 16. 如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时，反射角等于入射角”的结论。如图所示，在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜，恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动，当小华把一支铅笔移到P处时，眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点，再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，当a、b和c的大小存在__________ 的关系时，就可以证明“光反射时，反射角等于入射角”的结论。若a＝14cm，b＝48cm，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，反射角大小为_______ °。 【答案】 45 【详解】[1]在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，木板上有一个记号点M；该同学在木板的上边沿N处观察平面镜，恰好能从镜中看到M点而没有被木板挡住，这是光的反射现象；如下图所示，过P点作MN的垂线交于D点，由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上，边MP与边NP等长，△PMN是等腰三角形，PD是∠NPM的平分线，D点与P点等高，其到桌面距离相等； M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，即M、N、D距离桌面的高度为a、b和c，若 ，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角； [2]由图可知，PD为法线，∠NPD为反射角，若，，则， 木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，即，因此 ，故反射角大小为45°。 17．检测视力时，人眼要与视力表保持5m的距离。如图所示，借助平面镜检测视力时，视力表放在被测者头部后上方，被测者识别对面竖直墙上镜子里视力表的像。 (1)与不用平面镜的方法相比，借助平面镜检测视力的好处是什么？ (2)为满足检测视力的要求，被测者到平面镜的距离应该是多少？ (3)天文学中利用激光来测量月球到地球的距离。如果你作为科研人员，需要在月球上放置两个平面镜，这两个平面镜应如何放置？（温馨提示：可借助作图的方法来表示放置方式） 【答案】(1)需要的房屋空间要小一些；(2)2m；(3)两个平面镜垂直放置在一起；见解析 【详解】（1）如果不使用平面镜，至少需要5m的空间用来测量视力。使用平面镜，有3m的空间就可以了。 （2）视力表距离平面镜3m，根据平面镜成像特点可知，视力表的像距离平面镜也为3m，则人到平面镜的距离为d=5m-3m=2m （3）当两面球面镜垂直放置时，任何方向射来的光线，被两面镜子反射后，最终的反射光线都会与最初的入射光线平行。 18．阅读短文，回答问题． 汽车抬头显示（如图甲所示）简称HUD，HUD是为了高速行驶的车辆而研发，在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表信息，在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故，HUD是利用平面镜成像原理（如图乙所示），将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头，就可以看到车辆信息，如车速、油耗、导航等，从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，确保驾驶舒适安全。 (1)在HUD系统中，挡风玻璃成像时像与物大小______选填“相等”或“不相等”）； (2)挡风玻璃所成的显示器的像是光的______现象形成的______（选填“虚”或“实”）像； (3)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为__________。 【答案】(1)相等；(2) 反射；虚；(3) 【详解】（1）挡风玻璃成像的原理是平面镜成像，平面镜成像的特点是像与物体大小相等。 （2）挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像的原理是光的反射，所成的像是反射光线的延长线相交而成，并不是反射光线实际相交而成，故所成的像是虚像。 （3）由图乙可知，显示器水平放置，像垂直于水平面，说明像与物体的夹角为90°，根据平面镜成像中“像与物体关于镜面对称”可知，镜面（挡风玻璃）是这个夹角的角平分线，因此挡风玻璃与水平面的夹角为 学科网（北京）股份有限公司1 /10 zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $