第二节 探究：平面镜成像的特点（导学案）物理新教材沪科版八年级全一册

该初中物理导学案围绕“探究平面镜成像的特点”展开，核心知识点包括成像特点、原理、应用及曲面镜。通过自主预习问题引导学生回顾光的反射，衔接光现象知识，为实验探究搭建学习支架。 资料以完整实验探究为核心，涵盖目的、器材、步骤及讨论，培养科学探究能力。运用等效替代法理解像与物关系，渗透科学思维，结合生活实例与古代成就，强化科学态度与责任。习题分层设计，覆盖作图、动态分析等难点，助力学生构建物理观念。

第二节 探究：平面镜成像的特点（导学案） 【学习目标】 1. 经历 “探究平面镜成像特点” 的完整实验过程，掌握实验器材的作用与操作规范，树立实验安全意识。 2. 能区分实像与虚像，理解平面镜成像的核心特点，能运用成像特点解释生活中的常见现象。 3. 了解平面镜成像的原理是光的反射，能根据成像特点完成简单的成像作图。 4. 了解平面镜在生活中的应用，认识玻璃幕墙带来的光污染问题；初步了解凸面镜、凹面镜的光学特点与实际应用。 5. 体会等效替代法的实验思想，感受平面镜成像的对称美，了解我国古代对平面镜的应用成就。 【学习重点】 1. 平面镜成像特点的实验探究过程与设计原理 2. 平面镜成像的核心特点及生活应用 3. 实像与虚像的概念区分 【学习难点】 1. 实验中用玻璃板替代平面镜的设计思路 2. 虚像的形成原理与本质理解 3. 平面镜成像的规范作图与动态分析 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 由实际光线会聚形成的像叫做______，能在光屏上呈现；由实际光线的反向延长线会聚形成的像叫做______，不能在光屏上呈现。 2. 探究平面镜成像的实验中，用______代替平面镜，目的是便于确定像的位置；选用两支完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的______关系。 3. 平面镜成像的特点：物体通过平面镜成______立的______像；像与物体的大小______；像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离______；像与物体的连线与平面镜______；即像与物体关于平面镜______。 4. 平面镜成像的原理是光的______；人眼看到平面镜中的虚像，是反射光线的____________会聚形成的。 5. 古代的铜镜、现代的穿衣镜都是利用了平面镜______的特点；牙医用来检查牙齿的小镜子、视力检查中的平面镜，都应用了平面镜成像的原理；房间内安装平面镜可以在视觉上____________。高楼外墙的玻璃幕墙会造成______污染。 6. 曲面镜包括______和______，它们都遵循光的______定律；道路急转弯处安装的是______镜，可以扩大司机的视野。 【课堂探究】 探究一、实验探究：平面镜成像的特点 【实验目的】 1. 探究平面镜成像时像与物的大小、位置关系； 2. 认识平面镜所成的像的虚实。 【实验器材】 两支相同的蜡烛、玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺、火柴。 【实验步骤与现象分析】 1. 铺纸立镜：将白纸平铺在水平桌面，玻璃板垂直架在纸上，标记玻璃板的位置。在玻璃板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。 2. 验证虚实：将光屏放到像的位置，不透过玻璃板直接观察光屏，光屏上没有蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。 3. 比较大小：将另一支完全相同的未点燃蜡烛 B 放到像的位置，移动蜡烛 B 直到与像完全重合，说明像与物体大小相等。 4. 测量距离：在纸上标记蜡烛 A、蜡烛 B（像）的位置，连接物像点，测量物、像到玻璃板的距离，观察连线与玻璃板的夹角。 5. 重复实验：改变点燃蜡烛的位置，多次实验，避免结论偶然性。 【实验结论 —— 平面镜成像特点】 1. 像的虚实：平面镜成正立的虚像； 2. 大小关系：像与物体的大小相等； 3. 距离关系：像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等； 4. 连线关系：像与物体的连线与平面镜垂直； 5. 整体规律：像与物体关于平面镜对称。 【讨论交流】 1. 实验中为什么用玻璃板代替平面镜，而不用普通的平面镜？ 2. 为什么要选用两支完全相同的蜡烛？这里用到了什么物理研究方法？ 3. 如果玻璃板没有与水平桌面垂直放置，会出现什么现象？对实验有什么影响？ 4. 实验中多次改变蜡烛位置、重复实验的目的是什么？ 5. 为什么要在玻璃板放有点燃蜡烛的一侧观察像，而不能在另一侧观察？ 【例题1】探究平面镜成像的特点，器材有：茶色薄玻璃板，白纸，三个相同的火炬形棋子，刻度尺，黑色水笔，白卡片。 （1）将白纸平铺在水平桌面上，用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ，交于O点。如图甲所示，将茶色玻璃板的底部贴住MN放置，透过玻璃板，观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方，此时需要______，直至观察到______，表明玻璃板与白纸面垂直，固定好玻璃板； （2）在直线OP上放置棋子A，在玻璃板后方放置白卡片并移动，发现不能在白卡片上观察到棋子的像，表明平面镜所成的像是______像，换用另一个相同的棋子B，在玻璃板后移动，直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合，表明平面镜所成的像和物大小______； （3）经观察，A的像在直线OQ上，为了确定像的位置，如图乙所示，将棋子B、C放置在白纸上，移动棋子B、C，使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B，在白纸上标记B、C的位置，连接CB，______，该点即为棋子A的像A′的位置。用刻度尺测出A到平面镜的距离为9.20cm，将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐，测出像A′到平面镜的距离，如图丙所示，像距为______cm。多次改变棋子A的位置，重复以上操作，将测得的数据记录在表中，分析数据可知：______。 实验序号 ① ② ③ 物到平面镜的距离/cm 9.20 5.10 12.40 像到平面镜的距离/cm ▲ 5.10 12.40 探究二、平面镜成像的原理 平面镜成像的本质是光的反射。 光源 S 发出的光线射向平面镜，经平面镜反射后进入人眼。人眼根据光沿直线传播的经验，会认为光线是从反射光线的反向延长线的交点 S' 发出的。S' 就是 S 在平面镜中的像，因为它不是实际光线会聚而成，只是反向延长线的交点，所以叫做虚像。虚像不能用光屏承接。 【讨论交流】 1. 平面镜成的虚像是不是 “不存在的假像”？我们为什么能看到虚像？ 2. 小孔成像成的是实像，平面镜成的是虚像，请从成因和承接方式两个角度对比二者的区别。 【例题2】（1）如图，M，N是由某一光源发出，经平面镜反射进入人眼的两条光线。请根据光的反射定律用画图的方法确定光源S的位置； （2）在图中，根据平面镜成像特点，画出物体MN的像。 探究三、平面镜的应用与光污染 1. 平面镜的常见应用 • 利用成像：穿衣镜整理仪容、古代铜镜、牙医检查牙齿的小镜子、水中倒影； • 扩大视觉空间：狭小房间内安装平面镜，在视觉上让空间看起来更宽敞； • 利用成像延长距离：视力检查时利用平面镜反射，在小房间内达到标准检查距离。 2. 光污染 高楼外墙的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面，会发生镜面反射，强烈的反射光会干扰人们的生活、影响行车安全，造成光污染。 【讨论交流】 1. 当人向平面镜走近时，他的像大小会不会变化？为什么会感觉像 “变大了”？ 2. 请举出 2 个生活中利用平面镜的实例，以及 1 个平面镜带来不利影响的实例。 【例题3】阅读短文，回答问题。 光污染及防治 光污染是指因光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响。 最常见的光污染是眩光。都市中的宾馆、饭店、写字楼等地方常用玻璃、铝合金材料装饰其外墙。这些材料能强烈的反射太阳光，使人宛如生活在镜子世界之中。另外，夜晚迎面驶来的汽车灯光，电焊、熔炉发出的弧光，专用仪器设备产生的红外线、紫外线等均会造成严重的光污染。 光污染的危害是：导致人的视力下降，白内障发病率增高；“人工白昼污染”会使人的生物节律受到破坏，产生失眠、神经衰弱等各种不适症，致使精神不振；现代舞厅 中的“彩光”污染使人眼花缭乱，发生头晕、头疼、精神紧张等症状。如果人体长期受到这些光源中紫外线的照射，还会诱发白血病等。 （1）光照射到地面发生的是___________反射，光照射到写字楼的玻璃外墙上发生的是___________反射。 （2）几种职业中，不易受到光污染危害的是（　　） A．炼钢工人 B．纺织工人 C．出租车司机 D．电焊工人 （3）请你就如何有效地预防光污染提出一条合理的建议。_____________________ 探究四、拓展：曲面镜及其应用 反射面是曲面的镜子叫做曲面镜，分为凸面镜和凹面镜两类，都遵循光的反射定律。 1. 凸面镜：反射面外凸，对光线有发散作用，能扩大视野。应用：道路转弯处的广角镜、汽车后视镜、游乐园的哈哈镜。 2. 凹面镜：反射面内凹，对光线有会聚作用，能将平行光会聚到焦点，也能将焦点处的光变成平行光射出。应用：太阳灶、手电筒的反光罩、天文望远镜的反射面。 【讨论交流】 1. 汽车的后视镜为什么用凸面镜而不用平面镜？ 2. 哈哈镜为什么能让人像变形？ 【例题4】有些道路的拐弯处会放一个反光镜，它是___________（选填“平面”“凸面”或“凹面”） 镜，它对光线有___________作用。太阳灶多用___________镜制成。 【归纳整理】 第二节 探究：平面镜成像的特点 【课堂练习】 1．某人站在平面镜前。当他走近平面镜时，会发生什么现象，下列说法中正确的是（     ） 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 2．洞庭湖生态越来越好，如图所示，一只白鹭正在平静的洞庭湖水面上展翅飞翔。下列说法正确的是（   ） A．水面相当于平面镜，成白鹭正立的实像 B．白鹭飞得越高，它在水中的像越小 C．河水越深，水中白鹭的像离水面越远 D．水中的像与白鹭关于水面对称 3．如图，在“探究平面镜成像的特点”实验中。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛距玻璃板越远，蜡烛的像就越小 B．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到蜡烛的像 C．用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置 D．实验中蜡烛B始终无法跟像完全重合，原因是像与物不等大 4．小明去鞋店买鞋，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，如图所示，此时他从镜中看不到自己穿新鞋的像。为了看到新鞋的像，做法合理的是（　　） A．平面镜保持不动，小明靠近平面镜一些 B．平面镜保持不动，穿着鞋的脚抬高一些 C．平面镜保持不动，小明弯腰或下蹲一些 D．小明不动，将平面镜绕水平轴MN沿逆时针方向转动 5．为什么通过平面镜所成的像是虚像呢?如图所示，光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点发出的，是S的像。实际上这些光并非从发出，因此将称为______。 6．汉代的《淮南万毕术》中记载：“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣。”如图所示的装置是世界上有记载的最早的潜望镜，其中高悬的大镜是________镜，其作用为________。插秧人在大镜中成________（选填“实像”或“虚像”）。 7．身高1.6m的人在平面镜前2m处，平面镜高1m，则人在平面镜中的像高___________m。人和像的距离是___________m。当人逐渐向平面镜靠近时，他的像将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 8．检查视力的时候，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，如图所示。按照要求被测者到视力表的距离应该为5m，则人应坐在离视力表___________m远处，若平面镜向人靠近1m，人在镜中的像将移动___________m，视力表的像将___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 9．如图是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。 （1）本实验用玻璃板代替平面镜，主要是利用了玻璃板透明的特点，其好处是便于确定___________。 （2）小华在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板的后面放一根没有点燃的蜡烛B，蜡烛A、B的大小要完全相同，目的是用“蜡烛B”代替“蜡烛A”去跟“蜡烛A的像”比较大小，这样可以探究像与物体的___________关系；这种研究方法叫___________（选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”）。 （3）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，则光屏上___________（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛火焰的像，说明平面镜成的是___________（选填“实像”或“虚像”）。 10．小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时，他发现自己的像“变大”了，于是他很困惑：像的大小与物体的大小到底有什么关系呢？他用两根完全相同的荧光棒来探究平面镜成像的特点。 （1）为了使荧光棒成像更清晰，实验应在较___________（选填“暗”或“亮”）的环境中进行。 （2）如图甲所示，将玻璃板竖直放置在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板前放置荧光棒A，在玻璃板后面移动另一根荧光棒B，发现B与A的像完全重合，说明像与物的___________。 （3）多次改变荧光棒A的位置，标记物与像的位置，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出结论：___________。 （4）移去荧光棒B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏___________（选填“能”或“不能”）接收到荧光棒A的像。 11．如图所示，有一平面镜放在桌子左端，有一块橡皮掉在桌子下面S点，请画出人眼在桌子上面能通过平面镜能看到桌子底下橡皮S的光路图。 12．如图所示，AB为车内的抬头显示器的画面内容，请你画出其通过挡风玻璃形成的像。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 探究：平面镜成像的特点（导学案） 【学习目标】 1. 经历 “探究平面镜成像特点” 的完整实验过程，掌握实验器材的作用与操作规范，树立实验安全意识。 2. 能区分实像与虚像，理解平面镜成像的核心特点，能运用成像特点解释生活中的常见现象。 3. 了解平面镜成像的原理是光的反射，能根据成像特点完成简单的成像作图。 4. 了解平面镜在生活中的应用，认识玻璃幕墙带来的光污染问题；初步了解凸面镜、凹面镜的光学特点与实际应用。 5. 体会等效替代法的实验思想，感受平面镜成像的对称美，了解我国古代对平面镜的应用成就。 【学习重点】 1. 平面镜成像特点的实验探究过程与设计原理 2. 平面镜成像的核心特点及生活应用 3. 实像与虚像的概念区分 【学习难点】 1. 实验中用玻璃板替代平面镜的设计思路 2. 虚像的形成原理与本质理解 3. 平面镜成像的规范作图与动态分析 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 由实际光线会聚形成的像叫做实像，能在光屏上呈现；由实际光线的反向延长线会聚形成的像叫做虚像，不能在光屏上呈现。 2. 探究平面镜成像的实验中，用玻璃板代替平面镜，目的是便于确定像的位置；选用两支完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的大小关系。 3. 平面镜成像的特点：物体通过平面镜成正立的虚像；像与物体的大小相同（相等）；像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等；像与物体的连线与平面镜垂直；即像与物体关于平面镜对称。 4. 平面镜成像的原理是光的反射；人眼看到平面镜中的虚像，是反射光线的反向延长线会聚形成的。 5. 古代的铜镜、现代的穿衣镜都是利用了平面镜成像的特点；牙医用来检查牙齿的小镜子、视力检查中的平面镜，都应用了平面镜成像的原理；房间内安装平面镜可以在视觉上扩大空间感（让空间看起来更宽敞）。高楼外墙的玻璃幕墙会造成光污染。 6. 曲面镜包括凸面镜和凹面镜，它们都遵循光的反射定律；道路急转弯处安装的是凸面镜，可以扩大司机的视野。 【课堂探究】 探究一、实验探究：平面镜成像的特点 【实验目的】 1. 探究平面镜成像时像与物的大小、位置关系； 2. 认识平面镜所成的像的虚实。 【实验器材】 两支相同的蜡烛、玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺、火柴。 【实验步骤与现象分析】 1. 铺纸立镜：将白纸平铺在水平桌面，玻璃板垂直架在纸上，标记玻璃板的位置。在玻璃板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。 2. 验证虚实：将光屏放到像的位置，不透过玻璃板直接观察光屏，光屏上没有蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。 3. 比较大小：将另一支完全相同的未点燃蜡烛 B 放到像的位置，移动蜡烛 B 直到与像完全重合，说明像与物体大小相等。 4. 测量距离：在纸上标记蜡烛 A、蜡烛 B（像）的位置，连接物像点，测量物、像到玻璃板的距离，观察连线与玻璃板的夹角。 5. 重复实验：改变点燃蜡烛的位置，多次实验，避免结论偶然性。 【实验结论 —— 平面镜成像特点】 1. 像的虚实：平面镜成正立的虚像； 2. 大小关系：像与物体的大小相等； 3. 距离关系：像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等； 4. 连线关系：像与物体的连线与平面镜垂直； 5. 整体规律：像与物体关于平面镜对称。 【讨论交流】 1. 实验中为什么用玻璃板代替平面镜，而不用普通的平面镜？ 普通平面镜不透明，只能看到镜中的像，无法确定像的具体位置；玻璃板既能反射光线成像，又能透光，便于观察到玻璃板另一侧的蜡烛，从而精准确定像的位置，同时方便比较像与物的大小关系。 2. 为什么要选用两支完全相同的蜡烛？这里用到了什么物理研究方法？ 选用两支完全相同的蜡烛，是为了用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像，直观比较像与物体的大小关系，验证像与物大小相等。这里用到的物理研究方法是等效替代法。 3. 如果玻璃板没有与水平桌面垂直放置，会出现什么现象？对实验有什么影响？ 如果玻璃板没有与水平桌面垂直放置，玻璃板后方的蜡烛无论怎样移动，都无法与前方蜡烛的像完全重合，无法准确比较像与物的大小，也无法准确测量物距和像距，导致实验无法正常进行。 4. 实验中多次改变蜡烛位置、重复实验的目的是什么？ 多次改变蜡烛位置、重复实验，是为了避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律，确保成像特点适用于不同物距的情况，而不是仅针对某一位置成立。 5. 为什么要在玻璃板放有点燃蜡烛的一侧观察像，而不能在另一侧观察？ 平面镜成虚像的本质是光的反射，反射光线只存在于玻璃板有点燃蜡烛的一侧，只有在这一侧才能接收到反射光线，从而看到虚像；在玻璃板另一侧没有反射光线进入人眼，因此无法观察到像。 【例题1】探究平面镜成像的特点，器材有：茶色薄玻璃板，白纸，三个相同的火炬形棋子，刻度尺，黑色水笔，白卡片。 （1）将白纸平铺在水平桌面上，用水笔在白纸上画出两条相互垂直的细直线MN和PQ，交于O点。如图甲所示，将茶色玻璃板的底部贴住MN放置，透过玻璃板，观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方，此时需要______，直至观察到______，表明玻璃板与白纸面垂直，固定好玻璃板； （2）在直线OP上放置棋子A，在玻璃板后方放置白卡片并移动，发现不能在白卡片上观察到棋子的像，表明平面镜所成的像是______像，换用另一个相同的棋子B，在玻璃板后移动，直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合，表明平面镜所成的像和物大小______； （3）经观察，A的像在直线OQ上，为了确定像的位置，如图乙所示，将棋子B、C放置在白纸上，移动棋子B、C，使棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B，在白纸上标记B、C的位置，连接CB，______，该点即为棋子A的像A′的位置。用刻度尺测出A到平面镜的距离为9.20cm，将刻度尺的“0”刻度线与MN对齐，测出像A′到平面镜的距离，如图丙所示，像距为______cm。多次改变棋子A的位置，重复以上操作，将测得的数据记录在表中，分析数据可知：______。 实验序号 ① ② ③ 物到平面镜的距离/cm 9.20 5.10 12.40 像到平面镜的距离/cm ▲ 5.10 12.40 【答案】（1）调整玻璃板的倾斜程度 OP与其在平面镜中所成的像OP′处在一条直线上；（2）虚 相等；（3）延长CB与直线PQ交于一点 9.20 平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等 【解析】（1）[1][2]将茶色玻璃板的底部贴住MN放置，透过玻璃板，观察到OP在平面镜中所成的像OP′在OQ的正上方，说明玻璃板没有与水平桌面垂直，此时需要调整玻璃板的倾斜程度，直至观察到OP与其在平面镜中所成的像OP′处在一条直线上，表明OP与玻璃板镜面成，则玻璃板与白纸面垂直，固定好玻璃板。 （2）[1]实像能用光屏承接，虚像不能。在直线OP上放置棋子A，在玻璃板后方放置白卡片并移动，发现不能在白卡片上观察到棋子的像，表明平面镜所成的像是虚像。 [2]换用另一个相同的棋子B，在玻璃板后移动，直至它与棋子A在平面镜中所成的像完全重合，根据等效替代法可知，平面镜所成的像和物大小相等。 （3）[1]连接CB，延长CB与直线OQ交于一点，该点即为棋子A的像A′的位置。因为根据光的直线传播原理，当棋子C遮挡住棋子A的像和棋子B时，说明从棋子A的像点发出的光线沿直线传播被棋子C挡住，所以延长CB与直线OQ的交点即为棋子A的像A′的位置。 [2]如图丙所示，刻度尺分度值为1mm，读数为9.20cm，则像距为9.20cm。 [3]分析表中数据可知，物到平面镜的距离和像到平面镜的距离始终相等，可得：平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。 探究二、平面镜成像的原理 平面镜成像的本质是光的反射。 光源 S 发出的光线射向平面镜，经平面镜反射后进入人眼。人眼根据光沿直线传播的经验，会认为光线是从反射光线的反向延长线的交点 S' 发出的。S' 就是 S 在平面镜中的像，因为它不是实际光线会聚而成，只是反向延长线的交点，所以叫做虚像。虚像不能用光屏承接。 【讨论交流】 1. 平面镜成的虚像是不是 “不存在的假像”？我们为什么能看到虚像？ 虚像不是 “不存在的假像”。平面镜的虚像是由物体发出的光经平面镜反射后，反射光线进入人眼形成的，是真实的光信号刺激视觉产生的；只是它不是由实际光线直接会聚而成，而是反射光线的反向延长线会聚形成的，因此不能在光屏上呈现。 2. 小孔成像成的是实像，平面镜成的是虚像，请从成因和承接方式两个角度对比二者的区别。 对比维度 小孔成像（实像） 平面镜成像（虚像） 成因 光的直线传播，实际光线直接会聚而成 光的反射，反射光线的反向延长线会聚而成 承接方式 可以用光屏承接，能在光屏上呈现 不能用光屏承接，只能用眼观察 【例题2】（1）如图，M，N是由某一光源发出，经平面镜反射进入人眼的两条光线。请根据光的反射定律用画图的方法确定光源S的位置； （2）在图中，根据平面镜成像特点，画出物体MN的像。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）平面镜利用光的反射原理工作的，平面镜的像与物体关于平面镜对称；反向延长两条反射光线，所得的交点为光源S在平面镜中的像S′，做像S′关于平面镜的对称点S为光源S的位置，据此作图。 （2）像与物体关于平面镜对称，分别做出M、N点关于镜面的对称点M′、N′，连接M′N′，并在M′点上打上箭头，可得物体MN的像M′N′，据此作图。 探究三、平面镜的应用与光污染 1. 平面镜的常见应用 • 利用成像：穿衣镜整理仪容、古代铜镜、牙医检查牙齿的小镜子、水中倒影； • 扩大视觉空间：狭小房间内安装平面镜，在视觉上让空间看起来更宽敞； • 利用成像延长距离：视力检查时利用平面镜反射，在小房间内达到标准检查距离。 2. 光污染 高楼外墙的玻璃幕墙、磨光的大理石墙面，会发生镜面反射，强烈的反射光会干扰人们的生活、影响行车安全，造成光污染。 【讨论交流】 1. 当人向平面镜走近时，他的像大小会不会变化？为什么会感觉像 “变大了”？ 当人向平面镜走近时，像的实际大小不会变化。根据平面镜成像特点，像与物体大小始终相等，人的大小不变，像的大小也始终不变。 感觉像 “变大” 是视觉错觉：人走近平面镜时，像也靠近平面镜，像离人眼的距离变小，人眼观察像的视角变大，因此主观上感觉像变大了，实际像的大小始终和物体相等。 2. 请举出 2 个生活中利用平面镜的实例，以及 1 个平面镜带来不利影响的实例。 利用平面镜的实例：穿衣镜整理仪容、牙医借助平面镜观察牙齿背面、视力检查利用平面镜延长检查距离； 平面镜带来不利影响的实例：高楼外墙玻璃幕墙造成光污染、夜间行车时车内景物在前挡风玻璃成像，干扰司机视线。 【例题3】阅读短文，回答问题。 光污染及防治 光污染是指因光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响。 最常见的光污染是眩光。都市中的宾馆、饭店、写字楼等地方常用玻璃、铝合金材料装饰其外墙。这些材料能强烈的反射太阳光，使人宛如生活在镜子世界之中。另外，夜晚迎面驶来的汽车灯光，电焊、熔炉发出的弧光，专用仪器设备产生的红外线、紫外线等均会造成严重的光污染。 光污染的危害是：导致人的视力下降，白内障发病率增高；“人工白昼污染”会使人的生物节律受到破坏，产生失眠、神经衰弱等各种不适症，致使精神不振；现代舞厅 中的“彩光”污染使人眼花缭乱，发生头晕、头疼、精神紧张等症状。如果人体长期受到这些光源中紫外线的照射，还会诱发白血病等。 （1）光照射到地面发生的是___________反射，光照射到写字楼的玻璃外墙上发生的是___________反射。 （2）几种职业中，不易受到光污染危害的是（　　） A．炼钢工人 B．纺织工人 C．出租车司机 D．电焊工人 （3）请你就如何有效地预防光污染提出一条合理的建议。_____________________ 【答案】（1）漫 镜面；（2）B；（3）合理使用玻璃幕墙，采用反射率较低的材料装饰外墙 【解析】（1）[1]地面粗糙不平，光照射到地面发生漫反射。 [2]写字楼的玻璃外墙表面光滑，光照射到上面发生镜面反射。 （2）炼钢工人、电焊工人会接触到弧光，出租车司机会受到对面汽车灯光的照射，这些都属于光污染。纺织工人一般不受上述典型光污染危害。 故选B。 （3）合理使用玻璃幕墙，采用反射率较低的材料装饰外墙；在建筑物外墙种植绿色植物；对强光光源进行遮挡或定向控制等。（合理即可） 探究四、拓展：曲面镜及其应用 反射面是曲面的镜子叫做曲面镜，分为凸面镜和凹面镜两类，都遵循光的反射定律。 1. 凸面镜：反射面外凸，对光线有发散作用，能扩大视野。应用：道路转弯处的广角镜、汽车后视镜、游乐园的哈哈镜。 2. 凹面镜：反射面内凹，对光线有会聚作用，能将平行光会聚到焦点，也能将焦点处的光变成平行光射出。应用：太阳灶、手电筒的反光罩、天文望远镜的反射面。 【讨论交流】 1. 汽车的后视镜为什么用凸面镜而不用平面镜？ 凸面镜对光线有发散作用，与口径相同的平面镜相比，凸面镜的观察视野更大，能让司机看到更广阔范围的后方路况，提升行车安全性，因此汽车后视镜使用凸面镜而非平面镜。 2. 哈哈镜为什么能让人像变形？ 哈哈镜由凸面镜和凹面镜拼接组合而成：凸面镜部分成正立、缩小的虚像，凹面镜部分成正立、放大的虚像；镜面不同位置的弯曲程度不同，成像的缩放效果不同，因此最终呈现的人像会扭曲变形，产生滑稽的效果。 【例题4】有些道路的拐弯处会放一个反光镜，它是___________（选填“平面”“凸面”或“凹面”） 镜，它对光线有___________作用。太阳灶多用___________镜制成。 【答案】 凸面 发散 凹面 【解析】[1][2]道路拐弯处的反光镜主要是为了扩大视野，便于观察周围情况，它是凸面镜，凸面镜对光起到发散作用。 [3]太阳灶需要聚集光线，选凹面镜，凹面镜对光有会聚作用。 【归纳整理】 第二节 探究：平面镜成像的特点 【课堂练习】 1．某人站在平面镜前。当他走近平面镜时，会发生什么现象，下列说法中正确的是（     ） 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 【答案】D 【解析】平面镜成像中，像与物大小相等，像与物到镜面的距离相等，当这个人走近平面镜时，像的大小不变；由于他与平面镜之间的距离变小，像与平面镜之间的距离也变小，故像与人之间的距离变小。故ABC错误，D正确。 故选D。 2．洞庭湖生态越来越好，如图所示，一只白鹭正在平静的洞庭湖水面上展翅飞翔。下列说法正确的是（   ） A．水面相当于平面镜，成白鹭正立的实像 B．白鹭飞得越高，它在水中的像越小 C．河水越深，水中白鹭的像离水面越远 D．水中的像与白鹭关于水面对称 【答案】D 【解析】A．平静的水面相当于平面镜，白鹭在水中的像实际上是白鹭通过平面镜（水面）所成的虚像，平面镜利用了光的反射，故A错误； B．根据平面镜成像规律可知，像的大小与物体相同，白鹭飞得高，它在水中的像的大小仍不变，故B错误； C．物距是白鹭到水面的距离，像距是白鹭所成的像到水面的距离，二者始终相等，与水的深度无关，故C错误； D．根据平面镜成像的特点可知，像与物连线与镜面垂直且像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等，所以白鹭在水中的像与白鹭关于水面对称，故D正确。 故选D。 3．如图，在“探究平面镜成像的特点”实验中。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛距玻璃板越远，蜡烛的像就越小 B．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到蜡烛的像 C．用玻璃板代替平面镜，是为了便于确定像的位置 D．实验中蜡烛B始终无法跟像完全重合，原因是像与物不等大 【答案】C 【解析】A．蜡烛距玻璃板越远时，根据平面镜成像的特点可知，蜡烛在玻璃板中的像也会变远，蜡烛的像大小不变，故A错误； B．玻璃板中成的虚像，用光屏承接不到虚像，故B错误； C．使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不容易确定像的位置，用玻璃板时，既能成像，又能透光，便于确定出像的位置，而且能比较像与物的大小关系，故C正确； D．平面镜成像中物与像大小相等，实验中蜡烛B始终无法跟像完全重合，可能是平面镜未与水平面垂直，故D错误。 故选C。 4．小明去鞋店买鞋，竖直放置的平面镜能绕水平轴MN转动，如图所示，此时他从镜中看不到自己穿新鞋的像。为了看到新鞋的像，做法合理的是（　　） A．平面镜保持不动，小明靠近平面镜一些 B．平面镜保持不动，穿着鞋的脚抬高一些 C．平面镜保持不动，小明弯腰或下蹲一些 D．小明不动，将平面镜绕水平轴MN沿逆时针方向转动 【答案】C 【解析】要想小明从镜中看到自己穿新鞋的像，则鞋子反射的光线经过平面镜反射后必须能进入人的眼中。 由解图可以看出：平面镜保持不动，小明弯腰或下蹲一些。这样能改变人眼的位置，使鞋反射的光经平面镜反射后，反射光线可以进入人眼，可以看到镜中的鞋。 但穿着鞋的脚抬高一些、将平面镜绕水平轴MN沿逆时针方向转动，此时的入射角会变小，反射角也会变小，仍然看不到镜中鞋子的像； 平面镜保持不动，小明靠近平面镜一些。此时，鞋的像的位置也会靠近平面镜，但原来看不到鞋的像，是因为鞋反射的光经平面镜反射后，反射光线无法进入人眼。小明靠近平面镜，若反射光线仍不能进入人眼，还是看不到像。 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5．为什么通过平面镜所成的像是虚像呢?如图所示，光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点发出的，是S的像。实际上这些光并非从发出，因此将称为______。 【答案】虚像 【解析】实像是实际光线会聚形成的，可以在光屏上呈现，而虚像不是实际光线会聚得到的，没有实际光线会聚到对应像点的位置，因此称为虚像。 6．汉代的《淮南万毕术》中记载：“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣。”如图所示的装置是世界上有记载的最早的潜望镜，其中高悬的大镜是________镜，其作用为________。插秧人在大镜中成________（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】 平面 改变光的传播方向 虚像 【解析】[1][2][3]题干描述“取大镜高悬，置水盆于下，则见四邻矣”，结合图示光路及历史记载，此“大镜”为平面镜（非凸面镜或凹面镜），因只有平面镜能按反射定律准确成像并用于早期潜望原理。装置实为最早潜望雏形，核心作用是通过两次平面镜反射改变光传播方向，使观察者能在低处（如水盆旁）看到高处置镜处周围景象。据平面镜成像特点：所成的像是由反射光线反向延长线相交形成，无法用光屏承接，故为虚像；像与物大小相等、左右相反、到镜面距离相等。 7．身高1.6m的人在平面镜前2m处，平面镜高1m，则人在平面镜中的像高___________m。人和像的距离是___________m。当人逐渐向平面镜靠近时，他的像将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 1.6 4 不变 【解析】平面镜成像时，像与物大小相同，人身高是1.6m，则像高也是1.6m。 根据像与物到镜面的距离相等，人离镜2m，则像离镜2m，人与像的距离就是 像与物的大小相同，与人到镜的距离无关，当人逐渐向平面镜靠近时，他的像将不变。 8．检查视力的时候，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，如图所示。按照要求被测者到视力表的距离应该为5m，则人应坐在离视力表___________m远处，若平面镜向人靠近1m，人在镜中的像将移动___________m，视力表的像将___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 0.6 2 不变 【解析】[1]平面镜成的像与物到平面镜的距离相等，由图可知，视力表到平面镜的距离为2.8m，则视力表的像与平面镜的距离也是2.8m，人和视力表之间的距离 [2]平面镜成像中物与像到平面镜的距离相等，若平面镜向人靠近1m，物距减小1m，则人在镜中的像到平面镜的距离也将减小1m，因此人在镜中的像将移动2m。 [3]根据平面镜成像特点，像和物大小相等，可知，视力表经平面镜所成的像不变。 9．如图是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。 （1）本实验用玻璃板代替平面镜，主要是利用了玻璃板透明的特点，其好处是便于确定___________。 （2）小华在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板的后面放一根没有点燃的蜡烛B，蜡烛A、B的大小要完全相同，目的是用“蜡烛B”代替“蜡烛A”去跟“蜡烛A的像”比较大小，这样可以探究像与物体的___________关系；这种研究方法叫___________（选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”）。 （3）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，则光屏上___________（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛火焰的像，说明平面镜成的是___________（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】（1）像的位置；（2）大小 等效替代法；（3）不能 虚像 【解析】（1）该实验采用透明玻璃板代替平面镜，玻璃板是透明的，观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B，便于确定像的位置。 （2）蜡烛A、B大小完全相同，用“蜡烛B”代替“蜡烛A”去跟“蜡烛A的像”比较大小，这样可以探究像与物体的大小关系。这种用蜡烛B等效替代蜡烛A的像来进行比较的研究方法叫等效替代法。 （3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，眼睛不透过玻璃板直接观察光屏，光屏上不能呈现蜡烛A的像，这说明蜡烛A的像不是实际光线会聚而成的，平面镜成的是虚像。 10．小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时，他发现自己的像“变大”了，于是他很困惑：像的大小与物体的大小到底有什么关系呢？他用两根完全相同的荧光棒来探究平面镜成像的特点。 （1）为了使荧光棒成像更清晰，实验应在较___________（选填“暗”或“亮”）的环境中进行。 （2）如图甲所示，将玻璃板竖直放置在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板前放置荧光棒A，在玻璃板后面移动另一根荧光棒B，发现B与A的像完全重合，说明像与物的___________。 （3）多次改变荧光棒A的位置，标记物与像的位置，连接物和对应的像点，如图乙所示，由此可得出结论：___________。 （4）移去荧光棒B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏___________（选填“能”或“不能”）接收到荧光棒A的像。 【答案】（1）暗；（2）大小相等；（3）像和物到镜面的距离相等；（4）不能 【解析】（1）为了使荧光棒成像更清晰，实验应在较暗的环境中进行，因为较暗的环境下荧光棒的像会更清晰，减少周围光线的干扰。 （2）移动荧光棒B，发现B与A的像完全重合，而B与A又完全相同，说明像与物的大小相等。 （3）由图乙可知，像和物的对应位置到玻璃板的距离在数值上是相等的，由此可得出结论：像和物到镜面的距离相等。 （4）平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接，所以移去荧光棒B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏不能接收到荧光棒A的像。 11．如图所示，有一平面镜放在桌子左端，有一块橡皮掉在桌子下面S点，请画出人眼在桌子上面能通过平面镜能看到桌子底下橡皮S的光路图。 【答案】 【解析】先作出S关于平面镜的对称点，即为像点S′；连接S′与人眼，该连线与平面镜的交点为入射点，从而画出反射光线，连接S和入射点画出入射光线，据此作图。 12．如图所示，AB为车内的抬头显示器的画面内容，请你画出其通过挡风玻璃形成的像。 【答案】 【解析】先作出端点A、B关于平面镜的对称点、，用虚线连接、即为物体AB的像，据此作图。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $