3.3 平面镜成像特点（导学案）物理新教材沪粤版八年级上册

该初中物理导学案聚焦“平面镜成像特点”，涵盖平面镜定义、成像规律、实虚像区分、应用及球面镜知识。通过“照镜子”情境导入，衔接光的反射知识，以实验探究为支架，引导学生掌握成像特点及等效替代法。 以科学探究为核心，实验步骤详实（如玻璃板替代平面镜、多次测量验证规律），结合讨论交流与生活实例（潜望镜、汽车HUD系统），培养科学思维与物理观念，习题层次分明，助力学生自主学习与教师教学评估。

3.3 平面镜成像特点（导学案） 【学习目标】 1. 知道平面镜的定义，能识别生活中的平面镜实例，了解球面镜的分类与基本作用。 2. 经历 “探究平面镜成像特点” 的实验过程，掌握平面镜成像的核心规律，理解等效替代法在实验中的应用。 3. 能区分实像与虚像，明确平面镜成虚像的本质，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、生产中的常见应用，能运用成像规律解释相关的生活现象。 5. 了解凹面镜的会聚作用与凸面镜的发散作用，能举例说明两种球面镜的实际应用。 【学习重点】 1. 平面镜成像特点的实验探究与规律总结； 2. 平面镜成像的特点及虚像的概念； 3. 平面镜成像的应用与对称作图。 【学习难点】 1. 虚像的形成原理与概念理解； 2. 实验中玻璃板替代平面镜的设计原理； 3. 平面镜成像规律的实际应用与光路分析。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 反射面为光滑平面的镜子叫做______；平静的水面、抛光的金属平面都可以近似看作平面镜。 2. 探究平面镜成像特点的实验中，用______替代平面镜，目的是便于确定像的______；选取两段完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的______关系。 3. 平面镜成像的特点：像与物到镜面的距离______，像与物的大小______，像与物关于镜面______；物体通过平面镜所成的像是______像。 4. 物理学中，能够呈现在光屏上的像叫做______；不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做______。 5. 舞蹈演员利用平面镜观察和纠正动作，利用两块平面镜制成的______可以在水下观察水面上的情况，万花筒也是利用平面镜成像原理制成的。 6. 反射面是球面一部分的镜子叫做______；利用球面内表面作反射面的是______，对光有______作用；利用球面外表面作反射面的是______，对光有______作用。 7. 汽车后视镜、道路转弯处的反光镜利用的是______镜，可以扩大视野；太阳灶、手电筒的反光装置利用的是______镜，可以会聚光线。 【课堂探究】 探究一、探究平面镜成像的特点 【情境引入】我们每天照镜子时，都能在镜中看到自己的像。镜中的像和我们本人有什么关系？像的大小、位置和物体有怎样的联系？今天我们通过实验来探究平面镜成像的规律。 实验探究：探究平面镜成像的特点 【实验目的】探究平面镜成像时，像的位置、大小与物体的位置、大小的关系。 【实验器材】玻璃板、白纸、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、火柴 【实验步骤】 1. 在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖直架在白纸上，标记出玻璃板的位置。 2. 点燃玻璃板前的蜡烛 A，缓慢移动玻璃板后的蜡烛 B，直到蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合，此时蜡烛 B 看起来仿佛也被点燃，分别标记蜡烛 A、B 的位置。 3. 用刻度尺测量物距（蜡烛 A 到玻璃板的距离）和像距（蜡烛 B 到玻璃板的距离），记录数据。 4. 多次改变蜡烛 A 的位置，重复上述实验，记录多组物距与像距数据。 5. 移走蜡烛 B，将光屏放在像的位置，直接观察光屏，判断光屏上能否呈现蜡烛的像。 【实验现象与结论】 1. 蜡烛 B 总能与蜡烛 A 的像完全重合，说明像与物的大小相等。 2. 多次测量发现，物距始终等于像距，说明像与物到镜面的距离相等。 3. 连接物与像的对应点，连线与玻璃板垂直，说明像与物关于镜面对称。 4. 光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。 【方法总结】本实验运用了等效替代法： • 用玻璃板替代平面镜：玻璃板既能反射光成像，又能透光看到后方的蜡烛，便于确定像的位置。 • 用完全相同的蜡烛 B 替代蜡烛 A 的像：便于直观比较像与物的大小关系。 【讨论交流】 1. 实验中为什么要使用玻璃板而不是平面镜？ 2. 实验时如果玻璃板没有竖直放置，会出现什么问题？ 3. 有同学认为 “物体离平面镜越近，所成的像越大”，这种说法对吗？请说明理由。 4. 为什么实验要多次改变物体位置，测量多组数据？ 【例题1】小红同学利用一面镀膜的透光玻璃、白纸板和两支蜡烛做“探究平面镜成像的特点”实验。 （1）小红在水平桌面上铺上白纸板，然后_________放置了一块镀膜玻璃板作为平面镜做实验； （2）如图甲所示为实验中的某个场景，实验时，小红同学首先要确定好蜡烛C的位置，然后应移动图中蜡烛_________（填字母），直到看上去它跟先确定位置的蜡烛的像完全重合； （3）如图乙所示，小红将镀膜玻璃、白纸板的位置对调，用激光笔探究光的反射定律。 ①小红在白纸板ENF上可以看到入射光线和反射光线，左侧墙壁上可以看到光点，若将白纸板的左半部分EN向后折，则在墙壁_________（填“能”或“不能”）看到光点； ②壁光点下方有一个目标点，若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标点，以下操作可行的是_________。 A．平面镜竖直向上移动 B．平面镜水平向左移动 C．平面镜绕入射点逆时针旋转一定角度 D．入射点不变，入射光线顺时针转动一定角度 探究二、实像与虚像 【核心梳理】 1. 实像：由实际光线会聚而成，能够呈现在光屏上的像。实例：小孔成像、照相机所成的像、投影仪所成的像。 2. 虚像：由实际光线的反向延长线会聚而成，不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察到的像。实例：平面镜成的像、放大镜成的正立放大的像。 3. 平面镜成像的本质：物体发出的光射到平面镜上发生反射，反射光线进入人眼；人眼逆着反射光线的方向看去，会觉得光线是从镜子后方的 “像” 发出的，这个像并非实际光线会聚而成，因此是虚像。 【讨论交流】 1. 小孔成像成的是实像还是虚像？请说明判断依据。 2. 站在岸边时，我们能看到水中的 “鱼”，也能看到水中树木的 “倒影”，这两个像分别是实像还是虚像？ 【例题2】“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。 【例题3】（多选题）关于实像和虚像的下列说法中正确的是（　　） A．虚像能用眼睛直接观察到，但不能呈现在屏上 B．实像能呈现在屏上，但不能用眼睛直接观察到 C．实像是由于光线会聚而成，能用照相机拍照 D．虚像不是光线会聚而成，不能用照相机拍照 探究三、平面镜的应用 【核心梳理】平面镜在生活中的应用主要分为两类： 1. 利用平面镜成像 实例：日常使用的穿衣镜、舞蹈练功房的墙面镜、牙医检查牙齿时用的小平面镜，都是利用平面镜成像来辅助观察。 2. 利用平面镜改变光路 实例： 潜望镜：由两块与水平方向成 45° 角的平行平面镜组成，光线经过两次反射后改变传播方向，实现从水下观察水面上方的景物。 万花筒：由多块平面镜组合而成，光线在镜间多次反射，形成对称的彩色图案。 【讨论交流】 1. 请简述潜望镜的工作原理。 2. 检查视力时，常利用平面镜节省空间。若视力表距离平面镜 3m，要求人眼与视力表的像相距 5m，那么人应该站在平面镜前多远的位置？ 【例题4】阅读短文，回答问题。 汽车平视显示系统 汽车行驶时，驾驶员的视线始终要观察前方区域，当需要观察仪表盘上的信息时，驾驶员的注意力会短暂地转移到仪表盘上，如果此时前方出现异常情况，驾驶员可能无法及时采取措施，为了解决这个问题，工程师设计了一种平视显示系统。汽车平视显示系统又叫挡风玻璃仪表显示系统，平视显示系统的显示器放置在中控台上，它能把仪表的主要信息映射在驾驶者前方的挡风玻璃上（如图甲所示），驾驶员通过挡风玻璃就可以同时看到前方路况和行驶信息。 （1）挡风玻璃所成的显示器的像，是光的___________（填“折射”或“反射”）形成的； （2）通过挡风玻璃看到的像和玻璃的夹角___________显示器和挡风玻璃的夹角（填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）如图乙所示，若驾驶员发现挡风玻璃所成的像位置偏低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向___________（填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； （4）平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像容易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的___________。 探究四、球面镜 —— 凹面镜与凸面镜 【情境引入】除了平面镜，生活中还有很多曲面的镜子，比如汽车后视镜、不锈钢勺子，它们成像的效果和平面镜不同，这就是球面镜。 【核心梳理】 1. 球面镜：反射面是球面一部分的镜子，分为凹面镜和凸面镜两类。 2. 凹面镜 ￮ 特点：反射面为球面的内表面，对光线有会聚作用。 ￮ 应用：太阳灶（会聚太阳光加热物体）、手电筒与汽车大灯的反光碗（会聚光线形成平行光束）、天文望远镜的反光镜。 3. 凸面镜 ￮ 特点：反射面为球面的外表面，对光线有发散作用，成正立、缩小的虚像，可以扩大观察视野。 ￮ 应用：汽车的后视镜、马路转弯处的道路反光镜。 4. 拓展：哈哈镜的镜面是凹凸不平的曲面，不同区域分别相当于凹面镜和凸面镜，因此会形成扭曲变形的滑稽像。 【讨论交流】 1. 汽车的后视镜为什么选用凸面镜而不用平面镜？ 2. 用不锈钢勺子的凹面和凸面分别照自己，看到的像有什么不同？分别对应哪种球面镜？ 【例题5】如图所示，学校车库的出口位置是一处交通拐点，设立有一块镜子——街道拐角镜，通过镜子可以扩大视野，加强校园交通安全。这种镜面，物理学上称之为 镜，它的成像原理是光的 。 【归纳整理】 3.3 平面镜成像特点 【课堂练习】 1．某同学探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上 放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定 的位置； （2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是 像； （3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的 。 2．利用刻度尺和图中的实验装置探究平面镜成像的特点。 （1）实验中用玻璃板作为平面镜便于确定 。选两支外形相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的 关系； （2）点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。移动蜡烛A，多做几次实验，用直线把每次实验中蜡烛A和蜡烛B在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较像与物到玻璃板的距离是否 ； （3）实验时用光屏代替蜡烛B，眼睛直接观察光屏，光屏上 （选填“有”或“没有”）蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。 3．学习了光学知识后，小杜对有关探究实验进行了回顾和思考： （1）如图甲所示是“探究光的反射规律”的装置：将一张可以沿ON折转的白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上，让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点，可在ABCD平面内看到反射光线，实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，另一个目的是探究 ； （2）为了探究反射角与入射角的大小关系，应进行的操作是 （选填选项字母）； A．改变纸板与平面镜的夹角 B．沿ON向后转动纸板F C．多次改变光线入射的角度，并测量对应反射角和入射角的大小 （3）如图乙所示，在探究“平面镜成像特点”的实验中。当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小 （选填“变小”“变大”或“不变”）； （4）实验时，将玻璃板向右平移一段距离，则看到蜡烛A的像的位置 （选填“向左移动”“向右移动”或“不变”）； （5）将蜡烛A取走，正立放置一电子手表在该位置，从平面镜中看到的时间如图丙所示，则实际时间是 。 4．一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（　　） A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去 C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在 5．如图甲，汽车抬头显示又叫汽车平视显示系统（Head-UpDisplay），简称HUD。如图乙所示，显示器上行车数据通过挡风玻璃成像在驾驶员正前方，让驾驶员尽量做到不低头就能看到重要的驾驶信息。则下列说法正确的是（　　） A．挡风玻璃中所成的像是实像 B．挡风玻璃中所成的像原理是光的折射 C．水平移动显示器的位置，挡风玻璃中像的大小发生变化 D．挡风玻璃与水平面成时，水平显示器中数据通过挡风玻璃所成的像竖直 6．身高为1.76m的小明位于平面镜前3m处，像与小明的距离是 m，如果小明向镜面方向前进1m，则小明在镜中的像的高度 1.76m（选填“大于”、“等于”或“小于”），小明发现从教室的不同方向都能看到黑板上的粉笔字，是因为光发生了 反射的缘故（选填“镜面”或“漫”）。 7．在图中作出物体所成的像。 8．开封被誉为“北方水城”，每到夏日，荷花绽放，为炎炎夏日增添了诗意和清凉。“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示，请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中点表示水中“蜻蜓”的位置。 9．下列说法中正确的是（　　） A．汽车的车头灯是用平面镜 B．汽车的观后镜是用凸面镜 C．太阳灶用的是凸面镜 D．牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用凹面镜 10．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： 。 【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 $ 3.3 平面镜成像特点（导学案） 【学习目标】 1. 知道平面镜的定义，能识别生活中的平面镜实例，了解球面镜的分类与基本作用。 2. 经历 “探究平面镜成像特点” 的实验过程，掌握平面镜成像的核心规律，理解等效替代法在实验中的应用。 3. 能区分实像与虚像，明确平面镜成虚像的本质，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、生产中的常见应用，能运用成像规律解释相关的生活现象。 5. 了解凹面镜的会聚作用与凸面镜的发散作用，能举例说明两种球面镜的实际应用。 【学习重点】 1. 平面镜成像特点的实验探究与规律总结； 2. 平面镜成像的特点及虚像的概念； 3. 平面镜成像的应用与对称作图。 【学习难点】 1. 虚像的形成原理与概念理解； 2. 实验中玻璃板替代平面镜的设计原理； 3. 平面镜成像规律的实际应用与光路分析。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 反射面为光滑平面的镜子叫做平面镜；平静的水面、抛光的金属平面都可以近似看作平面镜。 2. 探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板替代平面镜，目的是便于确定像的位置；选取两段完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的大小关系。 3. 平面镜成像的特点：像与物到镜面的距离相等，像与物的大小相等，像与物关于镜面对称；物体通过平面镜所成的像是虚像。 4. 物理学中，能够呈现在光屏上的像叫做实像；不能呈现在光屏上、只能用眼睛观察到的像叫做虚像。 5. 舞蹈演员利用平面镜观察和纠正动作，利用两块平面镜制成的潜望镜可以在水下观察水面上的情况，万花筒也是利用平面镜成像原理制成的。 6. 反射面是球面一部分的镜子叫做球面镜；利用球面内表面作反射面的是凹面镜，对光有会聚作用；利用球面外表面作反射面的是凸面镜，对光有发散作用。 7. 汽车后视镜、道路转弯处的反光镜利用的是凸面镜，可以扩大视野；太阳灶、手电筒的反光装置利用的是凹面镜，可以会聚光线。 【课堂探究】 探究一、探究平面镜成像的特点 【情境引入】我们每天照镜子时，都能在镜中看到自己的像。镜中的像和我们本人有什么关系？像的大小、位置和物体有怎样的联系？今天我们通过实验来探究平面镜成像的规律。 实验探究：探究平面镜成像的特点 【实验目的】探究平面镜成像时，像的位置、大小与物体的位置、大小的关系。 【实验器材】玻璃板、白纸、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、火柴 【实验步骤】 1. 在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖直架在白纸上，标记出玻璃板的位置。 2. 点燃玻璃板前的蜡烛 A，缓慢移动玻璃板后的蜡烛 B，直到蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合，此时蜡烛 B 看起来仿佛也被点燃，分别标记蜡烛 A、B 的位置。 3. 用刻度尺测量物距（蜡烛 A 到玻璃板的距离）和像距（蜡烛 B 到玻璃板的距离），记录数据。 4. 多次改变蜡烛 A 的位置，重复上述实验，记录多组物距与像距数据。 5. 移走蜡烛 B，将光屏放在像的位置，直接观察光屏，判断光屏上能否呈现蜡烛的像。 【实验现象与结论】 1. 蜡烛 B 总能与蜡烛 A 的像完全重合，说明像与物的大小相等。 2. 多次测量发现，物距始终等于像距，说明像与物到镜面的距离相等。 3. 连接物与像的对应点，连线与玻璃板垂直，说明像与物关于镜面对称。 4. 光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。 【方法总结】本实验运用了等效替代法： • 用玻璃板替代平面镜：玻璃板既能反射光成像，又能透光看到后方的蜡烛，便于确定像的位置。 • 用完全相同的蜡烛 B 替代蜡烛 A 的像：便于直观比较像与物的大小关系。 【讨论交流】 1. 实验中为什么要使用玻璃板而不是平面镜？ 平面镜不透明，只能成像，无法看到镜子后方的物体，不能确定像的具体位置；而玻璃板既能反射光形成物体的像，又能透光，让我们看到玻璃板后方的蜡烛，便于准确确定像的位置，同时也能直观比较像与物的大小关系，因此实验中选用玻璃板而非平面镜。 2. 实验时如果玻璃板没有竖直放置，会出现什么问题？ 如果玻璃板没有竖直放置（发生倾斜），蜡烛 A 所成的像会偏高或偏低，此时无论怎样移动玻璃板后的蜡烛 B，都无法让蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合，无法完成像与物大小、位置关系的探究。 3. 有同学认为 “物体离平面镜越近，所成的像越大”，这种说法对吗？请说明理由。 这种说法不对。根据平面镜成像特点，像与物的大小始终相等，像的大小只由物体本身的大小决定，和物体到平面镜的距离无关。我们感觉物体靠近镜子时像 “变大”，是视觉上的近大远小错觉，并非像的实际大小发生了改变。 4. 为什么实验要多次改变物体位置，测量多组数据？ 多次改变物体位置、测量多组数据，是为了避免实验结论的偶然性，总结出普遍规律，确保 “像与物到镜面距离相等、大小相等” 的结论适用于所有情况，而不是单次实验的特殊结果。 【例题1】小红同学利用一面镀膜的透光玻璃、白纸板和两支蜡烛做“探究平面镜成像的特点”实验。 （1）小红在水平桌面上铺上白纸板，然后_________放置了一块镀膜玻璃板作为平面镜做实验； （2）如图甲所示为实验中的某个场景，实验时，小红同学首先要确定好蜡烛C的位置，然后应移动图中蜡烛_________（填字母），直到看上去它跟先确定位置的蜡烛的像完全重合； （3）如图乙所示，小红将镀膜玻璃、白纸板的位置对调，用激光笔探究光的反射定律。 ①小红在白纸板ENF上可以看到入射光线和反射光线，左侧墙壁上可以看到光点，若将白纸板的左半部分EN向后折，则在墙壁_________（填“能”或“不能”）看到光点； ②壁光点下方有一个目标点，若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标点，以下操作可行的是_________。 A．平面镜竖直向上移动 B．平面镜水平向左移动 C．平面镜绕入射点逆时针旋转一定角度 D．入射点不变，入射光线顺时针转动一定角度 【答案】     竖直     A     能     CD 【解析】（1）[1]小红在水平桌面上铺上白纸板，然后竖直放置了一块镀膜玻璃板作为平面镜做实验。 （2）[2]实验时，小红同学首先要确定好玻璃板前面的蜡烛，即图中蜡烛C，根据等效替代法，只需在玻璃板后移动未点燃的蜡烛A直至与C的像重合。 （3）[3]反射光线、入射光线和法线在同一平面上，小红在白纸板ENF上可以看到入射光线和反射光线，左侧墙壁上可以看到光点，若将白纸板的左半部分EN向后折，则在墙壁仍能看到光点。 [4]A．将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光线方向不变，入射点向右移动，则反射光线也向右移动，光斑会向上移动，不能射中墙上目标，故A不符合题意； B．将平面镜水平向左移动一段距离，入射光线不变，则反射光线也不会改变，光斑不会移动，不能射中墙上目标，故B不符合题意； C．将平面镜绕入射点逆时针转动一定角度，入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，光斑会向下移动，能射中墙上目标，故C符合题意； D．入射点不变，入射光线顺时针转动一定角度，入射角变大，根据反射角等于入射角可知，反射角也随之变大，光斑会向下移动，能射中墙上目标，故D符合题意。 故选CD。 探究二、实像与虚像 【核心梳理】 1. 实像：由实际光线会聚而成，能够呈现在光屏上的像。实例：小孔成像、照相机所成的像、投影仪所成的像。 2. 虚像：由实际光线的反向延长线会聚而成，不能呈现在光屏上，只能用眼睛观察到的像。实例：平面镜成的像、放大镜成的正立放大的像。 3. 平面镜成像的本质：物体发出的光射到平面镜上发生反射，反射光线进入人眼；人眼逆着反射光线的方向看去，会觉得光线是从镜子后方的 “像” 发出的，这个像并非实际光线会聚而成，因此是虚像。 【讨论交流】 1. 小孔成像成的是实像还是虚像？请说明判断依据。 小孔成像是实像。判断依据：小孔成像是由实际光线沿直线传播、会聚而成的，能够呈现在光屏上，符合实像的定义。 2. 站在岸边时，我们能看到水中的 “鱼”，也能看到水中树木的 “倒影”，这两个像分别是实像还是虚像？ 看到水中的 “鱼”，是光的折射形成的虚像；水中树木的 “倒影”，是光的反射（平面镜成像）形成的虚像。二者都不能呈现在光屏上，本质都是虚像。 【例题2】“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。 【答案】 反射 虚 5 【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。 【例题3】（多选题）关于实像和虚像的下列说法中正确的是（　　） A．虚像能用眼睛直接观察到，但不能呈现在屏上 B．实像能呈现在屏上，但不能用眼睛直接观察到 C．实像是由于光线会聚而成，能用照相机拍照 D．虚像不是光线会聚而成，不能用照相机拍照 【答案】AC 【解析】A．是否能用光屏承接是实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接，虚像承接不到。虚像能用眼睛直接观察到，故A正确； B．实像能呈现在光屏上，也能用眼睛直接观察，故B错误； CD．实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的，实像可以拍照，虚像也可以拍照，故C正确，D错误。 故选AC。 探究三、平面镜的应用 【核心梳理】平面镜在生活中的应用主要分为两类： 1. 利用平面镜成像 实例：日常使用的穿衣镜、舞蹈练功房的墙面镜、牙医检查牙齿时用的小平面镜，都是利用平面镜成像来辅助观察。 2. 利用平面镜改变光路 实例： 潜望镜：由两块与水平方向成 45° 角的平行平面镜组成，光线经过两次反射后改变传播方向，实现从水下观察水面上方的景物。 万花筒：由多块平面镜组合而成，光线在镜间多次反射，形成对称的彩色图案。 【讨论交流】 1. 请简述潜望镜的工作原理。 潜望镜内部装有两块互相平行、且均与水平方向成 45° 角的平面镜。水面上方景物反射的光线射到上方的平面镜上，发生第一次反射，沿竖直向下的方向传播；光线再射到下方的平面镜上，发生第二次反射，沿水平方向射入观察者眼中，从而让水下的人可以观察到水面上方的景物。 2. 检查视力时，常利用平面镜节省空间。若视力表距离平面镜 3m，要求人眼与视力表的像相距 5m，那么人应该站在平面镜前多远的位置？ 解：根据平面镜成像特点，视力表距平面镜 3m，则视力表的像到平面镜的距离也为 3m。 要求人眼与视力表的像相距 5m，因此人到平面镜的距离为 答：人应该站在平面镜前 2m 的位置。 【例题4】阅读短文，回答问题。 汽车平视显示系统 汽车行驶时，驾驶员的视线始终要观察前方区域，当需要观察仪表盘上的信息时，驾驶员的注意力会短暂地转移到仪表盘上，如果此时前方出现异常情况，驾驶员可能无法及时采取措施，为了解决这个问题，工程师设计了一种平视显示系统。汽车平视显示系统又叫挡风玻璃仪表显示系统，平视显示系统的显示器放置在中控台上，它能把仪表的主要信息映射在驾驶者前方的挡风玻璃上（如图甲所示），驾驶员通过挡风玻璃就可以同时看到前方路况和行驶信息。 （1）挡风玻璃所成的显示器的像，是光的___________（填“折射”或“反射”）形成的； （2）通过挡风玻璃看到的像和玻璃的夹角___________显示器和挡风玻璃的夹角（填“大于”、“小于”或“等于”）； （3）如图乙所示，若驾驶员发现挡风玻璃所成的像位置偏低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向___________（填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； （4）平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像容易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的___________。 【答案】     反射     等于     远离     厚度 【解析】（1）[1]挡风玻璃相当于平面镜，显示器的像是由于光的反射形成的虚像。 （2）[2]根据光的反射过程中，反射角等于入射角可知，通过挡风玻璃看到的像和玻璃的夹角等于显示器和挡风玻璃的夹角。 （3）[3]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向远离挡风玻璃。 （4）[4]挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，所以能形成两个像，形成重影。 探究四、球面镜 —— 凹面镜与凸面镜 【情境引入】除了平面镜，生活中还有很多曲面的镜子，比如汽车后视镜、不锈钢勺子，它们成像的效果和平面镜不同，这就是球面镜。 【核心梳理】 1. 球面镜：反射面是球面一部分的镜子，分为凹面镜和凸面镜两类。 2. 凹面镜 ￮ 特点：反射面为球面的内表面，对光线有会聚作用。 ￮ 应用：太阳灶（会聚太阳光加热物体）、手电筒与汽车大灯的反光碗（会聚光线形成平行光束）、天文望远镜的反光镜。 3. 凸面镜 ￮ 特点：反射面为球面的外表面，对光线有发散作用，成正立、缩小的虚像，可以扩大观察视野。 ￮ 应用：汽车的后视镜、马路转弯处的道路反光镜。 4. 拓展：哈哈镜的镜面是凹凸不平的曲面，不同区域分别相当于凹面镜和凸面镜，因此会形成扭曲变形的滑稽像。 【讨论交流】 1. 汽车的后视镜为什么选用凸面镜而不用平面镜？ 凸面镜对光线有发散作用，能成正立、缩小的虚像，可以大幅扩大观察视野，让司机看到更大范围的后方路况；而平面镜的视野范围有限，无法满足行车安全的观察需求，因此汽车后视镜选用凸面镜。 2. 用不锈钢勺子的凹面和凸面分别照自己，看到的像有什么不同？分别对应哪种球面镜？ 用勺子凹面（凹面镜）照自己时，会看到倒立的像（近距离观察时为正立放大的像）；用勺子凸面（凸面镜）照自己时，始终看到正立、缩小的像，且视野范围更大。勺子的凹面对应凹面镜，凸面对应凸面镜；汽车后视镜、道路反光镜的成像效果与勺子的凸面相似。 【例题5】如图所示，学校车库的出口位置是一处交通拐点，设立有一块镜子——街道拐角镜，通过镜子可以扩大视野，加强校园交通安全。这种镜面，物理学上称之为 镜，它的成像原理是光的 。 【答案】 凸面 反射 【解析】[1]图中镜子中间向外凸起，称为凸面镜，可以发散光线，从而扩大视野。 [2]凸面镜的成像原理是光的反射。 【归纳整理】 3.3 平面镜成像特点 【课堂练习】 1．某同学探究平面镜成像的特点。 （1）如图（a），在水平桌面上铺一张纸，纸上 放置一块手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜，这样做便于确定 的位置； （2）将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小 。在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是 像； （3）如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的 。 【答案】 竖直 像 相等 虚 甲 【解析】（1）[1] 探究平面镜成像的特点时，为使得像成在桌面上，手机钢化膜（薄透明板）作为平面镜应竖直放置在水平桌面上。 [2] 选取手机钢化膜作为平面镜，是因为手机钢化膜不但反射光成虚像，还能透光看到后面的物体，便于确定像的位置。 （2）[3] 将一个蓝色长尾票夹（型号：5#）放在钢化膜前，将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置，若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合，则说明平面镜所成的像与物的大小相等，用到了等效替代法。 [4] 实像能用光屏承接，虚像不能，在像的位置放一个光屏，若光屏承接不到像，则说明所成的是虚像。 （3）[5] 平面镜成正立、等大的虚像，所以如图（b），将蓝色票夹放在纸上，在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到的是图（c）中的甲。 2．利用刻度尺和图中的实验装置探究平面镜成像的特点。 （1）实验中用玻璃板作为平面镜便于确定 。选两支外形相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的 关系； （2）点燃蜡烛A，并移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像重合。移动蜡烛A，多做几次实验，用直线把每次实验中蜡烛A和蜡烛B在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，比较像与物到玻璃板的距离是否 ； （3）实验时用光屏代替蜡烛B，眼睛直接观察光屏，光屏上 （选填“有”或“没有”）蜡烛A的像，说明平面镜成的是虚像。 【答案】 像的位置 大小 相等 没有 【解析】（1）[1]选用玻璃板可以既看到蜡烛B，由能同时看到蜡烛A的像，便于确定像的位置。 [2]选两支外形相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系，运用了等效替代法。 （2）[3]多次测量像距与物距是为了比较像与物到玻璃板的距离是否相等，得到像距等于物距的普遍规律。 （3）[4]平面镜成虚像，故蜡烛A的像光屏无法承接，光屏上没能看到像。 3．学习了光学知识后，小杜对有关探究实验进行了回顾和思考： （1）如图甲所示是“探究光的反射规律”的装置：将一张可以沿ON折转的白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上，让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点，可在ABCD平面内看到反射光线，实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，另一个目的是探究 ； （2）为了探究反射角与入射角的大小关系，应进行的操作是 （选填选项字母）； A．改变纸板与平面镜的夹角 B．沿ON向后转动纸板F C．多次改变光线入射的角度，并测量对应反射角和入射角的大小 （3）如图乙所示，在探究“平面镜成像特点”的实验中。当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小 （选填“变小”“变大”或“不变”）； （4）实验时，将玻璃板向右平移一段距离，则看到蜡烛A的像的位置 （选填“向左移动”“向右移动”或“不变”）； （5）将蜡烛A取走，正立放置一电子手表在该位置，从平面镜中看到的时间如图丙所示，则实际时间是 。 【答案】 竖直 入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内 C 不变 不变 15∶01 【解析】（1）[1][2]在探究光的反射规律时，将白色硬纸板垂直放置在平面镜上，这样可以使反射光线和入射光线在硬纸板上呈现；实验中使用可折转的硬纸板，除了能呈现光路外，通过向后折硬纸板，此时入射光线所在的平面和承接反射光线的平面不在同一平面，可以通过观察现象来探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。 （2）[3]在探究反射角与入射角的大小关系时，为了得出普遍的规律，应多次改变入射角的大小，并测量对应反射角和入射角的大小，这样才能避免结论的偶然性。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （3）[4]根据平面镜成像特点：物与像大小相等，物与像到平面镜的距离相等，因此当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变。 （4）[5]平面镜所成的像与物大小相等，像与物关于平面镜对称，实验时，将玻璃板向右平移一段距离，因蜡烛的位置不变，则看到蜡烛A的像的位置不变。 （5）[6]平面镜所成的像与物关于平面镜对称，因此实际时间是15：01。 4．一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方，它向下看，看到下方有一个与自己相同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（　　） A．“同伴”向它迎来 B．“同伴”离它而去 C．“同伴”逐渐变小 D．“同伴”真实存在 【答案】A 【解析】当一只小蜜蜂悬停在平静的湖面上方时，湖面就相当于一个平面镜，平面镜成像特点是像与物体大小相等，像到镜的距离等于物体到镜的距离，所成的像是虚像。当小蜜蜂飞向湖面迎接“同伴”时，物距变小，像距也跟着变小，但像的大小不变。所以在此过程中，“同伴”向它迎来，大小不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．如图甲，汽车抬头显示又叫汽车平视显示系统（Head-UpDisplay），简称HUD。如图乙所示，显示器上行车数据通过挡风玻璃成像在驾驶员正前方，让驾驶员尽量做到不低头就能看到重要的驾驶信息。则下列说法正确的是（　　） A．挡风玻璃中所成的像是实像 B．挡风玻璃中所成的像原理是光的折射 C．水平移动显示器的位置，挡风玻璃中像的大小发生变化 D．挡风玻璃与水平面成时，水平显示器中数据通过挡风玻璃所成的像竖直 【答案】D 【解析】A．挡风玻璃相当于平面镜，平面镜所成的像是虚像，故A错误； B．平面镜成像是利用了光的反射，故B错误； C．平面镜所成的像与物体大小始终相等，所以水平移动显示器的位置，挡风玻璃中像的大小不发生变化，故C错误； D．由于像和物关于镜面对称，当挡风玻璃与水平面夹角为45°时，水平显示器中数据通过挡风玻璃成垂直于水平面的像， 故D正确。 故选D。 6．身高为1.76m的小明位于平面镜前3m处，像与小明的距离是 m，如果小明向镜面方向前进1m，则小明在镜中的像的高度 1.76m（选填“大于”、“等于”或“小于”），小明发现从教室的不同方向都能看到黑板上的粉笔字，是因为光发生了 反射的缘故（选填“镜面”或“漫”）。 【答案】 6 等于 漫 【解析】[1]平面镜所成的像和物体到平面镜间距离相等，当小明站在竖直平面镜前3m处时，镜中所成的像与平面镜之间的距离为3m，则小明与像之间的距离为3m+3m=6m [2]平面镜所成的像始终与物体大小相等，所以小明向镜面移近1m时，他的像高不变，仍然等于1.76m。 [3]小明能从教室的不同方向看到黑板上的粉笔字，是因为黑板表面粗糙，光照射在黑板上反射到不同方向，因此发生了漫反射。 7．在图中作出物体所成的像。 【答案】 【解析】根据平面成像特点，分别作出物体的对称点、，用虚线连接和即为物体在平面镜中的像，如图： 8．开封被誉为“北方水城”，每到夏日，荷花绽放，为炎炎夏日增添了诗意和清凉。“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”描述的画面如图甲所示，请在图乙中画出光从蜻蜓经水面反射后进入人眼的光路图，其中点表示水中“蜻蜓”的位置。 【答案】 【解析】由题意知，是蜻蜓在水中的像，此时的水面相当于平面镜。连接与眼睛的直线，直线与水面的交点为入射点，入射点到眼睛的光线为反射光线，过作水面的垂线，据平面镜的成像特点，像与物到镜面的距离相等，作出A点，即蜻蜓所在的位置，连接入射点与A点，这条线即为入射光线，如图所示： 9．下列说法中正确的是（　　） A．汽车的车头灯是用平面镜 B．汽车的观后镜是用凸面镜 C．太阳灶用的是凸面镜 D．牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用凹面镜 【答案】B 【解析】A．车头灯内的反射面是凹面镜，可以将灯发出的光线变为平行光线射出，故A错误； B．汽车的观后镜是凸面镜，可以起到扩大视野的目的，故B正确； C．太阳灶用的是凹面镜，故C错误； D．牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用平面镜，故D错误。 故选B。 10．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： 。 【答案】 凹面镜 会聚 点火装置 【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。 【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 $