3.3平面镜成像(举一反三·讲义)物理新教材沪粤版八年级上册
2026-08-26
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“平面镜成像”核心知识点,系统梳理成像特点(等大、等距、垂直、虚像)、原理(光的反射)及应用(成像、改变光路),并延伸至球面镜知识。通过情景导入引发思考,实验探究构建规律,知识归纳形成体系,搭建从现象到本质再到应用的学习支架。
该资料以科学探究为核心,设计“蜡烛A、B重合”实验培养学生证据意识与实验能力,通过“等大、等距”模型建构深化科学思维。结合照镜子、视力表等生活实例落实物理观念,课中辅助教师实验教学,课后作业覆盖选择、填空、作图等题型,助力学生查漏补缺,巩固知识。
内容正文:
3.3 平面镜成像
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
情景导入
当你照镜子时,镜中会出现一个一模一样的"你"。这个"你"是真的存在吗?为什么你在镜前举起右手,镜中的"你"却举起了左手?为什么平静的水面能映出岸边的树木和天空的云朵?这些奇妙的现象都与平面镜成像有关。平面镜成的像有什么特点?像的位置在哪里?像与物体大小有什么关系?本节课我们将通过实验探究平面镜成像的规律,并学习它在生活中的应用。知识归纳
【知识点1 平面镜成像的特点】
1.平面镜:反射面是光滑平整的镜面,叫做平面镜。平静的水面、光滑的金属表面等都可看作平面镜。
2.实验探究:平面镜成像的特点
实验装置:在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板(代替平面镜),在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后放一支完全相同但未点燃的蜡烛B,移动B的位置,直到从玻璃板前不同位置看去,B都与A的像完全重合。
实验过程:
(1)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,观察玻璃板后面的像;
(2)拿另一支完全相同的未点燃蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到从各个方向看B都与A的像完全重合(确定像的位置);
(3)用笔标记A、B的位置以及玻璃板的位置,连接AA′,用刻度尺测量物距和像距;
(4)多次改变蜡烛A的位置,重复上述实验。
实验现象与结论:
(1)B与A的像完全重合 → 说明像与物大小相等;
(2)多次测量,像距始终等于物距 → 说明像与物到镜面的距离相等;
(3)连接物和像的对应点,连线与镜面垂直 → 说明像与物的连线与镜面垂直;
(4)在玻璃板后面放置光屏,光屏上接收不到像 → 说明平面镜成的是虚像。
3.平面镜成像特点(可简记为"等大、等距、垂直、虚像"):
(1)像与物体的大小相等;
(2)像与物体到镜面的距离相等;
(3)像与物体的连线与镜面垂直;
(4)平面镜成的是正立的虚像。
数学表述:像与物关于镜面对称。
4.虚像的概念:由反射光线的反向延长线会聚而成的像,不是实际光线会聚形成的,因此光屏不能承接。人眼看到虚像,是因为进入眼睛的反射光线好像是从虚像位置发出的。
题型1:平面镜成像特点的判断
【例1】(2025·四川成都·期末)小芳站在平面镜前1m处,她看到镜中自己的像。下列说法正确的是( )
A.像到镜面的距离为1m
B.像到小芳的距离为1m
C.像比小芳小
D.像是倒立的
【答案】A
【详解】平面镜成像时,像与物到镜面距离相等,小芳到镜面1m,像到镜面也为1m,A正确;像到小芳的距离为1m+1m=2m,B错误;像与物大小相等,C错误;平面镜成的是正立的虚像,D错误。故选A。
【变式1-1】(2026·湖北武汉·模拟)小明身高1.6m,站在竖直放置的平面镜前1.5m处,他在镜中的像高为________m,像到镜面的距离为________m。
【答案】1.6 1.5
【详解】平面镜成像时,像与物体大小相等,所以像高为1.6m;像与物到镜面距离相等,物距为1.5m,所以像距也为1.5m。
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏南京·期末)检查视力时,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视力表的像。视力表到平面镜的距离为2.7m,人到视力表的距离为0.4m,则视力表的像到人的距离为________m。
【答案】5
【详解】视力表到镜面距离为2.7m,则视力表的像到镜面距离也为2.7m。人到视力表的距离为0.4m,则人到镜面距离为2.7m-0.4m=2.3m,所以视力表的像到人的距离为2.7m+2.3m=5m。
题型2:平面镜成像作图
【例2】(25-26八年级上·安徽合肥·期中)根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜MN中的像A′B′。
【答案】见下图
【详解】分别过A、B两点作镜面MN的垂线(用虚线),并延长至镜面另一侧,使A′到镜面的距离等于A到镜面的距离(即A与A′关于镜面对称),标出等距符号,B′同理。连接A′B′,用虚线表示虚像,即为物体AB的像。
【变式2-1】(24-25八年级上·广东广州·期中)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
【答案】见右图。
【详解】画出牙齿关于镜面的对称点即为牙齿在平面镜中所成的像,标出垂直符号和等距符号,连接像点和眼睛的直线与平面镜的交点即为入射点,连接入射点和眼睛并标上箭头为反射光线,连接牙齿和入射点标上箭头即为入射光线,如图。
题型3:平面镜成像的动态问题
【例3】(2025·山东济南·期末)人站在平面镜前,当他走近平面镜时,镜中像的大小________(选填"变大"、"变小"或"不变"),像到人的距离________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
【答案】不变 变小
【详解】平面镜成像大小始终等于物体大小,与人到镜面距离无关,所以像大小不变;人走近时,物距减小,像距也减小,像到人的距离=物距+像距=2倍物距,故变小。
【变式3-1】(2026·湖南长沙·一模)一只小鸟在离平静湖面5m高的空中飞行,湖深3m,则小鸟在湖中的像到水面的距离为________m。当小鸟飞向湖面时,像的大小________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
【答案】5 不变
【详解】平面镜成像时像距等于物距,物距为小鸟到水面的距离5m,故像到水面距离也为5m,与湖水深度无关;像的大小始终等于物体大小,不变。
【知识点2 平面镜成像原理与虚像】
1.成像原理:光的反射。物体上每一点发出的光(或反射的光)射到平面镜上,经镜面反射后,反射光线的反向延长线会聚于镜后一点,形成该点的虚像。
2.虚像的特点:
(1)虚像是正立的;
(2)虚像不能用光屏承接;
(3)虚像是反射光线反向延长线的交点,实际光线并不经过虚像位置;
(4)人眼看到虚像,是因为进入眼睛的反射光线好像是从虚像发出的。
3.实像与虚像的区别:
(1)成因:实像由实际光线会聚而成,虚像由实际光线的反向延长线会聚而成;
(2)能否用光屏承接:实像能,虚像不能;
(3)能否用眼睛看到:两者都能(虚像需人眼逆着光线看);
(4)举例:实像有小孔成像、照相机成像;虚像有平面镜成像、放大镜成像。
题型4:实像与虚像的区分
【例4】(2025·上海·模拟)下列现象中,所成的像是实像的是( )
A.平面镜中的像
B.平静水面上岸边的倒影
C.小孔成像
D.人在镜中的像
【答案】C
【详解】小孔成像是由光的直线传播形成的实像,可以用光屏承接;平面镜成像、水中倒影都属于光的反射形成的虚像。故选C。
【变式4-1】(24-25八年级上·北京·期中)关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.平面镜成的像是实际光线会聚形成的
B.平面镜成的像可以用光屏承接
C.平面镜成的像是虚像
D.物体离平面镜越远,成的像越小
【答案】C
【详解】平面镜成像是反射光线反向延长线会聚形成的,不是实际光线会聚,是虚像,A错误、C正确;虚像不能用光屏承接,B错误;平面镜成像大小始终等于物体大小,D错误。故选C。
【知识点3 平面镜的应用与球面镜】
1.平面镜的应用:
(1)成像:利用平面镜成像,如穿衣镜、练功房中的镜子、牙医用的反光镜(口腔镜)等;
(2)改变光路:利用平面镜反射来改变光的传播方向,如潜望镜、显微镜和望远镜中的平面镜。
2.潜望镜:由两块相互平行且都与水平方向成45°角的平面镜组成,可将高处或障碍物后的景物通过两次反射传入人眼。
3.球面镜:
(1)凹面镜:反射面是凹面的球面镜,对光有会聚作用。应用:太阳灶、汽车前灯的反光装置、医用耳鼻喉科头灯等;
(2)凸面镜:反射面是凸面的球面镜,对光有发散作用,能扩大视野。应用:汽车后视镜、路口弯道反光镜等。
注意:球面镜也遵循光的反射定律,其成像原理与平面镜不同,但初中阶段只做了解。
题型5:平面镜与球面镜的应用
【例5】(2026·重庆·一模)下列装置中,利用平面镜来改变光路的是( )
A.潜望镜
B.太阳灶
C.汽车后视镜
D.牙医用的口腔镜
【答案】A
【详解】潜望镜利用两块平面镜改变光路,使人看到高处或障碍物后的景物,A正确;太阳灶利用凹面镜会聚光,B错误;汽车后视镜利用凸面镜扩大视野,C错误;牙医口腔镜利用平面镜成像观察口腔内部,主要用途是成像而非改变光路,D不符合题意。故选A。
【变式5-1】(25-26八年级上·广东深圳·期末)下列事例中,利用了凹面镜对光的会聚作用的是( )
A.汽车观后镜
B.太阳灶烧水
C.路口拐弯处的反光镜
D.家用穿衣镜
【答案】B
【详解】太阳灶利用凹面镜将太阳光会聚于焦点,温度高,可用于烧水,B正确;汽车观后镜和路口反光镜都是凸面镜,起发散和扩大视野作用;穿衣镜是平面镜。故选B。
模块三 课后作业
1.(25-26八年级上·山西太原·期中)小明站在平面镜前,当他远离平面镜时,他在镜中的像( )
A.变小
B.变大
C.大小不变
D.先变大后变小
【答案】C
【详解】平面镜成像大小始终与物体大小相等,与距离无关。故选C。
2.(24-25八年级上·山东济南·期末)小丽同学身高1.65m,站在竖直放置的平面镜前2m处,她的像到她的距离为________m,像高为________m。
【答案】4 1.65
【详解】像距等于物距,均为2m,像到人的距离为2m+2m=4m;像高等于物高,为1.65m。
3.(2026·江苏南京·一模)关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.平面镜成的像是实像
B.平面镜成像利用了光的折射
C.物体远离平面镜时,像会变小
D.像与物关于镜面对称
【答案】D
【详解】平面镜成像利用光的反射,成的是虚像,且像与物大小始终相等,像与物关于镜面对称。故选D。
4.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点知道,像与物关于镜面对称,像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分,故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置,如图所示。
5.(2026·四川成都·模拟)潜望镜中安装的两块平面镜的作用是________,它们与水平方向的夹角为________度。
【答案】改变光的传播方向(或使光路发生两次反射) 45
6.(24-25八年级上·河南郑州·期末)小华站在平面镜前,能看到镜中自己的全身像。当他向后退时,镜中像的大小________(选填"变大"、"变小"或"不变"),像到平面镜的距离________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
【答案】不变 变大
7.(25-26八年级上·广东广州·阶段检测)下列光学器件中,利用了凹面镜对光的会聚作用的是( )
A.穿衣镜
B.汽车后视镜
C.太阳灶
D.路口反光镜
【答案】C
【详解】太阳灶利用凹面镜会聚太阳光,C正确;穿衣镜是平面镜,汽车后视镜和路口反光镜是凸面镜。故选C。
8.(2026·浙江杭州·模拟)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
【详解】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。
9.(24-25八年级上·江苏苏州·期末)在探究"平面镜成像特点"的实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是________;
(2)选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系;
(3)实验时,将蜡烛A点燃放在玻璃板前,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,直到从玻璃板前不同位置看去,B与A的像完全重合,这说明________;
(4)移去蜡烛B,在其位置放一块光屏,光屏上________(选填"能"或"不能")承接到像,说明平面镜成的是________像。
【答案】(1)便于确定像的位置(或便于确定像的位置和比较像与物的大小)
(2)大小
(3)像与物大小相等
(4)不能 虚
10.(2025·湖南株洲·统考中考真题)检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】物体在平面镜中成虚像,像物大小相等,与物关于镜面对称,左右互换。如图乙“E”的像开口向右,则在平面镜中看到的字母“E”开口向左,大小不变。故ACD错误,B正确。
故选B。
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3.3 平面镜成像
模块一 知识框架
模块二 知识精讲
情景导入
当你照镜子时,镜中会出现一个一模一样的"你"。这个"你"是真的存在吗?为什么你在镜前举起右手,镜中的"你"却举起了左手?为什么平静的水面能映出岸边的树木和天空的云朵?这些奇妙的现象都与平面镜成像有关。平面镜成的像有什么特点?像的位置在哪里?像与物体大小有什么关系?本节课我们将通过实验探究平面镜成像的规律,并学习它在生活中的应用。知识归纳
【知识点1 平面镜成像的特点】
1.平面镜:反射面是光滑平整的镜面,叫做平面镜。平静的水面、光滑的金属表面等都可看作平面镜。
2.实验探究:平面镜成像的特点
实验装置:在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板(代替平面镜),在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后放一支完全相同但未点燃的蜡烛B,移动B的位置,直到从玻璃板前不同位置看去,B都与A的像完全重合。
实验过程:
(1)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,观察玻璃板后面的像;
(2)拿另一支完全相同的未点燃蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到从各个方向看B都与A的像完全重合(确定像的位置);
(3)用笔标记A、B的位置以及玻璃板的位置,连接AA′,用刻度尺测量物距和像距;
(4)多次改变蜡烛A的位置,重复上述实验。
实验现象与结论:
(1)B与A的像完全重合 → 说明像与物大小相等;
(2)多次测量,像距始终等于物距 → 说明像与物到镜面的距离相等;
(3)连接物和像的对应点,连线与镜面垂直 → 说明像与物的连线与镜面垂直;
(4)在玻璃板后面放置光屏,光屏上接收不到像 → 说明平面镜成的是虚像。
3.平面镜成像特点(可简记为"等大、等距、垂直、虚像"):
(1)像与物体的大小相等;
(2)像与物体到镜面的距离相等;
(3)像与物体的连线与镜面垂直;
(4)平面镜成的是正立的虚像。
数学表述:像与物关于镜面对称。
4.虚像的概念:由反射光线的反向延长线会聚而成的像,不是实际光线会聚形成的,因此光屏不能承接。人眼看到虚像,是因为进入眼睛的反射光线好像是从虚像位置发出的。
题型1:平面镜成像特点的判断
【例1】(2025·四川成都·期末)小芳站在平面镜前1m处,她看到镜中自己的像。下列说法正确的是( )
A.像到镜面的距离为1m
B.像到小芳的距离为1m
C.像比小芳小
D.像是倒立的
【变式1-1】(2026·湖北武汉·模拟)小明身高1.6m,站在竖直放置的平面镜前1.5m处,他在镜中的像高为________m,像到镜面的距离为________m。
【变式1-2】(24-25八年级上·江苏南京·期末)检查视力时,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视力表的像。视力表到平面镜的距离为2.7m,人到视力表的距离为0.4m,则视力表的像到人的距离为________m。
题型2:平面镜成像作图
【例2】(25-26八年级上·安徽合肥·期中)根据平面镜成像特点,画出物体AB在平面镜MN中的像A′B′。
【变式2-1】(24-25八年级上·广东广州·期中)图甲中,牙医借助平面镜观察牙齿的背面。请在图乙中画出能反映此过程的光路图。
题型3:平面镜成像的动态问题
【例3】(2025·山东济南·期末)人站在平面镜前,当他走近平面镜时,镜中像的大小________(选填"变大"、"变小"或"不变"),像到人的距离________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
【变式3-1】(2026·湖南长沙·一模)一只小鸟在离平静湖面5m高的空中飞行,湖深3m,则小鸟在湖中的像到水面的距离为________m。当小鸟飞向湖面时,像的大小________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
【知识点2 平面镜成像原理与虚像】
1.成像原理:光的反射。物体上每一点发出的光(或反射的光)射到平面镜上,经镜面反射后,反射光线的反向延长线会聚于镜后一点,形成该点的虚像。
2.虚像的特点:
(1)虚像是正立的;
(2)虚像不能用光屏承接;
(3)虚像是反射光线反向延长线的交点,实际光线并不经过虚像位置;
(4)人眼看到虚像,是因为进入眼睛的反射光线好像是从虚像发出的。
3.实像与虚像的区别:
(1)成因:实像由实际光线会聚而成,虚像由实际光线的反向延长线会聚而成;
(2)能否用光屏承接:实像能,虚像不能;
(3)能否用眼睛看到:两者都能(虚像需人眼逆着光线看);
(4)举例:实像有小孔成像、照相机成像;虚像有平面镜成像、放大镜成像。
题型4:实像与虚像的区分
【例4】(2025·上海·模拟)下列现象中,所成的像是实像的是( )
A.平面镜中的像
B.平静水面上岸边的倒影
C.小孔成像
D.人在镜中的像
【变式4-1】(24-25八年级上·北京·期中)关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.平面镜成的像是实际光线会聚形成的
B.平面镜成的像可以用光屏承接
C.平面镜成的像是虚像
D.物体离平面镜越远,成的像越小
【知识点3 平面镜的应用与球面镜】
1.平面镜的应用:
(1)成像:利用平面镜成像,如穿衣镜、练功房中的镜子、牙医用的反光镜(口腔镜)等;
(2)改变光路:利用平面镜反射来改变光的传播方向,如潜望镜、显微镜和望远镜中的平面镜。
2.潜望镜:由两块相互平行且都与水平方向成45°角的平面镜组成,可将高处或障碍物后的景物通过两次反射传入人眼。
3.球面镜:
(1)凹面镜:反射面是凹面的球面镜,对光有会聚作用。应用:太阳灶、汽车前灯的反光装置、医用耳鼻喉科头灯等;
(2)凸面镜:反射面是凸面的球面镜,对光有发散作用,能扩大视野。应用:汽车后视镜、路口弯道反光镜等。
注意:球面镜也遵循光的反射定律,其成像原理与平面镜不同,但初中阶段只做了解。
题型5:平面镜与球面镜的应用
【例5】(2026·重庆·一模)下列装置中,利用平面镜来改变光路的是( )
A.潜望镜
B.太阳灶
C.汽车后视镜
D.牙医用的口腔镜
【变式5-1】(25-26八年级上·广东深圳·期末)下列事例中,利用了凹面镜对光的会聚作用的是( )
A.汽车观后镜
B.太阳灶烧水
C.路口拐弯处的反光镜
D.家用穿衣镜
模块三 课后作业
1.(25-26八年级上·山西太原·期中)小明站在平面镜前,当他远离平面镜时,他在镜中的像( )
A.变小
B.变大
C.大小不变
D.先变大后变小
2.(24-25八年级上·山东济南·期末)小丽同学身高1.65m,站在竖直放置的平面镜前2m处,她的像到她的距离为________m,像高为________m。
3.(2026·江苏南京·一模)关于平面镜成像,下列说法正确的是( )
A.平面镜成的像是实像
B.平面镜成像利用了光的折射
C.物体远离平面镜时,像会变小
D.像与物关于镜面对称
4.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
5.(2026·四川成都·模拟)潜望镜中安装的两块平面镜的作用是________,它们与水平方向的夹角为________度。
6.(24-25八年级上·河南郑州·期末)小华站在平面镜前,能看到镜中自己的全身像。当他向后退时,镜中像的大小________(选填"变大"、"变小"或"不变"),像到平面镜的距离________(选填"变大"、"变小"或"不变")。
7.(25-26八年级上·广东广州·阶段检测)下列光学器件中,利用了凹面镜对光的会聚作用的是( )
A.穿衣镜
B.汽车后视镜
C.太阳灶
D.路口反光镜
8.(2026·浙江杭州·模拟)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
9.(24-25八年级上·江苏苏州·期末)在探究"平面镜成像特点"的实验中:
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是________;
(2)选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系;
(3)实验时,将蜡烛A点燃放在玻璃板前,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,直到从玻璃板前不同位置看去,B与A的像完全重合,这说明________;
(4)移去蜡烛B,在其位置放一块光屏,光屏上________(选填"能"或"不能")承接到像,说明平面镜成的是________像。
10.(2025·湖南株洲·统考中考真题)检查视力时,视力表放在被测者头部的后上方,如图甲所示,则视力表上如图乙所示的字母在平面镜中的像正确的是( )
A. B. C. D.
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