第二节 探究：平面镜成像的特点（讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本讲义聚焦初中物理“探究：平面镜成像的特点”核心知识点，系统梳理从实验探究（器材选择、操作步骤、等效替代法）到成像规律（虚像、等大、等距、垂直、对称），再到虚像成因、作图方法（原理法、对称法）及生活应用（平面镜、曲面镜）的完整知识脉络，构建递进式学习支架。 该资料以科学探究为核心，实验设计注重细节（如用薄玻璃板确定像位置、垂直放置确保重合），通过交流评估培养科学思维；易错提醒结合实例澄清“近大远小”等认知误区，分层题型（基础、素养、创新）助力物理观念构建。课中辅助实验教学，课后帮助学生巩固知识，提升科学探究与问题解决能力。

第三章 光的世界 第二节 探究：平面镜成像的特点 课标要点 1．能完成 “探究平面镜成像的特点” 实验，掌握实验原理、器材与操作，具有安全意识。 2．知道实像与虚像的区别，理解平面镜成像的特点，能区分实像和虚像。 3．能运用平面镜成像特点解释生活中的相关现象，能完成简单的成像作图。 4．了解平面镜成像在生活中的应用，知道古代铜镜的应用，认识光污染问题。 5．了解曲面镜的应用，体会物理知识对生活和社会发展的影响。 学习重难点 重点：平面镜成像的实验探究；平面镜成像的特点；实像与虚像的区别。 难点：实验中玻璃板的作用与等效替代法的理解；虚像的成因；成像对称性的应用。 知识点 平面镜成像的特点 1. 平面镜所成的像为______像，其大小与物体的大小______，像和物体到平面镜的距离______，像和物体的连线与镜面______。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面______。 2. 探究平面镜成像的特点 【实验思路】 用一块______作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，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，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置______。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的______和______的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【实验过程】 （1）如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 （2）移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 （3）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 实验数据记录表格： 次数 蜡烛到平面镜 的距离/cm 像到平面镜 的距离/cm 1 2 3 ┈ 【分析论证】 ①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小______。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离______。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面______。 ④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是______像。 【实验结论】平面镜成像的特点：平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面______。 【交流与评估】 ①在实验时，无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛，都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ 分析：玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 ②在实验的过程中，发现玻璃板后面出现了两个像，原因可能是什么？ 分析：因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 ③为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 分析：准备两支完全一样的蜡烛是为了比较像和物的大小关系，这是一种研究方法—____________法。 ④为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 分析：用平面镜不能确定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以确定像的______。 易错提醒 初中物理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：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。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。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。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．某人站在竖直穿衣镜前 2m 处，他向镜子走近 0.5m，此时人和像之间的距离为（     ） A．1.5m B．2m C．3m D．4m 2. 某实验小组在做平面镜成像实验。 （1）将一块平面镜竖直放置在水平桌面的方格纸上，点燃蜡烛A放在平面镜前A点，发现无法确定像的位置，于是用玻璃板替代平面镜使蜡烛A再次成像。比较两次成像，蜡烛在________（选填“平面镜”或“玻璃板”）中的像更清晰。 （2）拿一只外形相同________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，放在玻璃板后不断移动，找到点燃蜡烛A的像的位置B点。连接A、B两点如图乙，发现线段AB与镜面互相垂直，且像与物体到平面镜的距离相等。 （3）换用不同高度的蜡烛，改变位置多次实验，其目的是________。 （4）实验中如果不使用方格纸，还需要增加的测量工具是________。 知识点 平面镜成虚像 1. 平面镜成虚像 如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人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。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。 2. 平面镜成像的原理：光的反射。 3. 实像和虚像 （1）实像：由______光线会聚而成的像叫实像。实像可用______承接，也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。 （2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的____________线相交而成。虚像只能用眼睛观察，不能用______承接。例如平面镜成的像。 易错提醒 ‌平面镜成的虚像由反射光线反向延长线会聚而成，无法用光屏承接。易错点常误以为人靠近/远离镜子时像的大小会变，实际像始终与物体等大，视觉上的大小变化只是人眼视角改变导致的错觉。 随学随练 1．如图所示为小狗在照镜子，镜中的像为（     ） A．正立的实像 B．正立的虚像 C．倒立的实像 D．倒立的虚像 2. 古诗《木兰辞》中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”描述了古人使用平面镜的情形，平面镜中成的像是_______（选填“实像”或“虚像”）；当人靠近平面镜时，人与像之间的距离_______，像的大小_______（后两空选填“变大”“变小”或“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 初中物理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．点光源S发出的一束光射向平面镜O点，请画出光源S关于平面镜的对称点及反射光线。 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 初中物理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．下列事例中，利用平面镜改变光路的是（     ） A．牙医借助平面镜看牙齿背面 B．舞蹈演员用平面镜矫正舞姿 C．潜望镜观察水面上的情况 D．照镜子整理仪容 2. 如图甲中，一只大雁正向水面降落，人在岸上既能看到空中的大雁，也能看到水中的“大雁”。其模型如图乙所示，人眼在A处，水中的“大雁”在点，请在图乙中画出人眼看到空中的大雁和水中的“大雁”的光路图。 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．某小组同学利用如图甲所示的装置探究“平面镜成像特点”实验： （1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定________。 （2）实验中玻璃板的放置必须与水平桌面垂直，这是为了______________。当玻璃板放置如图乙所示时，________（选填“能”或“不能”）探究平面镜所成像与物体大小的关系，此时像和物到平面镜的距离________（选填“相等”或“不相等”）。 （3）如图丙，判断平面镜所成的像是实像还是虚像，眼睛应按照______（选填“a”或“b”）的方法观察光屏，若在光屏上看不到蜡烛的像，说明所成的像是______像。 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．如图是一只白鹭在水面上捕食的画面，在它飞离水面的过程中，在水中的像是（     ）    A．虚像，像的大小始终不变 B．虚像，像的大小逐渐变大 C．实像，像与水面的距离不变 D．实像，像与水面的距离变大 2．按要求作图（请保留作图痕迹）：如图甲为敦煌熔盐塔式光热电站，它通过定日镜（平面镜）把太阳光反射后会聚到吸热塔上来发电，假设太阳在图乙中S点，请作出S发出一束光经平面镜反射后到达吸热塔A点的光路图。 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“临摹神器”，是将平板和玻璃板M放在支架上，再调节到适当角度。使用时，眼睛需要在______（选填“平板”或“白纸”）一侧进行观察，即可在白纸上临摹平板屏幕中的图像。用“临摹神器”看到的是______（选填“实”或“虚”）像。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．如图所示是松鼠和它的水中倒影图片，下列说法正确的是（     ） A．松鼠的水中倒影是平面镜成像，成正立等大的虚像 B．水中倒影是光的直线传播形成的 C．松鼠跳离水面，像会变小 D．松鼠所成的像是实像 2．小明身高1.6m，站立在平面镜前3m处，下列说法正确的是（     ） A．像到平面镜的距离为2.4m B．像高变为1.7m C．像与他的距离为6m D．像的大小随距离减小而变大 3．如图是国际风筝会吉祥物——“绿色花蛇”，它在竖直放置的平面镜中的像是图中的（     ） A． B． C． D． 4．下列四幅图为探究平面镜成像特点时的操作情景，甲、乙为观察并确定像的位置，丙、丁为测量并比较像与物到平面镜的距离，其中实验操作正确的是（     ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．周末早上，小明在卧室的穿衣镜前整理书包，整个过程蕴含着丰富的光现象规律。小明能清晰看到在镜子中自己的“书包”，他特意对比后发现：实际书包的拉链在上方左侧，镜中书包的拉链却在上方右侧，这说明平面镜所成的像是____________（选填“正立/倒立”）的____________（选填“实像/虚像”），且左右____________（选填“相反/不相反”）的特点；整理过程中，阳光（可近似认为平行光）透过窗帘缝隙照进卧室：当阳光照射到光滑的穿衣镜表面时，反射光线沿同一方向平行射出，这属于____________（选填“镜面/漫”）反射；当阳光照射到粗糙的墙壁上时，反射光线向各个方向散射，这属于____________（选填“镜面/漫”）反射，这两种反射现象都严格遵循光的____________规律。 6．身高为的小刘站在高为的镜子前处，小刘的像的高度为___________，他到他的像的距离为___________m，若他以的速度沿着与镜子平行的方向移动后，他和他的像之间的距离为___________。 7．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______。 8．在探究平面镜成像特点时，为了尽量减小像的“重影”，应尽量选择________（选填“茶色”或“薄”）玻璃板；实验室所用玻璃板其中一面镀了膜，在做实验时，如图所示，镀膜的一面应该朝向________（选填“物体”或“像”）一侧放置，此时只能看到一个像且更加清晰。 9．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”或“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的像完全重合，重合现象说明________。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”）观察光屏上是否有像，根据实验现象可得平面镜所成的像是________像。 10．在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： （1）将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表_________的位置；为了让所成的像更清晰，实验应在_________（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。 （2）如图甲所示，将点燃的蜡烛1放在玻璃板前面，在玻璃板后面移动另一根蜡烛2，发现2与1的像能够完全重合，说明像与物的_________相等。多次改变蜡烛1的位置，并在白纸上记录每次蜡烛1和像的位置，图乙是实验中记录的数据，由此可得出的结论是：_____________________________。 （3）当蜡烛1从距玻璃板处以的速度垂直远离玻璃板时，它所成像相对于玻璃板的移动速度为_________，运动时蜡烛1与其像相距_________。 11．如图所示，物体AB放在平面镜MN前，请你根据平面镜成像的特点，在图中画出AB在平面镜中所成的像。 12．按要求完成作图；如图，请观察图（a），在图（b）中MN表示水面，AB表示岸边的一棵树，请利用平面镜成像的特点画出树在水中所成的像A'B'。 素养提升 13．如图所示，小华在试鞋镜前试鞋子。下列说法正确的是（     ） A．小华走向镜子时，鞋子的像将变大 B．小华远离镜子时，鞋子的像的位置将变高 C．若试鞋镜的镜面太小，鞋子将不能成完整的像 D．若试鞋时，小华看不到自己的脚，是因为小华离试鞋镜太远了 14．如图是“探究平面镜成像特点”实验示意图，A为点燃的蜡烛，B是A通过玻璃板所成像的位置。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中成像的大小不会随蜡烛A位置的改变而改变 B．若蜡烛A比玻璃板大，则其所成的像一定不是完整的 C．若在B处放一光屏，能在光屏上承接到A的像 D．实验时，若玻璃板与水平桌面不垂直，则蜡烛A无法通过玻璃板成像 15．如图固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成光斑A，已知入射光线与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（     ） A．当入射光绕入射点逆时针转动一定角度，光斑将向左移动 B．当水面升高时，反射角将不变，光斑A将向左移动 C．光源S不动，液面升高时，S与S'的距离保持不变 D．光源S不动，增大入射光与水平液面的夹角，光斑A将向右移动 16．如图甲所示，将蜡烛和装满水的烧杯分别放在玻璃板两侧，点燃蜡烛，向玻璃板看去，发现“蜡烛”在烧杯附近燃烧。若蜡烛与烧杯的位置如图乙所示，为了使“蜡烛”在烧杯中央燃烧，可采取下列两种方法：①保持玻璃板和烧杯不动，蜡烛应向 __ （靠近/远离）玻璃板的方向移动；②保持蜡烛和烧杯不动，应将玻璃板移到适当位置。上述两种方法中，__ （①/②/①②）像和物之间的距离变大。 17．如图所示，是检查视力时的示意图。平面镜成像原理为____________；若测视力时，要使被测试者看的“视力表”与被测者相距5m，则人距离其背后的视力表为___________m。若实际视力表上某个“E”开口向东，则人看平面镜中视力表该字母时，手指应向___________（选填“东”或“西”）指。 18．如图为某水文站设计的检测水位的示意图。光源S与光屏MN在同一水平面上，从光源S发出的一束方向不变、与水平面成角的光，经水面反射后在光屏上的P点处形成一个光斑，光斑的位置随水位的变化而变化。光屏MN在水中所形成的像是__________（选填“虚像”或“实像”）；若光斑P向左移动了2.4m，说明水位__________（选填“升高”或“降低”）了__________m。 19．【问题】平面镜成像有何特点呢？ 【证据】小明同学利用图甲所示装置进行探究。 （1）组装器材时，应使玻璃板______________放置在水平桌面上。 （2）选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的_______________关系；改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_______________（选填“有关”或“无关”）。 （3）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的______________（选填数字序号）处观察光屏上是否有像； （4）小明为了更好地研究像与物的左右关系，采用了彩色LED光源进行实验，现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择，你认为最佳选择是_______________（选填字母）； 【解释】…… 【交流】 （5）小明完成实验后，采用厚玻璃板做实验，发现A蜡烛在玻璃板上有两个像，移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示，测得两个像到玻璃板前表面的距离、，由此可知玻璃板的厚度为___________cm； （6）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的容貌，人应该让_______________（选填“镜子”、“脸”或“镜子和脸”）朝向窗户。 20．小明观察发现，在玻璃窗中可看到室内物体的影像；在将玻璃窗外推的过程中，可看到窗里影像的位置在发生变化，如图甲，为了搞清楚原因，他进行如下探究。 （1）把透明玻璃板________放置在水平桌面的白纸上，玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，另一支大小相同的________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B（图中未画出）放在玻璃板后，如图乙所示： （2）让蜡烛A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动蜡烛B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以________，又可以比较像与物体的大小关系。 （3）要研究平面镜成像特点，人眼应在蜡烛________（选填“A”或“B”）侧观察蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合，记下蜡烛A和B的位置，用刻度尺测量物距和像距并作记录：当蜡烛A靠近玻璃板时，A的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”），经过多次实验后得出平面镜成像的特点； （4）保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针（俯视）转动一个小角度，如图丙所示，则蜡烛A的像应是在图中的________（选填“”“”或“”）位置。 21．请画出从平面镜MN前的一个发光点S发出经过平面镜反射后通过平面镜前某一点A点的光线。 22．如图所示，SA、SB是S点发出的两条光线，S′是发光点S的像，在适当的位置画出平面镜，并完成光路图。 迁移创新 23．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和，，相距为d，在走廊中间将一橡皮小球与镜面成夹角指向平面镜MN，以v的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（     ） A．小球运动到NQ右侧后，就无法在两个平面镜中成像 B．小球指向MN镜时，两个像靠近，两个像之间的距离为2d C．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 D．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v 24．如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。 （1）A点与光屏在水中所成的像是______像（选填“虚”或“实”）。 （2）若光斑B向右移动了1.6m，说明水位______（选填“上升”或“下降”）了______m。 25．小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将______（选填“单面镜”、“透明玻璃板”或“茶色玻璃板”）______放置在方格纸上代替平面镜，这样做的好处是______； （2）图甲中以棋子A作为物体，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的______（选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； （3）由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动直到与______（选填A'或A''）重合，说明像与物大小相等。这种确定像与物大小关系的方法称为______，此时棋子B用来替代______（选填“棋子A”、“棋子A的像”）； （4）小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下： 方法一：将平面镜沿着MN方向，向______（选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向______（选填“前”或“后”）表面转动； 上述两个方法小华所看到的像______（选填“在”或“不在”）同一位置； （5）如图丁所示，两个平面镜L1和L2平行竖直放置，两镜相距s，物体A在两镜之间，A在L1中的一个像是A1，A在L2中的一个像是A2，已知A1、A2相距s1，当物体A在两镜之间移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）； （6）如图丙所示，小星采用了较厚的玻璃板进行实验，观察到两个像，并测量两个像到MN的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm，则可知玻璃板的厚度为______cm。 26．目前，新能源智能汽车进入许多家庭，随着科技发展，计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合，已成为汽车产业发展战略方向。现在的新能源汽车车身配有多个雷达（含倒车雷达），抬头显示系统等，充分提高了行车的安全性，这些都跟物理知识息息相关，请回答下列问题： （1）如图中，汽车前灯的反光装置对光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用。 （2）如图乙，汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于___________（选填“上方”“下方”或“正前方”），不妨碍驾驶员视线。 （3）该车倒车雷达工作时，会向车后障碍物发射超声波，超声波碰到障碍物会反射回来被汽车接收。某次倒车时，雷达从发射超声波到接收回波的总时间为，忽略汽车车身尺寸对测量的影响，求此时汽车与后方障碍物的距离。（超声波在空气中的传播速度为） （4）如图乙是汽车抬头显示，其是为了高速行驶的车辆而研发。系统是利用平面镜成像原理，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，能够轻易地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，避免分散对前方道路的注意力。 但是汽车抬头显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃过厚所成的像易产生重影，影响使用效果，为避免成的像出现重影，汽车出厂前，厂方需对前挡风玻璃进行改造： 他们选择了以下三种不同的厚玻璃，应选用___________图所示的玻璃；并结合平面镜成像原理解释一下为什么这样玻璃可能不会出现重影___________？ （5） 27．有些人骑行电动车时喜欢看手机，存在很大的安全隐患，电动车遇到紧急情况时，紧急停车要经历反应和制动两个过程，电动车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速运动。某人骑新国标电动车以最大速度匀速行驶，骑车时看一眼手机需要2s，这段时间内电动车行驶了10m。突然该人发现前方5.5m处停着一辆公交车，在反应时间内电动车行驶了4m，制动过程所需时间为1.6s，电动车在这两个过程中的平均速度为2.5m/s。求： （1）电动车刹车时，车尾的LED灯会亮起，LED灯_______（选填“是”或“不是”）光源；从后视镜中能看到后面的车正在靠近，它在镜中的像是由光的_____（选填“反射”或“折射”）形成。 （2）新国标电动车规定最高时速不超过25km/h，通过计算说明该车匀速行驶时是否超标？ （3）该电动车骑行的反应时间为多少秒？ （4）通过计算说明电动车是否撞上公交车？ 28．阅读下面的文字，回答问题。 汽车抬头显示系统 如图甲是汽车抬头显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理工作的，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，驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时，不必低头能够轻易地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，从而避免分散注意力，确保驾驶舒适安全。车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图丁所示。 （1）下列与汽车相关的说法中正确的是 　　 ； A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像与物体关于镜面对称 D．夜间为了安全行车，应打开车内所有的灯 （2）已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，显示器通过玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 __ 度；驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向 __ （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； （3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影（如图丙所示），前挡风玻璃产生重影的主要原因是玻璃的 __ （选填“厚度”或“透明度”）； （4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为500Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 __ %。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 光的世界 第二节 探究：平面镜成像的特点 课标要点 1．能完成 “探究平面镜成像的特点” 实验，掌握实验原理、器材与操作，具有安全意识。 2．知道实像与虚像的区别，理解平面镜成像的特点，能区分实像和虚像。 3．能运用平面镜成像特点解释生活中的相关现象，能完成简单的成像作图。 4．了解平面镜成像在生活中的应用，知道古代铜镜的应用，认识光污染问题。 5．了解曲面镜的应用，体会物理知识对生活和社会发展的影响。 学习重难点 重点：平面镜成像的实验探究；平面镜成像的特点；实像与虚像的区别。 难点：实验中玻璃板的作用与等效替代法的理解；虚像的成因；成像对称性的应用。 知识点 平面镜成像的特点 1. 平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像的规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 2. 探究平面镜成像的特点 【实验思路】 用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，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，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【实验过程】 （1）如图所示，在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离，记录在下表中。 （2）移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 （3）换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 实验数据记录表格： 次数 蜡烛到平面镜 的距离/cm 像到平面镜 的距离/cm 1 2 3 ┈ 【分析论证】 ①A与B是完全相同的两根蜡烛，直到从玻璃板前面看到蜡烛B好像在点燃着一样，即B与A的像完全重合。分析像与物的大小关系，归纳结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等。 ②用铅笔在白纸上画出平面镜以及蜡烛A和蜡烛B的位置，用刻度尺画直线把两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离。发现像和物体到平面镜的距离相等。 ③用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直。 ④移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上没有像，表明该像是虚像。 【实验结论】平面镜成像的特点：平面镜所成的像为虚像，其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 根据数学对称知识，平面镜成像规律也可表述为：平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 【交流与评估】 ①在实验时，无论怎样在桌面上移动后面的蜡烛，都无法与前面蜡烛的像完全重合，可能的原因有哪些？ 分析：玻璃板与水平桌面没有垂直放置。 ②在实验的过程中，发现玻璃板后面出现了两个像，原因可能是什么？ 分析：因为玻璃板有一定的厚度，有两个反射面都能成像。 ③为什么准备两支完全一样的蜡烛？ 分析：准备两支完全一样的蜡烛是为了比较像和物的大小关系，这是一种研究方法—等效替代法。 ④为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？ 分析：用平面镜不能确定像的位置，而用玻璃板既可以成像，又可以确定像的位置。 易错提醒 初中物理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：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。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。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。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．某人站在竖直穿衣镜前 2m 处，他向镜子走近 0.5m，此时人和像之间的距离为（     ） A．1.5m B．2m C．3m D．4m 【答案】C 【解析】设初始物距为d1，走近的距离为d2，由题意可知d1为2m，d2为0.5m，则物体到镜面距离 根据成像特点，像到镜面距离 则此时人和像之间的距离为 故选C。 2. 某实验小组在做平面镜成像实验。 （1）将一块平面镜竖直放置在水平桌面的方格纸上，点燃蜡烛A放在平面镜前A点，发现无法确定像的位置，于是用玻璃板替代平面镜使蜡烛A再次成像。比较两次成像，蜡烛在________（选填“平面镜”或“玻璃板”）中的像更清晰。 （2）拿一只外形相同________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，放在玻璃板后不断移动，找到点燃蜡烛A的像的位置B点。连接A、B两点如图乙，发现线段AB与镜面互相垂直，且像与物体到平面镜的距离相等。 （3）换用不同高度的蜡烛，改变位置多次实验，其目的是________。 （4）实验中如果不使用方格纸，还需要增加的测量工具是________。 【答案】（1）平面镜；（2）未点燃；（3）寻找普遍规律；（4）刻度尺 【解析】（1）蜡烛通过平镜镜成像时只发生反射，反射光线较强，成的像较亮；用玻璃板成像时，部分光线发生反射，部分光线透过玻璃，反射光线较少，成的像较暗；比较两次成像，蜡烛在平面镜中的像更清晰。 （2）为了比较像和物体的大小，拿一只外形相同未点燃的蜡烛B，放在玻璃板后不断移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，找到点燃蜡烛A的像的位置B点。 （3）换用不同高度的蜡烛，改变位置多次实验，其目的是寻找普遍规律，避免结论具有偶然性。 （4）如果不使用方格纸，探究像和物体到镜面的距离关系时，还需要增加的测量工具是刻度尺。 知识点 平面镜成虚像 1. 平面镜成虚像 如图所示，从光源点S处射来的光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，由于有光沿直线传播的经验，人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。镜子后面并没有发光点S'，S ′就是S在平面镜中的虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。 2. 平面镜成像的原理：光的反射。 3. 实像和虚像 （1）实像：由实际光线会聚而成的像叫实像。实像可用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。例如小孔成的像。 （2）虚像：不是实际光线会聚而成，是实际光线的反向延长线相交而成。虚像只能用眼睛观察，不能用光屏承接。例如平面镜成的像。 易错提醒 ‌平面镜成的虚像由反射光线反向延长线会聚而成，无法用光屏承接。易错点常误以为人靠近/远离镜子时像的大小会变，实际像始终与物体等大，视觉上的大小变化只是人眼视角改变导致的错觉。 随学随练 1．如图所示为小狗在照镜子，镜中的像为（     ） A．正立的实像 B．正立的虚像 C．倒立的实像 D．倒立的虚像 【答案】B 【解析】照镜子属于平面镜成像，是光的反射形成的；根据平面镜成像的规律：平面镜成正立、等大的虚像，因此小狗在镜中的像为正立的虚像。故选B。 2. 古诗《木兰辞》中“当窗理云鬓，对镜贴花黄”描述了古人使用平面镜的情形，平面镜中成的像是_______（选填“实像”或“虚像”）；当人靠近平面镜时，人与像之间的距离_______，像的大小_______（后两空选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 虚像 变小 不变 【解析】平面镜成像基于光的反射原理，所成的像是反射光线反向延长线的会聚点，无法用光屏承接，属于虚像。 根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等。当人靠近平面镜时，人到镜面的距离减小，像到镜面的距离也同步减小，人与像的距离为两者到镜面距离之和，因此该距离变小。 平面镜成像时，像的大小始终与物体自身大小相等，和物体到平面镜的距离没有关系，所以人靠近平面镜时，像的大小不变。 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 初中物理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．点光源S发出的一束光射向平面镜O点，请画出光源S关于平面镜的对称点及反射光线。 【答案】 【解析】过光源作平面镜的垂线，延长垂线至平面镜另一侧，使到平面镜的距离等于到平面镜的距离，即为的对称点，即像点。连接与入射点，将线段从点向平面镜外侧延长，在延长线末端标出表示传播方向的箭头，该线即为反射光线。利用了平面镜成像“反射光线的反向延长线过像点”的规律。 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 初中物理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．下列事例中，利用平面镜改变光路的是（     ） A．牙医借助平面镜看牙齿背面 B．舞蹈演员用平面镜矫正舞姿 C．潜望镜观察水面上的情况 D．照镜子整理仪容 【答案】C 【解析】平面镜成像的原理是光的反射。平面镜在实际应用中主要有两个作用：一是利用其成像特点（成正立、等大的虚像）来观察物体；二是利用光的反射定律来改变光的传播方向（即改变光路）。 A．牙齿的背面处于视线盲区，牙医使用平面镜是为了看到牙齿背面的像。这主要是利用了平面镜能够成像的特点，故A不符合题意； B． 舞蹈演员通过镜子看到自己的像，从而判断自己的动作是否标准。这是利用了平面镜成正立、等大虚像的特点，故B不符合题意； C．潜望镜内部上下拐角处各安装有一块与水平方向成45°角的平面镜。水面上的光线射入潜望镜后，经过两次平面镜的反射，改变了光的传播方向，最终进入水下观察者的眼睛，故C符合题意； D．人照镜子是为了看到自己正立的虚像，这同样是利用了平面镜成像的特点，故D不符合题意。 故选 C。 2. 如图甲中，一只大雁正向水面降落，人在岸上既能看到空中的大雁，也能看到水中的“大雁”。其模型如图乙所示，人眼在A处，水中的“大雁”在点，请在图乙中画出人眼看到空中的大雁和水中的“大雁”的光路图。 【答案】 【解析】人眼看到空中的大雁为光的直线传播；水中的“大雁”在点，根据平面镜成像特点，关于水面的对称点S即为实际的大雁位置，连接S′A交水面于O点即为入射点（反射点），OA为反射光线，连接SO为入射光线，据此作图。 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．某小组同学利用如图甲所示的装置探究“平面镜成像特点”实验： （1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定________。 （2）实验中玻璃板的放置必须与水平桌面垂直，这是为了______________。当玻璃板放置如图乙所示时，________（选填“能”或“不能”）探究平面镜所成像与物体大小的关系，此时像和物到平面镜的距离________（选填“相等”或“不相等”）。 （3）如图丙，判断平面镜所成的像是实像还是虚像，眼睛应按照______（选填“a”或“b”）的方法观察光屏，若在光屏上看不到蜡烛的像，说明所成的像是______像。 【答案】（1）像的位置；（2） 使像与物在同一水平面上，便于确定像的位置；不能；相等；（3） b；虚 【解析】（1）玻璃板既能成像，又具有透明性，能透过玻璃板看到后方的蜡烛，便于把未点燃的蜡烛移到与像重合的位置，从而确定像的位置。 （2）玻璃板应与水平桌面垂直，否则蜡烛的像不在水平桌面上，桌面上的蜡烛不能与像完全重合，不能准确确定像的位置。图乙中玻璃板倾斜，像也会偏离桌面，因此不能用桌面上的蜡烛探究像与物大小的关系；但平面镜成像时像和物到镜面的距离仍相等。 （3）判断像能否成在光屏上，应直接观察光屏，图丙中应按b的方法观察；若光屏上看不到蜡烛的像，说明平面镜所成的像不能用光屏承接，是虚像。 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．如图是一只白鹭在水面上捕食的画面，在它飞离水面的过程中，在水中的像是（     ）    A．虚像，像的大小始终不变 B．虚像，像的大小逐渐变大 C．实像，像与水面的距离不变 D．实像，像与水面的距离变大 【答案】A 【解析】AB．平面镜成的是虚像，平面镜所成像的大小始终和物体本身大小相等，白鹭飞离水面时，自身大小不变，因此像的大小也始终不变，故A符合题意，B不符合题意； CD．平面镜所成的像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，白鹿飞离水面时，到水面的距离变大，所以像与水面的距离变大，但平面镜成的是虚像，故CD不符合题意。 故选A。 2．按要求作图（请保留作图痕迹）：如图甲为敦煌熔盐塔式光热电站，它通过定日镜（平面镜）把太阳光反射后会聚到吸热塔上来发电，假设太阳在图乙中S点，请作出S发出一束光经平面镜反射后到达吸热塔A点的光路图。 【答案】 【解析】根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，反射光线反向延长线过虚像点。先作关于平面镜的对称点，连接交平面镜于入射点，再连接为入射光线，为反射光线，并标箭头。据此作图。 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 【解析】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形成的，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“临摹神器”，是将平板和玻璃板M放在支架上，再调节到适当角度。使用时，眼睛需要在______（选填“平板”或“白纸”）一侧进行观察，即可在白纸上临摹平板屏幕中的图像。用“临摹神器”看到的是______（选填“实”或“虚”）像。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】 平板 虚 不变 【解析】平板的图像经玻璃板反射后成像属于平面镜成像，根据平面镜成像的原理，所成的像是虚像，不能在白纸上承接，因此需要眼睛在平板一侧观察，才能看到平板上画面在玻璃板上所成的像。 平面镜成像的特点是像的大小始终等于物体本身的大小，和物体到玻璃板的距离无关，因此平板远离玻璃板时，像的大小不变。 基础通关 1．如图所示是松鼠和它的水中倒影图片，下列说法正确的是（     ） A．松鼠的水中倒影是平面镜成像，成正立等大的虚像 B．水中倒影是光的直线传播形成的 C．松鼠跳离水面，像会变小 D．松鼠所成的像是实像 【答案】A 【解析】AD．水面相当于平面镜，松鼠的水中倒影是平面镜成像；由平面镜成像特点可知，成正立、等大的虚像，故A正确，D错误； B．水中倒影属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误； C．由平面镜成像特点可知像与物大小相等，松鼠跳离水面时自身大小不变，像的大小不变，故C错误。 故选A。 2．小明身高1.6m，站立在平面镜前3m处，下列说法正确的是（     ） A．像到平面镜的距离为2.4m B．像高变为1.7m C．像与他的距离为6m D．像的大小随距离减小而变大 【答案】C 【解析】平面镜成像规律：像距等于物距；像与物大小相等，与物距无关。 A．像距等于物距，已知，则 像到平面镜距离为3m，故A错误； B．像与物大小相等，已知，则，故B错误； C．像与人的距离，故C正确； D．像的大小始终等于物的大小，与物到镜的距离无关，故D错误。 故选C。 3．如图是国际风筝会吉祥物——“绿色花蛇”，它在竖直放置的平面镜中的像是图中的（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】平面镜成像特点是像与物关于镜面对称（即左右相反）；原图中风筝在左上方，蛇头朝向右侧；像与物关于镜面对称，C图风筝在右上方，蛇头朝向左侧，与原图左右相反，符合成像特点。故选C。 4．下列四幅图为探究平面镜成像特点时的操作情景，甲、乙为观察并确定像的位置，丙、丁为测量并比较像与物到平面镜的距离，其中实验操作正确的是（     ） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C 【解析】AB．确定像的位置时，为成像更清晰，玻璃板后的蜡烛应不点燃，眼睛必须在点燃蜡烛的一侧透过玻璃板观察，故AB错误； CD．测量距离时，像和物到玻璃板的距离，指的是物、像的位置到玻璃板反射面的垂直距离，故C正确，D错误。 故选C。 5．周末早上，小明在卧室的穿衣镜前整理书包，整个过程蕴含着丰富的光现象规律。小明能清晰看到在镜子中自己的“书包”，他特意对比后发现：实际书包的拉链在上方左侧，镜中书包的拉链却在上方右侧，这说明平面镜所成的像是____________（选填“正立/倒立”）的____________（选填“实像/虚像”），且左右____________（选填“相反/不相反”）的特点；整理过程中，阳光（可近似认为平行光）透过窗帘缝隙照进卧室：当阳光照射到光滑的穿衣镜表面时，反射光线沿同一方向平行射出，这属于____________（选填“镜面/漫”）反射；当阳光照射到粗糙的墙壁上时，反射光线向各个方向散射，这属于____________（选填“镜面/漫”）反射，这两种反射现象都严格遵循光的____________规律。 【答案】 正立 虚像 相反 镜面 漫 反射 【解析】由平面镜成像规律可知，平面镜所成的像为正立的虚像，像与物体关于镜面对称，故左右相反。 因平行光照射到光滑反射面时反射光沿同一方向平行射出，故为镜面反射；平行光照射到粗糙反射面时反射光线向各个方向散射，故为漫反射；镜面反射和漫反射都遵循光的反射规律。 6．身高为的小刘站在高为的镜子前处，小刘的像的高度为___________，他到他的像的距离为___________m，若他以的速度沿着与镜子平行的方向移动后，他和他的像之间的距离为___________。 【答案】 1.75 4 4 【解析】根据平面镜成像特点，像与物大小相等，故小刘的像的高度等于其身高1.75m； 由平面镜成像时像与物到镜面的距离相等可知，小刘到镜面距离为2m，像到镜面距离也为2m，因此他到他的像的距离为 因小刘沿与镜子平行的方向移动时，到镜面的垂直距离保持2m不变，故像到镜面距离仍为2m，此时他和像的距离为 7．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。 8．在探究平面镜成像特点时，为了尽量减小像的“重影”，应尽量选择________（选填“茶色”或“薄”）玻璃板；实验室所用玻璃板其中一面镀了膜，在做实验时，如图所示，镀膜的一面应该朝向________（选填“物体”或“像”）一侧放置，此时只能看到一个像且更加清晰。 【答案】 薄 像 【解析】在探究平面镜成像特点时，玻璃板产生重影的原因是玻璃板两个面都会发生光的反射，为了减小像的“重影”应尽量选择薄玻璃板。实验时，镀膜的一面应该朝向像一侧放置，此时只能看到一个像且像更加清晰，是因为镀膜后增强了光的反射。 9．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”或“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的像完全重合，重合现象说明________。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”）观察光屏上是否有像，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）平面镜所成的像与物大小相等；（3）像与物关于镜面对称；（4）直接 虚 【解析】（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，容易确定像的位置，便于实验操作。 （2）实验中，蜡烛B与蜡烛A完全相同，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，平面镜所成的像与物大小相等。 （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。 10．在探究“平面镜成像的特点”时，有以下操作： （1）将一张白纸平铺在水平桌面上，并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表_________的位置；为了让所成的像更清晰，实验应在_________（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。 （2）如图甲所示，将点燃的蜡烛1放在玻璃板前面，在玻璃板后面移动另一根蜡烛2，发现2与1的像能够完全重合，说明像与物的_________相等。多次改变蜡烛1的位置，并在白纸上记录每次蜡烛1和像的位置，图乙是实验中记录的数据，由此可得出的结论是：_____________________________。 （3）当蜡烛1从距玻璃板处以的速度垂直远离玻璃板时，它所成像相对于玻璃板的移动速度为_________，运动时蜡烛1与其像相距_________。 【答案】（1） 平面镜 较暗；（2）大小 像和物到平面镜的距离相等；（3）5 24 【解析】（1）实验中用玻璃板替代平面镜成像，沿玻璃板画的直线用来标记平面镜的位置；较暗环境下，点燃蜡烛的像和背景的亮度差更大，成像会更清晰。 （2）完全相同的蜡烛2和蜡烛1的像完全重合，直接说明像与物体的大小相等；从图乙的记录数据能看到，每组物到玻璃板的距离都和对应像到玻璃板的距离相等，因此得出像与物到平面镜的距离相等的结论。 （3）根据平面镜成像特点，像与物关于镜面对称，物远离镜面的速度是5cm/s，像相对于镜面的远离速度和物体移动速度相同，也为5cm/s；2s后蜡烛1移动的距离是 此时蜡烛1到玻璃板的距离为 像到玻璃板的距离也为12cm，因此蜡烛1和它的像相距 11．如图所示，物体AB放在平面镜MN前，请你根据平面镜成像的特点，在图中画出AB在平面镜中所成的像。 【答案】 【解析】平面镜所成的像与物体关于镜面对称，像为虚像。 分别过A、B两点作关于镜面的对称点、，用虚线连接就是AB在平面镜中所成的像。 12．按要求完成作图；如图，请观察图（a），在图（b）中MN表示水面，AB表示岸边的一棵树，请利用平面镜成像的特点画出树在水中所成的像A'B'。 【答案】 【解析】平面镜所成的像与物关于镜面对称，过A点作水面MN的垂线，延长到水面下方，使到MN的距离等于A到MN的距离，标出。 过B点作水面MN的垂线，延长到水面下方，使到MN的距离等于B到 MN的距离，标出。 用虚线连接和，即为树AB在水中的像。 素养提升 13．如图所示，小华在试鞋镜前试鞋子。下列说法正确的是（     ） A．小华走向镜子时，鞋子的像将变大 B．小华远离镜子时，鞋子的像的位置将变高 C．若试鞋镜的镜面太小，鞋子将不能成完整的像 D．若试鞋时，小华看不到自己的脚，是因为小华离试鞋镜太远了 【答案】D 【解析】A．平面镜成的像始终与物体大小相等，小华走向镜子时，鞋子大小不变，鞋子的像不变，故A错误； B．平面镜所成的像与物体关于镜面对称，所以小华远离镜子时，鞋子的像的位置将变低，故B错误； C．平面镜成像时，像的完整性与镜子大小无关，只要物体上的光能够反射到镜子上，就能成完整的像，所以鞋子通过该试鞋镜能成完整的像，故C错误； D．若试鞋时，小华看不到自己的脚，是因为小华离试鞋镜太远了，鞋子的像偏低，成像的反射光线的范围偏高，在人眼的上方，没有成像光线进入人眼，故D正确。 故选D。 14．如图是“探究平面镜成像特点”实验示意图，A为点燃的蜡烛，B是A通过玻璃板所成像的位置。关于该实验，下列说法正确的是（　　） A．实验中成像的大小不会随蜡烛A位置的改变而改变 B．若蜡烛A比玻璃板大，则其所成的像一定不是完整的 C．若在B处放一光屏，能在光屏上承接到A的像 D．实验时，若玻璃板与水平桌面不垂直，则蜡烛A无法通过玻璃板成像 【答案】A 【解析】A．平面镜成的像与物大小相等，实验中成像的大小不会随蜡烛A位置的改变而改变，故A正确； B．由平面镜成像的特点可知，像与物体的大小相同，与镜子的大小无关，物体比平面镜大，也可以成完整的像，故B错误； C．虚像不能成在光屏上，若在B处放一光屏，无法在光屏上承接到A的像，故C错误； D．实验时，若玻璃板与水平桌面不垂直，由平面镜成的像与物关于镜面对称可知，成的像偏高或偏低，部分像不在桌面上，并非无法通过玻璃板成像，故D错误。 故选A。 15．如图固定在水面上方的光源S发出一束光。经水面反射后在光屏上形成光斑A，已知入射光线与水面的夹角为40°，S'是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（     ） A．当入射光绕入射点逆时针转动一定角度，光斑将向左移动 B．当水面升高时，反射角将不变，光斑A将向左移动 C．光源S不动，液面升高时，S与S'的距离保持不变 D．光源S不动，增大入射光与水平液面的夹角，光斑A将向右移动 【答案】B 【解析】A．入射光绕入射点逆时针转动，入射角增大，由反射定律可知反射角增大，反射光线远离法线，光斑向右移动，故A错误； B．水面升高，入射点左移，法线方向不变，入射角不变，由反射定律可知反射角不变，反射光线平行左移，光斑向左移动，故B正确； C．液面升高，光源到液面距离减小，由平面镜成像特点可知像到液面距离减小，与距离减小，故C错误； D．增大入射光与液面夹角，入射角减小，由反射定律可知反射角减小，反射光线靠近法线，光斑向左移动，故D错误。 故选B。 16．如图甲所示，将蜡烛和装满水的烧杯分别放在玻璃板两侧，点燃蜡烛，向玻璃板看去，发现“蜡烛”在烧杯附近燃烧。若蜡烛与烧杯的位置如图乙所示，为了使“蜡烛”在烧杯中央燃烧，可采取下列两种方法：①保持玻璃板和烧杯不动，蜡烛应向 __ （靠近/远离）玻璃板的方向移动；②保持蜡烛和烧杯不动，应将玻璃板移到适当位置。上述两种方法中，__ （①/②/①②）像和物之间的距离变大。 【答案】 远离 ①② 【解析】由图乙可知，蜡烛到玻璃板的距离小于玻璃板到烧杯的距离，保持玻璃板和烧杯不动，在平面镜成像中，像与物体到平面镜的距离相等，可知，为了使像成在烧杯中央，蜡烛应向远离玻璃板的方向移动。 保持蜡烛和烧杯不动，要使像移到烧杯中，需要增大蜡烛到玻璃板的距离，即将玻璃板向远离蜡烛方向移动；由于在上述两种方法中，蜡烛到玻璃板的距离都变大，根据在平面镜成像中，像与物体到平面镜的距离相等，可知，像和物之间的距离都变大。 故选①②。 17．如图所示，是检查视力时的示意图。平面镜成像原理为____________；若测视力时，要使被测试者看的“视力表”与被测者相距5m，则人距离其背后的视力表为___________m。若实际视力表上某个“E”开口向东，则人看平面镜中视力表该字母时，手指应向___________（选填“东”或“西”）指。 【答案】 光的反射 0.6 东 【解析】平面镜成像是由于光照射到镜面上发生反射形成的，平面镜成像原理属于光的反射。 被测试者看到的“视力表”与被测者相距5m，则视力表的像到平面镜距离为 根据像和物到平面镜距离相等，视力表和平面镜的距离也为2.8m远，所以人和视力表之间的距离是 平面镜成像时，像和物关于平面镜对称。视力表上其中一个“E”字开口指向东，视力表像的“E”开口也向东，故手指向东。 18．如图为某水文站设计的检测水位的示意图。光源S与光屏MN在同一水平面上，从光源S发出的一束方向不变、与水平面成角的光，经水面反射后在光屏上的P点处形成一个光斑，光斑的位置随水位的变化而变化。光屏MN在水中所形成的像是__________（选填“虚像”或“实像”）；若光斑P向左移动了2.4m，说明水位__________（选填“升高”或“降低”）了__________m。 【答案】 虚像 升高 1.2 【解析】水面相当于平面镜，所成的像为虚像； 入射光线方向不变，水位升高时入射点向左移动，反射光线随之左移，所以光斑P向左移动说明水位升高； 设水位升高量为，因入射光线、反射光线与水平面均成，如下图，由几何关系得光斑移动距离为，则 19．【问题】平面镜成像有何特点呢？ 【证据】小明同学利用图甲所示装置进行探究。 （1）组装器材时，应使玻璃板______________放置在水平桌面上。 （2）选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的_______________关系；改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_______________（选填“有关”或“无关”）。 （3）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的______________（选填数字序号）处观察光屏上是否有像； （4）小明为了更好地研究像与物的左右关系，采用了彩色LED光源进行实验，现有“A、F、M、T、V、X”六种字母形状的光源供选择，你认为最佳选择是_______________（选填字母）； 【解释】…… 【交流】 （5）小明完成实验后，采用厚玻璃板做实验，发现A蜡烛在玻璃板上有两个像，移动B蜡烛分别找到两个像的位置如图丙所示，测得两个像到玻璃板前表面的距离、，由此可知玻璃板的厚度为___________cm； （6）根据实验的经验可知，如果白天在较暗的室内照镜子，为了更清楚看到自己的容貌，人应该让_______________（选填“镜子”、“脸”或“镜子和脸”）朝向窗户。 【答案】（1）垂直；（2）大小 无关；（3）③；（4）F；（5）0.2；（6）脸 【解析】（1）为了使蜡烛B能够与蜡烛A的像完全重合，组装器材时应将玻璃板垂直放置在水平桌面上。 （2）选用完全相同的蜡烛A、B，移动蜡烛B使其与蜡烛A的像完全重合，可以比较像与物的大小关系；改变蜡烛A到镜面的距离后仍能完全重合，说明像的大小与物体到镜面的距离无关。 （3）应在蜡烛B位置放置光屏，并从光屏前方的③处观察。若光屏上不能承接到像，则说明平面镜所成的像是虚像。 （4）研究像与物的左右关系时，应选择左右不对称的字母。所给字母中F左右不对称，现象最明显。 （5）两个像分别由玻璃板前、后两个表面反射形成，两个像之间的距离等于玻璃板厚度的2倍。 玻璃板的厚度为 （6）白天窗外光线较强，让脸朝向窗户可使脸部得到较充分的照明，从而在镜中看得更清楚。 20．小明观察发现，在玻璃窗中可看到室内物体的影像；在将玻璃窗外推的过程中，可看到窗里影像的位置在发生变化，如图甲，为了搞清楚原因，他进行如下探究。 （1）把透明玻璃板________放置在水平桌面的白纸上，玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，另一支大小相同的________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B（图中未画出）放在玻璃板后，如图乙所示： （2）让蜡烛A离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动蜡烛B，直至B与A的像完全重合，这样做既可以________，又可以比较像与物体的大小关系。 （3）要研究平面镜成像特点，人眼应在蜡烛________（选填“A”或“B”）侧观察蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合，记下蜡烛A和B的位置，用刻度尺测量物距和像距并作记录：当蜡烛A靠近玻璃板时，A的像会________（选填“变大”“变小”或“不变”），经过多次实验后得出平面镜成像的特点； （4）保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针（俯视）转动一个小角度，如图丙所示，则蜡烛A的像应是在图中的________（选填“”“”或“”）位置。 【答案】（1）竖直 未点燃；（2）确定像的位置；（3）A 不变；（4） 【解析】（1）为使蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，透明玻璃板需竖直放置在水平桌面的白纸上； 玻璃板后方的蜡烛B需要选未点燃的，避免B的烛焰光线干扰观察。 （2）让蜡烛B与A的像完全重合，既可以确定蜡烛A的像的位置，又能比较像与物体的大小关系。 （3）平面镜成的像是虚像，需在蜡烛A侧观察，才能看到蜡烛B与A的像是否完全重合； 平面镜成像时，像与物大小相等，因此当蜡烛A靠近玻璃板时，A的像不变。 （4）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，故保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针转动一个小角度，如图丙所示，则蜡烛A的像应是在图中的。 21．请画出从平面镜MN前的一个发光点S发出经过平面镜反射后通过平面镜前某一点A点的光线。 【答案】 【解析】作出点S在平面镜中的像S'，连接S'A，则S'A与MN的交点就是过A点的反射光线的入射点B，连接SB就是入射光线，据此作图。 22．如图所示，SA、SB是S点发出的两条光线，S′是发光点S的像，在适当的位置画出平面镜，并完成光路图。 【答案】 【解析】平面镜所成的像和物关于平面镜对称。连接SS＇，作SS＇的垂直平分线，就是平面镜位置；SA、SB与平面镜分别交于点C、D，连接S＇C、S＇D并延长，作出反射光线。 迁移创新 23．如图所示，一条走廊的两侧竖立着两面平面镜MN和，，相距为d，在走廊中间将一橡皮小球与镜面成夹角指向平面镜MN，以v的速度沿地面抛出，若抛出后小球速度大小不变，则观察到两个平面镜上所形成的第一个像之间的相对运动情况是（     ） A．小球运动到NQ右侧后，就无法在两个平面镜中成像 B．小球指向MN镜时，两个像靠近，两个像之间的距离为2d C．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相对速度为零 D．不论小球指向哪个平面镜，两个像之间相互靠近，相对速度为2v 【答案】C 【解析】A．只要物体的光能入射到平面镜，就能在平面镜中成像；小球运动到NQ右侧后，其反射光仍能照射到MN、PQ两个平面镜上，因此仍然可以在两个平面镜中成像，故A错误； B．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。设两镜间距为，小球到MN的垂直距离为，则小球到PQ的垂直距离为；MN所成像到MN距离为，PQ所成像到PQ的距离为，可得两像间距 两像间距始终为2d，不随小球运动改变，不会靠近，故B错误； C．由上述推导可知，无论小球向哪个方向运动，两个像之间的距离始终保持不变，两像相对静止，相对速度为零，故C正确； D．两个像间距始终不变，相对速度为零，不会相互靠近，故D错误。 故选C。 24．如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。 （1）A点与光屏在水中所成的像是______像（选填“虚”或“实”）。 （2）若光斑B向右移动了1.6m，说明水位______（选填“上升”或“下降”）了______m。 【答案】（1）虚；（2）下降 0.8 【解析】（1）根据平面镜成像的特点，平面镜所成的像是虚像。A点与光屏在水中所成的像属于平面镜成像，所以是虚像。 （2）[1]若光斑B向右移动了1.6m，这表明反射光线向右移动。因为激光与水平面成45°角，根据几何关系可知，当反射光线右移时，水位是下降的。 [2]由于光斑移动的距离与水位下降的高度存在特定关系，通过几何分析可得，入射光线和反射光线成90°角，此时下降的高度为光斑移动距离的一半，所以光斑移动了1.6m时，水位下降了0.8m。 25．小星和小华用如图甲所示的装置验证平面镜成像特点，图乙是玻璃板的示意图。实验准备了完全相同的棋子A和B、刻度尺等器材。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，再将______（选填“单面镜”、“透明玻璃板”或“茶色玻璃板”）______放置在方格纸上代替平面镜，这样做的好处是______； （2）图甲中以棋子A作为物体，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃板的______（选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”）与之对齐； （3）由于玻璃板较厚，透过玻璃板能看到两个像（如图丙），接下来应使棋子B在玻璃板后面移动直到与______（选填A'或A''）重合，说明像与物大小相等。这种确定像与物大小关系的方法称为______，此时棋子B用来替代______（选填“棋子A”、“棋子A的像”）； （4）小星同学调整器材位置观察到棋子A的像，同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，如图甲所示，在不改变棋子A位置的前提下： 方法一：将平面镜沿着MN方向，向______（选填“左”或“右”）移动； 方法二：以茶色玻璃左侧边OM为轴，将平面镜适当向______（选填“前”或“后”）表面转动； 上述两个方法小华所看到的像______（选填“在”或“不在”）同一位置； （5）如图丁所示，两个平面镜L1和L2平行竖直放置，两镜相距s，物体A在两镜之间，A在L1中的一个像是A1，A在L2中的一个像是A2，已知A1、A2相距s1，当物体A在两镜之间移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）； （6）如图丙所示，小星采用了较厚的玻璃板进行实验，观察到两个像，并测量两个像到MN的距离分别为L1=1cm、L2=1.4cm，则可知玻璃板的厚度为______cm。 【答案】（1）茶色玻璃板 竖直 便于确定像的位置；（2）前表面；（3）A' 等效替代法 棋子A；（4）右 后 不在；（5）不变；（6）0.2 【解析】（1）[1][2][3]茶色玻璃板透光性适中，既能成像，又能透过玻璃板看到后面的棋子B，竖直放置可保证像与物在同一水平高度，方便后续重合操作，便于确定像的位置和大小。 （2）平面镜的成像面应以玻璃板的前表面为反射面，因此应将玻璃板的前表面与MN对齐。 （3）[1]较厚的玻璃板会形成两个像，A′是前表面反射形成的像，更清晰，应让棋子 B 与 A′重合。 [2]用与 A 完全相同的棋子 B 替代 A ，通过 B 与 A′重合来比较像与物的大小，这种方法叫等效替代法。 [3]棋子 B 的作用是替代棋子 A ，从而直观比较像与物的大小。 （4）[1]同组的小华站在他的右侧，却没有看到像，是因为没有反射光进入小华的眼睛，将玻璃板向右移动，使反射光进入小华的眼睛，小华就能在右侧看到像。 [2]将玻璃板向后转动，反射光线将向右移动，反射光线进入小华的眼睛，小华就能看到像了。 [3] 第一种方法像的位置不变，第二种方法改变了玻璃板的位置或角度，像的位置会随之改变，因此两个方法小华看到的像不在同一位置。 （5）两镜间距为s，由平面镜成像特点，物体 A 到 L1 的距离为d ，到 L2的距离为。像A1 到L 1的距离为d ，像A2到L2的距离为 ，A在两镜里成的像A1、A2的距离为s1，故 A1 与A2的距离为 故当物体A在两镜面之间移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离始等于2s不变。 （6）设玻璃板厚度为t，前表面成像到 MN 的距离为L1 =1cm ，后表面成像到 MN 的距离为L2 =1.4cm 。后表面成像比前表面成像多2t 的距离，故，解得 26．目前，新能源智能汽车进入许多家庭，随着科技发展，计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合，已成为汽车产业发展战略方向。现在的新能源汽车车身配有多个雷达（含倒车雷达），抬头显示系统等，充分提高了行车的安全性，这些都跟物理知识息息相关，请回答下列问题： （1）如图中，汽车前灯的反光装置对光有___________（选填“会聚”或“发散”）作用。 （2）如图乙，汽车挡风玻璃是倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于___________（选填“上方”“下方”或“正前方”），不妨碍驾驶员视线。 （3）该车倒车雷达工作时，会向车后障碍物发射超声波，超声波碰到障碍物会反射回来被汽车接收。某次倒车时，雷达从发射超声波到接收回波的总时间为，忽略汽车车身尺寸对测量的影响，求此时汽车与后方障碍物的距离。（超声波在空气中的传播速度为） （4）如图乙是汽车抬头显示，其是为了高速行驶的车辆而研发。系统是利用平面镜成像原理，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，能够轻易地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，避免分散对前方道路的注意力。 但是汽车抬头显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃过厚所成的像易产生重影，影响使用效果，为避免成的像出现重影，汽车出厂前，厂方需对前挡风玻璃进行改造： 他们选择了以下三种不同的厚玻璃，应选用___________图所示的玻璃；并结合平面镜成像原理解释一下为什么这样玻璃可能不会出现重影___________？ （5） 【答案】（1）会聚；（2）上方；（3）13.6m；（4）乙 乙图玻璃上厚下薄，前后两个表面反射的像几乎重合，从而避免重影 【分析】重影产生的原因是厚玻璃的两个表面都会反射成像，因为需要让两个表面所成的像重合，所以结合平面镜成像特点分析三种玻璃的成像情况，选出符合要求的玻璃并解释原理。 【解析】（1）汽车前灯的反光装置是凹面镜，灯丝位于凹面镜的焦点处，凹面镜对光线有会聚作用，可以将灯泡发出的光会聚后近似平行地投射出去，照亮前方路面。 （2）汽车挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像规律，像与物体关于镜面对称，倾斜安装的挡风玻璃会让车内物体的像成在驾驶员视线的上方，避免像和前方道路的景象重叠，干扰驾驶员观察路况。 （3）超声波从发射到返回障碍物的总时间是0.08s，因此超声波从汽车传播到障碍物的单程时间为总时间的一半 可得汽车与障碍物的距离 （4）厚玻璃的前后两个表面都会反射光线形成两个像，普通均匀厚玻璃的两个反射面间距大，两个像的位置偏差明显就会形成重影。乙图的玻璃上厚下薄，两个反射面所成的像几乎重合为一个像，因此可以避免重影。 27．有些人骑行电动车时喜欢看手机，存在很大的安全隐患，电动车遇到紧急情况时，紧急停车要经历反应和制动两个过程，电动车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速运动。某人骑新国标电动车以最大速度匀速行驶，骑车时看一眼手机需要2s，这段时间内电动车行驶了10m。突然该人发现前方5.5m处停着一辆公交车，在反应时间内电动车行驶了4m，制动过程所需时间为1.6s，电动车在这两个过程中的平均速度为2.5m/s。求： （1）电动车刹车时，车尾的LED灯会亮起，LED灯_______（选填“是”或“不是”）光源；从后视镜中能看到后面的车正在靠近，它在镜中的像是由光的_____（选填“反射”或“折射”）形成。 （2）新国标电动车规定最高时速不超过25km/h，通过计算说明该车匀速行驶时是否超标？ （3）该电动车骑行的反应时间为多少秒？ （4）通过计算说明电动车是否撞上公交车？ 【答案】（1）是 反射；（2）不超标；（3）0.8s；（4）会撞上公交车 【解析】（1）[1]电动车刹车时，车尾的LED灯会亮起，自身能发光，LED灯是光源。 [2]后视镜是凸面镜，属于面镜的一种，它在镜中的像是光的反射形成的。 （2）电动车的速度 所以该车匀速行驶时没有超标。 （3）该电动车骑行人的反应时间为 （4）电动车在反应过程和制动过程这两个过程中所用的时间 平均速度为2.5m/s，电动车在这两个过程中的路程 因为总停车距离6m 大于发现情况时与公交车的距离5.5m，所以电动车会撞上公交车。 28．阅读下面的文字，回答问题。 汽车抬头显示系统 如图甲是汽车抬头显示系统（HeadUpDisplay），简称HUD。HUD是利用平面镜成像原理工作的，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，驾驶员透过前挡风玻璃观察前方路况的同时，不必低头能够轻易地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，从而避免分散注意力，确保驾驶舒适安全。车窗所采用的“智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，从车外看不见较暗的车内景象。这种玻璃还能根据车外光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值，其图像如图丁所示。 （1）下列与汽车相关的说法中正确的是 　　 ； A．玻璃具有单向透光功能时，说明光路是不可逆的 B．行车数据在挡风玻璃上所成的像是正立、等大的实像 C．行车数据在挡风玻璃上所成的像与物体关于镜面对称 D．夜间为了安全行车，应打开车内所有的灯 （2）已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，显示器通过玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为 __ 度；驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向 __ （选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； （3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影（如图丙所示），前挡风玻璃产生重影的主要原因是玻璃的 __ （选填“厚度”或“透明度”）； （4）“智能玻璃”能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，当车外光照度为500Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 __ %。 【答案】（1）C；（2）45 远离；（3）厚度；（4）12 【解析】（1）A．单向玻璃透过的光也是具有可逆性的，只不过玻璃上镀了一层膜，导致亮的一面有强烈的反射光，所以只能单向透光，故A错误； BC．挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点和原理可知，行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像，且像与物体关于镜面对称，故B错误，C正确； D．夜间车内开灯，车内物体会在玻璃上发生平面镜成像，干扰司机查看车外路况，不应开灯，故D错误。 故选C。 （2）挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成的像，像和物体关于镜面对称，显示器通过玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为45度； 挡风玻璃所成的像过低，根据平面镜成像的对称性可知，这时需要将显示器远离挡风玻璃，增大物距，从而增大像距，使像上移。 （3）重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像。 （4）由“测算车外光照度和玻璃的透明度乘积为定值”并结合图像可知，当车外光照度为300Lx时，透明度为20%，定值为； 当车外光照度为500Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为透明度为 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $