3.3 平面镜成像特点（高效培优·讲义）物理新教材沪粤版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“平面镜成像特点”核心知识点，系统梳理像与物大小相等、到镜面距离相等、连线与镜面垂直的成像规律，阐释光的反射原理及虚像形成机制，前承光的直线传播与反射定律，后续延伸至凸面镜（发散作用）、凹面镜（会聚作用）的应用，构建完整光现象知识链。 该资料以科学探究为主线，通过薄玻璃板替代平面镜、等效替代法等实验设计培养科学探究能力，结合作图规范（虚实线区分）和动态分析（物像移动速度）提升科学思维，联系潜望镜、“中国天眼”等实例强化物理观念。课中辅助教师实验教学，课后通过分层练习（基础速刷、能力跃升、思维挑战）帮助学生查漏补缺，巩固知识应用。

3.3平面镜成像特点 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 平面镜成像的特点 考点02 平面镜成像原理作图 考点03 平面镜的应用、凸面镜与凹面镜 03 避坑指南·解题通法 角度01 光源的概念及分类 角度02 光沿直线传播的现象及条件 角度03 影子的形成、日食和月食 角度04 小孔成像 角度05 光现象作图 角度06 光速、光年 角度07 光的色散 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.能够准确区分光源，辨别自然光源与人造光源，知晓月亮不属于光源 2.理解光沿直线传播的前提条件，列举影子、小孔成像等生活实例 3.牢记真空中的光速数值，区分光在不同介质中传播速度大小关系 4.会利用光速公式进行简单的距离、时间计算 5.知道白光是复色光，知道光的色散实验 1.光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，介质不均匀光线会弯折 2.小孔成像成倒立实像，像的形状只由物体决定，和小孔形状无关 3.真空光速c=3×108m/s，空气≈真空，水、玻璃中速度更小 4.光年是长度单位，不是时间单位，常用来描述天体距离 考点01 平面镜成像特点 1、什么是像：当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2、探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置。 （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置。 （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。 （4）移动点燃的蜡烛，重做实验。 （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角。 （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中。 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等。 （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等。 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。 【深化点拨】 探究平面镜成像的特点注意事项 （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 1．如图所示，在探究平面镜成像的实验中，下列说法正确的是（　　） A．用两只相同的蜡烛进行实验，是为了比较像与物的大小关系 B．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到蜡烛的像 C．蜡烛靠近玻璃板，像与物的距离变大 D．蜡烛远离玻璃板，蜡烛的像变小 【答案】A 【详解】A．用两个完全相同的蜡烛，用未点燃的蜡烛充当点燃的蜡烛的像，便于比较像与物的大小关系，故A正确； B．由于平面镜所成的像为虚像，所以把光屏放在玻璃板后的任何位置，光屏上都不会有像出现，故B错误； C．像与物关于平面镜对称，蜡烛靠近玻璃板，像也靠近玻璃板，因此像与物的距离变小，故C错误； D．平面镜所成的像和物的大小相等，所以将蜡烛远离玻璃板，蜡烛大小不变，则蜡烛的像大小也不变，故D错误。 故选A。 2. 在做“探究平面镜成像特点”的实验时，实验装置如图所示（棋子A、B的外形相同）。 (1)实验时应选择玻璃板来代替平面镜，主要目的是能够看清棋子 （选填“A的像”或“B”），便于确定棋子A像的位置； (2)在实验过程中，将棋子放在玻璃板的一侧，将棋子B放在玻璃板的另一侧，移动棋子B，直至与棋子A的像 ，棋子B的位置即为棋子A像的位置，用铅笔在棋子 （选填“A”“B”或“A和B”）位置做标记； (3)取走棋子B，在棋子B的位置竖直放一张白纸，用眼睛 （选填“直接”或“透过玻璃板”）观察，若白纸上没有棋子A的像，说明平面镜所成的像为虚像。 【答案】(1)B (2) 完全重合 A和B (3)直接 【详解】（1）透明的玻璃板既能成像又透光。实验时应选择玻璃板来代替平面镜，能通过玻璃板便于观察棋子B在什么位置与棋子A像完全重合。故实验时应选择玻璃板来代替平面镜，主要目的是能够看清棋子B，便于确定棋子A像的位置。 （2）[1][2]为探究像与物相对平面镜的位置关系。一边移动棋子B，眼睛一边透过玻璃板观察棋子A的像，一边用眼睛透过玻璃板观察B，直到B与A的像完全重合，则B的位置即为棋子A像的位置；由于实验中要比较像距与物距的大小关系，所以要确定像与物的位置，故需要用铅笔在A和B位置做标记，便于测量像距与物距的大小。 （3）由于实像能用光屏承接，虚像不能成在光屏上，所以在图中B的位置上放一张白纸板做光屏，不透过玻璃板，用眼睛直接观察白纸板，在白纸板上不能看到A的像，说明平面镜成的像不能成在光屏上，是虚像。 3. 关于探究平面镜成像实验，说法正确的是（　　） A．实验应该在较为黑暗的环境下进行 B．蜡烛向玻璃板靠近时，像的大小变小了 C．把光屏放在玻璃板的后面，可以在光屏上看见清晰的像 D．蜡烛靠近玻璃板时，像远离玻璃板 【答案】A 【详解】A．实验应在较暗的环境中进行，这样才能通过玻璃板成蜡烛较清晰的像，故A正确； B．平面镜成等大的像，蜡烛靠近玻璃板过程中，蜡烛的像始终和蜡烛大小相同，故B错误； C．物体在平面镜中成虚像，虚像不能在光屏上呈现，所以将光屏放在虚像的位置上，光屏上不会承接到平面镜成的像，故C错误； D．平面镜成像，像与物到平面镜的距离相等，故蜡烛靠近玻璃板时，所成的像将靠近玻璃板，故D错误。 故选A。 考点02 平面镜成像原理作图 1、平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 （1）实像：由物点发出的光线经透镜折射，所有折射线均可会聚于一点，该点叫做物点的实像点，所有实像点的集合叫做物体的像。实像的例子有：‌①投影仪的成像；②照相机的成像；③小孔成像；④通过凸透镜或凹透镜在焦距内看到的像。 （2）虚像：由物点发出的光线，经透镜折射其折射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点，其集合叫做物体的虚像。虚像的例子有①水的成像；②平面镜成像；③放大镜所看到的像。 2、平面镜成像作图 作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图：从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。 作图步骤如下： ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上。 ②分别作出两条入射光线的法线。 ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线。 ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。 （2）根据平面镜成像特点作图（对称法）：作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。 ①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）。 ②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）。 ③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。 【深化点拨】 1．平面镜成像作图注意事项：在作图时，光线和界面用实线表示，法线和反向延长线用虚线表示。 2．实像和虚像的解题思路点拨 实像和虚像的不同点： （1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的。 （2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的。 （3）呈现效果不同，实像可以用光屏接收，而虚像不能用光屏接收。 共同点：实像和虚像都能用眼睛看得到。 1. 根据平面镜成像原理作出发光点S在平面镜中的虚像S'，保留作图痕迹。 【答案】 【详解】根据平面镜成像原理，像与物的连线垂直于平面镜，首先过发光电S做平面镜的垂线，根据平面镜成像原理，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，找到平面镜中的虚像S'。 2. 在观看“仙女飞天”魔术表演时，位于P点的观众看到云雾中漫舞的“仙女”，实质是挡板后位于A点的演员在平面镜中的虚像A'，如图所示。请在虚线框内作出平面镜的位置，并完成光路图。 【答案】 【详解】平面镜成像时，像和物关于镜面对称，连接AA'，做垂直平分线即镜面的位置，连接PA'交镜面于O点，连接AO为入射光线，连接OP为反射光线，如图所示： 考点03 平面镜的应用、凸面镜与凹面镜 1、平面镜的应用 （1）利用平面镜成像（穿衣镜）。 （2）改变光路（海底潜望镜）。 （3）扩大视野空间（商店装饰）。 2、平面镜的应用分类 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 3、潜望镜的应用：潜望镜是利用两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜之所以可以从下边看到上面，而且十分清楚，是因为两块平面镜互相平行，且都与水平方向成45度夹角，景象通过平面镜的两次反射、成像，从而从下边看到了上面的景象。 4、视力表的应用：在检查视力的时候，‌视力表通常放在被测者头部的后上方，‌被测者通过对面墙上的平面镜识别视力表上的符号。‌这种安排利用了平面镜成像的特点，‌即物体在平面镜中形成的像是虚像，‌物像大小相等，‌物像连线与镜面垂直，‌且物像到平面镜的距离相等。‌根据这些特点，‌可以计算出视力表像与被测者之间的距离。 5、钟表的应用：当钟表放在平面镜前时，‌我们在镜中看到的时间实际上是钟表的左右对称图像。‌根据平面镜成像的特点，‌像与物是关于镜面对称的。‌这意味着，‌如果我们默认为镜子是直立放置的，‌那么通过镜子看到的钟表时间（‌8：20）‌与实际时间（‌3：40）‌是成轴对称的。 6、球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 7、凸面镜：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （1）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光。 （2）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。 8、凹面镜：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （1）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点。 （2）应用 ①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。 ②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。 【深化点拨】 1．凸面镜与凹面镜解题思路点拨：凸面镜和凹面镜的应用思路主要基于它们对光线不同的作用效果：‌凸面镜通过发散光线来扩大视野或产生变形效果，‌而凹面镜则通过会聚光线来实现集中照明或观察远距离物体。‌这两种镜子在日常生活和科学领域中都有广泛的应用。 2．平面镜在生活中有广泛的应用：家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜；潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。 1. 汽车两侧的外后视镜通常都是凸面镜，是司机观察车后情况的一双“眼睛”，但是在雨雪天气，后视镜的表面极易产生水雾而影响驾驶，为了消除水雾的影响，有的汽车后视镜具有加热功能。下列有关说法正确的是（　　） A．凸面镜通过对光的反射缩小了视野 B．水雾吸热后液化，使镜子里的像变清晰 C．司机通过后视镜看到车后景物是虚像 D．凸面镜对光的反射不遵守光的反射定律 【答案】C 【详解】A．凸面镜对光线有发散作用，能扩大视野，应用于汽车观后镜，故A错误； B．用加热的方法消除水雾，使水变成水蒸气，属于汽化现象，故B错误； C．司机通过后视镜看到车后景物是光的反射形成的虚像，故C正确； D．凸面镜和凹面镜都对光起反射作用，都遵守光的反射定律，故D错误。 故选C。 2. 如图所示是在我国贵州省的天文射电望远镜FAST，被誉为“中国天眼”，是全世界最大、最先进、最灵敏的射电望远镜，它能接收到137亿光年外的信号。其反射面是一个直径约500m的凹面，可以收集来自遥远太空的微弱信号。下列关于“中国天眼”的说法正确的是（　　） A．光年是长度单位，凹形反射面对信号有会聚作用 B．光年是长度单位，凹形反射面对信号有发散作用 C．光年是时间单位，凹形反射面对信号有发散作用 D．光年是时间单位，凹形反射面对信号有会聚作用 【答案】A 【详解】光年是指光传播一年的距离，是长度单位；凹面镜反射面可以反射电磁波信号，能使来自遥远太空微弱的电磁波信息会聚起来。 故选A。 3. 生活中曲面镜的应用非常广泛。 (1)从图甲可看出“街道拐角镜”成的像是 （放大/缩小）的像，它的成像原理与平面镜成像原理 （相同/不同）。这种镜面对光线的作用是 （发散/会聚）； (2)汽车头灯里的反射镜是凹面镜，对光有 作用（发散/会聚），如图乙所示，平行光照于其反射面上时，通过反射而聚在镜面前的焦点F上，要使灯泡发的光能向着前方平直方向的发射出去，你认为车灯里灯泡应该安置在凹面镜的 位置，这是根据光的反射现象中 的原理。 【答案】(1) 缩小 相同 发散 (2) 会聚 焦点F 光路可逆 【详解】（1）[1][2][3]由图知道，该镜面外凸，即为凸面镜。凸面镜对光线起发散作用，成的像是缩小的虚像，所以凸面镜可以扩大司机的视野范围，凸面镜与平面镜成像原理相同，都是光的反射形成的。 （2）[1][2][3]凹面镜对光线有会聚作用，光在传播过程中，光路是可逆的，平行光线经过凹面镜会会聚于焦点，由焦点发出的光线经凹面镜反射后平行射出，故小灯泡应该安置在凹面镜的焦点位置 平面镜成像的综合应用及解题步骤 1.实验探究细节：探究平面镜成像特点是实验题的重灾区，核心在于如何确定像的位置。 （1）器材选择：必须使用薄玻璃板代替平面镜。 （2）原因：玻璃板既能反光成像，又能透光看到背后的物体，便于确定像的位置。 （3）避坑：玻璃板太厚会成两个像（前后表面各反射一次），干扰实验，所以选薄的。 （4）等效替代法：拿一支完全相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后移动，直到它与像完全重合。 （5）目的：验证像与物的大小相等，并确定像的位置。 （6）环境要求：实验最好在较暗的环境中进行，点燃的蜡烛越亮越好，这样像更清晰。 （7）避坑点：如果无论怎么移动后面的蜡烛都无法重合，原因通常是玻璃板没有竖直放置（与桌面不垂直），导致像偏高或偏低。 2.成像特点：平面镜成像的特点可以概括为“正立、等大、虚像、对称”。 （1）等大：像的大小只与物体本身大小有关，与距离无关。 （2）错觉：人走近平面镜觉得像变大了，那是“视角”变大，像的实际大小没变。 （3）等距：像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。 （4）垂直：像与物的连线与镜面垂直。 （5）虚像：成的是正立的虚像，光屏承接不到（因为不是实际光线汇聚而成的）。 3.作图规范：在画光路图或成像图时，线条的虚实是扣分点。 （1）实线：实际光线（入射光线、反射光线）、实际物体、实际存在的镜子背面（涂阴影）。 （2）虚线：法线（辅助线）；反向延长线（用于找虚像）；虚像本身（通常用虚线画轮廓）；进入人眼的光线如果是反向延长汇聚的，那部分也是虚的。 （3）对称法作图：利用“像物关于镜面对称”作图最快。先找关键点，做垂线，量等距，画虚像。 4.动态变化问题：当物体或镜子移动时，像怎么动？ （1）物动镜不动：物体以速度v垂直靠近镜面，像也以速度v垂直靠近镜面。此时像相对于物体的速度是2v。 （2）镜动物不动：若平面镜以速度v 垂直靠近物体，像会以速度2v靠近物体（因为物距减小x，像距也要减小x，像总共移动了2x）。 （3）角度旋转：若入射光不变，平面镜转动 θ角，反射光线转动2θ角（同光的反射定律）。 角度01 探究平面镜成像特点实验 1. 实验探究：平面镜成像特点； (1)平面镜成像的原理：__________________； (2)如图甲所示，小聪说 “哇，摸到烛火了”，小雪说“我手上什么都没有！没有烛火，也没有烛火的像”：该情境表明①小雪手的位置即是___________的位置；②平面镜所成的像是______。 (3)①如图乙所示，小明摆放好器材后，点燃蜡烛A，另拿一个与A相同没点燃蜡烛B，用等大的蜡烛B在玻璃板后移动到A 像的位置，发现__________________________________，说明平面镜成时，像与物体大小相等。 ②小明在白纸上标记处物和像的位置，改变物距重复上述操作，用分度值1mm的刻度尺测量物距和对应的像距并填入下表，分析表格中的数据可以的出的结论是：平面镜成像时，____________________。 实验次数 1 2 3 A到玻璃板的距离/cm 3.20 5.12 8.20 B到玻璃板的距离/cm 3.23 5.11 8.21 (4)回家后，小聪照镜子（如图丙），她认为当她离镜子越远时，自己的像越小，想要证明她的观点是否正确，于是收集同一物体在不同物距时对应的像的大小，那么她探究的问题： _______________。 【答案】(1)光的反射定律 (2) 烛火像 虚像 (3) 蜡烛B与蜡烛A的像完全重合 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离或像距等于物距 (4)平面镜成像时，像的大小与物距 【详解】（1）平面镜成像的原理是基于光的反射定律，即光线从物体发出后，经过平面镜反射到人眼，形成虚像，平面镜成像时，像与物的大小相等，像与物到镜面的距离相等，且像与物的连线垂直于镜面。 （2）[1]因为小雪的手是放在玻璃板后方的，而她通过观察发现自己的手与蜡烛的像重合，说明小雪手的位置就是蜡烛的像的位置。 [2]小聪虽然感觉“摸到了烛火”，但实际上并没有实际的烛火存在，也没有看到烛火的像，这说明平面镜所成的像是虚像，即光线并没有实际会聚到像的位置，而是人眼逆着反射光线反向延长线的交点。 （3）[1]通过将未点燃的蜡烛B移动到与蜡烛A的像完全重合的位置，可以验证平面镜成像时，像与物体的大小相等。 [2]从表中可以看出，物距与像距非常接近，忽略误差，则像与物到镜面的距离相等。 （4）由题意可知，小聪用同一物体在不同物距时比较对应的像的大小，所以探究的是平面镜成像时，像的大小是否与物体到镜面的距离有关。 2. 图甲是小龙参观博物馆全息文物数字展厅时拍的照片。询问老师后知道，这实际上是平面镜成像的原理，于是小龙利用实验探究“平面镜成像的特点”。 (1)如图乙，实验时小龙选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于_____； (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支与蜡烛A外形相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，发现看上去它跟蜡烛A的像无法完全重合，理由可能是_______________； (3)小龙改变蜡烛A的位置，进行三次实验，用直线将物和像的位置连接起来，如图丙所示，发现物和像的连线与镜面垂直，用刻度尺测得像和物到镜面的距离______； (4)小龙还想表演一个魔术：用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”。若蜡烛的像位置如下图所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是_（选填选项前的字母）； A．① B．② C．③ D．④ (5)小龙为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，现有“ARX”三种字母形状的光源供选择，你认为最佳选择是_（选填字母）。 【答案】(1)便于确定像的位置 (2)玻璃板与桌面不垂直 (3)相等 (4)C (5)R 【详解】（1）实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，既可以成像，又便于找出并确定像的位置。 （2）由于平面镜成像时像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，所以当玻璃板与桌面不垂直时，蜡烛透过玻璃板在另一侧成的蜡烛A的像会偏向上方或下方，移动B蜡烛时，始终无法与蜡烛A的像重合。 （3）平面镜所成的像关于平面镜对称，所以用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。 （4）平面镜成像中，像与物体到平面镜的距离相等，要使像移到烧杯中，需要增大蜡烛到玻璃板的距离，故③符合题意。 （5）由图知道，三个模型分别为A、R、X，从模型上看，只有R左右不同，而A、X左右相同，用模型A、X不能达到实验目的，只有R左右不同，所以能够达到实验目的。 3. 小明的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。 (1)将棋盘放在水平桌面上，用镀膜玻璃板代替平面镜_________放置在棋盘上，目的是便于确定像的位置； (2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，可得出像距_________物距（选填“等于”、“大于”或“小于”）； (3)每次实验，镜后棋子与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物大小_________（选填“相等”或“不相等”）； (4)为判断平面镜成像的虚实，将光屏置于像的同一侧，发现光屏无法承接像，由此可得平面镜所成的像是_________像（选填“实”或“虚”）； (5)根据平面镜成像的特点，小明扮演教练举起左手，爷爷应举起_________手（选填“左”或“右”），由此爷爷明白了总是把左右动作做反的原因。 【答案】(1)竖直 (2)等于 (3)相等 (4)虚 (5)右 【解析】【小题1】用镀膜玻璃板代替平面镜，镀膜玻璃板必须竖直放置，这样才能保证棋子与它的像在同一水平面上，便于准确测量像与物的位置关系。若玻璃板倾斜，会导致像的位置偏高或偏低，影响实验准确性。 【小题2】改变物到镜面的格数，同时找到像的位置，进行多次实验，根据像与物到镜面的格数关系，可以判断像与物到镜面的距离相等，即像距等于物距。 【小题3】该实验利用等效替代法。每次实验，镜后棋子与镜前棋子的像完全重合，说明镜后棋子与镜前棋子的像大小相等，而镜后棋子与镜前棋子大小相等，所以镜前棋子与自己的像大小相等。故平面镜成的像和物体大小相等。 【小题4】实像可以用光屏承接，虚像不能。为判断平面镜成像的虚实，将光屏置于像的同一侧，发现光屏无法承接像，即没有光在光屏上，即像不是由实际光线会聚形成的，由此可得平面镜所成的像是虚像。 【小题5】因为平面镜所成像与物关于镜面对称，故小明扮演物举起左手，爷爷扮演镜中的像应举起右手。 角度02 平面镜成像特点与规律 4. 如图为珠海市香洲区香山湖公园傍晚时分的拱桥，当拱桥的灯光亮起后，通过水面看到了一个______立、等大的虚像，这是由于在水面发生了光的______形成的。当航拍的无人机往上远离地面时，无人机在水中像的大小将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 正 反射 不变 【详解】[1][2]水面相当于平面镜。平面镜成像的特点是：正立、等大的虚像。光线照射到水面发生反射，人逆着反射光线看到了正立的等大的虚像。 [3]根据平面镜成像规律可知，像与物体等大，当航拍的无人机往上远离地面时，无人机的大小不变，无人机在水中像的大小将不变。 5. 盐城拥有广袤的湿地滩涂，是丹顶鹤钟爱的越冬家园。如图是丹顶鹤在水面嬉戏的场景，关于图中涉及的光学知识，下列说法正确的是（   ） A．丹顶鹤飞得越高，水中的像越小 B．水中丹顶鹤所成的像是虚像 C．水越深，水中的像离水面越远 D．水中的像是由于光的直线传播形成的 【答案】B 【详解】ABD．平静的水面相当于平面镜，白鹭在水面所成的像属于平面镜成像，是虚像，是由光的反射形成的，丹顶鹤飞离水面的过程中像的大小与丹顶鹤大小相同，所以像的大小不变，水中的像与白鹭关于水面对称，故B正确，AD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。 故选 B。 角度03 根据平面镜成像特点作图 6. 中国空间站是长期运行的载人空间站，如图甲所示，是我国航天员通过手腕处的小镜子看胸前操控面板上的按钮。请在图乙中画出宇航员通过镜子看到按钮的光路图。其中A点表示操控面板上的按钮位置，B点代表航天员的眼睛。 【答案】 【详解】根据平面镜成像特点，作出A在平面镜中所成的像Aʹ，连接Aʹ和B，镜前部分为反射光线，与镜面的交点为入射点，连接A和入射点为入射光线，如图所示： 7. 如甲图为某摄影爱好者拍摄的“三只鹤”的情景，一只是站在清澈溪水中的白鹤，一只是它的“倒影”，另一只是它的“影子”。如图乙，点A为白鹤的头顶最高点，B点为白鹤的影子到达的最远点，C点为摄影爱好者的眼睛。请在乙图中作出：（1）摄影爱好者在C点看倒影时进入眼睛的光线；（2）根据白鹤头顶A点及其在水面形成的影子B点（忽略水深），作出太阳光的照射光线。 【答案】 【详解】根据像物连线与镜面垂直，像物到平面镜距离相等，过水面作出白鹤头部A点的对称点，即白鹤头部A点在水中的像，A的像是反射光线的反向延长线会聚形成的，必然有反射光线进入人的眼睛，反射光线经过眼睛和像点，连接与水面交于O点，即为入射点（反射点），连接AO就得到入射光线，连接OC即为反射光线；由于光的直线传播，其在水面形成的影子B点，所以连接BA，并延长，太阳光射向B点，即为太阳光的照射光线，综上所述，如下图所示： 8. 根据平面镜成像特点，已知平面镜中的像A'B'，在图中画出物体AB。 【答案】如图： 【详解】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、像是虚像，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出物体AB。如图所示： 角度04 根据平面镜成像特点判断像与物的位置 9. 在一场国际台球比赛中，中国选手丁俊晖需要将A球打进C洞，但B球挡住了A球的前进路线，丁俊晖想通过台球案子的边沿EF反弹来完成任务。请同学们利用学过的光学知识找出反弹点N并补全A球的运动路径。 【答案】 【详解】作出A球关于EF的对称点A′，连接A′C交EF于N点，连接AN，则AN为球的入射路径，NC为球的反射路径，如图所示： 10. 如图所示，平面镜MN前有一点光源S，人眼不能看到S在平面镜中所成的像的位置是（     ） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 【答案】A 【详解】 先作出点光源S向平面镜MN两端的两条边界入射光线，对应的反射光线围成能看到像的区域，如图所示：。 由图可知，b点、c点、d点在平面镜反射光的区域内，有光进入眼睛，能看到所成的像，a点不在反射光区域内，没有光进入人眼，故看不到所成的像。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 11. 如图是同一发光点S发出的两条光，经过平面镜发射后的光线。请找出发光点S，画出这两条光线。 【答案】 【详解】先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′，再通过平面镜作出S′的对称点S，即为发光点的位置，连接SA、SC可得入射光线，如图所示： 角度05 平面镜的应用 12. 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。”如图所示的装置是有记载以来最早的潜望镜，其中涉及的光学知识分析正确的是（   ） A．潜望镜应用到的光学原理是光的折射 B．从水盆中看到四邻利用了光的反射 C．大镜是凹面镜 D．本题说明光沿直线传播的特点 【答案】B 【详解】由题意可知，大镜是一个平面镜，墙另一侧景物反射的光线，经过大镜的反射后又经过水盆中水的反射进入人眼，人就可以看到景物的像，相当于两次平面镜成像，是利用了光的反射，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 13. 某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜，如图甲所示，通过该潜望镜观察教室内的挂钟，指针位置如图乙所示，则该挂钟的实际时间是（  ） A．8时15分 B．9时15分 C．3时45分 D．2时45分 【答案】A 【详解】平面镜成像中像与物关于平面镜对称，潜望镜的成像原理是2次平面镜成像，因此该挂钟的实际时间是此时挂钟显示的时间，是8时15分，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14. 如图所示是潜望镜的装置图，眼睛看到的是物体________（选填“正”或“倒”）立的________（选填“实”或“虚”）像。当物体靠近潜望镜时，人看到的像变________（选填“近”或“远”），看到的像的大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 正 虚 近 不变 【详解】[1][2]根据潜望镜的原理可知，两个平行的平面镜与水平面夹角45°，使得像成在前方，是正立等大的虚像。 [3][4]平面镜所成的像，像与物体到镜面的距离相等，像与物大小始终相等，则当物体靠近潜望镜时，人看到的像变近，像的大小不变。 角度06 凸面镜与凹面镜及应用 15. 如图所示，不锈钢勺子里外两个表面所成的像，下面说法正确的是（　　） A．不锈钢勺子外面成像是由于光的反射，成的是正立的虚像 B．不锈钢勺子里面成像是由于光的折射，成的是倒立的实像 C．不锈钢勺子外面成像是由于光的折射，成的是正立的实像 D．不锈钢勺子里面成像是由于光的反射，但它不遵循光的反射定律，成的是倒立的实像 【答案】A 【详解】AC．不锈钢勺子外面是凸面镜，成正立、缩小的虚像，本质是光的反射，故A正确，C错误； BD．不锈钢勺子里面是凹面镜，当物体位于焦点以内时，成正立、放大的虚像，当物体位于焦点以外时，成倒立、缩小的虚像，本质是光的反射，遵循光的反射定律，故BD错误。 故选A。 16. 司机要善于通过观后镜了解后车的位置及速度情况。汽车观后镜有平面镜的也有凸面镜的，图示观后镜为平面镜。当看到后车的像在镜中占据的空间变大时，说明后车离本车越来越__________（选填“远”或“近”），后车在镜中的像与后车大小__________（选填“相等”或“不相等”）；凸面镜对光有__________（选填“发散”或“会聚”）作用。 【答案】 近 相等 发散 【解析】【小题1】[1][2]图示观后镜为平面镜，根据平面镜的成像特点可知，像和物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，当看到后车的像在镜中占据的空间变大时，说明后车离本车越来越近，后车在镜中的像与后车大小相等。 [3]凸面镜是靠光的反射成像的，遵循光的反射定律，凸面镜对光有发散作用。 17. 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 【详解】[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。 【例1】（2025·辽宁·中考真题）某同学在某湿地公园看到了美丽的水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影（　　） A．是虚像 B．是实像 C．比水鸟大 D．比水鸟小 【答案】A 【详解】水鸟在平静的水中形成的倒影是由于光的反射形成的，属于平面镜成像，特点是成等大的虚像，虚像与水鸟一样大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-1】（2024·四川绵阳·中考真题）平面镜垂直于水平桌面放置，把一只铅笔立放在平面镜前，可以观察到铅笔在镜中的像：若手碰到了铅笔，铅笔倒向平面镜，观察到铅笔的像也倒了，下列选项中，分析正确的是（　　） A．铅笔的像可能比铅笔长 B．铅笔的像可以用光屏承接 C．铅笔的像也倒向平面镜 D．铅笔先倒，铅笔的像后倒 【答案】C 【详解】A．由平面镜成像的特点可知，像和物体大小相同，像的大小与物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，故铅笔向右移动时，镜中所成的像大小不变，故A错误； B．由平面镜成像的特点可知，成正立、等大的虚像，因此不能在光屏上承接到，故B错误； C．由平面镜成像的特点可知，像和物体关于平面镜对称，铅笔倒向平面镜，铅笔的像也倒向平面镜，故C正确； D．由平面镜成像特点可知，物与像始终关于平面镜对称，因此铅笔和铅笔的像同时向平面镜倾倒，故D错误。 故选C。 【变式1-2】（2025·广东广州·中考真题）如图a，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像； (1)用AB表示站在平面镜前的顾客，在图b中画出其在镜中的像 ； (2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应 （选填“远离”“靠近”）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 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】(1) (2) 靠近 不变 【详解】（1）根据平面镜成像特点，像与物体关于平面镜对称，故过A作平面镜的对称点A’，过B作平面镜的对称点B’，由于成的是虚像，故用虚像连接A’B’，即为AB的像，如下图所示： （2）[1]在镜子中看到鞋子的光路图如图所示，现在镜子中看不像，说明反射光线没有进入人的眼睛中，一般在人眼下方，越靠近镜子，入射角变大，反射角变大，反射光线才可能进入人眼，从而看到鞋子的像。 [2]根据平面镜成像原理可知，像与物体等大，当物体靠近时，物体的大小不变，则像的大小不变。 【变式1-3】（2025·安徽·中考真题）如图所示，为平面镜，为光源。请作出发出的光经平面镜反射后通过点的光路图（保留作图痕迹）。 【答案】 【详解】先通过平面镜作出发光点S的对称点S′（即为像点），连接S′A与平面镜相交于点O，则OA为反射光线，连接SO，则SO为入射光线，如图所示： ⚡基础速刷 1．提词器是演讲时常用的工具，如图所示。使用时，将显示演讲稿的平板电脑水平放置，在与平板电脑成45°夹角的光滑平整屏幕中就能看到演讲稿所成的像。下列说法正确的是（    ） A．屏幕成像的原理是光的折射 B．屏幕中成的是演讲稿的虚像 C．屏幕中演讲稿的像是放大的 D．增大夹角，屏幕中的像会变小 【答案】B 【详解】A．屏幕成像是平面镜成像现象，原理是光的反射，故A错误； BCD．由平面镜成像的特点可知，屏幕中成的是演讲稿的正立、等大的虚像，增大夹角，屏幕中的像大小不变，综上分析知，故B正确，CD错误。 故选B。 2．在探究平面镜成像特点的实验中，下列说法与事实相符的是（    ） A．甲图：当蜡烛远离玻璃板时，像变小 B．乙图：在玻璃板后竖直放置一纸板，在任何位置都看不到像 C．丙图：测量物距和像距 D．丁图：若玻璃板与水平桌面不垂直，像与蜡烛仍关于玻璃板对称 【答案】D 【详解】A．甲图：当蜡烛远离玻璃板时，像大小始终与蜡烛大小相同，像大小不变，故A不符合题意； B．乙图：在玻璃板后竖直放置一纸板，在蜡烛一侧通过玻璃板可以看到像，故B不符合题意； C．物距与像距分别是物体、像到成像的玻璃面的距离，丙图中，玻璃板的左面成像，故图中是物距， 不是像距，故C不符合题意； D．平面镜成像中，像与蜡烛关于玻璃板对称；丁图：若玻璃板与水平桌面不垂直，像与蜡烛仍关于玻璃板对称，故D符合题意。 故选D。 3．如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来看到自己在水中的像。下列说法正确的是（   ） A．你在水中所成的像是实像 B．你看到的像是由水面反射形成的 C．你靠近水面，水中的像逐渐变大 D．你靠近水面，水中的像远离水面 【答案】B 【详解】A．人在水中成像是平面镜成像，是光的反射形成的虚像，故A错误； B．人看到的像是平面镜成像，是由于光在水面的反射形成的，故B正确； C．平面镜成等大的像，人靠近水面，水中的像大小不变，故C错误； D．平面镜成像时，物与像到平面镜的距离始终相等，人靠近水面，水中的像也靠近水面，故D错误。 故选B。 4. 如图是生活中常见的两种窗户，甲图窗户可在直线轨道上左右平移，乙图窗户可绕固定轴转动，如果你站在窗户前，能通过玻璃看到你的像，若将甲图窗户左右平移打开，则你在P窗户中的像将______（选填“随”、“不随”）窗平移；你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），请你描述A点的像移动轨迹______。 【答案】 不随 变大 圆心角为180°圆弧线 【详解】[1]将甲图窗户左右平移打开，平面镜成像时像和物体关于平面镜对称，则你在P窗户中的像将不随窗户移动。 [2][3]Q窗户关闭状态时，A点与其像的距离为0，若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，像远离物体，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将变大，Q窗户打开到90°时，窗台、A点与其像在同一直线上，则A点的像移动轨迹是圆心角为180°圆弧线。 5. 按题目要求作图： (1)如图所示，作出图中的反射光线并标出反射角； (2)如图是点光源S发出的两条光线经过反射后的光线，作出点光源的位置S。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）过入射点作出垂直于镜面的法线，根据反射角等于入射角作出反射光线，入射角为 则反射角也为，作图如下： （2）反向延长两条反射光线交于点，作关于反射面的对称点即为点光源的位置，作图如下： 6. 完成下列光路图注意：认真作图，并保留作图痕迹 (1)在图中画出入射光线，并标出入射角的度数； (2)如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中的点，请通过作图标出平面镜的位置； (3)如图所示，为发光点在平面镜中的像，若发出的一条光线经平面镜反射后过点，在图中找出发光点的位置，并完成光路； (4)根据平面镜成像的特点，在图中画出物体在平面镜中成的像。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）过入射点作法线，根据反射角等于入射角做出入射光线，反射光线和镜面夹角是45°，所以反射角等于45°，反射角等于入射角也等于45°，如图 （2）连接入射点和，即为反射光线，根据光的反射定律，反射角等于入射角，作反射光线和入射光线夹角的角平分线就是法线的位置，然后垂直于法线作出平面镜。如图所示 （3）作出物点的像点，连接，与镜面的交点为入射点，再连接即为入射光线，为反射光线，如下图所示 （4）根据平面镜成像的特点，先作出物体的端点、在平面镜中的对称点、，连接、点即为物体在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线，如图所示 7. 将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．铅笔水平远离平面镜移动时，它的像变小 B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动 C．若改用一块较小的平面镜，不能成铅笔完整的像 D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔的像将逆时针旋转45° 【答案】D 【详解】A．平面镜成像的大小与物体到平面镜的距离无关，铅笔水平远离平面镜移动时，它的像大小不变，故A错误； B．铅笔的像与铅笔是关于平面镜所在平面对称的，平面镜竖直向上移动时，铅笔并没有动，故像不动，故B错误； C．平面镜所成的像与物体大小相等，与平面镜的大小无关，故C错误； D．平面镜所成的像与物体关于镜面对称，所以将铅笔按箭头方向顺时针转过45°，铅笔的像将按逆时针方向转过45°，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，身高1.60m的冬冬同学站在平面镜前2m处。若她远离平面镜0.5m，镜中像的高度 ___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.60m；这时冬冬离她的像 ___________m；将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面0.5m处，她 ___________（选填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。 【答案】 等于 5 能 【详解】[1]根据平面镜成像的特点可知，像和物体的大小相同，她后退0.5m，像永远与人等大，镜中像的高度不变，仍然等于她的身高。 [2]冬冬同学站在平面镜前2m处，若她远离平面镜0.5m，此时人到平面镜是2.5m，则像到平面镜也是2.5m，人到像的距离为5m。 [3]由于平面镜成像的原理是光的反射，所以在镜后放一物体并不妨碍光的反射，同时也不会妨碍成像，故这时她仍能在镜中看到自己的像。 9. 如图所示，小明透过平面镜看到了蜡烛的像，下列有关平面镜成像的描述，正确的是（　　） A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的 B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移 C．如果将图中的平面镜截掉一半，则蜡烛不能在剩余的平面镜中成完整的像 D．如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板，则蜡烛在平面镜中仍能成完整的像 【答案】D 【详解】A．平面镜成像原因是光的反射。进入人眼的光是蜡烛发出的光经平面镜反射的结果，并不是蜡烛的像发出的，故A错误； B．平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，像与物的连线和平面镜垂直。蜡烛位置未变，平面镜竖直上移， 对称轴未动，所以蜡烛的像位置不变，故B错误； C．将图中的平面镜截掉一半，镜面变小。但平面镜成像原因是光的反射，与反射面大小无关，仍然能成完整的像，故C错误； D．平面镜所成的像是由于光的反射形成的虚像，是反射光线的反向延长线的交点，平面镜背面的挡板并不能影响虚像，蜡烛在平面镜中仍能成完整的像，故D正确。 故选D。 10. 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，它对光有______（选填“会聚”或者“发散”）作用。 【答案】 凸面 发散 【详解】[1][2]街道拐角镜是凸面镜，可以发散光线，从而扩大视野，起到加强校园交通安全的作用。 🚀能力跃升 11. 如图是凹面镜制成的太阳灶，可利用太阳光用来烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境。太阳灶对太阳光的反射（   ） A．有会聚作用 B．不遵循光的反射定律 C．光路是不可逆的 D．传播速度发生了变化 【答案】A 【详解】A．凹面镜将光反射后，反射光将会聚在某一个区域，所以凹面镜对光有会聚作用，故A符合题意； B．光在凹面镜表面发生反射，遵循光的反射定律，故B不符合题意； C．在光的反射中，光路可逆，所以光在凹面镜表面反射时同样符合光路可逆，故C不符合题意； D．光发生反射后，反射光仍在原介质中，传播速度不变，故D不符合题意。 故选A。 12. 潜望镜利用平面镜将光经两次反射而折向眼中（如图），通过潜望镜看到的是物体（　　） A．倒立缩小的像 B．倒立等大的像 C．正立缩小的像 D．正立等大的像 【答案】D 【详解】潜望镜利用平面镜将物光经两次反射而折向眼中，根据平面镜的成像特点，所成的像都是等大正立的虚像。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 13. 如图所示为发光点S射出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线A、B，请画出镜面的位置，并完成光路。 【答案】 【详解】根据平面镜成像的原理，平面镜所成的像是物体发出（或反射出）的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的，因此反射光线的反向延长线必过像点，则作出A、B的反向延长线（虚线）、交于点S′、连接S与S′，作SS′的垂直平分线，即为平面镜的位置，连接SO、SO′，即为A、B的入射光线，如图所示： 14. 小明用如图甲所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ； (2)实验过程中，他把蜡烛A放在玻璃板前30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是 cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将 ；（填“变大”“变小”或“不变”） (3)在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像 ； (4)在实验过程中，小明应拿一支外形相同 （“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像 ； (5)若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A的像将 移动；（选填“向左”“向右”“向上”“向下”或“不”） (6)若在玻璃板后放置一块木板，蜡烛A （选填“仍能”或“不能”）通过玻璃板成像； (7)换用其他长度的蜡烛替换A和B，再做几次实验，此目的是 。 【答案】(1)确定像的位置 (2) 60 不变 (3)平面镜成虚像 (4) 不点燃 完全重合 (5)向上 (6)仍能 (7)得出普遍结论 【详解】（1）玻璃板不仅可以透光还可以同时观察到玻璃板后面的物体，使用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。 （2）[1]平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜距离相等，把蜡烛A放在距玻璃板30cm处，则蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离为60cm。 [2]平面镜所成的像与物体等大，所以当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将不变。 （3）能够在光屏上成的像是实像，在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，说明平面镜成虚像。 （4）[1][2]为了比较物与像的大小关系，实验采用了等效替代法，将未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合，若未点燃的蜡烛B与A的像完全重合，且未点燃的蜡烛像被点燃一样，说明平面镜成像中，物与像大小相等。 （5）平面镜所成像与物关于镜面对称，若向左倾斜玻璃板，蜡烛A的像将向上移动。 （6）平面镜成像是光的反射，若在玻璃板后放置一块木板，则蜡烛A仍能通过玻璃板成像。 （7）换用其他长度的蜡烛替换A和B，再做几次实验的目的是避免偶然性，得到普遍规律。 15. 小丽去鞋店买鞋，发现“试鞋镜”高度比较低，为了看到穿上新鞋的效果，试鞋镜一般倾斜放置。请画出图中眼睛A看到鞋上S点在平面镜中的像S′的光路图 。小丽试穿的新鞋在镜中成的是 像。 【答案】 正立、等大的虚 【详解】[1]先作出点S关于平面镜的对称点S′，即为S的像点；连接S′A交平面镜于点O，O为入射点，连接SO即为入射光线，OA为反射光线。如图所示： [2]平面镜成像是光的反射光线的反射延长线会聚成的虚像，由平面镜成像的特点可知，小丽试穿的新鞋在镜中成的是正立、等大的虚像。 16. 小羽把一块薄玻璃板竖直放置在木制桌面上，她在E点看到物体OP在薄玻璃中的像O′P′，小羽从薄玻璃中看到O点的像的光路图如图1所示；保持物体OP位置不变，薄玻璃板与桌面的接触点不变，小羽把薄玻璃板按如图2放置。以下说法符合题意的是（　　） A．图1中，小羽看到O点的像的光路图是正确的 B．图1中，当小羽的眼睛移到E′位置，物体OP的像变大 C．图2中，物体OP不能经薄玻璃板成像 D．图2中，若小羽的眼睛在E点不动，不能从薄玻璃板看到O点的像 【答案】D 【详解】A．图1中，小羽看到O点的像的光路图是错误的，因为光的传播方向即箭头方向错了，故A不符合题意； B．图1中，当小羽的眼睛移到E′位置，物体OP的像不变，根据平面镜成像的特点，像与物的大小相等，成像的大小与眼睛的位置无关，因此物体OP的像不变，故B不符合题意； C．图2中，物体OP还能经薄玻璃板成像，故C不符合题意； D．图2中，若小羽的眼睛在E点不动，这时O点的像高于眼睛的位置，因此不能从薄玻璃板看到O点的像，故D符合题意。 故选D。 🌟思维挑战 17. 一束平行光入射到一反射镜上，经镜面反射后又射到墙上出现一圆形光斑，当镜子慢慢向远离墙面方向平移过程中，墙面光斑逐渐增大，由此可以判断此镜为（　　） A．凸面镜或平面镜 B．平面镜或凹面镜 C．凸面镜或凹面镜 D．一定是凹面镜 【答案】C 【详解】（1）当一束平行光入射到镜面上，反射光线仍然平行，如下图所示： 因此在镜子慢慢向远离墙面方向平移过程中，墙面光斑大小保持不变，不符合题意； （2）当一束平行光入射到凸面镜上，反射光线变得发散，如下图所示： 因此镜子慢慢向远离墙面方向平移过程中，墙面光斑逐渐变大，符合题意； （3）当一束平行光入射到凹面镜上，反射光线变得会聚，如下图所示： 由图可见，在焦距之内光线是会聚的，在焦距之外光线是发散的，此时符合镜子慢慢向远离墙面方向平移过程中，墙面光斑逐渐增大，符合题意。 因此符合条件的有凸面镜和凹面镜。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 18. 如图所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。 【答案】 【详解】根据光的可逆性，将S点看成是一个发光点。作S点在平面镜的像S′，连接SA并延长交MN于F，连接S′F并延长交地面于H；连接S′B交MN于E，延长S′B交地面于G，连接SE，标上箭头，光的传播方向如图所示；入射光线为HF、GE，反射光线为FS、ES；图中GH区域就是眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。如图所示： 19. 花式台球运动员常利用“反弹球”绕过障碍物击打目标球：如图为台球桌面局部俯视图，A为障碍物，运动员用球杆击中S球（S球可视为一个点），使S球与球桌边MN碰撞后击中位于PN边的某球（图中未标出），若S球沿直线运动且仅与MN边碰撞一次，请在下图画出S球可能到达PN边的范围。作图请保留必要的辅助线。 【答案】 【详解】球反弹时的路径与光的反射光路相似。根据平面镜成像特点作出作S点关于MN对称的对称点S′；根据平面镜成像原理可知，球的反弹路径的反向延长线必过S′；S球沿直线运动刚好经过障碍物左下角时，在O点与桌边发生碰撞，从S′出发，作S′O的延长线交PN于点a，点a即为S球可到达PN边的最低点；过障碍物的右下角到S′作直线交MN于点O′，连接SO′，并继续延长S′O′交PN于点b，此时点b即为S球可到达PN边的最高点；因此ab为S球可能到达PN边的范围，如图所示： 20. 阅读材料，回答问题。 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，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。系统是利用平面镜成像原理（如图乙），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，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)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的______（选填“反射”或“折射”）形成的，该像是______（选填“正立”或“倒立”）的______（选填“实”或“虚”）像； (2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； (3)平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的______（选填“厚度”或“透明度”）； (4)为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用图中______图所示的玻璃； (5)司机在行驶时从后视镜中看到有一辆小轿车在后方正准备超车，如图丙，由此可以断定汽车的后视镜是_______（选填“凸面镜”或“凹面镜”）。 【答案】(1) 反射 正立 虚 (2)靠近 (3)厚度 (4)B (5)凸面镜 【详解】（1）[1][2][3]挡风玻璃相当于平面镜，平面镜成像原理是光的反射，所以行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的反射形成的，根据平面镜成像特点，平面镜所成的像是正立的虚像。 （2）由平面镜成像的特点可知，像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，现在发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，需向下移动，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 （3）挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，观察可发现重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，这样两个面都会反射成像。 （4）A．如图A两条反射光线平行，反射光线的反向延长线没有交点，成的像不会重合，故A不符合题意； B．如图B两条反射光线不平行，反射光线的反向延长线相交于一点，成的像重合，故B符合题意； C．如图C两条反射光线不平行，反射光线的反向延长线不能交于一点，成的像不重合，故C不符合题意。 故选B。 （5）汽车后视镜需要观察到后方较大范围的情况，以便司机了解后方车辆状况。凸面镜对光线有发散作用，能使司机观察到更大的视野范围；凹面镜对光线有会聚作用，其观察范围相对较小。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.3平面镜成像特点 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 平面镜成像的特点 考点02 平面镜成像原理作图 考点03 平面镜的应用、凸面镜与凹面镜 03 避坑指南·解题通法 角度01 光源的概念及分类 角度02 光沿直线传播的现象及条件 角度03 影子的形成、日食和月食 角度04 小孔成像 角度05 光现象作图 角度06 光速、光年 角度07 光的色散 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.能够准确区分光源，辨别自然光源与人造光源，知晓月亮不属于光源 2.理解光沿直线传播的前提条件，列举影子、小孔成像等生活实例 3.牢记真空中的光速数值，区分光在不同介质中传播速度大小关系 4.会利用光速公式进行简单的距离、时间计算 5.知道白光是复色光，知道光的色散实验 1.光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，介质不均匀光线会弯折 2.小孔成像成倒立实像，像的形状只由物体决定，和小孔形状无关 3.真空光速c=3×108m/s，空气≈真空，水、玻璃中速度更小 4.光年是长度单位，不是时间单位，常用来描述天体距离 考点01 平面镜成像特点 1、什么是像：当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。 2、探究平面镜成像的特点 提出问题 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系 猜想与假设 平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等 实验器材 薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等 设计并进行实验 （1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表玻璃板的位置。 （2）如图所示，把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置。 （3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。 （4）移动点燃的蜡烛，重做实验。 （5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角。 （6）用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中。 实验数据 记录 次数 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系 1 10 10 等大 垂直 2 15 15 等大 垂直 3 20 20 等大 垂直 4 25 25 等大 垂直 分析与论证 （1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等。 （2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等。 探究归纳 平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。 【深化点拨】 探究平面镜成像的特点注意事项 （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 1．如图所示，在探究平面镜成像的实验中，下列说法正确的是（　　） A．用两只相同的蜡烛进行实验，是为了比较像与物的大小关系 B．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到蜡烛的像 C．蜡烛靠近玻璃板，像与物的距离变大 D．蜡烛远离玻璃板，蜡烛的像变小 2. 在做“探究平面镜成像特点”的实验时，实验装置如图所示（棋子A、B的外形相同）。 (1)实验时应选择玻璃板来代替平面镜，主要目的是能够看清棋子 （选填“A的像”或“B”），便于确定棋子A像的位置； (2)在实验过程中，将棋子放在玻璃板的一侧，将棋子B放在玻璃板的另一侧，移动棋子B，直至与棋子A的像 ，棋子B的位置即为棋子A像的位置，用铅笔在棋子 （选填“A”“B”或“A和B”）位置做标记； (3)取走棋子B，在棋子B的位置竖直放一张白纸，用眼睛 （选填“直接”或“透过玻璃板”）观察，若白纸上没有棋子A的像，说明平面镜所成的像为虚像。 3. 关于探究平面镜成像实验，说法正确的是（　　） A．实验应该在较为黑暗的环境下进行 B．蜡烛向玻璃板靠近时，像的大小变小了 C．把光屏放在玻璃板的后面，可以在光屏上看见清晰的像 D．蜡烛靠近玻璃板时，像远离玻璃板 考点02 平面镜成像原理作图 1、平面镜成虚像：在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。 （1）实像：由物点发出的光线经透镜折射，所有折射线均可会聚于一点，该点叫做物点的实像点，所有实像点的集合叫做物体的像。实像的例子有：‌①投影仪的成像；②照相机的成像；③小孔成像；④通过凸透镜或凹透镜在焦距内看到的像。 （2）虚像：由物点发出的光线，经透镜折射其折射线反向延长线的交点叫做该物点的虚像点，其集合叫做物体的虚像。虚像的例子有①水的成像；②平面镜成像；③放大镜所看到的像。 2、平面镜成像作图 作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。 （1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图：从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。 作图步骤如下： ①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上。 ②分别作出两条入射光线的法线。 ③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线。 ④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。 （2）根据平面镜成像特点作图（对称法）：作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。 ①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）。 ②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）。 ③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。 【深化点拨】 1．平面镜成像作图注意事项：在作图时，光线和界面用实线表示，法线和反向延长线用虚线表示。 2．实像和虚像的解题思路点拨 实像和虚像的不同点： （1）成因不同，实像是由实际光线会聚而成的而虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的。 （2）像的正倒不一样，实像一般是倒立的，而虚像是正立的。 （3）呈现效果不同，实像可以用光屏接收，而虚像不能用光屏接收。 共同点：实像和虚像都能用眼睛看得到。 1. 根据平面镜成像原理作出发光点S在平面镜中的虚像S'，保留作图痕迹。 2. 在观看“仙女飞天”魔术表演时，位于P点的观众看到云雾中漫舞的“仙女”，实质是挡板后位于A点的演员在平面镜中的虚像A'，如图所示。请在虚线框内作出平面镜的位置，并完成光路图。 考点03 平面镜的应用、凸面镜与凹面镜 1、平面镜的应用 （1）利用平面镜成像（穿衣镜）。 （2）改变光路（海底潜望镜）。 （3）扩大视野空间（商店装饰）。 2、平面镜的应用分类 应用分类 示例 成像 照镜子 舞蹈演员纠正自己的舞姿 改变光路 太阳能电站 潜望镜 扩大视觉空间 墙上装平面镜，感觉空间更大 利用平面镜在较小空间内完成视力检查 3、潜望镜的应用：潜望镜是利用两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜之所以可以从下边看到上面，而且十分清楚，是因为两块平面镜互相平行，且都与水平方向成45度夹角，景象通过平面镜的两次反射、成像，从而从下边看到了上面的景象。 4、视力表的应用：在检查视力的时候，‌视力表通常放在被测者头部的后上方，‌被测者通过对面墙上的平面镜识别视力表上的符号。‌这种安排利用了平面镜成像的特点，‌即物体在平面镜中形成的像是虚像，‌物像大小相等，‌物像连线与镜面垂直，‌且物像到平面镜的距离相等。‌根据这些特点，‌可以计算出视力表像与被测者之间的距离。 5、钟表的应用：当钟表放在平面镜前时，‌我们在镜中看到的时间实际上是钟表的左右对称图像。‌根据平面镜成像的特点，‌像与物是关于镜面对称的。‌这意味着，‌如果我们默认为镜子是直立放置的，‌那么通过镜子看到的钟表时间（‌8：20）‌与实际时间（‌3：40）‌是成轴对称的。 6、球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。 7、凸面镜：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。 （1）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光。 （2）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。 8、凹面镜：用球面的内表面作反射面的镜子叫凹面镜。 （1）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点。 （2）应用 ①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。 ②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。 【深化点拨】 1．凸面镜与凹面镜解题思路点拨：凸面镜和凹面镜的应用思路主要基于它们对光线不同的作用效果：‌凸面镜通过发散光线来扩大视野或产生变形效果，‌而凹面镜则通过会聚光线来实现集中照明或观察远距离物体。‌这两种镜子在日常生活和科学领域中都有广泛的应用。 2．平面镜在生活中有广泛的应用：家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜；潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。 1. 汽车两侧的外后视镜通常都是凸面镜，是司机观察车后情况的一双“眼睛”，但是在雨雪天气，后视镜的表面极易产生水雾而影响驾驶，为了消除水雾的影响，有的汽车后视镜具有加热功能。下列有关说法正确的是（　　） A．凸面镜通过对光的反射缩小了视野 B．水雾吸热后液化，使镜子里的像变清晰 C．司机通过后视镜看到车后景物是虚像 D．凸面镜对光的反射不遵守光的反射定律 2. 如图所示是在我国贵州省的天文射电望远镜FAST，被誉为“中国天眼”，是全世界最大、最先进、最灵敏的射电望远镜，它能接收到137亿光年外的信号。其反射面是一个直径约500m的凹面，可以收集来自遥远太空的微弱信号。下列关于“中国天眼”的说法正确的是（　　） A．光年是长度单位，凹形反射面对信号有会聚作用 B．光年是长度单位，凹形反射面对信号有发散作用 C．光年是时间单位，凹形反射面对信号有发散作用 D．光年是时间单位，凹形反射面对信号有会聚作用 3. 生活中曲面镜的应用非常广泛。 (1)从图甲可看出“街道拐角镜”成的像是 （放大/缩小）的像，它的成像原理与平面镜成像原理 （相同/不同）。这种镜面对光线的作用是 （发散/会聚）； (2)汽车头灯里的反射镜是凹面镜，对光有 作用（发散/会聚），如图乙所示，平行光照于其反射面上时，通过反射而聚在镜面前的焦点F上，要使灯泡发的光能向着前方平直方向的发射出去，你认为车灯里灯泡应该安置在凹面镜的 位置，这是根据光的反射现象中 的原理。 平面镜成像的综合应用及解题步骤 1.实验探究细节：探究平面镜成像特点是实验题的重灾区，核心在于如何确定像的位置。 （1）器材选择：必须使用薄玻璃板代替平面镜。 （2）原因：玻璃板既能反光成像，又能透光看到背后的物体，便于确定像的位置。 （3）避坑：玻璃板太厚会成两个像（前后表面各反射一次），干扰实验，所以选薄的。 （4）等效替代法：拿一支完全相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后移动，直到它与像完全重合。 （5）目的：验证像与物的大小相等，并确定像的位置。 （6）环境要求：实验最好在较暗的环境中进行，点燃的蜡烛越亮越好，这样像更清晰。 （7）避坑点：如果无论怎么移动后面的蜡烛都无法重合，原因通常是玻璃板没有竖直放置（与桌面不垂直），导致像偏高或偏低。 2.成像特点：平面镜成像的特点可以概括为“正立、等大、虚像、对称”。 （1）等大：像的大小只与物体本身大小有关，与距离无关。 （2）错觉：人走近平面镜觉得像变大了，那是“视角”变大，像的实际大小没变。 （3）等距：像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。 （4）垂直：像与物的连线与镜面垂直。 （5）虚像：成的是正立的虚像，光屏承接不到（因为不是实际光线汇聚而成的）。 3.作图规范：在画光路图或成像图时，线条的虚实是扣分点。 （1）实线：实际光线（入射光线、反射光线）、实际物体、实际存在的镜子背面（涂阴影）。 （2）虚线：法线（辅助线）；反向延长线（用于找虚像）；虚像本身（通常用虚线画轮廓）；进入人眼的光线如果是反向延长汇聚的，那部分也是虚的。 （3）对称法作图：利用“像物关于镜面对称”作图最快。先找关键点，做垂线，量等距，画虚像。 4.动态变化问题：当物体或镜子移动时，像怎么动？ （1）物动镜不动：物体以速度v垂直靠近镜面，像也以速度v垂直靠近镜面。此时像相对于物体的速度是2v。 （2）镜动物不动：若平面镜以速度v 垂直靠近物体，像会以速度2v靠近物体（因为物距减小x，像距也要减小x，像总共移动了2x）。 （3）角度旋转：若入射光不变，平面镜转动 θ角，反射光线转动2θ角（同光的反射定律）。 角度01 探究平面镜成像特点实验 1. 实验探究：平面镜成像特点； (1)平面镜成像的原理：__________________； (2)如图甲所示，小聪说 “哇，摸到烛火了”，小雪说“我手上什么都没有！没有烛火，也没有烛火的像”：该情境表明①小雪手的位置即是___________的位置；②平面镜所成的像是______。 (3)①如图乙所示，小明摆放好器材后，点燃蜡烛A，另拿一个与A相同没点燃蜡烛B，用等大的蜡烛B在玻璃板后移动到A 像的位置，发现__________________________________，说明平面镜成时，像与物体大小相等。 ②小明在白纸上标记处物和像的位置，改变物距重复上述操作，用分度值1mm的刻度尺测量物距和对应的像距并填入下表，分析表格中的数据可以的出的结论是：平面镜成像时，____________________。 实验次数 1 2 3 A到玻璃板的距离/cm 3.20 5.12 8.20 B到玻璃板的距离/cm 3.23 5.11 8.21 (4)回家后，小聪照镜子（如图丙），她认为当她离镜子越远时，自己的像越小，想要证明她的观点是否正确，于是收集同一物体在不同物距时对应的像的大小，那么她探究的问题： _______________。 2. 图甲是小龙参观博物馆全息文物数字展厅时拍的照片。询问老师后知道，这实际上是平面镜成像的原理，于是小龙利用实验探究“平面镜成像的特点”。 (1)如图乙，实验时小龙选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于_____； (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支与蜡烛A外形相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，发现看上去它跟蜡烛A的像无法完全重合，理由可能是_______________； (3)小龙改变蜡烛A的位置，进行三次实验，用直线将物和像的位置连接起来，如图丙所示，发现物和像的连线与镜面垂直，用刻度尺测得像和物到镜面的距离______； (4)小龙还想表演一个魔术：用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”。若蜡烛的像位置如下图所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是_（选填选项前的字母）； A．① B．② C．③ D．④ (5)小龙为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，现有“ARX”三种字母形状的光源供选择，你认为最佳选择是_（选填字母）。 3. 小明的爷爷跟着电视节目学习太极拳时，因教练面向观众授课，爷爷总是把左右动作做反。为了帮助爷爷明白其中的道理，他利用如图所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。 (1)将棋盘放在水平桌面上，用镀膜玻璃板代替平面镜_________放置在棋盘上，目的是便于确定像的位置； (2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处，取另一枚棋子在镜后移动，直到它与物的像完全重合，从而确定像的位置，记录此时像与物到镜面的格数。改变物到镜面的格数，进行多次实验；根据像与物到镜面的格数关系，可得出像距_________物距（选填“等于”、“大于”或“小于”）； (3)每次实验，镜后棋子与镜前棋子的像完全重合，可得结论：像与物大小_________（选填“相等”或“不相等”）； (4)为判断平面镜成像的虚实，将光屏置于像的同一侧，发现光屏无法承接像，由此可得平面镜所成的像是_________像（选填“实”或“虚”）； (5)根据平面镜成像的特点，小明扮演教练举起左手，爷爷应举起_________手（选填“左”或“右”），由此爷爷明白了总是把左右动作做反的原因。 角度02 平面镜成像特点与规律 4. 如图为珠海市香洲区香山湖公园傍晚时分的拱桥，当拱桥的灯光亮起后，通过水面看到了一个______立、等大的虚像，这是由于在水面发生了光的______形成的。当航拍的无人机往上远离地面时，无人机在水中像的大小将______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 5. 盐城拥有广袤的湿地滩涂，是丹顶鹤钟爱的越冬家园。如图是丹顶鹤在水面嬉戏的场景，关于图中涉及的光学知识，下列说法正确的是（   ） A．丹顶鹤飞得越高，水中的像越小 B．水中丹顶鹤所成的像是虚像 C．水越深，水中的像离水面越远 D．水中的像是由于光的直线传播形成的 角度03 根据平面镜成像特点作图 6. 中国空间站是长期运行的载人空间站，如图甲所示，是我国航天员通过手腕处的小镜子看胸前操控面板上的按钮。请在图乙中画出宇航员通过镜子看到按钮的光路图。其中A点表示操控面板上的按钮位置，B点代表航天员的眼睛。 7. 如甲图为某摄影爱好者拍摄的“三只鹤”的情景，一只是站在清澈溪水中的白鹤，一只是它的“倒影”，另一只是它的“影子”。如图乙，点A为白鹤的头顶最高点，B点为白鹤的影子到达的最远点，C点为摄影爱好者的眼睛。请在乙图中作出：（1）摄影爱好者在C点看倒影时进入眼睛的光线；（2）根据白鹤头顶A点及其在水面形成的影子B点（忽略水深），作出太阳光的照射光线。 8. 根据平面镜成像特点，已知平面镜中的像A'B'，在图中画出物体AB。 角度04 根据平面镜成像特点判断像与物的位置 9. 在一场国际台球比赛中，中国选手丁俊晖需要将A球打进C洞，但B球挡住了A球的前进路线，丁俊晖想通过台球案子的边沿EF反弹来完成任务。请同学们利用学过的光学知识找出反弹点N并补全A球的运动路径。 10. 如图所示，平面镜MN前有一点光源S，人眼不能看到S在平面镜中所成的像的位置是（     ） A．a点 B．b点 C．c点 D．d点 11. 如图是同一发光点S发出的两条光，经过平面镜发射后的光线。请找出发光点S，画出这两条光线。 角度05 平面镜的应用 12. 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。”如图所示的装置是有记载以来最早的潜望镜，其中涉及的光学知识分析正确的是（   ） A．潜望镜应用到的光学原理是光的折射 B．从水盆中看到四邻利用了光的反射 C．大镜是凹面镜 D．本题说明光沿直线传播的特点 13. 某兴趣小组利用两块平面镜做了一个简易潜望镜，如图甲所示，通过该潜望镜观察教室内的挂钟，指针位置如图乙所示，则该挂钟的实际时间是（  ） A．8时15分 B．9时15分 C．3时45分 D．2时45分 14. 如图所示是潜望镜的装置图，眼睛看到的是物体________（选填“正”或“倒”）立的________（选填“实”或“虚”）像。当物体靠近潜望镜时，人看到的像变________（选填“近”或“远”），看到的像的大小________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 角度06 凸面镜与凹面镜及应用 15. 如图所示，不锈钢勺子里外两个表面所成的像，下面说法正确的是（　　） A．不锈钢勺子外面成像是由于光的反射，成的是正立的虚像 B．不锈钢勺子里面成像是由于光的折射，成的是倒立的实像 C．不锈钢勺子外面成像是由于光的折射，成的是正立的实像 D．不锈钢勺子里面成像是由于光的反射，但它不遵循光的反射定律，成的是倒立的实像 16. 司机要善于通过观后镜了解后车的位置及速度情况。汽车观后镜有平面镜的也有凸面镜的，图示观后镜为平面镜。当看到后车的像在镜中占据的空间变大时，说明后车离本车越来越__________（选填“远”或“近”），后车在镜中的像与后车大小__________（选填“相等”或“不相等”）；凸面镜对光有__________（选填“发散”或“会聚”）作用。 17. 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：__________。 【例1】（2025·辽宁·中考真题）某同学在某湿地公园看到了美丽的水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影（　　） A．是虚像 B．是实像 C．比水鸟大 D．比水鸟小 【变式1-1】（2024·四川绵阳·中考真题）平面镜垂直于水平桌面放置，把一只铅笔立放在平面镜前，可以观察到铅笔在镜中的像：若手碰到了铅笔，铅笔倒向平面镜，观察到铅笔的像也倒了，下列选项中，分析正确的是（　　） A．铅笔的像可能比铅笔长 B．铅笔的像可以用光屏承接 C．铅笔的像也倒向平面镜 D．铅笔先倒，铅笔的像后倒 【变式1-2】（2025·广东广州·中考真题）如图a，顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像； (1)用AB表示站在平面镜前的顾客，在图b中画出其在镜中的像 ； (2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像，她应 （选填“远离”“靠近”）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 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式1-3】（2025·安徽·中考真题）如图所示，为平面镜，为光源。请作出发出的光经平面镜反射后通过点的光路图（保留作图痕迹）。 ⚡基础速刷 1．提词器是演讲时常用的工具，如图所示。使用时，将显示演讲稿的平板电脑水平放置，在与平板电脑成45°夹角的光滑平整屏幕中就能看到演讲稿所成的像。下列说法正确的是（    ） A．屏幕成像的原理是光的折射 B．屏幕中成的是演讲稿的虚像 C．屏幕中演讲稿的像是放大的 D．增大夹角，屏幕中的像会变小 2．在探究平面镜成像特点的实验中，下列说法与事实相符的是（    ） A．甲图：当蜡烛远离玻璃板时，像变小 B．乙图：在玻璃板后竖直放置一纸板，在任何位置都看不到像 C．丙图：测量物距和像距 D．丁图：若玻璃板与水平桌面不垂直，像与蜡烛仍关于玻璃板对称 3．如图所示是春秋战国时期盛水的容器——“鉴”，我国古代将镜子称作“鉴”就是由于“鉴”中盛水可用来看到自己在水中的像。下列说法正确的是（   ） A．你在水中所成的像是实像 B．你看到的像是由水面反射形成的 C．你靠近水面，水中的像逐渐变大 D．你靠近水面，水中的像远离水面 4. 如图是生活中常见的两种窗户，甲图窗户可在直线轨道上左右平移，乙图窗户可绕固定轴转动，如果你站在窗户前，能通过玻璃看到你的像，若将甲图窗户左右平移打开，则你在P窗户中的像将______（选填“随”、“不随”）窗平移；你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），请你描述A点的像移动轨迹______。 5. 按题目要求作图： (1)如图所示，作出图中的反射光线并标出反射角； (2)如图是点光源S发出的两条光线经过反射后的光线，作出点光源的位置S。 6. 完成下列光路图注意：认真作图，并保留作图痕迹 (1)在图中画出入射光线，并标出入射角的度数； (2)如图所示，小明利用一块平面镜使此时的太阳光水平射向山洞中的点，请通过作图标出平面镜的位置； (3)如图所示，为发光点在平面镜中的像，若发出的一条光线经平面镜反射后过点，在图中找出发光点的位置，并完成光路； (4)根据平面镜成像的特点，在图中画出物体在平面镜中成的像。 7. 将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　　） A．铅笔水平远离平面镜移动时，它的像变小 B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动 C．若改用一块较小的平面镜，不能成铅笔完整的像 D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔的像将逆时针旋转45° 8. 如图所示，身高1.60m的冬冬同学站在平面镜前2m处。若她远离平面镜0.5m，镜中像的高度 ___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）1.60m；这时冬冬离她的像 ___________m；将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面0.5m处，她 ___________（选填“能”或“不能”）在镜中看到自己的像。 9. 如图所示，小明透过平面镜看到了蜡烛的像，下列有关平面镜成像的描述，正确的是（　　） A．进入人眼的光是由蜡烛的像发出的 B．如果将平面镜竖直上移，则像随之上移 C．如果将图中的平面镜截掉一半，则蜡烛不能在剩余的平面镜中成完整的像 D．如果紧贴平面镜背面放置一块不透明挡板，则蜡烛在平面镜中仍能成完整的像 10. 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，它对光有______（选填“会聚”或者“发散”）作用。 🚀能力跃升 11. 如图是凹面镜制成的太阳灶，可利用太阳光用来烧水、煮饭，既节省燃料，又不污染环境。太阳灶对太阳光的反射（   ） A．有会聚作用 B．不遵循光的反射定律 C．光路是不可逆的 D．传播速度发生了变化 12. 潜望镜利用平面镜将光经两次反射而折向眼中（如图），通过潜望镜看到的是物体（　　） A．倒立缩小的像 B．倒立等大的像 C．正立缩小的像 D．正立等大的像 13. 如图所示为发光点S射出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线A、B，请画出镜面的位置，并完成光路。 14. 小明用如图甲所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。 (1)小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ； (2)实验过程中，他把蜡烛A放在玻璃板前30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是 cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将 ；（填“变大”“变小”或“不变”） (3)在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像 ； (4)在实验过程中，小明应拿一支外形相同 （“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像 ； (5)若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A的像将 移动；（选填“向左”“向右”“向上”“向下”或“不”） (6)若在玻璃板后放置一块木板，蜡烛A （选填“仍能”或“不能”）通过玻璃板成像； (7)换用其他长度的蜡烛替换A和B，再做几次实验，此目的是 。 15. 小丽去鞋店买鞋，发现“试鞋镜”高度比较低，为了看到穿上新鞋的效果，试鞋镜一般倾斜放置。请画出图中眼睛A看到鞋上S点在平面镜中的像S′的光路图 。小丽试穿的新鞋在镜中成的是 像。 16. 小羽把一块薄玻璃板竖直放置在木制桌面上，她在E点看到物体OP在薄玻璃中的像O′P′，小羽从薄玻璃中看到O点的像的光路图如图1所示；保持物体OP位置不变，薄玻璃板与桌面的接触点不变，小羽把薄玻璃板按如图2放置。以下说法符合题意的是（　　） A．图1中，小羽看到O点的像的光路图是正确的 B．图1中，当小羽的眼睛移到E′位置，物体OP的像变大 C．图2中，物体OP不能经薄玻璃板成像 D．图2中，若小羽的眼睛在E点不动，不能从薄玻璃板看到O点的像 🌟思维挑战 17. 一束平行光入射到一反射镜上，经镜面反射后又射到墙上出现一圆形光斑，当镜子慢慢向远离墙面方向平移过程中，墙面光斑逐渐增大，由此可以判断此镜为（　　） A．凸面镜或平面镜 B．平面镜或凹面镜 C．凸面镜或凹面镜 D．一定是凹面镜 18. 如图所示，水平地面上有一障碍物ABCD，较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时，从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。 19. 花式台球运动员常利用“反弹球”绕过障碍物击打目标球：如图为台球桌面局部俯视图，A为障碍物，运动员用球杆击中S球（S球可视为一个点），使S球与球桌边MN碰撞后击中位于PN边的某球（图中未标出），若S球沿直线运动且仅与MN边碰撞一次，请在下图画出S球可能到达PN边的范围。作图请保留必要的辅助线。 20. 阅读材料，回答问题。 汽车抬头显示（如图甲）又叫汽车平视显示系统，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。系统是利用平面镜成像原理（如图乙），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，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)行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的______（选填“反射”或“折射”）形成的，该像是______（选填“正立”或“倒立”）的______（选填“实”或“虚”）像； (2)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； (3)平视显示系统有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的______（选填“厚度”或“透明度”）； (4)为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用图中______图所示的玻璃； (5)司机在行驶时从后视镜中看到有一辆小轿车在后方正准备超车，如图丙，由此可以断定汽车的后视镜是_______（选填“凸面镜”或“凹面镜”）。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $