4.3平面镜成像 作业设计-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

该初中物理作业设计方案针对八年级上册“平面镜成像”，围绕核心实验，结合生活照镜子、临摹神器等真实情境设计15道探究题，30分钟完成，注重等效替代等实验方法掌握，贴合学生认知特点。 通过实验数据处理（如第5题误差分析）培养科学思维，真实情境应用（如第14题临摹神器）强化物理观念，多次实验（如第7题换不同高度蜡烛）落实科学探究，评价科学，有效提升学生实验能力与核心素养。

课后专项练习八年级上册第四章“光现象”第3节 平面镜成像 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 课后专项练习八年级上册第四章“光现象”第3节 平面镜成像 学段学科 初中物理 适用年级 八年级上册 教材版本 人教版 对应内容 第四章“光现象”第3节 平面镜成像 作业类型 课后专项练习作业 完成时长 总时长30分钟 设计者 刘炎 二、设计背景与意图 本作业以初中物理“探究平面镜成像特点”和“探究光的反射定律”两个核心光学实验为主题，围绕玻璃板替代平面镜的原因、等效替代法确定像的位置、像与物的大小和距离关系、虚像与实像的判断、光的反射定律中三线共面/两线分居/两角相等、光路可逆、反射角与入射角的实验数据处理，设计了15道实验探究题，情境涵盖生活照镜子、临摹神器、玻璃门旋转等真实问题，建议完成时间30分钟。深化学生对光学实验方法（等效替代、归纳法、控制变量）的掌握，落实中考对平面镜成像和光的反射实验的考查。 3、 试题内容 平面镜成像与光的反射实验汇总 一、实验探究题（共15小题） 1．如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。 (1)为了便于观察实验现象，应选择在较______（填“亮”或“暗”）的环境中进行实验。 (2)实验时，将玻璃板竖立在铺有纸的水平桌面上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，将外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼在玻璃板的______（填“前面”或“后面”）观察，直至蜡烛B和A的像完全重合，这说明像和物的______相等。 (3)在纸上分别标记蜡烛A和像的位置，用刻度尺分别测出蜡烛和像到______的距离，通过分析初步得出结论。 2．如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 (1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到O点，在纸板上记录每次的光路。记录时，为了区分每次的光路，可采用的方法是______。 (2)取下纸板，用量角器测量每次的入射角和______，并记录下来。 (3)在图甲实验的基础上，以ON为轴，把纸板NOF向后折，在纸板上看不到反射光，如图乙所示，这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在______。小明想：当纸板折到图乙位置时，反射光还存在吗？请设计一种验证方法：______。 3．如图，在“探究平面镜成像的特点”时： (1)在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板______放置在纸面上。 (2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板一侧，在玻璃板的另一侧移动外形相同但未点燃的蜡烛B，直到它与A的像______。 (3)小星在蜡烛A这一侧观察到蜡烛B好像被点燃了，走到另一侧看到蜡烛B没有被点燃，将白纸放到蜡烛B的位置，白纸上也没有烛焰的像，由此可知蜡烛A的像是______像。 4．如图为某学习小组“探究光的反射定律”的实验装置。实验器材如下：平面镜M、光屏、刻度尺、铁架台、激光笔。平面镜M平放在水平桌面上，长方形光屏abcd（可沿对称轴OO′折叠）垂直放置在平面镜M上，OO′与平面镜M的交点为O。实验过程中，让激光笔发出的光始终紧贴光屏射向平面镜M上的O点。 (1)为使入射光线和反射光线能清晰地呈现在光屏上，应选用表面______（选填“光滑”或“粗糙”）一些的光屏。 (2)将显示有反射光线的半个光屏向后折转一定角度，观察到光屏上不再有反射光线。由此可以得出结论：反射光线、入射光线与法线在______。 (3)该小组多次改变入射光的方向，用刻度尺分别测量入射光线与光屏ab边的交点e到平面镜M的距离l₁、反射光线与光屏cd边的交点f到平面镜M的距离l₂。实验数据如表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 l₁/cm 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 l₂/cm 6.00 7.50 9.00 10.50 12.00 根据以上实验现象和数据，可以得出的实验结论有______。 A．反射光线和入射光线分别位于法线两侧 B．反射角等于入射角 C．光反射时，光路是可逆的 (4)该小组将另一平面镜N垂直于光屏放置，使经平面镜M反射后的光线入射到N后，经N反射的光与从激光笔发出的光平行，以下平面镜N的放置图可能正确的是（以下均为正视图）______。 5．某小组探究平面镜成像的特点。 (1)如图，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，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B，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置______，在白纸上标记蜡烛A和像的位置。 (2)多次改变蜡烛A的位置，重复上面的实验，分别测量物体和像到镜面的距离，数据记录在下表中。 实验序号 1 2 3 4 5 物体到镜面的距离/cm 3.30 4.30 5.20 5.50 6.80 像到镜面的距离/cm 3.20 4.30 5.20 5.50 6.80 由表中数据可知：像与物体到镜面的距离______。 (3)每次实验都发现蜡烛B与蜡烛A的像重合，说明像与物体的______相等。 (4)交流评估 ①有同学提出，应根据实验结论将表格中第1、6两组实验数据进行修改。老师指出这种做法是错误的，因为实验要尊重客观事实，______是不可避免的。 ②用两个相同的棋子也可以完成实验，在蜡烛和棋子中，你会选择______做实验，理由是______。 6．小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。 (1)如图甲，将一束激光入射到平面镜的O点，为了看清光在空气中的传播路径，可以采取的方法是______，显示出光的路径后，观察到一束入射光只对应一束反射光。 (2)为了记录图甲中的光路，将图乙中的纸板A放在镜面上，使A的小缺口对准O点，调整A，直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点，并将标记点与______连线、标注方向，即可在A上得到入射光线和反射光线。 (3)保持A板位置不变，调节激光笔，使入射光离开A，从另一个面入射到O点，将图乙中的纸板B与A拼插，调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光，此时B与A的交线过O点，记为ON，如图丙；任意改变入射到O点的光的方向，重复实验，观察到B与A始终相交于ON。以上实验表明，ON的空间位置与射向O点的入射光的方向______（选填“有关”或“无关”）。测量发现ON与镜面垂直，ON在物理学中被称为法线。分析现象得到结论：反射光线总在______所确定的平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧。 (4)为了探究反射角与入射角的关系，小明继续实验，得到下表数据。 实验次数 1 2 3 4 5 6 入射角/度 10 31 49 58 70 85 反射角/度 10 31 49 59 70 84 分析表中数据得到结论：______。 (5)小明总结出光的反射定律后，反思是否只有红光反射时遵循以上规律？为了使实验结论更具有普遍性，他应该______，继续实验。 7．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______。 8．古人“以铜为镜”，发现铜镜成像“形影相肖、左右相异”。生活中照镜子时小明也观察到相同现象，于是他用玻璃板、蜡烛和直尺等器材在水平桌面上进行平面镜成像的实验探究。 (1)为保证实验顺利进行，应选用较______（填“薄”或“厚”）的玻璃板； (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；实验过程中，当他将蜡烛A向玻璃板移动过程中，蜡烛像的大小______（填“变大”、“不变”或“变小”）； (3)如图乙所示，将光屏放在蜡烛B的位置，然后在______（填“a”或“b”）处进行观察，发现光屏上没有蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是______像； (4)为了研究像与物的位置关系是不是“左右相异”，现有“F、T、V”三种字母形状的LED光源可供选择，小明应该选择“______”形状光源进行实验。 9．如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中： (1)选取两支完全相同的蜡烛是为了验证像与物的______关系； (2)用玻璃板代替平面镜是为了便于确定______的位置； (3)实验中移去蜡烛B，并在其移去前的位置处放一光屏，在光屏上不能接收到蜡烛A烛焰的像，这说明平面镜成的是______像。 10．小明用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。 (1)在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。用玻璃板代替平面镜的目的是______。 (2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，在像的位置放一个光屏，光屏上______承接到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是______像。 (3)再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。说明平面镜所成的像的大小与物体的大小______。 (4)将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动到某一位置，蜡烛B应向______玻璃板的方向移动，再次移动蜡烛A，重做实验。 11．某同学发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化，他猜想平面镜所成的像可能与物体的大小、位置有关。于是，他设计实验进行探究。 (1)实验中，他采用薄的茶色玻璃板做实验，一是为了防止蜡烛通过玻璃板的______反射成像，影响实验结果；二是为了方便确定______的位置。 (2)如图甲所示，玻璃板与桌面垂直放置，将蜡烛A点燃后放在玻璃板前a处，再将蜡烛______（选填“B”或“C”）放置于玻璃板后______（选填“b”“c”或“d”）处，使人在玻璃板前不同角度处观察，都能看到后面的蜡烛与A的像重合，改变A的位置，多次实验。 (3)接着，他旋转玻璃板到新的位置重新实验，实验装置俯视图如图乙所示，保持蜡烛A仍在a处，则蜡烛A的像在______（选填“b”“e”或“f”）点。实验表明：平面镜所成的像与物体关于镜面______。物体所成的像的大小与其到平面镜的距离______（选填“有关”或“无关”）。 12．如图所示，在做“探究平面镜成像的特点”的实验时： (1)要在透明薄玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对这两支蜡烛的要求是______。 (2)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在玻璃板放有______（选填“点燃”或“未点燃”）蜡烛的一侧观察。 (3)如何判断蜡烛A的像是虚像还是实像，你采用的办法是______。 13．如图所示，小刚同学用薄玻璃板、白板、刻度尺、光屏和两支完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点。 (1)用薄玻璃板代替平面镜的目的是______。 (2)点燃蜡烛A，在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B，直到B与A的像完全重合，用刻度尺测量出蜡烛A到玻璃板的距离和蜡烛B到玻璃板的距离。移动点燃的蜡烛A，多次重复实验后，发现平面镜所成像的大小和物的大小______，像和物到平面镜的距离______。 (3)移去蜡烛B，在该位置放置的光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。 14．探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲。 (1)实验前，将白纸平铺在水平桌面上，玻璃板______架在纸上。 (2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B，直到B与A的像A′完全重合，说明像与物的______相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置，处理数据如图乙。 (3)得出结论：像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性，提出一条改进建议：______。 (4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”，可在白纸上临摹手机画面。如图丁，当手机屏幕与白纸的夹角为80°，若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上，玻璃板与桌面的夹角θ应为______°，临摹时要在______（填“①”或“②”）位置观察。 15．小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他走近平面镜时，他发现自己的像“变大”了，于是他提出：像的大小与物体的大小有什么关系呢？他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。 (1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到与A的像完全重合，说明像与物体的大小______； (2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12cm，则蜡烛A的像到玻璃板的距离为______cm； (3)他做完平面镜成像实验后，找来白色硬纸板、量角器和激光笔等，用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验，装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线，请你根据光的反射定律在图丙中做出反射光线______；（保留作图痕迹） (4)细心的小明发现用玻璃板做实验有一个不足：反射光的亮度明显比入射光暗了许多，这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了______。 四、课标与教材分析 《义务教育物理课程标准（2022年版）》在“运动和相互作用”主题的“光”部分提出：探究并了解光的反射定律，探究平面镜成像时像与物的关系。平面镜成像和光的反射是学生在光学领域接触的第一个完整探究实验，对建立“模型建构—实验证据—归纳结论”的科学思维具有重要意义。 教材方面，本作业对应人教版《物理》八年级上册第四章“光现象”第1节“光的直线传播”、第2节“光的反射”和第3节“平面镜成像”。该组实验是中考光学实验的高频考点，涉及等效替代法、归纳法、控制变量等多种科学方法，是后续学习光的折射、透镜成像的基础。 本作业在第6题通过改变入射方向、换用不同色光强调结论的普遍性；在第11题通过旋转玻璃板考查像与物关于镜面对称的空间关系；在第14题“临摹神器”情境中考查平面镜成像规律在生活中的应用，体现实验方法的综合迁移。 五、作业目标 1．物理观念：知道光的反射现象、反射定律的基本内容；知道平面镜成像时像与物等大、像距等于物距、像与物关于镜面对称；理解虚像的概念。 2．科学探究：能正确组装平面镜成像实验装置（薄玻璃板竖直放置、两支等大蜡烛），能用等效替代法确定像的位置；能在光的反射实验中呈现光路、测量入射角和反射角、折转光屏验证三线共面。 3．科学思维：能根据实验数据归纳反射角等于入射角、像距等于物距等结论，识别数据中的测量误差；能通过玻璃板旋转、临摹神器等新情境分析像的位置变化；能判断实验操作中错误做法对结果的影响。 4．科学态度与责任：养成尊重实验原始数据、不随意篡改数据的科学态度；体会多次实验寻找普遍规律的必要性；乐于用所学光学知识解释生活中的平面镜成像现象。 附页：试题详细答案与解析 1．如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。 【参考答案与解析】 答案：(1)暗　(2)前面；大小　(3)玻璃板（镜面） 解析：在较暗环境中烛焰像更清晰；人眼要在玻璃板前（A侧）观察，未点燃蜡烛B与A的像完全重合说明像与物大小相等；用刻度尺测蜡烛和像到玻璃板的距离以比较物距与像距。 2．如图甲，在探究光的反射规律的实验中，把平面镜放在水平桌面上，纸板ENF竖直立在镜面上，ON垂直于镜面。 【参考答案与解析】 答案：(1)给每次光路编号（或用不同颜色的笔记录每次光路）　(2)反射角　(3)同一平面内；将纸板NOF恢复到与NOE同一平面，观察纸板上是否重新出现反射光（或把显示光的光屏放回到NOF所在平面观察） 解析：用编号/不同颜色笔区分多次光路；要同时测入射角和反射角；纸板向后折看不到反射光说明三线共面；要判断反射光是否存在，应将纸板折回原平面观察反射光是否出现。 3．如图，在“探究平面镜成像的特点”时： 【参考答案与解析】 答案：(1)竖直（垂直于桌面）　(2)完全重合　(3)虚 解析：玻璃板必须竖直放置才能使像与桌面上的蜡烛B重合；B与A的像完全重合说明像与物等大；光屏（白纸）承接不到像，说明平面镜成的是虚像。 4．如图为某学习小组“探究光的反射定律”的实验装置。 【参考答案与解析】 答案：(1)粗糙　(2)同一平面内　(3)ABC　(4)C 解析：光屏粗糙才能发生漫反射使各方向都能看到光路；向后折半个光屏看不到反射光说明三线共面；五组数据l₁=l₂说明反射角等于入射角，结合实验设计可推出两线分居、光路可逆，故ABC都正确；要使出射光与入射光平行，两平面镜应平行放置且第二块平面镜与第一块平行，对应图C。 5．某小组探究平面镜成像的特点。 【参考答案与解析】 答案：(1)完全重合　(2)相等（基本相等，第1组3.30/3.20为测量误差）　(3)大小　(4)①误差　②蜡烛（或棋子，理由合理即可） 解析：B与A的像重合说明像物等大；数据中第1组略有差异属于测量误差，不能篡改原始数据；选蜡烛是因为烛焰更亮、像更清晰，选棋子是因为大小不变、不会越烧越短，均可。 6．小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。 【参考答案与解析】 答案：(1)在光的传播路径上喷烟雾（或点蚊香产生烟雾）　(2)O点（入射点）　(3)无关；入射光线和法线　(4)反射角等于入射角（第4、6组数据差异为测量误差）　(5)换用不同颜色的光（多次改变入射方向）重复实验 解析：烟雾可显示光路；把标记点与入射点O连线即可得到光路；ON（法线）方向不随入射光方向改变而改变；数据中58°/59°、85°/84°的微小差异为读数误差，总体上反射角等于入射角；换不同色光重复实验可使结论更具普遍性。 7．某实验小组在做平面镜成像实验。 【参考答案与解析】 答案：(1)平面镜　(2)未点燃　(3)寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性　(4)刻度尺 解析：平面镜成像更清晰但不透明、无法确定像的位置；玻璃板透明但成两个重影；B应未点燃；多次实验目的是归纳普遍规律；不用方格纸就需刻度尺测物距和像距。 8．古人“以铜为镜”，发现铜镜成像“形影相肖、左右相异”。 【参考答案与解析】 答案：(1)薄　(2)大小；不变　(3)b；虚　(4)F 解析：厚玻璃板会成两个重影，应选薄玻璃板；两根相同蜡烛比较像物大小，像的大小始终与物等大，不随物距改变；观察光屏上是否成像要在b侧（玻璃板后侧）直接看光屏；选F是因为F左右不对称，可验证左右相异。 9．如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中： 【参考答案与解析】 答案：(1)大小　(2)像（像的位置）　(3)虚 解析：相同蜡烛验证像与物大小关系；玻璃板透明便于确定像的位置；光屏承接不到像说明成虚像。 10．小明用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。 【参考答案与解析】 答案：(1)便于确定像的位置　(2)不能；虚　(3)相等　(4)远离 解析：玻璃板透明可以看到后面的B从而确定像的位置；光屏不能承接平面镜所成的虚像；B与A的像完全重合说明像物等大；物远像远，A远离玻璃板时B也应远离。 11．某同学发现当玻璃门旋转时，自己的像有了一定变化…… 【参考答案与解析】 答案：(1)前后两个面（多次）；像　(2)C；c　(3)b；对称；无关 解析：茶色薄玻璃板可减弱后表面的二次反射重影，便于确定像的位置；应选与A等大的C蜡烛放在与A关于镜面对称的c处；玻璃板旋转45°后，根据像与物关于镜面对称，A的像在b点；像的大小始终与物等大，与物到镜的距离无关。 12．如图所示，在做“探究平面镜成像的特点”的实验时： 【参考答案与解析】 答案：(1)完全相同（大小相等）　(2)点燃　(3)在像的位置放一光屏，直接观察光屏上能否承接到烛焰的像 解析：两支蜡烛要大小完全相同才能比较像物大小；要在点燃蜡烛A这一侧（前侧）观察才能同时看到A的像和B；判断虚/实像的方法是看光屏能否承接。 13．如图所示，小刚同学用薄玻璃板…… 【参考答案与解析】 答案：(1)便于确定像的位置　(2)相等；相等　(3)不能 解析：薄玻璃板既能成像又能透光，便于确定像的位置；多次实验说明像与物大小相等、像距等于物距；虚像不能用光屏承接。 14．探究平面镜成像的特点，实验装置如图甲。 【参考答案与解析】 答案：(1)竖直（垂直于桌面）　(2)大小　(3)多次改变蜡烛位置重复实验（或换用不同透明板重复实验）　(4)50；① 解析：玻璃板要竖直架在纸上才能使像与桌面垂直方向上的B重合；B与A′重合说明像物等大；多次实验使结论具普遍性；手机屏幕与白纸夹角80°，要让像成在白纸上，玻璃板应在屏幕与白纸夹角的角平分线上，即与桌面（白纸）夹角为(180°−80°)/2=50°；临摹时要在玻璃板前①侧观察手机屏幕的像。 15．小明积极响应学校规范仪容仪表的号召…… 【参考答案与解析】 答案：(1)相等　(2)12　(3)略（过入射点作法线，按反射角等于入射角作反射光线）　(4)折射 解析：B与A的像重合说明像物大小相等；像距等于物距，故像到玻璃板12cm；作图时先作法线再画反射光线；光斜射到玻璃板时一部分光折射进入玻璃，所以反射光比入射光暗。 学科网（北京）股份有限公司 $