3.3 平面镜成像特点(重难点专练)物理新教材沪粤版八年级上册
2026-09-21
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摘要:
### 基本信息
以“规律-实验-应用”为主线,系统整合平面镜成像特点及拓展,通过题型化训练落实物理观念与科学思维。
### 专项设计
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基本特点|4题|对称法(等大/等距/垂直)|从核心规律到易错点解析,建立成像性质认知|
|实验探究|4题|等效替代法(确定像位/大小)|器材作用→操作要点→结论推导,培养科学探究能力|
|成像作图|5题|对称法/光路图法(规范虚像/连线)|从方法到规范,强化模型建构与科学论证|
|应用|4题|原理迁移(潜望镜/视力检查等)|联系生活情境,体现物理观念的实际应用|
|球面镜|4题|会聚/发散作用辨析|从平面镜拓展到球面镜,完善光反射认知体系|
|实虚像辨析|4题|光屏承接法(实像可承接)|通过对比实例,深化科学思维中的本质辨析|
内容正文:
3.3 平面镜成像特点
题型01 平面镜成像的基本特点
题型02 实验探究:平面镜成像的特点
题型03 平面镜成像作图
题型04 平面镜成像的应用
题型05 球面镜的特点与应用
题型06 实像与虚像辨析
▌题型01 平面镜成像的基本特点
1.核心成像规律(对称法)
等大:像与物体的大小完全相等,与物体到平面镜的距离无关;
等距:像与物体到平面镜的距离相等;
垂直:像与物体的连线与镜面垂直;
对称:像与物体关于镜面对称,左右相反。
2.像的性质:平面镜成正立、等大的虚像。
3.高频易错点
人远离平面镜时,感觉像 “变小”,是因为视角变小,像的实际大小始终与物体相等,不会改变;
平面镜只改变像的左右方向,不改变上下方向;
像距随物距同步变化,物距增大多少,像距也增大多少。
4.考法点拨:单元测、月考常以选择、填空题考查像的大小、距离判断;中考常结合生活场景考查对 “像大小不变” 的理解,是易错高频考点。
1.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。
2.检查视力时,眼睛距视力表应为5m,但医务室内两墙壁之间只相距3.5m。于是采取了这样的措施:在一面墙上挂视力表,在另一面墙上正对着视力表挂一面平面镜。那么,在查视力时,被检查者应当( )
A.面向视力表,且与表相距1.5m站立
B.面向视力表,且与表相距2m站立
C.面向平面镜,且与镜相距1.5m站立
D.面向平面镜,且与镜相距2m站立
【答案】C
【解析】AB .直接面向视力表时,眼睛到视力表的最大距离仅为3.5m,小于5m,不符合要求,故AB不符合题意;
CD.根据平面镜成像特点,像与物到镜面距离相等,视力表到平面镜距离为3.5m,因此视力表的像到平面镜距离也为3.5m;设人到平面镜距离为s,要求眼睛到视力表像的距离为5m,可得,解得,
人需面向平面镜,且与镜面的距离为1.5m才能满足视力检查的要求,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
3.如图是长安公园里的子午桥,大桥与在水中略微显暗的倒影浑然一体,更加富有层次。子午桥在水中的倒影是由光的________形成,它在水中的像是________(选填“虚像”或“实像”)。假设桥下水深为2m,桥上一彩灯原来距水面3m,某日因下雨河水上涨了0.3m,则该彩灯的“倒影”距彩灯________m,若将彩灯再提高一些,水中像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 反射 虚像 5.4 不变
【解析】[1][2]水中倒影是平面镜成像现象,由光的反射形成,平面镜成虚像。
[3]河水上涨后彩灯到水面的距离为
由平面镜成像特点可知,像到水面的距离
彩灯与“倒影”的距离为
[4]因平面镜成像时像与物大小相等,故彩灯高度变化时,水中像的大小不变。
4.若将甲图教室里的平移窗向两侧打开,则你在P窗户中的像将___________(随/不随)窗平移;若将乙图家里的Q窗户绕轴转动150°打开,则窗框上A点在Q窗中的像将沿___________(直线/曲线)轨迹移动。
【答案】 不随 曲线
【解析】平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,像的位置只由物体位置和镜面位置决定。
当平移窗P向两侧打开时,镜面发生了平移,但物体(你)的位置不变,物体到镜面的垂直距离也不变,因此像的位置不随窗平移;平面镜成像时,像与物体关于镜面对称。当窗户Q绕轴转动时,镜面的位置不断变化,物体A点到镜面的对称点(像点)的位置也会随之变化,且所有像点的轨迹是以转轴为圆心的一段圆弧,因此像沿曲线轨迹移动。
▌题型02 实验探究:平面镜成像的特点
1.实验器材与作用
玻璃板:代替平面镜,便于确定像的位置(等效替代法);
两支完全相同的蜡烛:一支作为物,另一支用于与像重合,比较像与物的大小关系(等效替代法);
刻度尺:测量物体和像到玻璃板的距离,比较物距与像距的关系;
光屏:放在像的位置,判断像能否被承接,验证像的虚实;
白纸:标记物、玻璃板、像的位置,便于测量距离。
2.关键操作与目的
玻璃板竖直放置:若玻璃板倾斜,像会偏高或偏低,导致玻璃板后的蜡烛无法与像重合;
在较暗的环境中实验:减少环境光的干扰,使蜡烛的像更清晰;
多次改变蜡烛位置重复实验:避免实验偶然性,寻找普遍规律;
选用薄玻璃板:厚玻璃板的前后两个表面都会反射成像,会出现两个不重合的像,干扰实验。
3.实验结论
像与物大小相等;像与物到镜面的距离相等;像与物的连线与镜面垂直;平面镜成虚像。
4.核心物理方法:等效替代法(用蜡烛 B 替代蜡烛 A 的像,确定像的位置和大小)。
5.考法点拨:本节核心考点,单元测、月考必考实验大题,常考器材作用、操作目的、误差分析、实验方法与结论;中考常作为光学实验综合题的核心部分,考查实验设计与评估。
5.【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。
6.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。
7.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
8.实验桌上有如图1所示的装置(透明玻璃板为平面镜)、刻度尺和如图2所示的两根外形完全相同且长度可调的伸缩杆A和B,小阳计划用这些器材探究“平面镜成像的特点”,她提出了以下两种猜想:
猜想1:物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小有关;
猜想2:像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离;
(1)为了检验上述猜想1是否正确,他进行了如下实验。
①将伸缩杆A放在平面镜前适当位置,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
②改变伸缩杆A到平面镜的距离,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
请根据以上叙述回答下列问题:
小阳实验过程中存在的问题是________;
请你针对小阳实验过程中存在的问题,写出改进措施:________。
(2)在探究猜想2的实验中,因变量是________,需要添加的器材是________。
实验步骤:①将伸缩杆A放在平面镜前,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,在纸上标记出伸缩杆A和伸缩杆B的位置,测量出伸缩杆A到平面镜的距离u与伸缩杆B到平面镜的距离v,并记录在表格中。
②不断改变________,重复步骤①中的测量过程,并将数据记录在表格中,再做5次。
③画出实验数据记录表________。
【答案】(1)没有改变物体的大小(伸缩杆A的长度) 改变伸缩杆A的长度,保持A到平面镜的距离不变,重复实验;(2)像到平面镜的距离 刻度尺 伸缩杆A到平面镜的距离
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
1
2
3
4
5
6
【解析】(1)[1]已知猜想1:物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小有关。要验证这个猜想,必须改变物体的大小(即伸缩杆A的长度),而保持其他条件不变,观察像的大小(用B与像重合时B的长度表示)是否变化。小阳的实验步骤中:他改变的是物距,而不是物体的大小(杆A的长度没变),所以无法检验猜想1。
[2]改进措施:应改变伸缩杆A的长度,保持物距不变,重复实验,观察B与A的像重合时B的长度。
(2)[1][2][3]已知猜想2:像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。所以实验中因变量是像距(或像距与物距的关系)。需要添加的器材是刻度尺,用来测量物距和像距。实验步骤中:①已经测量了u和v。②伸缩杆A到平面镜的距离,重复测量,寻找普遍规律。
[4]表格应包含:实验次数、物距u(cm)、像距v(cm)等,表格如下图所示:
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
1
2
3
4
5
6
▌题型03 平面镜成像作图
1.两种作图方法
对称法(最常用):根据像与物关于镜面对称的特点,过物点作镜面的垂线并延长,使像点到镜面的距离等于物点到镜面的距离;虚像用虚线表示,物像连线用虚线,标注垂足。
光路图法:依据光的反射定律,作两条入射光线,画出对应的反射光线,将反射光线反向延长,交点即为像点;反向延长线用虚线。
2.作图规范(考试评分核心要点)
虚像必须画虚线,不能画实线;
物与像的连线画虚线,与镜面垂直,必须标注垂足符号;
实际光线画实线,带箭头,箭头方向与光的传播方向一致;
反射光线的反向延长线一定经过对应的像点。
3.典型考法
已知物体,画出它在平面镜中的像;
已知像,画出物体的位置;
补全入射光线或反射光线的光路图;
镜中时钟问题:实际时间 = 12:00 - 镜中显示时间(或将试卷翻面观察)。
4.考法点拨:单元测、期中必考作图题,中考常结合光的反射定律综合考查,作图规范是失分重灾区。
9.作图题
(1)如图,物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)口腔是人体的重要组成部分,口腔健康是全身健康的基础。如图甲所示,牙医利用内窥镜(小平面镜)观察牙齿的情况,请在图乙中画出能反映人眼通过内窥镜观察牙齿的光路图。
(3)如图所示是光源S发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线,请利用平面镜成像特点确定光源位置,并完成光路图。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)平面镜成像特点是像与物体关于镜面对称。作图时,先分别过物体端点A、B作关于镜面的对称点(即像点)A'、B',最后用虚线连接A'B',即为物体AB在平面镜中所成的像。
(2)先通过平面镜作出牙齿A的对称点A',即为牙齿A的像;连接A'B交平面镜于点O,连接AO即为入射光线,OB为反射光线。
(3)画出两条反射光线反向延长线,交点为S′即物体在平面镜中的像,再作出S′关于平面镜的对称点S,S即为光源位置。再用实线分别连接S和两条反射光线在镜面上的入射点,标注指向入射点的箭头,这两条就是对应的入射光线。
10.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。
11.如图所示是小华家阁楼的示意图,其中MN是带平面镜的竖直墙壁,S为阁楼上的一个吊灯,挡板不透光,请通过作图的方法找出地板上被吊灯照亮的范围。(保留作图痕迹)
【答案】
【解析】先作点S在平面镜中的像S',连接S点与挡板的左侧端点并延长交平面镜于点B,连接S'B并延长,作出SB的反射光线BP,连接S'与挡板左侧端点交平面镜于点A,作出入射光线SA和反射光线AQ。地板上能被照亮的范围为图中的PQ 区域,如图所示:
12.图甲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,A点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。请在图乙中作出:
(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】
【解析】根据平面镜成像特点可知,像和物关于镜面对称,首先画出白鹤头顶A点相对于平面镜的对称点,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,故连接与水面相交于一点,即为入射点,连接A点和入射点就得到入射光线,连接入射点和C点即为反射光线;由于光的直线传播,所以白鹤会在水面形成的影子,太阳光射向B点,所以连接BA并延长,即为太阳光的照射光线,如图所示:
▌题型04 平面镜成像的应用
1.常见应用与原理
穿衣镜、舞蹈练功镜:利用平面镜成正立等大虚像,观察自身形象;
潜望镜:由两块与水平方向成 45° 角的平面镜组成,通过两次反射改变光路,使人在水下能观察水面情况,成正立等大的虚像;
万花筒:多块平面镜组合,通过多次反射形成美丽图案;
视力检查:利用平面镜成像,将视力表的像成在前方,节省空间。
2.生活现象解释
汽车前挡风玻璃倾斜安装:车内物体通过玻璃成的像在司机视线的斜上方,避免像干扰司机视线,保障行车安全;
夜间行车车内不开灯:避免车内物体在挡风玻璃上成像,干扰司机判断。
3.考法点拨:常以选择题、简答题形式考查,单元测常考应用实例识别,中考常结合生活情境考查原理分析。
13.如图所示,从平面镜中看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像描述正确的是( )
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.如果将蜡烛向左移,则像也向左移
D.如果将平面镜截掉上半部分,仍然能看到蜡烛完整的像
【答案】D
【解析】A.进入人眼的光是由蜡烛发出的光经过平面镜反射进入人眼,虚像是由反射光线的反向延长线会聚而成的,虚像不会发出光线,故A错误;
B.平面镜成的像,像与物关于镜面对称,如果将平面镜竖直上移,而物体不动,则像不会移动,故B错误;
C.根据平面镜成的像规律,物距与像距相等,将蜡烛向左移,物距增大,像距也要增大,则像向右移,故C错误;
D.物体通过平面镜所成的像和物体大小相等,不论平面镜的大小如何,所成的像始终是完整的,故D正确。
故选D。
14.如图所示,小康与同学站在平面玻璃制的地铁安全门外候车,小康与安全门的距离为1m,若小康远离安全门,他在安全门中成的像大小______(填“变大”“不变”或“变小”)。地铁到站后安全门向两侧打开,小康看到自己在左右两侧安全门中成的两个像的位置______(填“重合”或“不重合”)。
【答案】 不变 重合
【解析】[1]平面镜成像时,像与物体大小相同,市民的身高为1.65m,像高为1.65m,他在安全门中成的像大小不变。
[2]根据平面镜成像的特点可知,像与物到镜面的距离相等,像与物的连线与镜面垂直,像与物大小相同,在安全门向两侧打开后,人到镜面的距离不变,所以像的位置不变,在两个平面镜中都能成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合。
15.如图所示,甲站立在一面矮墙的左侧,乙躺在该面矮墙右侧的地面上,若在天花板上固定一平面镜,两人通过平面镜便能互相看到对方,说明光路是______的。若要使甲、乙两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为______(填字母)。
【答案】 可逆 bd
【解析】[1]甲、乙都可以通过平面镜看到对方,即彼此发出的光线射入了对方的眼睛,说明反射时光路是可逆的。
[2]如图,根据平面镜成像特点找出甲、乙二人在平面镜里所成的像,分别通过甲的头顶和脚底像乙的眼睛作两条直线,通过乙的头顶和脚底向甲的眼睛作两条直线,由这四条直线与天花板的交点可以确定出所需最小平面镜的位置应为bd。
16.如图所示,平面镜M直立在水平桌面上,铅笔平放在桌面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,下列说法中错误的是( )
A.经过3s,笔尖的像与笔尖相距8cm
B.在移动的过程中,铅笔在平面镜中的像大小不变
C.若遮住平面镜下半部分,铅笔仍能在平面镜中成完整的像
D.铅笔通过平面镜所成的像是实像
【答案】D
【解析】A.由于像和物到平面镜的距离相等,经过3s,笔尖距离平面镜为
则笔尖的像与笔尖相距8cm,故A正确,不符合题意;
B.平面镜中成的像与物的大小始终相等,所以在移动过程中,铅笔在平面镜中的像的大小不变,故B正确,不符合题意;
C.把镜子下半部分遮住,成像位置相对原成像位置不发生变化,铅笔仍能在平面镜中成完整的像,故C正确,不符合题意;
D.平面镜所成的像不能在光屏上呈现,因此是虚像,故D错误,符合题意。
故选D。
▌题型05 球面镜的特点与应用
1.分类与定义
凹面镜:反射面是球面的内表面;
凸面镜:反射面是球面的外表面。
2.光学作用
凹面镜:对光线有会聚作用;
凸面镜:对光线有发散作用。
3.成像特点与应用
凹面镜:可成正立放大的虚像,也可成倒立的实像;应用:太阳灶、手电筒反光罩、汽车前灯反光碗、医生用的额镜;
凸面镜:成正立、缩小的虚像,可以扩大视野;应用:汽车后视镜、道路转角处的反光镜。
4.高频易错点
凸面镜成缩小的像,作用是扩大视野,不是放大像;
会聚与发散的判断:凹面镜使光线向主光轴偏折,凸面镜使光线偏离主光轴,不要混淆二者作用。
5.考法点拨:单元测常以选择、填空题考查类型判断与作用辨析;中考常结合交通、生活应用实例考查,难度较低。
17.在学习面镜时,小花分别将一把不锈钢勺子的凹面和凸面对着自己,看到了自己的像,如图所示,其成像原理是光的________,图________是凸面镜,和汽车后视镜成像原理相似,对光线有________作用。
【答案】 反射 乙 发散
【解析】[1][2][3]小花分别将一把不锈钢勺子的凹面和凸面对着自己,看到了自己的像,如图所示,勺子的凸面和凹面,都是利用光的反射成像的,其成像原理是光的反射;凹面镜对光有会聚作用,物距小于焦距时,成正立、放大的虚像,如牙医镜;物距大于焦距时,成倒立的实像;凸面镜对光线有发散作用,成正立缩小的虚像,故图乙是凸面镜,和汽车后视镜成像原理相似,对光线有发散作用,可以扩大视野。
18.如图甲所示的熔盐塔式光热电站,众多定日镜能追踪太阳,并将光反射到塔顶的吸热器上。据此判断,所有定日镜的整体外形相当于一个______(凹面/凸面)镜,对光线有______(会聚/发散)作用。若太阳西移,为使光线仍对准塔顶,如图乙所示的定日镜需向______(顺时针/逆时针)方向转动。
【答案】 凹面 会聚 逆时针
【解析】[1][2]由图可知,定日镜反射的太阳光聚焦到吸热器上,相当于对光具有会聚作用,可以判断所有定日镜的整体外形相当于凹面镜。
[3]随着太阳西移,反射光线与入射光线的夹角变小,则反射角和入射角都减小,即定日镜与反射光线的夹角应变大,所以,定日镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。
19.图为自行车的尾灯。夜晚,当后方汽车的灯光照在它上面时,反射光线将沿与原光线平行的方向反射回去,故而司机看到尾灯特别亮。下列能反映自行车尾灯的原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】自行车尾灯的原理是利用多组平面镜垂直放置组成的角反射器,入射的平行光经过反射后,最后反射出的反射光线是平行的且与最初的入射光线平行。
A.此图中平面镜垂直放置,入射的平行光经过反射后,最后反射出的反射光线是平行的且与最初的入射光平行,是反映自行车尾灯的原理的光路图,故A符合题意;
B.此图为潜望镜的反射光路图,可反映潜望镜的原理,故B不符合题意;
C.此图为平行光射在凸面镜上的光路图,可反映汽车后视镜和街头路口的反光镜的原理,故C不符合题意;
D.此图为平行光射在凹面镜上的光路图,可反映太阳灶和汽车前灯的反光装置的原理,故D不符合题意。
故选A。
20.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
【解析】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。
▌题型06 实像与虚像辨析
1.定义与本质区别
实像:由实际光线会聚而成,能呈现在光屏上;
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。
2.常见实例对比
实像:小孔成像、投影仪成像、照相机成像;
虚像:平面镜成像、放大镜成像、水中倒影。
3.平面镜成虚像的本质:平面镜反射的光线是发散的,其反向延长线相交形成像,并非实际光线会聚,因此光屏无法承接;但眼睛能看到像,是因为反射的光线进入人眼,人眼逆着光线看去,感觉光从像点发出。
4.易错提醒:虚像不是 “不存在的像”,它是真实光线进入眼睛形成的视觉效果,只是不能用光屏承接。
5.考法点拨:常结合平面镜实验考查光屏的作用,判断像的虚实;中考常对比小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像的像的性质。
21.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
22.HUD显示器可以把车速等信息显示在小伍爸爸面前,如图甲所示。已知HUD显示器水平放置在中控台上,通过倾斜的挡风玻璃,可以成一个垂直于水平面的________像(选填“实”或“虚”),如图所示,则挡风玻璃与水平面夹角应为________度;
【答案】 虚 45
【解析】挡风玻璃相当于平面镜,平面镜成的像是光的反射形成的虚像;
车HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则显示器的延长线与像的延长线垂直,由像与物关于平面镜对称得,挡风玻璃与水平面夹角为45°。
23.如图甲所示为小丽同学去配眼镜时检查视力的情景。配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像与小丽相距4.6m
B.如果小丽靠近平面镜,则镜中的视力表的像会变大
C.图乙是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像,则当时的时间是
D.视力表在平面镜中的像是实像
【答案】C
【解析】A.视力表到平面镜的距离为2.7m,小丽到平面镜的距离为
视力表的像到平面镜的距离也是2.7m,所以视力表的像到小丽的距离为,故A错误;
B.平面镜成像的特点是像与物大小相等,无论小丽靠近还是远离平面镜,镜中视力表的像大小都不会改变,故B错误;
C.平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称,可以用“12点法”判断实际时间,图中像的时间看起来是7:25,实际时间为 ,故C正确;
D.平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚而形成的,所以是虚像,不是实像,故D错误。
故选C。
24.小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的棋子等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板______放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,说明像和物的大小______,并在纸上分别记录A、B的位置,此时棋子B等效替代了______(选填“A”或“A的像”);
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,图乙测量方法中,正确的是方法______(选填“1”、“2”或“3”);
(4)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,他拿走蜡烛B,将一块不透明的白板放在蜡烛B的位置,______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白板,发现白板上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明所成的像是______像。
【答案】(1)竖直;(2)相等 A;(3)2;(4)直接 不能 虚
【解析】(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了使棋子A的像能与棋子B完全重合,便于确定像的位置和比较像与物的大小关系,应将玻璃板竖直放置在纸上。
(2)[1][2]两个棋子完全相同,用棋子B来替代棋子A,与A的像进行比较大小,如果棋子B能与棋子A的像重合,说明像和物的大小相等。这种方法是等效替代法,此时棋子B等效替代了A。
(3)在测量像到镜面距离l2与物到镜面距离l1时,应测量棋子A与棋子B的对应点到玻璃板反射面左侧边的距离作为物距和像距。方法1测量选择了A的右端,则B应选择左端,故方法1错误;方法3测量的是棋子到玻璃板两个边缘的距离,反射面应为左侧,故3错误;方法2的测量物距和像距时都选择了棋子中间,属于对应位置,反射面都选择了左侧,故正确的是方法2。
(4)[1]为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,拿走蜡烛B,将一块不透明的白板放在蜡烛B的位置,应直接观察白板。
[2][3]因为平面镜成的是虚像,虚像不是实际光线会聚而成的,所以白板上不能承接到蜡烛A的像,说明所成的像是虚像。
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3.3 平面镜成像特点
▌题型01 平面镜成像的基本特点
1.D
2.C
3.反射 虚像 5.4 不变
4.不随 曲线
▌题型02 实验探究:平面镜成像的特点
5.(1)垂直;(2)大小 无关;(3)③;(4)F;(5)0.2;(6)脸
6.(1)竖直 未点燃;(2)确定像的位置;(3)A 不变;(4)
7.(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
8.(1)没有改变物体的大小(伸缩杆A的长度) 改变伸缩杆A的长度,保持A到平面镜的距离不变,重复实验;(2)像到平面镜的距离 刻度尺 伸缩杆A到平面镜的距离
实验次数
物距u/cm
像距v/cm
1
2
3
4
5
6
▌题型03 平面镜成像作图
9.(1);(2);(3)
10.
11.
12.
▌题型04 平面镜成像的应用
13.D
14.不变 重合
15.可逆 bd
16.D
▌题型05 球面镜的特点与应用
17.反射 乙 发散
18.凹面 会聚 逆时针
19.A
20.A
▌题型06 实像与虚像辨析
21.虚像 升高 1.2
22.虚 45
23.C
24.(1)竖直;(2)相等 A;(3)2;(4)直接 不能 虚
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3.3 平面镜成像特点
题型01 平面镜成像的基本特点
题型02 实验探究:平面镜成像的特点
题型03 平面镜成像作图
题型04 平面镜成像的应用
题型05 球面镜的特点与应用
题型06 实像与虚像辨析
▌题型01 平面镜成像的基本特点
1.核心成像规律(对称法)
等大:像与物体的大小完全相等,与物体到平面镜的距离无关;
等距:像与物体到平面镜的距离相等;
垂直:像与物体的连线与镜面垂直;
对称:像与物体关于镜面对称,左右相反。
2.像的性质:平面镜成正立、等大的虚像。
3.高频易错点
人远离平面镜时,感觉像 “变小”,是因为视角变小,像的实际大小始终与物体相等,不会改变;
平面镜只改变像的左右方向,不改变上下方向;
像距随物距同步变化,物距增大多少,像距也增大多少。
4.考法点拨:单元测、月考常以选择、填空题考查像的大小、距离判断;中考常结合生活场景考查对 “像大小不变” 的理解,是易错高频考点。
1.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
2.检查视力时,眼睛距视力表应为5m,但医务室内两墙壁之间只相距3.5m。于是采取了这样的措施:在一面墙上挂视力表,在另一面墙上正对着视力表挂一面平面镜。那么,在查视力时,被检查者应当( )
A.面向视力表,且与表相距1.5m站立
B.面向视力表,且与表相距2m站立
C.面向平面镜,且与镜相距1.5m站立
D.面向平面镜,且与镜相距2m站立
3.如图是长安公园里的子午桥,大桥与在水中略微显暗的倒影浑然一体,更加富有层次。子午桥在水中的倒影是由光的________形成,它在水中的像是________(选填“虚像”或“实像”)。假设桥下水深为2m,桥上一彩灯原来距水面3m,某日因下雨河水上涨了0.3m,则该彩灯的“倒影”距彩灯________m,若将彩灯再提高一些,水中像的大小将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.若将甲图教室里的平移窗向两侧打开,则你在P窗户中的像将___________(随/不随)窗平移;若将乙图家里的Q窗户绕轴转动150°打开,则窗框上A点在Q窗中的像将沿___________(直线/曲线)轨迹移动。
▌题型02 实验探究:平面镜成像的特点
1.实验器材与作用
玻璃板:代替平面镜,便于确定像的位置(等效替代法);
两支完全相同的蜡烛:一支作为物,另一支用于与像重合,比较像与物的大小关系(等效替代法);
刻度尺:测量物体和像到玻璃板的距离,比较物距与像距的关系;
光屏:放在像的位置,判断像能否被承接,验证像的虚实;
白纸:标记物、玻璃板、像的位置,便于测量距离。
2.关键操作与目的
玻璃板竖直放置:若玻璃板倾斜,像会偏高或偏低,导致玻璃板后的蜡烛无法与像重合;
在较暗的环境中实验:减少环境光的干扰,使蜡烛的像更清晰;
多次改变蜡烛位置重复实验:避免实验偶然性,寻找普遍规律;
选用薄玻璃板:厚玻璃板的前后两个表面都会反射成像,会出现两个不重合的像,干扰实验。
3.实验结论
像与物大小相等;像与物到镜面的距离相等;像与物的连线与镜面垂直;平面镜成虚像。
4.核心物理方法:等效替代法(用蜡烛 B 替代蜡烛 A 的像,确定像的位置和大小)。
5.考法点拨:本节核心考点,单元测、月考必考实验大题,常考器材作用、操作目的、误差分析、实验方法与结论;中考常作为光学实验综合题的核心部分,考查实验设计与评估。
5.【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。
6.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。
7.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。
8.实验桌上有如图1所示的装置(透明玻璃板为平面镜)、刻度尺和如图2所示的两根外形完全相同且长度可调的伸缩杆A和B,小阳计划用这些器材探究“平面镜成像的特点”,她提出了以下两种猜想:
猜想1:物体在平面镜中所成像的大小与物体的大小有关;
猜想2:像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离;
(1)为了检验上述猜想1是否正确,他进行了如下实验。
①将伸缩杆A放在平面镜前适当位置,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
②改变伸缩杆A到平面镜的距离,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据;
请根据以上叙述回答下列问题:
小阳实验过程中存在的问题是________;
请你针对小阳实验过程中存在的问题,写出改进措施:________。
(2)在探究猜想2的实验中,因变量是________,需要添加的器材是________。
实验步骤:①将伸缩杆A放在平面镜前,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,在纸上标记出伸缩杆A和伸缩杆B的位置,测量出伸缩杆A到平面镜的距离u与伸缩杆B到平面镜的距离v,并记录在表格中。
②不断改变________,重复步骤①中的测量过程,并将数据记录在表格中,再做5次。
③画出实验数据记录表________。
▌题型03 平面镜成像作图
1.两种作图方法
对称法(最常用):根据像与物关于镜面对称的特点,过物点作镜面的垂线并延长,使像点到镜面的距离等于物点到镜面的距离;虚像用虚线表示,物像连线用虚线,标注垂足。
光路图法:依据光的反射定律,作两条入射光线,画出对应的反射光线,将反射光线反向延长,交点即为像点;反向延长线用虚线。
2.作图规范(考试评分核心要点)
虚像必须画虚线,不能画实线;
物与像的连线画虚线,与镜面垂直,必须标注垂足符号;
实际光线画实线,带箭头,箭头方向与光的传播方向一致;
反射光线的反向延长线一定经过对应的像点。
3.典型考法
已知物体,画出它在平面镜中的像;
已知像,画出物体的位置;
补全入射光线或反射光线的光路图;
镜中时钟问题:实际时间 = 12:00 - 镜中显示时间(或将试卷翻面观察)。
4.考法点拨:单元测、期中必考作图题,中考常结合光的反射定律综合考查,作图规范是失分重灾区。
9.作图题
(1)如图,物体AB放在平面镜前,请作出物体AB在平面镜中所成的像。
(2)口腔是人体的重要组成部分,口腔健康是全身健康的基础。如图甲所示,牙医利用内窥镜(小平面镜)观察牙齿的情况,请在图乙中画出能反映人眼通过内窥镜观察牙齿的光路图。
(3)如图所示是光源S发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线,请利用平面镜成像特点确定光源位置,并完成光路图。
10.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。
11.如图所示是小华家阁楼的示意图,其中MN是带平面镜的竖直墙壁,S为阁楼上的一个吊灯,挡板不透光,请通过作图的方法找出地板上被吊灯照亮的范围。(保留作图痕迹)
12.图甲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,A点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。请在图乙中作出:
(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。
▌题型04 平面镜成像的应用
1.常见应用与原理
穿衣镜、舞蹈练功镜:利用平面镜成正立等大虚像,观察自身形象;
潜望镜:由两块与水平方向成 45° 角的平面镜组成,通过两次反射改变光路,使人在水下能观察水面情况,成正立等大的虚像;
万花筒:多块平面镜组合,通过多次反射形成美丽图案;
视力检查:利用平面镜成像,将视力表的像成在前方,节省空间。
2.生活现象解释
汽车前挡风玻璃倾斜安装:车内物体通过玻璃成的像在司机视线的斜上方,避免像干扰司机视线,保障行车安全;
夜间行车车内不开灯:避免车内物体在挡风玻璃上成像,干扰司机判断。
3.考法点拨:常以选择题、简答题形式考查,单元测常考应用实例识别,中考常结合生活情境考查原理分析。
13.如图所示,从平面镜中看到了蜡烛的像,下列有关平面镜成像描述正确的是( )
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.如果将蜡烛向左移,则像也向左移
D.如果将平面镜截掉上半部分,仍然能看到蜡烛完整的像
14.如图所示,小康与同学站在平面玻璃制的地铁安全门外候车,小康与安全门的距离为1m,若小康远离安全门,他在安全门中成的像大小______(填“变大”“不变”或“变小”)。地铁到站后安全门向两侧打开,小康看到自己在左右两侧安全门中成的两个像的位置______(填“重合”或“不重合”)。
15.如图所示,甲站立在一面矮墙的左侧,乙躺在该面矮墙右侧的地面上,若在天花板上固定一平面镜,两人通过平面镜便能互相看到对方,说明光路是______的。若要使甲、乙两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为______(填字母)。
16.如图所示,平面镜M直立在水平桌面上,铅笔平放在桌面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,下列说法中错误的是( )
A.经过3s,笔尖的像与笔尖相距8cm
B.在移动的过程中,铅笔在平面镜中的像大小不变
C.若遮住平面镜下半部分,铅笔仍能在平面镜中成完整的像
D.铅笔通过平面镜所成的像是实像
▌题型05 球面镜的特点与应用
1.分类与定义
凹面镜:反射面是球面的内表面;
凸面镜:反射面是球面的外表面。
2.光学作用
凹面镜:对光线有会聚作用;
凸面镜:对光线有发散作用。
3.成像特点与应用
凹面镜:可成正立放大的虚像,也可成倒立的实像;应用:太阳灶、手电筒反光罩、汽车前灯反光碗、医生用的额镜;
凸面镜:成正立、缩小的虚像,可以扩大视野;应用:汽车后视镜、道路转角处的反光镜。
4.高频易错点
凸面镜成缩小的像,作用是扩大视野,不是放大像;
会聚与发散的判断:凹面镜使光线向主光轴偏折,凸面镜使光线偏离主光轴,不要混淆二者作用。
5.考法点拨:单元测常以选择、填空题考查类型判断与作用辨析;中考常结合交通、生活应用实例考查,难度较低。
17.在学习面镜时,小花分别将一把不锈钢勺子的凹面和凸面对着自己,看到了自己的像,如图所示,其成像原理是光的________,图________是凸面镜,和汽车后视镜成像原理相似,对光线有________作用。
18.如图甲所示的熔盐塔式光热电站,众多定日镜能追踪太阳,并将光反射到塔顶的吸热器上。据此判断,所有定日镜的整体外形相当于一个______(凹面/凸面)镜,对光线有______(会聚/发散)作用。若太阳西移,为使光线仍对准塔顶,如图乙所示的定日镜需向______(顺时针/逆时针)方向转动。
19.图为自行车的尾灯。夜晚,当后方汽车的灯光照在它上面时,反射光线将沿与原光线平行的方向反射回去,故而司机看到尾灯特别亮。下列能反映自行车尾灯的原理的是( )
A. B.
C. D.
20.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
▌题型06 实像与虚像辨析
1.定义与本质区别
实像:由实际光线会聚而成,能呈现在光屏上;
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。
2.常见实例对比
实像:小孔成像、投影仪成像、照相机成像;
虚像:平面镜成像、放大镜成像、水中倒影。
3.平面镜成虚像的本质:平面镜反射的光线是发散的,其反向延长线相交形成像,并非实际光线会聚,因此光屏无法承接;但眼睛能看到像,是因为反射的光线进入人眼,人眼逆着光线看去,感觉光从像点发出。
4.易错提醒:虚像不是 “不存在的像”,它是真实光线进入眼睛形成的视觉效果,只是不能用光屏承接。
5.考法点拨:常结合平面镜实验考查光屏的作用,判断像的虚实;中考常对比小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像的像的性质。
21.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。
22.HUD显示器可以把车速等信息显示在小伍爸爸面前,如图甲所示。已知HUD显示器水平放置在中控台上,通过倾斜的挡风玻璃,可以成一个垂直于水平面的________像(选填“实”或“虚”),如图所示,则挡风玻璃与水平面夹角应为________度;
23.如图甲所示为小丽同学去配眼镜时检查视力的情景。配镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像与小丽相距4.6m
B.如果小丽靠近平面镜,则镜中的视力表的像会变大
C.图乙是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像,则当时的时间是
D.视力表在平面镜中的像是实像
24.小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的棋子等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲,将白纸平铺在水平桌面上,再将玻璃板______放置在纸上;
(2)在玻璃板前放上棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,说明像和物的大小______,并在纸上分别记录A、B的位置,此时棋子B等效替代了______(选填“A”或“A的像”);
(3)多次改变A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,图乙测量方法中,正确的是方法______(选填“1”、“2”或“3”);
(4)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,他拿走蜡烛B,将一块不透明的白板放在蜡烛B的位置,______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白板,发现白板上______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明所成的像是______像。
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