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(共37张PPT)
3.2.1 探究：平面镜成像的特点
一、探究导入：生活中的 “镜中像” 猜想
（一）情境观察与提问
生活场景展示：播放或展示三组图片 / 视频 ——①女生照镜子整理发型，镜中出现与自己 “一样” 的像；②医生用小平面镜检查牙齿，镜中能看到牙齿的 “倒像”；③商场试衣镜前，人移动时，镜中的像也随之移动。
引导猜想：“同学们，每天我们都会用到镜子，镜中的像和真实的物体之间，藏着很多有趣的规律。大家大胆猜想一下：镜中的像和物体大小是否相等？像到镜子的距离和物体到镜子的距离是否相同？像的左右和物体的左右是否一致？”
已有经验关联：“我们照镜子时，会发现‘离镜子越近，像看起来越大’，但这是真的像变大了吗？今天我们就通过实验，亲手探究平面镜成像的真实特点，验证这些猜想是否正确。”
（二）探究目标
通过实验，确定平面镜所成的像与物体的大小关系。
测量并验证像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离关系。
观察平面镜成像的正倒、虚实及左右对称性，理解平面镜成像的规律，能解释生活中的成像现象。
二、探究准备：实验器材与核心思路
（一）核心实验器材
基础组器材（每组 1 套）：薄玻璃板（代替平面镜，便于确定像的位置）、带支架的玻璃板底座、两支完全相同的蜡烛（一支作为 “物体”，一支用于 “找像”）、火柴、方格纸（或带刻度的白纸，用于测量距离）、刻度尺、铅笔、光屏（白色硬纸板）。
补充器材（教师演示）：不同形状的物体（如小熊玩偶、三角形硬纸板）、厚玻璃板（用于对比 “重影” 现象，说明选薄玻璃板的原因）。
（二）实验核心思路
由于平面镜成的像为 “虚像”（无法用光屏承接），直接测量像的大小和位置较困难，因此采用 “等效替代法”：用两支完全相同的蜡烛，将一支放在玻璃板前（物体），另一支放在玻璃板后，移动后一支蜡烛，直到从玻璃板前看起来，它与前一支蜡烛的像完全重合 —— 此时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛像的位置，且两支蜡烛完全相同，说明像与物体大小相等。
三、探究过程：分步骤实验与现象分析
实验 1：探究像与物体的大小关系
（一）实验操作（学生分组）
搭建实验装置：
将方格纸（或带刻度的白纸）平铺在水平桌面上，在方格纸中间画一条竖直线（代表平面镜的位置）。
将薄玻璃板垂直立在竖直线上（用支架固定，确保玻璃板与桌面垂直，避免像 “偏移”）。
放置物体与找像：
取一支蜡烛（记为 A），点燃后放在玻璃板前的方格纸上（如距离玻璃板 3 格的位置），观察玻璃板后蜡烛 A 的像。
取另一支完全相同的未点燃蜡烛（记为 B），放在玻璃板后，缓慢移动蜡烛 B，从玻璃板前的不同角度观察，直到蜡烛 B 与蜡烛 A 的像 “完全重合”（看起来蜡烛 B 也被点燃了）。
对比大小：
观察蜡烛 B 与蜡烛 A 的大小，记录 “是否完全相同”；更换不同位置的蜡烛 A（如距离玻璃板 5 格），重复上述操作，再次对比像与物体的大小。
（二）实验现象记录
物体位置（蜡烛 A 到玻璃板的距离）
像的位置（蜡烛 B 到玻璃板的距离）
蜡烛 B 与蜡烛 A 的大小关系
现象总结
3 格（约 6cm）
3 格（约 6cm）
完全相同
像与物体大小相等
5 格（约 10cm）
5 格（约 10cm）
完全相同
像与物体大小始终相等，与物体到玻璃板的距离无关
（三）现象分析
无论蜡烛 A 放在哪个位置，蜡烛 B 都能与它的像完全重合，且两支蜡烛完全相同，证明平面镜所成的像与物体大小相等（“离镜子越近像看起来越大” 是视觉错觉，实际像的大小不变）。
实验 2：探究像与物体到平面镜的距离关系
（一）实验操作（学生分组）
延续实验 1 的装置：保持方格纸、玻璃板位置不变，在方格纸上标记蜡烛 A 的位置（用铅笔在蜡烛底部画圈，记为点 P）。
测量距离：
当蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合时，标记蜡烛 B 的位置（记为点 P'，即像的位置）。
用刻度尺测量点 P 到玻璃板的距离（物体到平面镜的距离，记为 u），测量点 P' 到玻璃板的距离（像到平面镜的距离，记为 v），记录数据。
多次测量：
改变蜡烛 A 的位置（如点 P 到玻璃板距离为 8cm、12cm），重复标记、测量，记录多组 u 和 v 的数据。
（二）实验数据记录
实验次数
物体到玻璃板的距离 u（cm）
像到玻璃板的距离 v（cm）
数据对比（u 与 v 的关系）
1
6.0
6.0
u = v
2
10.0
10.0
u = v
3
8.0
8.0
u = v
4
12.0
12.0
u = v
（三）数据处理与结论
多组测量结果显示：平面镜所成的像到平面镜的距离，等于物体到平面镜的距离（v = u），且像与物体的连线与平面镜垂直（方格纸上点 P、P' 的连线与玻璃板的竖直线垂直）。
实验 3：探究像的正倒、虚实与左右对称性
（一）实验操作（学生分组 + 教师演示）
探究像的正倒：
将点燃的蜡烛 A 直立在玻璃板前，观察玻璃板后像的正倒情况；将蜡烛 A 倾斜放置，再次观察像的正倒，记录 “正立” 或 “倒立”。
探究像的虚实：
当蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合时，移走蜡烛 B，在蜡烛 B 的位置放置光屏（白色硬纸板），观察光屏上是否能看到蜡烛 A 的像，记录 “能承接” 或 “不能承接”。
探究像的左右对称性：
取一张写有 “F” 的透明纸片（或带 “F” 图案的硬纸板），直立在玻璃板前，观察玻璃板后像的形状，对比像与物体的左右是否 “相反”（如物体上 “F” 的缺口朝左，像的缺口是否朝右）。
（二）实验现象总结
探究内容
实验现象
结论
像的正倒
蜡烛直立时，像直立；蜡烛倾斜时，像也倾斜（与物体方向一致）
平面镜成正立的像
像的虚实
光屏上看不到蜡烛的像，只有从玻璃板前才能看到像
平面镜成虚像（虚像无法用光屏承接）
像的左右对称性
“F” 的像与物体左右相反（缺口方向相反），上下一致
平面镜成的像与物体关于镜面对称（左右对称，上下不变）
四、探究结论：平面镜成像的特点
综合以上实验，平面镜成像的特点可总结为 “4 个相等、1 个垂直、1 个对称、1 个虚像”：
大小相等：像与物体的大小相等（与物体到平面镜的距离无关）。
距离相等：像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。
连线垂直：像与物体的连线与平面镜垂直。
左右对称：像与物体关于镜面对称（左右相反，上下一致）。
正立虚像：所成的像是正立的虚像，无法用光屏承接。
简洁记忆：“等大、等距、垂直、对称、正立虚像”。
五、应用拓展：用平面镜成像特点解释生活现象
穿衣镜与试衣镜：
原理：根据 “等大、等距” 特点，穿衣镜成的像与人体大小相同，能帮助人们观察全身穿搭；试衣镜通常较大，且倾斜放置（增大视野），让像更清晰地呈现衣物细节。
注意：为看到全身像，镜子的高度至少为人体身高的一半（根据成像对称特点，人眼、镜顶、像的头顶三点共线，镜底、人眼、像的脚三点共线，可推导镜子高度 = 身高 / 2）。
潜望镜的成像：
原理：潜望镜中两块平行的平面镜，每块镜子都遵循 “正立虚像、等大等距” 特点；物体的光经第一块镜子反射成像，像再经第二块镜子反射，最终形成与物体等大、正立的虚像，且像的位置高于物体，便于观察。
汽车后视镜（平面镜型）：
原理：利用 “正立虚像、等大等距” 特点，驾驶员通过后视镜能看到车后物体的正立像，判断车后车辆的位置和距离；但平面镜视野较小，部分车辆会搭配凸面镜（扩大视野）。
六、探究反思与注意事项
实验安全：点燃蜡烛时注意防火，实验结束后及时熄灭蜡烛；玻璃板易碎，操作时轻拿轻放，避免割伤。
误差分析：
若玻璃板未与桌面垂直，会导致蜡烛 B 无法与像完全重合（像 “偏高” 或 “偏低”），需确保玻璃板垂直于桌面。
选用 “薄玻璃板” 而非 “厚玻璃板”，因为厚玻璃板的两个反射面（前后表面）会成两个像，导致 “重影”，影响像的位置判断。
测量距离时，若刻度尺未与像和物体的连线对齐，会导致数据误差，需确保刻度尺与平面镜垂直。
问题讨论：“为什么用玻璃板代替平面镜做实验？”（玻璃板透明，既能成像，又能看到玻璃板后的蜡烛 B，便于确定像的位置；平面镜不透明，无法看到后面的物体，无法找像）。
七、课堂练习
（一）基础题
下列关于平面镜成像特点的说法中，正确的是（ ）
A. 像比物体大
B. 像到平面镜的距离比物体到平面镜的距离近
C. 像与物体关于镜面对称
D. 像能用光屏承接
（答案：C，解析：A 选项像与物体等大；B 选项像与物体到镜面距离相等；D 选项像为虚像，不能用光屏承接）
小明身高 1.6m，他站在竖直放置的穿衣镜前 2m 处，此时他在镜中的像高为______m，像到他的距离为______m。
（答案：1.6；4，解析：像与物体等大，故像高 1.6m；像到镜面距离 = 物体到镜面距离 = 2m，像到人的距离 = 2m+2m=4m）
（二）提升题
如图所示（假设图中玻璃板前有一个 “F” 形物体），请画出该物体在平面镜中所成的像，并说明作图依据（结合平面镜成像特点）。
（答案：作图步骤：①过 “F” 的每个顶点作平面镜的垂线，延长垂线，使顶点到镜面的距离等于像的顶点到镜面的距离；②连接像的顶点，得到 “F” 的像，注意像与物体左右相反。作图依据：平面镜成像时，像与物体关于镜面对称（等距、垂直、左右相反））
为什么在狭窄的房间里，挂一面大平面镜会让人感觉房间 “变宽敞了”？请用平面镜成像特点解释。
（答案：根据平面镜成像特点，像与物体到镜面的距离相等，且像与物体关于镜面对称。房间内的物体（如墙壁、家具）在平面镜中会成一个等大的虚像，像的位置在镜面另一侧，与物体到镜面的距离相同。人眼看到镜中的像，会误以为物体在镜面后方，相当于 “扩展” 了房间的空间，因此感觉房间变宽敞了）
八、课后作业
实践作业：
制作 “简易万花筒”：用三块大小相同的长方形平面镜，拼成一个正三棱柱（镜面朝内），在一端放入彩色纸屑，另一端用透明塑料膜封口，转动万花筒，观察镜中形成的对称图案，记录图案特点，并解释 “图案对称” 与平面镜成像的关系。
家庭测量：用卷尺测量自己的身高，再站在穿衣镜前，测量 “自己到镜面的距离” 和 “像到镜面的距离”，验证 “等大、等距” 特点，记录测量数据与结论。
书面作业：完成课本对应练习题，重点练面镜成像特点的应用”“成像作图”“生活现象解释” 相关题目，巩固探究结论。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
3.2.1探究：平面镜成像的特点
第三章 光的世界
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
思考：拱桥在平静的水面上出现的倒影是怎样形成的？
向蜡烛浇水，观察蜡烛的变化，为什么会出现这种现象？
房间的一角，某游客表演“特异功能”，她的身体不见了。
她真的有“隐身”功能吗？
任务一、认识平面镜
生活中的镜子是形形色色的，其中有一种镜子的表面是平滑的，我们把它叫平面镜。
说一说生活中出现镜子的环境和场所。
任务一、认识平面镜
生活中还有哪些物体类似于平面镜？
平静的水面
抛光的金属表面
玻璃窗
光滑的地板砖
平面镜外的物体简称物，平面镜中的像简称像。
任务二、探究平面镜成像特点
其余同学在练习本上试着画一画。
这棵树在湖水中的倒影，实际上就是这棵树在水中的像，它是怎样形成的？这个倒影是怎样的？哪位同学所画的倒影是正确的？
1．明确实验目的
哪位同学能在黑板上画出这棵树在水中的倒影？
生长在湖边的一棵树，湖面平静如镜。
任务二、探究平面镜成像特点
2．进行探究实验
（1）阅读教材关于平面镜成像的实验探究，并思考下列问题：
①实验过程中为何要用透明玻璃板代替平面镜？
②实验中为何要选两支完全相同的蜡烛？
③实验过程中应该选薄玻璃板还是选厚玻璃板？为什么？
④实验中是采用何种方法去找蜡烛的像的？
⑤实验中的光屏的作用是什么？
任务二、探究平面镜成像特点
①玻璃板透光，便于找到蜡烛的像；
②便于比较物、像的大小关系；
③要使用薄玻璃板，因为厚玻璃板的两个反射面均成像，容易造成重影，不好确定像的位置；
④等效替代法；
⑤验证平面镜成的像是实像还是虚像。
任务二、探究平面镜成像特点
(2)认识实验器材，并依据参照步骤组装实验器材。
任务二、探究平面镜成像特点
设计实验所用表格：
实验序号 蜡烛到平面镜的距离 蜡烛的像到平面镜的距离
1
2
3
同学们分组进行实验探究。
任务二、探究平面镜成像特点
①玻璃板要与白纸垂直放置；
②为使实验现象明显，应在较暗的的环境中进行实验；
③实验过程中，代替像的蜡烛不需要点燃；
④实验时，眼睛应在物体一侧去观察像的位置和性质；
⑤为了找到普遍性的规律，需要进行多次实验。
易错提醒
任务二、探究平面镜成像特点
结论：平面镜所成的像是正立的虚像；
像与物的大小相等；
像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等；
像和物的连线与镜面垂直。
(3)完成探究，实验小组展示交流探究的结果，分析数据。
将实验中所用的白纸沿着玻璃板的位置对折， 观察到像与物的对应点是否完全重合，说明像与物到镜 面的距离有怎样的关系。
平面镜所成的像是正立的虚像；
像与物关于镜面对称。
任务二、探究平面镜成像特点
(4)利用平面镜成像特点作图：对称法。
作图步骤：
①过S点作镜面的垂线；
②取等距离；
③画虚像。
任务二、探究平面镜成像特点
随讲随练
小明站在竖直放置的平面镜前1.5 m处，他的像距离平面镜________m。当他面镜时，他的像的大小将________。
不变
1.5
平整光滑
反射
虚
相同
相等
垂直
对称
知识点1 实验：探究平面镜成像的特点
1．某实验小组探究平面镜成像特点。
【实验思路】
(1)探究方向：探究平面镜成像的特点，关键是要观察像的位置、大小、________和正倒。
(2)仪器选择：①可选用________作为平面镜观察像，目的是________________。②研究像和物的位置关系，还需要的实验器材是________。
1星题 知识过关
虚实
玻璃板
便于确定像的位置
刻度尺
(3)实验方法选择：先将点燃的蜡烛A置于玻璃板前，再拿一支外形相同且________(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后移动，观察蜡烛A的像与蜡烛B是否完全重合，此处用到的实验方法是____________(填“等效替代法”或“控制变量法”)。
(4)实验次数：为了________________________，应进行多次实验。
未点燃
等效替代法
使实验结论具有普遍性
【实验过程】
(5)安装仪器：实验应在较______(填“明亮”或“暗”)的环境中进行。为了便于确定像的位置，玻璃板应______放置在水平桌面的白纸上。
暗
垂直
(6)在图甲中，在玻璃板前放置蜡烛A，小组同学在蜡烛A的________(填“同侧”或“异侧”)观察它的像，蜡烛B在玻璃板后移动，发现两支蜡烛完全重合，说明像与物__________。
同侧
大小相等　
(7)改变蜡烛A的位置，在纸上记录像和物的位置，可得像与物位置的对应关系如图乙所示，可知平面镜成像时，像与物到镜面的距离________。
(8)移去图甲中的蜡烛B并在其位置上放一光屏，反复移动光屏都无法承接到蜡烛A的像，说明平面镜成的像是________像。
相等
虚
【交流反思】
(9)将图乙中M处的蜡烛沿直线MM′向玻璃板方向移动1 cm，则此时像与物之间的距离是________cm。
10
2．[2025·上海模拟]初夏的傍晚，夕阳西垂，小华去公园的湖边散步。岸边不远处，一只天鹅正在湖中浮游，身下是一个清晰的倒影，下列选项中，符合小华看到的情景的是(　　)
(补充设问)你选择的理由是____________________________________________
_____________________________________________。
D
水面相当于平面镜，平面镜所成的像与物体等大，物体和像关于镜面对称
3．[2024·连云港中考]小明身高1.7 m，距离平面镜3 m，他在平面镜中的像高是______m，像到平面镜的距离是________m。当他向平面镜缓慢走近时，他在平面镜中像的大小________(填“变大”“不变”或“变小”)。
1.7
3
不变
4．[2024·淮安中考]在图中画出物体AB在平面镜中的像。
解：如图所示。
(变式)如图，A′B′是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜。
解：如图所示。
5.(易错题)福州西湖公园是福州历史最悠久的公园，公园里的荷花摇曳多姿，1.5 m深的一处荷花池内，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6 m，蜻蜓在水中的像(　　)
A．因光的直线传播而形成
B．是比蜻蜓略小的虚像
C．在水面下0.9 m深处
D．与蜻蜓相距1.2 m
D
2星题 情境应用
6.(立德树人·传统文化)(2025年1月盐城期末)中国象棋历史悠久。如图，在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘，将一颗棋子“馬”按箭头方向移动，则平面镜中所显示的棋子“馬”移动的路径是(　　)
A．从“4”到“1”
B．从“1”到“4”
C．从“2”到“3”
D．从“3”到“2”
C
7．小铭通过平面镜看到小熊及坚果罐的情况如图所示，现实中小熊是用________(填“左手”或“右手”)抱着鱼。
右手
8．[2024·无锡中考]在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。
解：如图所示。
9．五代名士谭峭所著《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点，小华利用图甲所示装置进行了探究，其中A、B为大小相同的棋子。
【实验过程】
(1)移开图甲中的棋子B，用白纸做
光屏放在该位置，眼睛____________
(填“透过玻璃板”或“直接”)观察光屏，若观察到____________，说明平面镜成的是虚像。
直接
白纸上没有像
(2)实验中发现A的像A′偏暗，于是小华进行了如图乙所示的几种操作。①是对着棋子A照射，②和③都是对着像A′照射。①②③三种操作中可以使观察到的A的像更亮的是________。
①
【交流反思】
(3)实验中发现不便得到像和物左右之间的关系。为解决这一问题，可更换为下图中的________(填“a”“b”或“c”)棋子进行实验。
a
10.(新考法)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”(如图甲)。若蜡烛的像位置如图乙所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是(　　)
A．① B．②
C．③ D．④
C
3星题 思维提升
平面镜
平面镜
的特点
平面镜成像
的特点
表面平整光滑
虚像
等大
对称
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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