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4.3 平面镜成像的特点 学案
学习目标
1. 通过"探究平面镜成像特点"实验，知道平面镜成像的特点：正立虚像、像物等大、像物等距、连线垂直、镜面对称。
2. 理解平面镜成虚像的原理，能区分实像与虚像，知道实像能用光屏承接而虚像不能。
3. 掌握平面镜成像的两种作图方法：反射法和对称法，能规范地完成平面镜成像作图。
4. 了解平面镜在生活中的应用（成像和改变光路），了解凸面镜和凹面镜的特点及应用。
一、课前预习
知识预习填空
1. 表面平整光滑且能够成像的物体叫作________。
2. 平面镜所成的像是________像（选填"实"或"虚"），________（选填"能"或"不能"）用光屏承接。
3. 平面镜所成的像的大小与物体的大小________（选填"相等"或"不相等"）。
4. 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离________（选填"相等"或"不相等"）。
5. 像与物体对应点的连线________于平面镜。即像与物体关于镜面________。
6. 实像由________光线会聚而成，________（选填"能"或"不能"）用光屏承接；虚像由实际光线的________会聚而成，________（选填"能"或"不能"）用光屏承接。
7. 凸面镜对光有________作用，能________视野；凹面镜对光有________作用，平行光经凹面镜反射后会聚于________。
8. 平面镜成像作图有两种方法：________法（基于反射定律）和________法（基于镜面对称）。
二、对比归纳表
表1：实像与虚像对比
实像与虚像对比表
对比项目 实像 虚像
形成原理 ________________ ________________
能否用光屏承接 ________________ ________________
人眼能否直接看到 ________________ ________________
常见实例 ________________ ________________
表2：平面镜、凸面镜与凹面镜对比
平面镜、凸面镜与凹面镜对比表
对比项目 平面镜 凸面镜 凹面镜
表面形状 ________________ ________________ ________________
对光的作用 ________________ ________________ ________________
成像特点 ________________ ________________ ________________
视野 ________________ ________________ ________________
生活应用 ________________ ________________ ________________
三、实验记录表——探究平面镜成像的特点
实验基本信息
实验目的：探究平面镜成像的特点，验证像与物的大小、位置关系以及像的虚实。
实验器材：两支相同的蜡烛、玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺、火柴。
实验方法：等效替代法——用未点燃的相同蜡烛替代虚像，确定像的位置和大小。
实验安全：使用火柴和蜡烛时注意防火安全，玻璃板轻拿轻放避免破碎。
实验步骤与观察记录
探究平面镜成像特点实验记录
实验步骤 观察现象 结论
1. 玻璃板竖直立白纸上，一侧立点燃蜡烛，观察像 ________________ ________________
2. 光屏放到像的位置，直接观察光屏 ________________ ________________
3. 未点燃蜡烛放到像的位置与像重合 ________________ ________________
4. 用刻度尺测量像距和物距 ________________ ________________
5. 用直线连接像与物对应点，量夹角 ________________ ________________
6. 改变蜡烛位置，重复实验 ________________ ________________
实验数据记录（至少三组）：
第一组：物距________cm，像距________cm，像与物大小________。
第二组：物距________cm，像距________cm，像与物大小________。
第三组：物距________cm，像距________cm，像与物大小________。
实验结论——平面镜成像的特点（五条）：
1. 平面镜所成的像是________像（选填"实"或"虚"）。
2. 像的大小与物体的大小________（选填"相等"或"不相等"）。
3. 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离________（选填"相等"或"不相等"）。
4. 像与物体对应点的连线________于平面镜。
5. 综合起来：像与物体关于________对称。
交流反思：
1. 玻璃板为什么必须竖直放置在桌面上？________________________________
2. 玻璃板后面为什么会出现两个像？________________________________
3. 为什么要用两支完全一样的蜡烛？________________________________
4. 为什么用透明薄玻璃板而不用平面镜？________________________________
5. 为什么要改变蜡烛位置多次实验？________________________________
四、解题脚手架
脚手架一：平面镜成像作图——对称法（三步法）
当遇到平面镜成像作图题时，按以下三步法完成：
第一步：作垂线
过物体（或像）的关键点作平面镜的________，用________（实线/虚线）表示，标出________。
第二步：量等距
量出物体到平面镜的距离，在垂线上截取________（等距/不等距），确保像距________物距。
第三步：画像点
在截取的点上用________（实线/虚线）画出像点，连接各像点得到________。
作图检查清单：
像是否用虚线表示？
像与物的连线是否用虚线？
连线是否垂直于镜面？
像距是否等于物距？
是否标出了垂足？
脚手架二：平面镜成像作图——反射法
当需要根据反射定律作图时，按以下步骤完成：
第一步：从发光点S任意引________条光线射向平面镜。
第二步：分别作入射光线的________（过入射点垂直于镜面的虚线）。
第三步：根据反射角________入射角，作出反射光线。
第四步：作反射光线的________（虚线），它们的交点就是像S'。
脚手架三：平面镜成像问题分析思路
当遇到平面镜成像综合问题时，按以下思路分析：
第一步：判断像的虚实
平面镜所成的像一定是________像（实/虚）。
第二步：判断像的大小
像与物大小________（相等/不一定相等），与物体到平面镜的距离________（有关/无关）。
第三步：判断像的位置
像到平面镜的距离________（等于/不等于）物到平面镜的距离。
像到物体的距离 = ________倍的物距。
第四步：判断像的对称性
像与物关于镜面________（对称/不对称），对应点连线________于镜面。
五、课堂练习（3道PPT原题）
练习1：选择题——镜中表盘时间判断
从平面镜中看到表盘（如图所示），实际时刻是（ ）
A. 5点40分
B. 5点20分
C. 8点27分
D. 6点40分
你的答案：________
判断依据：________________________________________________
练习2：填空题——成像原理与像距计算
小芳坐在化妆镜前0.5m处看到了镜中的"自己"。
平面镜成像的原理是光的________。
像到小芳的距离为________m。
你的答案：原理________，距离________m。
判断依据：________________________________________________
练习3：作图题——根据平面镜中所成像画出物体
根据平面镜中所成的像A'B'，利用平面镜成像的特点画出物体AB。
（提示：对称法三步——作垂线、量等距、画像点）
作图区域（请在下方按对称法作图）：
第一步：作垂线________；第二步：量等距________；第三步：画像点________。
六、自我评价
1. 本节课我学会了：_______________________________________________
2. 我还不太理解的地方：_______________________________________________
3. 我觉得这节课最有意思的实验是：_______________________________________________
4. 我能说出平面镜成像的五条特点吗？________（选填"能"或"还需要练习"）
5. 我能区分实像和虚像吗？________（选填"能"或"还需要练习"）
6. 我能用对称法完成平面镜成像作图吗？________（选填"能"或"还需要练习"）
7. 我能说出平面镜的两大应用吗？________（选填"能"或"还需要练习"）
8. 我能区分凸面镜和凹面镜吗？________（选填"能"或"还需要练习"）
9. 我能说出凸面镜和凹面镜各一个应用实例吗？________（选填"能"或"还需要练习"）
10. 我对平面镜成像特点的理解程度（1-5分）：________分
=== 参考答案 ===
二、知识预习填空答案
1. 平面镜
2. 虚 / 不能
3. 相等
4. 相等
5. 垂直 / 对称
6. 实际 / 能 / 反向延长线 / 不能
7. 发散 / 扩大 / 会聚 / 焦点
8. 反射 / 对称
三、对比归纳表答案
表1：实像与虚像对比
实像：实际光线会聚而成 / 能用光屏承接 / 人眼可直接看到（如小孔成像）/ 小孔成像。虚像：实际光线反向延长线会聚而成 / 不能用光屏承接 / 人眼通过光学器件才能看到 / 平面镜成像。
表2：平面镜、凸面镜与凹面镜对比
平面镜：平整光滑 / 遵循反射定律（不改变光束会聚性）/ 正立等大虚像 / 正常视野 / 梳妆镜、穿衣镜、潜望镜。凸面镜：表面凸起 / 对光有发散作用 / 正立缩小虚像 / 视野宽广 / 汽车后视镜、路口反光镜。凹面镜：表面凹进 / 对光有会聚作用 / 成像情况复杂（与物距有关）/ 正常视野 / 太阳灶、汽车前灯、奥运圣火采集。
四、实验记录表答案
实验步骤与观察记录
步骤1：透过玻璃板看到蜡烛的像 / 玻璃板能成像。步骤2：光屏上看不到像 / 平面镜所成的像是虚像，不能用光屏承接。步骤3：未点燃蜡烛与像完全重合 / 像的大小与物体大小相等，像与物等大。步骤4：像距=物距 / 像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。步骤5：连线与镜面垂直 / 像与物对应点连线垂直于镜面。步骤6：各次实验均得到相同规律 / 规律具有普遍性。
实验数据记录：各组数据像距=物距，像与物大小相等。
实验结论：
1. 虚
2. 相等
3. 相等
4. 垂直
5. 镜面
交流反思：
1. 确保像在水平桌面上，后面的蜡烛才能与像重合。如果玻璃板不竖直，像不在桌面上，无法完成实验。
2. 玻璃板前后两个反射面各成一个像，产生两个像重叠。应选用薄玻璃板减小影响。
3. 等效替代法——用未点燃的相同蜡烛替代虚像，通过比较是否重合来判断像与物的大小关系。
4. 平面镜不能透光，无法确定像在镜子后面的位置。玻璃板既能成像又能透光，可以确定像的位置。
5. 多次实验使结论具有普遍性，避免偶然性。
五、解题脚手架答案
脚手架一：对称法
第一步：垂线 / 虚线 / 垂足
第二步：等距 / 等于
第三步：虚线 / 像
脚手架二：反射法
第一步：两
第二步：法线
第三步：等于
第四步：反向延长线
脚手架三：问题分析思路
第一步：虚
第二步：相等 / 无关
第三步：等于 / 2
第四步：对称 / 垂直
六、课堂练习答案
练习1
答案：B
解析：平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称，镜中的表盘左右颠倒。将镜中看到的表盘左右翻转后，得到实际时刻为5点20分。也可以使用"12点减去镜中时间"的方法来判断。
练习2
答案：反射 / 1
解析：平面镜成像的原理是光的反射。小芳到平面镜的距离为0.5m，根据平面镜成像特点"像物等距"，像到平面镜的距离也是0.5m。像到小芳的距离 = 像距 + 物距 = 0.5m + 0.5m = 1m。注意题目问的是"像到小芳的距离"而不是"像到平面镜的距离"。
练习3
答案：
解析：第一步：分别过A'和B'作平面镜的垂线（虚线），标出垂足。第二步：量出A'和B'到平面镜的距离。第三步：在垂线上截取等距，得到A和B的位置。第四步：用实线连接A和B，画出物体AB。注意：像A'B'用虚线，物体AB用实线。
七、自我评价（参考）
根据个人实际情况填写，不设标准答案。

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