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第3节　平面镜成像
学习目标
1. 知道平面镜成像的特点（等大、等距、正立、虚像、像物关于镜面对称）；
2. 理解平面镜成虚像的原理（反射光线反向延长线交于像点）；
3. 会探究平面镜成像实验（用玻璃板代替平面镜、选较薄玻璃板、玻璃板垂直桌面），能解释实验中的操作细节；
4. 能利用平面镜成像特点作图（虚像、光路），了解平面镜的应用（口镜、潜望镜）。
课前·自主预习
一、平面镜成像的特点
阅读教材,完成下列问题。
请同学们用平面镜观察自己的脸,思考下列问题。
(1)脸在镜子的前方,像成在镜子的________(选填“前”或“后”)方。
(2)当你远离或面镜时,像到镜面的距离________(选填“变化”或“不变化”)。
(3)当你远离或面镜时,像的大小________(选填“变化”或“不变化”)。
(4)在镜后用一光屏承接,________(选填“能”或“不能”)接到脸的像。
二、平面镜成虚像的原理
阅读教材,完成下列问题。
平面镜成像的原理是________________。
三、平面镜的应用
阅读教材,完成下列问题。
平面镜成像的应用:(1)利用平面镜成像,如___________________;(2)利用平面镜改变光的传播方向,如___________。
课堂·互动理解
一、平面镜成像的特点
探究平面镜成像的特点。
【实验思路和注意事项】
(1)用玻璃板代替平面镜的目的:便于确定像的位置。
(2)实验时应选择较薄的玻璃板的原因:防止蜡烛通过玻璃板的前后两个表面两次反射成两个像,影响实验效果。
(3)玻璃板必须与桌面垂直放置,否则不点燃的蜡烛无法与像重合,不便于确定像的位置和大小。
(4)实验时拿一支外形相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动的目的:确定玻璃板前面的蜡烛的像的位置,比较像跟物体的位置和大小的关系。
(5)移动点燃的蜡烛或换用长度不同的蜡烛,多做几次实验的目的:避免实验的偶然性,从而使实验结论更具有普遍性。
(6)应在室内较暗的环境下做实验的目的:成像更清晰,便于观察实验现象。
跟踪练习1
下图是探究平面镜成像特点的实验装置图,下列关于实验的说法正确的是(　　)
A.实验中的平面镜用玻璃板代替,目的是使蜡烛a的像更清晰
B.实验使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到点燃的蜡烛a的像的位置,光屏能承接到像
D.改变点燃蜡烛a的位置多次实验,这样可以减小实验误差
二、平面镜成虚像的原理
平面镜成像原理分析,如图所示。
点光源S发出的一部分射向平面镜的光线,经平面镜反射后进入眼睛,引起视觉。我们感觉光好像是从图中的S′发出的,而实际上S′并不存在,因此我们把S′叫作S的虚像。
跟踪练面镜前有一点光源S,如图所示,作一条从光源S射出的光线,使它经平面镜反射后,恰好经过A点。图中的数字符号表示的是确定光源S射出的光线时作图的先后次序,其中作图过程正确的是(　　)
三、平面镜的应用
(1)成像:穿衣镜、潜望镜(改变光路)、试鞋镜、牙科检查用的口镜等。
(2)改变光路:潜望镜利用两块平面镜把光线经两次反射改变方向,从而在隐蔽处观察到上方景象。
课后·知能演练
基础巩固
1.右图是苍鹭从平静水面上起飞的瞬间,关于苍鹭在水面所成的像,下列说法正确的是(　　)
A.苍鹭与它所成的像到水面的距离相等
B.水越深苍鹭所成的像离它越远
C.苍鹭在水面所成的是实像
D.苍鹭飞离水面的过程中像会变小
2.右图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。下列能改变像的位置的是(　　)
A.旋转平面镜
B.竖直下移平面镜
C.人向平面镜靠近
D.像与镜间放一木板
3.如图所示,此人看到视力表的像到他的距离是(　　)
A.3 m B.4 m C.5 m D.6 m
4.如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法错误的是(　　)
A.潜望镜利用光的反射改变了光的传播方向
B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.人从潜望镜看到的是物体变小的像
D.人从潜望镜看到的是物体的虚像
5.某同学站在平面镜前1.5 m处,当他向平面镜靠近0.5 m时,他和像之间的距离改变了　　　　m,平面镜中像的大小　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”);小红和小丽站在平面镜前,可以通过平面镜互相看到对方,说明在光的反射现象中光路是　　　　的。
能力提升
6.下图是物体在平面镜中成像的情况,其中正确的是(　　)
7.(2025·湖南长沙中考)傍晚时分,在水面平静的池塘边,小湘尝试用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),发现可以用两种不同的方式实现。请在图中画出这两种方式的光路图(保留作图痕迹)。
思维拓展
8.(2025·福建中考)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲所示。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板应　　　　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,这说明像与物的　　　　相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙所示。
(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所示的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁所示,当手机屏幕与白纸的夹角为80°时,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,则玻璃板与桌面的夹角θ应为　　　　,临摹时要在　　　　(选填“①”或“②”)位置进行观察。
参考答案
课前·自主预习
一、(1)后。(2)变化。(3)不变化。(4)不能。
二、光的反射。
三、检查牙齿的口镜;潜望镜。
课堂·互动理解
跟踪练习1：B。解析:使用平面镜时,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用玻璃板时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置,没有平面镜成像清晰,故A错误。为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系,所用的两支蜡烛a和b是完全相同的,故B正确。因为光屏只能承接到实像,不能承接到虚像,所以将光屏放到点燃的蜡烛a的像的位置,光屏不能承接到烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像,故C错误。探究平面镜成像特点的实验中进行多次实验的目的是避免实验的偶然性,得出普遍规律,故D错误。
跟踪练习2：C。解析:①通过平面镜作出发光点S的对称点S′即为S的像,连接S′A交平面镜于点O;②OA为反射光线;③连接SO,得到入射光线。故选C。
课后练习
1.A　解析:苍鹭在水面所成的像,属于平面镜成像,像和物体到镜面距离相等,苍鹭与它所成的像到水面的距离相等,故A正确。平面镜成像与水的深度无关,故B错误。平静的水面相当于平面镜,平面镜所成的像是正立、等大的虚像,像的大小始终与物体的大小相等,故C、D错误。
2.A　解析:旋转平面镜,玩具鸟与平面镜的位置发生改变,则像的位置改变,故A正确。竖直下移平面镜,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故B错误。人向平面镜靠近,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故C错误。像与镜间放一木板,成像位置相对原成像位置不发生变化,故D错误。
3.C　解析:根据题意画成示意图。
人与镜的距离为2 m,人与视力表的距离为1 m,视力表与镜的距离即为2 m+1 m=3 m,平面镜成的像与物到镜面的距离相等,视力表的像到镜的距离也为3 m,所以视力表的像到人的距离为3 m+2 m=5 m。
4.C　解析:从题图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜,因此潜望镜利用了光的反射改变了光的传播方向,故A正确。平面镜成等大、正立的虚像,成像原理是光的反射现象,而且是镜面反射,故C错误,B、D正确。
5.1　不变　可逆
解析:根据物像到平面镜的距离相等可知,他面镜0.5 m,则像距也改变0.5 m,则像和他之间的距离改变了0.5 m+0.5 m=1 m;根据物像大小相等可知,像的大小不变。在光的反射现象中光路是可逆的。
6.C　解析:由平面镜成像规律可知,像和物关于平面镜对称,我们可以选取“F”上的几个特殊点,用刻度尺去找到其关于镜面的对称点,或将像与“F”沿镜面这条线对折,能重合的就是正确答案,故只有C正确。
7.如图所示
解析:想用激光笔从A点去照亮池塘对面树上的一个果子(B点),可以利用光的直线传播,从A点直接照射B点,即连接A、B,并标注表示传播方向的箭头;还可以用激光笔照射水面,通过水面的反射来照亮该果子(B点),根据平面镜成像规律,作出B点关于水面的对称点B',则B'为B的像,连接A、B',与水面交于一点O,则O为入射点,AO为入射光线,连接O、B,OB为反射光线。
8.(1)垂直　(2)大小　(3)改变蜡烛的位置多次实验　(4)50°　①
解析:(1)玻璃板应该垂直架在白纸上,以确保像与玻璃板后面的物体(蜡烛B)重合,便于确定像的位置。(2)蜡烛B与A的像A'完全重合,说明像与物的大小相等。(3)为使该结论具有普遍性,应该多次改变蜡烛的位置进行实验。(4)手机屏幕与白纸的夹角为80°,根据像与物关于镜面对称可知,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50°;平面镜成的是虚像,故临摹时要在①位置观察。
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