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平面镜成像
第四章
第3节
课时1
1.通过实验探究，总结出平面镜成像的特点。
2.掌握平面镜成像的原理及虚像是怎样形成的。
3.通过平面镜成像的实验探究，学会用“等效替代”的方法确定虚像的位置。
因为这是蜡烛经过玻璃板所成的像，所以浇不灭，玻璃板就相当于平面镜，今天我们就来学习平面镜成像。
玻璃板后边的蜡烛为什么浇不灭？
知识点1
平面镜成像的特点
当你照镜子的时侯可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这个“你”就是你的像。在平静的水面，国家大剧院和它的倒影相映成趣，宛如一个巨大的蛋壳，这个倒影实际上就是大剧院在水中的像。
人们对着镜子梳妆
国家大剧院和它在水面的倒影
生活中的镜子、玻璃、平静的水面等都属于平面镜。
楼房外墙玻璃里的天空
平面镜符号
反射面
2.
作出猜想：
（1）像与物的大小
————（相等/不相等）
（2）像与物到平面镜的距离
————（相等/不相等）
（3）像与物的位置在平面镜————（同侧/异侧）
实验探究平面镜成像的特点
√
√
√
1.
提出问题：平面镜成像时，像的大小、位置跟物体的大小、位置有什么关系？
（1）实验器材：深色透明平板薄玻璃、支架、笔、刻度尺、量角器、两支一样的蜡烛、火柴、白纸等。
3.
设计并进行实验
（2）实验过程：
①在水平桌面上铺一张白纸，用支架将玻璃板固定，使其竖直立于白纸上，在纸上沿着玻璃板画一条直线，这条直线代表平面镜的位置。
②在玻璃板前放一支蜡烛并点燃，透过玻璃板观察后面的像。将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。
③再拿另一支没有点燃的同样的蜡烛放在玻璃板后移动，直到看上去它跟前面那根蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那根蜡烛的像的位置。
④用笔在纸上记下这两个位置并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
⑤移动点燃的蜡烛，重做上面的实验。
⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用量角器测量蜡烛与像的连线和镜面的夹角，用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离，并填入表中。
次数
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较（等大、放大或缩小）
像与物的连线与镜面的关系
光屏上有无像
1
2
3
9cm
11cm
14cm
等大
等大
等大
垂直
垂直
垂直
9cm
11cm
14cm
4.
实验数据整理归纳
无像
无像
无像
实验时注意事项：
①为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行，或者玻璃选择深色的。
②实验中用玻璃板代替镜子是因为玻璃既能反射光又能透光，即透过玻璃板即能看到像又能看到未点燃的蜡烛，便于确定像的位置和比较像与物体的大小。
③实验中应选用薄玻璃板是因为玻璃板的前后两个面可以各成一个像，当玻璃板较厚时两个像有较大的距离，难以确定像的位置。
④实验中玻璃板要竖直立在水平桌面上，如果玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛与像将不能完全重合。
⑤实验中选用两支一样的蜡烛，让未点燃的蜡烛移动到与点燃蜡烛的像重合，为了便于确定像的位置和比较像与物的大小。
⑥用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察。
⑦白纸用于标注玻璃板的位置，点燃的蜡烛以及所成像的位置，刻度尺用于测量蜡烛及像到玻璃板的距离，量角器用于测量蜡烛与像的连线和镜面的夹角。
⑧改变蜡烛位置多次实验是为了避免一次实验数据的偶然性，使得出的结论更可靠更具有普遍性。
想一想：我们前期的猜想是如何在实验中得到印证的？
（1）实验中用两只完全一样的蜡烛用于比较________________的大小关系，未点燃的蜡烛和像完全重合，说明像和物体________________。实验中用未点燃的蜡烛代替蜡烛的像，这种实验方法叫_____________________。
像与物体
大小相等
等效替代法
5.
分析论证
（2）蜡烛及其像的位置：通过实验可观察到蜡烛与它的像位置在平面镜__________，通过对比实验数据可知蜡烛和它的像的连线与镜面_________，蜡烛和它的像到平面镜的距离_________。
异侧
相等
垂直
6.
实验结论
平面镜成像的特点：
①平面镜所成的像的大小与物体的大小相等；
②像和物体到平面镜的距离相等;
③像和物体的连线与镜面垂直。
平面镜成像的规律也以表述为：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
（武汉中考）某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。
（1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块透明玻璃板。
把蜡烛A点燃后放在玻璃板的前面，该同学应在玻璃板_______（选填“前面”或“后面”）观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
A
B
前面
（2）再拿一支外形相同但_________的蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像____________。
（3）该同学体会到用玻璃板代替平面镜，成像虽没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛______
（选填“A”或“B”），便于确定像的位置。
未点燃
完全重合
B
在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜中会出现一个正立的蜡烛的像，但将光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
知识点2
平面镜成虚像
在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜中会出现一个正立的蜡烛的像，但将光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
知识点2
平面镜成虚像
平面镜所成像的性质是：正立的、等大的、虚像；但左右相反。
利用作图法理解虚像的概念和平面镜成像的原理
（1）如图所示，光源S向四周发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于有光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S′处发出的。S′就是S在平面镜中的像。
但平面镜后面实际上并没有这个发光的点，所以S′是虚像。物体上每一个点在平面镜中都有一个对应的像点，所有像点就组成了整个物体的虚像。因此平面镜所成像是虚像，像和物体上的对应点关于镜面对称。
S′
S
（2）由以上分析可知，平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上是来自物体的光经平面镜反射后，反射光线的反向延长线的交点。
S′
S
实像和虚像
成因
特点
实像
实际光线汇聚而成
既可以用眼睛直接观察到，又能呈现在光屏上
虚像
不是由实际光线汇聚而成，而是由实际光线的反向延长线相交形成的
只能用眼睛直接观察，不能呈现在光屏上
小孔成像成的是实像
平面镜成像成的是虚像
下列关于平面镜的成像特点，说法不正确的是（ ）
A．物体通过平面镜成等大的像
B．像和物的连线垂直于平面镜
C．像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离
D．平面镜成的像可以用光屏承接
D
平面镜成像成的是虚像,不能用光屏承接
平面镜成像
像的大小与物体的大小相等
光的反射定律
像和物体到平面镜的距离相等
像和物体的连线与镜面垂直
正立、等大、虚像
原理
成像
特点
像与物关于镜面对称
所成像的性质
1.从平面镜内看到一只钟面上的指针位置如图所示，此时时间是（
）。
A.
7:25
B.
6:35
C.
5:25
D.
4:35
D
平明镜成像特点，像与物关于平面镜对称；平面镜所成像的性质是：正立的、等大的、虚像；但左右相反。
2.小丽站在平面镜前1.5
m处观察自己在镜中的像，镜中的像是______（选填
“虚像”或“实像”），像到平面镜的距离是_____m，
她向平面镜靠近的过程中，像的大小______（选填“变大”“变小”“不变”）。
虚像
1.5
不变
3.
检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与被测者相距多远？与不用平面镜的方法相比，这样安排有什么好处？
视力表的像与被测者相距5m。与不用平面镜的方法相比，这样安排可以在较小的房间内检查视力。
0.4m
视力表
平面镜
2.7m
像到平面镜的距离2.7m，人到平面镜的距离2.7-0.4=2.3m
4.
（2020·山西中考)如图甲所示，创新小组的同学们在探究“平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。
(1)再拿一支与A完全相同的蜡烛B，目的是
。实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是
。
比较像与物的大小
(2)解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是
。(写出一条即可)
(3)移开蜡烛B,把光屏放在像的位置，光屏上
(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
玻璃板于纸面没有垂直放置
像和物的连线与镜面垂直
不能
平面镜成虚像，不能被光屏承接
平面镜成像
第四章
第3节
课时2
1.掌握平面镜成像作图的两种方法（分别根据反射定律和平面镜成像的特点）。
2.熟悉平面镜在生活中的应用。
3.初步了解凹面镜、凸面镜和它们对光的作用及其应用。
上一节我们学面镜成像的原理和平面镜成像的特点，那么你能利用所学的知识作出物体在平面镜中所成的像吗？你知道平面镜成像作图有哪些方法吗？
知识点1
平面镜成像的作图方法
作平面镜成的像主要有两种方法：
1.根据平面镜成像原理即光的反射定律作图；
2.根据平面镜成像特点即像与物关于镜面对称作图。
如下图所示，S为平面镜MN前的一点光源，我们可作出它的像S′。
S
M
N
1.根据平面镜成像原理即光的反射定律作图
S
M
N
从S射向平面镜的所有光线，经过平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于S′，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出的射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像点S′。
S′
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；
②分别作出两条入射光线的法线；
③根据光的反射定律，分别作出两条入射光线的反射光线；
M
N
S′
S
④分别作出两条反射光线的反向延长线，它们的交点S′就是点光源S的像。
作图步骤：
②取点S′使S′到镜面的距离等于S到镜面的距离（像和物到平面镜的距离相等），
S′就是S的像；
①过点S做平面镜的垂线（像和物的连线与镜面垂直）；
S
M
N
2.根据平面镜成像特点即像与物关于镜面对称作图
作出S关于平面镜MN的对称点S′，该点即是S的像。
作图步骤：
S′
用两种方法分别作出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′(保留作图痕迹)。
A
B′
B
1.根据反射定律和像点在反射光线的反向延长线交会处分别找到点A和点B的像A′和B′，用虚线将A′和B′连起来，A′B′即物体AB在平面镜中的像。
A′
M
N
A
B′
B
2.根据平面镜成像的特点即像和物关于镜面对称分别找到点A和点B的像A′和B′，用虚线将A′和B′连起来，A′B′即物体AB在平面镜中的像。
A′
M
N
像一定要用虚线表示
（2020·河南中考）检查视力时，为节省空间，常让被
测者背对视力表观察对面墙壁上平面镜M中视力表的像。请在图中作出被测者通过平面镜M看到视力表上A点的光路图。
A′
O
1.
成像
古人用磨光的铜面作镜子
舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势
演员对着平面镜画妆
牙医用小平面镜观察牙齿
知识点2
平面镜的应用
潜望镜中安装的两块平面镜、显微镜的反光镜、投影仪的反光镜。
潜望镜
2.
改变光路
显微镜
反光镜
反光镜
投影仪
塔式太阳能电站
把许多平面镜按照一定的规律排列起来，就可以把太阳光反射后汇聚到同一个位置，从而利用太阳能来发电。这就是塔式太阳能电站的原理。
3.
扩大视觉空间
墙上装上平面镜，感觉空间更大
利用平面镜在较小空间内完成视力检查
下列各事例中属于防止平面镜成像的是（
）
A.家庭装修中常利用平面镜来扩大视野空间
B.夜间行驶时车内的灯必须关闭
C.牙医借助平面镜看清牙齿的背面
D.京剧演员利用平面镜化妆
B
利用平面镜成像
防止车内物体在前挡风玻璃上成像，影响司机看不清前方路面
如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子就叫球面镜，球面镜分为凸面镜和凹面镜两类。
1.概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫做凸面镜，如图所示。
2.特点：凸面镜对光具有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光。
球面镜
知识点3
凸面镜和凹面镜
凸面镜
3.应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路拐弯处的反光镜都是凸面镜。
汽车的后视镜
道路拐弯处的反光镜
思考：人眼位于口径相同的平面镜和凸面镜前相同的位置上观察，__________的观察范围更大。
凸面镜
观察范围
观察范围
凹面镜
3.应用：
①利用凹面镜对光的会聚作用，如太阳灶、奥运圣火采集器等。
1.概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫做凹面镜。
2.特点：凹面镜具有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点。
太阳灶
②由光路可逆原理可知，过凹面镜焦点的光经反射后可成为平行光，这一特点的常见应用：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯的灯罩等。
汽车前灯的反光装置
“空中玫瑰”强力探照灯
平面镜
凸面镜
凹面镜
定义
反射面是平面的叫做平面镜
反射面是凸面的叫做凸面镜
反射面是凹面的叫做凹面镜
应用
梳妆镜、潜望镜等
汽车后视镜、路口反光镜等
太阳灶、探照灯等
共同点
利用光的反射，遵循光的反射定律，光路可逆
平面镜、凸面镜、凹面镜的异同
关于各种镜子的使用，下列说法正确的是（
）
A.汽车的后视镜是凹面镜
B.太阳灶使用的是凸面镜
C.马路拐弯处设置的反光镜是凸面镜
D.牙科医生观察口腔中的牙齿时，使用的小镜子是凹面镜
C
凹面镜
凸面镜
平面镜
平面镜成像
平面镜成像的作图方法
根据光的反射作图
根据平面镜成像特点（对称）作图
平面镜的应用
成
像
改变光路
扩大视觉空间
凸面镜和凹面镜
1.下列关于平面镜成像情况的作图正确的是（
）
A．
B．
C．
D．
B
像一定要用虚线表示
像应是正立的
2.如图所示，S为发光点，请在图中画出发光点S在平面镜MN中所成像S′的位置，并画出由S点发出，经平面镜反射后通过P点的光线。
S
M
N
S′
P
作图步骤：
①根据平面镜成像特点作出发光点S的对称点，即为像点S′。
②连接S′P，与镜面的交点为入射点O，再连接SO，画上箭头，则SO为入射光线，OP为反射光线。
解题思路：通过P点的反射光，其反向延长线一定过像点S′
O
3.
如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾斜45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方，则人眼看到军舰所成的虚像位于（
）
A.与平面镜1等高的正前方
B.平面镜1的正上方
C.平面镜2等高的正前方
D.平面镜2的前下方
C
