第四单元《光现象》3.平面镜成像（课件）(共26张PPT)-2023-2024学年八年级物理上册（人教版）

3.平面镜成像
第四单元 光现象
1.能描述平面镜成像的特点。
2.通过实验，探究并了解平面镜成像的特点。
3.能通过对平面镜、球面镜的应用的了解，领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”的喜悦，感受科学技术对人类生活的影响。
同学们在照镜子的时候，可以在镜子中看到另外一个“你”，镜子中的你就是你们的像。像是相对于实物而言的，是实物形状的另外一种表现形式。那么镜中像的大小、到镜面的距离与实物有怎样的关系呢？是实像还是虚像呢？
问题导入
【提出问题】平面镜所成的像有什么特点
【猜想与假设】平面镜所成的像到镜面的距离可能等于物体到镜面的距离;像与物体的大小可能相等;像与物体的连线与镜而可能垂直。
【设计并进行实验】
知识点一、实验 探究平面镜成像的特点
1.在桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,沿着平面镜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
2.把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支点燃的蜡烛的像完全重合,在纸上记下这两支蜡烛的位置。
3.移动点燃的蜡烛,重做实验。
知识点一、实验 探究平面镜成像的特点
4.用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离。将所测数据及蜡烛与它的像的大小关系记录在下表中。
知识点一、实验 探究平面镜成像的特点
实验次序
蜡烛到平面镜的距离
距离蜡烛的像到平面镜的距离
蜡烛与像的大小关系
1
5 cm
5cm
大小相等
2
10 cm
10cm
大小相等
3
12 cm
12cm
大小相等
5.当玻璃板后未点燃的蜡烛与它的像重合时,移去玻璃板后的蜡烛。在同样的位置放上一个光屏,在玻璃板后面观察光屏上有没有像。
【分析与论证】
1.玻璃板所成的蜡烛像的大小与蜡烛的大小相等;
2.蜡烛的像到玻璃板的距离与蜡烛到玻璃板的距离相等;
3.蜡烛的像与蜡烛的连线与玻璃板垂直;
4.玻璃板所成蜡烛的像是虚像;
5.像与物上下一致，左右颠倒。
知识点一、实验 探究平面镜成像的特点
4.本实验多次测量是为了得出普遍结论，避免实验结论的偶然性。
5.利用光屏的目的是探究平面镜成像的特点,光屏能承接实像，不能承接虚像。
6.利用数学中对称的知识,平面镜成像的特点也可以表述为平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
知识点一、实验 探究平面镜成像的特点
典例精析
典例1．（2023·湖南益阳·统考中考真题）用如图所示装置“探究平面镜成像的特点”。
（1）请将下列实验步骤合理排序，合理的实验步骤顺序为A F（填序号）；
A．在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板
在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。
B．用直线把蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它
们到玻璃板的距离。
C．拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。
D．把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。
E.在纸上记下蜡烛和它的像的位置。
F.根据上述实验分析得出平面镜成像的规律：平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。
DCEB
典例精析
（2）为了使实验结论更具科学性，应补充的实验步骤是 ；
（3）在上述实验中，如果在玻璃板背面粘贴一张不透光的白纸，将玻璃板背面完全遮挡住，还能看到蜡烛在玻璃板后面的像吗？答： 看到。（选填“能”或“不能”）
【解析】（1）[1]实验中要探究平面镜成像的规律，需要先把点燃的蜡烛放在玻璃板前，再拿与点燃蜡烛一样的未点燃的蜡烛，在玻璃板的另一侧与之重合，当物像恰好重合后，在纸板上记录蜡烛与所成像的位置，且连接蜡烛与像，用刻度尺测量距离的长度，即可得出平面镜成像的规律，所以实验的正确顺序为：ADCEBF。
（2）[2]探究型的实验，为了得到普遍规律，需要进行多次实验，所以移动点燃的蜡烛，重做实验。
（3）[3]因为平面镜成像是由光的反射形成的正立的虚像，所以将玻璃板背面完全遮挡住，在点燃蜡烛这侧仍然能看到蜡烛的像。
移动点燃的蜡烛，重做实验
能
牛刀小试
1．（2023·内蒙古包头·统考中考真题）小华观察蜡烛在玻璃板中的成像情况，如图所示。所用器材有薄玻璃板、两根相同蜡烛A和B、白纸、火柴、三角板等。
（1）为了便于观察像，从环境亮度考虑，应在 的环境中进行实验；
（2）实验时点燃蜡烛A，此时应在蜡烛 （选填“A”或“B”）一侧观察
蜡烛A的像，所成的像是光射到玻璃板发生 形成的；
（3）选用蜡烛B的目的是 （写出一条即可）。
【解析】（1）[1]实验环境应选较暗的地方，这样蜡烛是最亮的，使观察像的效果更明显。
（2）[2][3]平面镜成像原理是光的反射，反射光线与A在同侧，所以要看到A的像，应该在A一侧通过镜面观察。
（3）[4]平面镜所成像与物体大小相等，选择完全相同的两个蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
较暗
A
反射
比较像与物的大小关系（或确定像的位置等）
方法归纳　
探究平面镜成像的实验技巧
（1）准确确定像的位置：实验中用平板玻璃代替平面镜，是因为玻璃板既可反射光(如同平面镜，故可代替平面镜)，又可以透过光(可以透过玻璃板看到其后面的物体，便于确定像的位置)。
（2）准确比较物体和像的大小：
①实验中使用两支完全相同的蜡烛，是为了让未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像，这样方便确定像的大小和位置。
②实验中应该选用薄玻璃板。若选用的玻璃板较厚，实验中就有可能在玻璃板中看到两个不重合的前面蜡烛的像。
方法归纳　
③实验中玻璃板应与白纸垂直。若玻璃板与白纸不垂直，则无论怎样移动镜后的蜡烛都不能与前面蜡烛的像重合。
④用蜡烛做实验的优点是所成的像比较明亮，便于观察。
⑤为了使观察到的像更加清晰，最好在较暗的环境中实验。
（3）准确比较物体与像到平面镜的距离：白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及像的位置，刻度尺用于测量蜡烛及像到玻璃板的距离。
（4）本实验进行多次测量的目的：是为了寻找普遍规律，防止出现偶然性。
知识点二　平面镜成虚像及应用
1.平面镜成虚像
如图，从光源点S处射来的一部分光经平面镜反射后进入眼睛，引起视觉，眼睛感到光好像是从S’点处射来的，我们就看到了物体在平面镜中的像点S’。镜子后面并没有发光点S'，故S’是虚像。虚像S'与物体S关于镜面对称。
知识点二　平面镜成虚像及应用
2.平面镜成像的原理：光的反射。
3.平面镜的应用
（1）利用平面镜可以改变光的传播方向，能起到控制光路的作用。如：潜触用的潜望镜、显微镜、投影仪中的平面镜等，都利用到了平面镜能改变光路的特点：修建体育馆和高大建筑物时，利用平面镜把太阳光反射到室内，改善光照条件等。
（2）利用平面镜来成像，平面镜成的是等大、正立的虚像。如：练功房内，利用平面镜演员可以矫正自己的舞姿；家庭用的穿衣镜；医生用来检查牙齿的小镜子等。
（3）利用平面镜来扩大视觉空间。理论上，在一个房间内安装一个尺寸合适的平面镜，能使人感觉到空间增大了一倍。
典例精析
【解析】[1[[2]平面镜成的是正立等大的虚像，某同学在仪容镜中所成的像属于平面镜成像，成的像是虚像，与他在小平面镜中所成的像相比，人的大小不变，像的大小不变。
典例2．（2023·江西·统考中考真题）学校在教学楼大厅设有仪容镜，便于师生自觉规范仪容仪表。某同学在仪容镜中所成的像是 （选填“实像”或“虚像”），与他在小平面镜中所成的像相比，像的大小 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
虚像
不变
牛刀小试
2．（2023·江苏苏州·统考中考真题）“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上，距水面0.2m，它在水中的像是 （选填“实像”、“虚像”），像距水面 m。
【解析】[1]平面镜成像原理是光的反射，所成的像是反射光线反向延长线的交点，是虚像。
[2]平面镜所成的像和物到平面镜的距离相等，蜻蜓距水面0.2m，所以蜻蜓的像距水面0.2m。
3．（2023·吉林·统考中考真题）身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处，他的像距离平面镜 m；如果他远离平面镜，他的像的大小将 。
【解析】[1]平面镜成像时，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，故小明站在竖直摆放的平面镜前1m处，他的像距离平面镜也为1m。
[2]平面镜成像时像与物体的大小相等，小明身高1.6m，则小明的像的高度也等于1.6m，故小明远离平面镜时他的像的大小不变。
虚像
0.2
1
不变
知识点三　球面镜
1.球面镜：如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫做球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。
2.凸面镜
（1）概念：反射面是凸面的镜子叫凸
面镜；
（2）作用：凸面镜对光有发散作用，
常用来扩大视野；
（3）图示：如图
（4）应用：汽车的后视镜、街头路口的反光镜
知识点三　球面镜
3.凹面镜
（1）概念：反射面是凹面的镜子叫凹面镜；
（2）作用：凹面镜对光有会聚作用；
（3）图示：如图；
（4）应用：太阳灶、手电筒反光镜、医生检查耳朵用的医用反光镜；
4.凸面镜和凹面镜都是利用光的反射成像的，都遵循光的反射定律且符合光路可逆性。
典例精析
典例3．（2023秋·河北邯郸·八年级统考期末）2022年第24届冬奥会将在北京召开。如图所示是奥运会圣火采集装置，它是利用 （填“凹”或“凸”）面镜对光具有会聚作用制成的；在奥运村道路的急拐弯处都装上了 （选填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。在道路两侧都有指示牌，人们能从不同方向看到指示牌，是因为光在指示牌上发生了 （选填“镜面反射”或“漫反射”）。
【解析】[1]奥运会圣火采集装置为凹面镜，凹面镜对光线具有会聚作用，凸面镜对光线有发散作用。
[2]利用光的反射规律，在奥运村道路的急拐弯处装上凸面镜，可以扩大视野，以减少事故的发生。
[3]人们能从不同方向看到指示牌，这说明反射光线射向四面八方，光在指示牌上发生了漫反射。
凹
凸面镜
漫反射
课堂反馈
1．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）如图是探究平面镜成像特点实验的情景，关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是（　　）
??A．蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的
B．蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C．蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的
D．为了使烛焰的像更清晰，应选择明亮的环境进行实验
2．（2023·湖南株洲·统考中考真题）图为一个光头的人拿着倒置的
扫把照镜子（平面镜）的情景。下列说法符合事实的是（　　）
A．人变高了 B．人变胖了
C．人长出了头发 D．人打了领带
C
D
课堂反馈
3．（2023·江苏苏州·星海实验中学校考二模）关于探究“平面镜成像特点”的实验，下列说法正确的是（　　）
A．选用两只相同的蜡烛进行实验，为了寻找烛焰的像的位置
B．选用镀膜玻璃板，是为了增强光的反射，使像更清晰
C．只要把光屏放在恰当的位置，就能承接到烛焰的像
D．本实验中，进行多次实验的目的是为了减小误差
4．（2023·江苏徐州·统考中考真题）如图所示，在探究平面镜成像的特
点时，应将茶色玻璃板 放置在水平桌面上。在玻璃板前放一个
棋子A，可以看到它在玻璃板后的像，将另一个相同的棋子B放在玻璃板后，
使它与 重合，记下两个棋子的位置，两个位置之间的连线与玻璃板 。
5．（2023·四川阿坝·统考中考真题）站在平面镜前2 m处的小明，在平面镜中所成的像是正立的、等大的、 像（选填“实”或“虚"），其像到平面镜的距离为 m。

B
竖直
棋子A的像
垂直
虚
2
6．（2023秋·辽宁沈阳·八年级统考期末）如图所示，是一条盘山公路，
当汽车在AB路段行驶时，司机由于光 而看不到BC路段的
情况；为了看到BC路段情况，人们利用反射规律，应该在 （填
“A”、“B”或“C”）位置安装一块面镜，根据你所学知识判断，该面镜最好
是 面镜。
7．（2023·广东珠海·校考三模）如图是我国自主研发的世界上最大口
径的射电望远镜，被誉为中国的“天眼”。它由许多个反射面组成，其外形
相当于 （选填“凸面镜”或“凹面镜”），它对光有 （选
填“会聚”或“发散”）作用，“天眼”其实不是“看”，而是主要用以接收天体射
电波段的辐射，它的观察范围超过了137亿光年，光年是表示 （选填“距离”或“时间”）的单位。
直线传播
课堂反馈
B
凸
凹面镜
会聚
距离
8．（2023·湖北荆州·统考中考真题）为了探究平面镜成像特点，小华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛，如图所示。
（1）用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像
的 ，用玻璃板代替平面镜实验时，应选
用 （选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像会 （选填“变小”“不变”或“变大”）；
（3）实验中若只将玻璃板水平向左平移，蜡烛所成像的位置 （选填“向左移”“向右移”或“不变”）；
（4）小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置，然后将蜡烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L，如图所示。则蜡烛所成像的像距变化量为 。
【解析】（1）[1]透明的玻璃板能反射，也能透光，所以玻璃板既能成像，又能观察到玻璃板后面代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置，所以使用透明的玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。
位置
课堂反馈
薄
不变
不变
[2]透明的玻璃板能反射，也能透光，所以玻璃板既能成像，又能观察到玻璃板后面代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置，所以使用透明的玻璃板代替平面镜便于确定像的位置。（2）[3]平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以蜡烛A远离玻璃板，像也远离玻璃板，像的大小不变。（3）[4]只将玻璃板向左平移，在向左移动的过程中，由于物像关于平面镜
对称，所以蜡烛A的像的位置不变。（4）[5]如图所示：
根据平面镜成像规律可知，DE垂直于CE，由数学原理可知∠DCE=90°－30°＝60°，则∠CDE=180°－90°－60°＝30°；由几何知识可知∠DMF＝∠CDE＝30°，由图可知，像距的变
化量
课堂小结
平面镜成像
实验 探究平面镜成像的特点
球面镜
平面镜成虚像及应用