第3节 平面镜成像
第1课时 平面镜成像的特点
探究平面镜成像的特点
1.如图是小华探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,主要利用了玻璃透明的特点,便于确定 。他应选择较薄的玻璃板来做实验,并且玻璃板放置时要求与纸板 。
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A,再拿另一支 (选填“点燃”或“未点燃”)的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像完全重合,这样做是为了比较像与物的
关系。
(3)若用光屏代替蜡烛B,在光屏上观察不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 (选填“实”或“虚”)像。
(4)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
平面镜成像的特点
2.关于平面镜成像,下列说法正确的是 ( )
A.平面镜成的像是实像 B.平面镜成的像与物体大小一定相等
C.物体面镜时像要变大 D.像到平面镜的距离大于物体到平面镜的距离
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 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
平面镜成像的作图
4.(2024重庆A卷中考)按要求完成下列作图。在图中画出烛焰顶部A点在平面镜MN中的像A'。
5.(2025咸阳阶段练习)请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
6.在图中,根据物体AB和所成的像A'B',画出平面镜MN的位置。
1.如图是探究平面镜成像特点的实验情景,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.(传统文化)镇纸是中国古代传统工艺品,在书写作画时,用镇纸压住纸张防止纸张移动。将镇纸放置在玻璃上,镇纸通过玻璃所成的像正确的是 ( )
A B C D
3.如图所示,小明站在竖直放置的平面镜前,下列判断正确的是 ( )
A.小明远离平面镜时,他的像变小
B.小明面镜时,他与镜中自己的像的距离不变
C.平面镜垂直地面向上移动,他的像位置不变
D.平面镜的上端向小明倾斜,他的像位置不变
4.如图所示,有一平面镜与水平面成45°角倾斜放置,有一小球位于平面镜的左侧,为使小球在镜中的像竖直向上运动,应使小球 ( )
A.竖直向上运动
B.竖直向下运动
C.水平向左运动
D.水平向右运动
5.(2024枣庄中考)凤鸣湖公园湖光山色,水面如镜,一只蜻蜓平行于湖面飞行,距湖面1 m,蜻蜓在水中所成的像与蜻蜓的大小 (选填“相等”或“不相等”),蜻蜓的像到蜻蜓相距 m,以蜻蜓的像为参照物,蜻蜓是 的。
6.(科学探究)小科同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示的器材进行了以下操作。
甲 乙 丙
(1)实验中小科用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)在探究像与物的大小关系时,应选择两支外形相同的蜡烛,将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这表明: ,此时用到的物理方法是 。
(3)多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,测量数据如图乙,可得出的结论是平面镜成像时, 。
(4)将蜡烛B移走,在原来蜡烛B所在位置放置一张白屏,如图丙,眼睛应在 (选填“①”“②”或“③”)处观察白屏上是否有蜡烛A的像,判断成像虚实。
【详解答案】
基础达标
1.(1)像的位置 垂直
(2)未点燃 大小
(3)虚 (4)不变
2.B 解析:平面镜成的像都是正立、等大的虚像,故A、C错误,B正确;平面镜成像时,物、像到镜面的距离相等,故D错误。故选B。
3.1.7 3 不变 解析:平面镜成像时,像与物体的大小相等,小明身高1.7 m,则他在平面镜中的像高也是1.7 m。像与物体到平面镜的距离相等,小明距离平面镜3 m,则像到平面镜的距离也是3 m。平面镜成像时,像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关,所以当他向平面镜缓慢走近时,他在平面镜中像的大小不变。
4.如图所示:
解析:平面镜成的像与物关于平面镜对称,作A点关于平面镜的对称点即为A点在平面镜MN中的像A'。
5.如图所示: 6.如图所示:
能力提升
1.C 解析:平面镜(反射面是光滑的)成的像属于光的反射,蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的,故A错误;蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线相交形成的虚像,故B错误;光在同种均匀介质中沿直线传播,蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的,故C正确;为了使烛焰的像更清晰,应选择较暗的环境进行实验,故D错误。故选C。
2.D 解析:根据平面镜成像的特点可知,像与物关于玻璃对称,故A、B、C错误,D正确。故选D。
3.C 解析:由平面镜成像的特点可知,像与物体的大小总是相等的,所以当小明远离平面镜时,像的大小不变,故A错误;由平面镜成像的特点可知,像与物到平面镜的距离相等,小明面镜时,他的像到平面镜的距离减小,他与像的距离变小,故B错误;平面镜成像时,像与物体关于平面镜对称,平面镜垂直地面向上移动,他的像位置不变,故C正确;平面镜成像时,像与物体关于平面镜对称,平面镜的上端向小明倾斜,他的像位置会变高,故D错误。故选C。
4.C 解析:如图所示,当小球从A点滚动到B点(水平向左运动)时,根据像与物关于镜面对称的性质可知,小球在平面镜中的像从A'点运动到B'点,即小球在平面镜中的像竖直向上运动,故C正确。故选C。
5.相等 2 静止 解析:在平面镜成像中,像与物体的大小相等,所以蜻蜓在水中所成的像与蜻蜓的大小相等。蜻蜓距离湖面1 m,则其水中的像与湖面的距离为1 m,蜻蜓的像与蜻蜓的距离为2 m。以蜻蜓的像为参照物,蜻蜓的位置没有发生变化,是静止的。
6.(1)便于确定像的位置
(2)未点燃 像与物大小相等 等效替代法
(3)像与物到平面镜的距离相等
(4)②
解析:(1)玻璃板能透光,还能成像,利用玻璃板透明的特点,观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置。(2)如果点燃蜡烛B,则玻璃板后方很亮,无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰,影响实验效果,因此蜡烛B未点燃。完全相同的未点燃的蜡烛B与点燃的蜡烛A的像完全重合可知,蜡烛成的像和蜡烛大小相等,即像与物体的大小相等,此时用未点燃的蜡烛代替的是蜡烛A的像,方法是等效替代法。(3)根据图乙中数据,比较像到平面镜的距离和物到平面镜的距离可得出结论:像与物到平面镜的距离相等。(4)将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走,并在它的位置处竖放一块白屏,直接看白屏,不能透过任何物体来观察,在白屏上不能看到蜡烛A的像,说明平面镜成的像是虚像,所以应该在②处观察。第2课时 平面镜成虚像的原理及应用
平面镜成虚像的原理
1.如图所示,平面镜所成的像是由反射光线的 形成的,因此平面镜所成的像是
(选填“实”或“虚”)像。
平面镜成像原理作图
2.如图所示是一点光源S发出的光射向平面镜,请根据平面镜成像的特点,在图中确定点光源S及其像S'的位置,并完成光路图。
3.(2024绥化中考)请根据平面镜成像特点,作出点光源S发出的光经平面镜反射后通过A点的光路图。(保留作图痕迹)
平面镜的应用
4.下列各例中,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.舞蹈演员利用平面镜矫正自己的姿势
5.在某饭店的一个长方形房间里,为了使客人感觉室内宽敞,主人在一面墙上装了一个与墙等大的平面镜,这是利用了 原理达到这一目的,这样可以使人感觉房间的大小是原来的
倍。
球面镜
6.(2025西安阶段练习)在“走进西藏”活动中,小明对藏民用面积很大的凹面镜制成的太阳灶烧水(如图甲)很好奇。于是他去实验室借来一个凹面镜,将太阳光正对凹面镜照射,发现光路如图乙所示。
甲 乙
(1)由图乙可知,凹面镜对光具有 作用。
(2)再举出一个利用凹面镜的实例: 。
7.如图所示是汽车的后视镜,它是 (选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”),它的作用是 。
1.如图所示是小明购买的照鞋镜,这样方便自己平时全方位查看自己穿鞋后的样子。下列说法中正确的是 ( )
A.为了更方便查看,可以将镜子放置得更陡一些
B.当小明穿鞋远离镜子时,镜子中的像变小
C.镜子中所成的像是虚像
D.照鞋镜的成像原理是光的直线传播
2.如图甲所示是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图乙所示的光源“F”,则观察到的像是( )
A B C D
3.如图所示,平面镜前有a、b、c、d 4个发光点,眼睛通过平面镜看不到的发光点是 ( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.c、d点
4.如图是我国建造的全球最大口径球面射电望远镜,简称FAST,也被称为“天眼”,其反射面的直径约500 m,可以将来自遥远太空的微弱信号 (选填“会聚”或“发散”),这与生活中不锈钢勺子 对光的作用相同,生活中的转弯路口反光镜与 的成像原理相同。(后两空均选填“甲”或“乙”)
甲 里面 乙 外面
5.家用小轿车的前挡风玻璃相当于 镜,一般都是 (选填“竖直”或“倾斜”)安装的,这是为了使车内景物所成 (选填“实像”或“虚像”)的位置在轿车前面的 (选填“正前方”或“正上方”)。
6.身高1.65 m的小丽站在平面镜前1.5 m处观察自己在镜中的像,则镜中像的高度为 m;现将一块和平面镜一样大的木板CD放在镜子后面,如图甲所示,这时小丽 (选填“仍能”或“不能”)看到她在镜中的像A'B';同时,她看到电子钟在平面镜中成的像如图乙所示,则实际时间是 。
7.(科学探究)在校园科技节活动中,小明观看了“隔着玻璃吹蜡烛”的魔术。表演者介绍如图中的道具后旋转平台,使玻璃板一侧正对观众,分两步完成了表演:①用两个打火机同时“点燃”两支蜡烛;②在玻璃板正对观众的一侧吹A蜡烛。观众看到两支蜡烛同时被“吹灭”。小明利用道具,和同学们一起探究其中的奥秘。
(1)用两个打火机同时点燃两支蜡烛,然后模仿表演者吹A蜡烛,结果只吹灭了A蜡烛。和同学讨论后,一致认为:表演者在表演中只点燃了A蜡烛,B蜡烛并未被点燃。随后,小明通过实验验证了他们的猜想,最终明白了其中的道理:B蜡烛并未被点燃,观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的 。
(2)小明经过进一步探究,发现了确保表演成功的两个关键点:
①两支蜡烛的大小应符合的要求是 ;
②玻璃板两侧的蜡烛,在放置的位置上应满足的条件是
。
【详解答案】
基础达标
1.反向延长线 虚
2.如图所示:
3.如图所示:
解析:先通过平面镜作出点光源S的对称点S'(即为像点),连接S'A交平面镜于点O,则OA为反射光线,连接SO,则SO为入射光线。
4.B 解析:家庭装修中,常利用平面镜来扩大视野空间,是利用平面镜成像,A不符合题意;夜间打开驾驶室内的灯,车前窗就像镜子一样,司机只能观察驾驶室内部,路前方却不易看清,容易导致事故,所以车内的灯必须关闭,这是防止平面镜成像,B符合题意;牙医借助平面镜看清牙齿的背面,是利用平面镜成像,C不符合题意;舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势是利用平面镜成像,D不符合题意。故选B。
5.平面镜成像 2
6.(1)会聚
(2)手电筒的反光碗(答案不唯一)
解析:(1)由图乙可知,一束平行光经凹面镜反射后,会聚于一点,所以凹面镜对光具有会聚作用。(2)在手电筒中,灯泡位于凹面镜的焦点附近。当光源发出的光照射到凹面镜上时,凹面镜会将这些光线反射并平行地向前射出。这样,手电筒就能发出明亮且集中的光束,照亮前方的物体。
7.凸面镜 扩大视野 解析:汽车的后视镜是利用凸面镜成像,凸面镜对光线有发散的作用,应用在汽车的后视镜上,能扩大人的视野。
能力提升
1.C 解析:A.根据平面镜成像的特点,照鞋镜要确保镜中的像与人眼的连线经过镜子,因此为了更方便查看,可以将镜子放置得更缓一些,故A错误;B.根据平面镜成像的特点可知,像与物的大小相等,因此当小明穿鞋远离镜子时,镜子中的像不变,故B错误;C.根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像是虚像,故C正确;D.照鞋镜的成像是平面镜成像,成像原理是光的反射,故D错误。故选C。
2.B 解析:根据潜望镜中使用的是两块平面镜,第一个镜子成正立、等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立、等大、左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像,故B正确。故选B。
3.A 解析:根据平面镜成像规律可知,4个发光点在镜子里面所成的像是其关于镜面的对称点。人眼从镜子里所能看见的发光点,它关于镜面的对称点必须在人眼的视线范围内。分别作a、b、c、d四点关于平面镜的对称点,如图所示:
根据像和眼睛的连线与平面镜的交点即入射点的位置可知,发光点a发出的光的入射点不在平面镜上,即不在眼睛的视线范围内,故图中眼睛通过平面镜看不到的发光点是a,故A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。
4.会聚 甲 乙 解析:由图可知,反射面为一个凹面镜,其对光有会聚作用,故可以将来自遥远太空的微弱信号会聚,这与生活中不锈钢勺子里面,即图甲对光的作用相同。生活中的转弯路口反光镜是凸面镜,对光有发散作用,可以扩大视野,与图乙的成像原理相同。
5.平面 倾斜 虚像 正上方
6.1.65 仍能 12:05
7.(1)虚像
(2)①大小相同
②到玻璃板的距离相等,且连线垂直于玻璃板
解析:(1)魔术中的玻璃板相当于平面镜,观众看到的是A蜡烛烛焰通过玻璃板所成的虚像。(2)①因为平面镜成像时,像和物体的大小相等,因此两支蜡烛的大小应相同;②因为平面镜成像时,像和物体的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,因此玻璃板两侧的蜡烛,在放置的位置上应满足的条件是到玻璃板的距离相等,且连线垂直于玻璃板。
