4.3平面镜成像--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件（45页PPT）

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4.3平面镜成像
第4章 光的世界
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
4.3 平面镜成像
学习目标
通过实验探究，总结平面镜成像的特点，包括像与物的大小关系、像与物到平面镜的距离关系、像与物的连线与镜面的位置关系以及像的虚实。
理解平面镜成像的原理是光的反射，能根据光的反射定律画出平面镜成像的光路图。
知道实像和虚像的区别，能判断平面镜所成的像是虚像。
了解平面镜在生活和生产中的应用，能解释与平面镜成像相关的现象。
培养实验探究能力、观察能力和分析归纳能力，体会科学探究的乐趣。
情境导入
展示一组图片：人们照镜子整理仪表、舞蹈房墙壁上的大镜子、平静水面倒映的蓝天白云和岸边景物等。
提问：大家每天都要照镜子，镜子里的像和真实的自己有什么关系呢？为什么平静的水面能形成倒影？引发学生对平面镜成像特点的思考。
引出主题：这些现象都与平面镜成像有关，本节课我们就来探究平面镜成像的特点和原理。
探究平面镜成像的特点
提出问题：平面镜所成的像与物体之间有什么关系？像的大小、位置、虚实如何？
猜想与假设：根据日常照镜子的经验，猜想平面镜所成的像与物体大小可能相等；像与物体到平面镜的距离可能相等；像与物体的连线可能与镜面垂直；所成的像可能是正立的、虚像。
实验器材：薄玻璃板（代替平面镜，便于确定像的位置）、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、笔、支架等。
实验步骤：
将白纸铺在水平桌面上，在白纸上画一条直线作为平面镜的位置，将薄玻璃板垂直放置在直线上（玻璃板的底边与直线重合）。
在玻璃板前放一支点燃的蜡烛 A，观察玻璃板后蜡烛 A 的像。
拿一支未点燃的蜡烛 B（与蜡烛 A 完全相同），在玻璃板后移动，直到从玻璃板前各个角度看去，蜡烛 B 都与蜡烛 A 的像完全重合，此时蜡烛 B 的位置就是蜡烛 A 的像的位置。
在白纸上标记出蜡烛 A 的位置、蜡烛 B 的位置（即像的位置）和玻璃板的位置。
移去蜡烛 B，在其位置上放一张白纸作为光屏，观察光屏上是否能承接到蜡烛 A 的像。
用刻度尺分别测量蜡烛 A 到玻璃板的距离（物距）和蜡烛 B 到玻璃板的距离（像距），并记录下来。
改变蜡烛 A 到玻璃板的距离，重复上述实验步骤，多次测量并记录数据。
连接蜡烛 A 和其像的位置，观察连线与玻璃板（镜面）的位置关系。
实验现象：
蜡烛 B 与蜡烛 A 的像完全重合，说明像与物的大小相等。
光屏上不能承接到蜡烛 A 的像，说明平面镜所成的像是虚像。
多次测量发现，蜡烛 A 到玻璃板的距离与蜡烛 B 到玻璃板的距离相等，即像距等于物距。
蜡烛 A 和其像的连线与玻璃板（镜面）垂直。
从玻璃板前观察，像与物是正立的。
实验结论（平面镜成像的特点）：
像与物的大小相等。
像与物到平面镜的距离相等。
像与物的连线与镜面垂直。
平面镜所成的像是正立的虚像。
注意事项：
选用薄玻璃板是为了避免玻璃板前后两个表面反射所成的像相互干扰，使像更清晰，同时便于确定像的位置。
两支蜡烛完全相同是为了便于比较像与物的大小关系。
实验时要在较暗的环境中进行，使蜡烛的像更清晰。
测量物距和像距时，要以蜡烛的中心（或顶端）为测量点，确保测量准确。
多次实验是为了避免实验的偶然性，使结论更具普遍性。
平面镜成像的原理
原理：平面镜成像的原理是光的反射。物体发出（或反射）的光照射到平面镜上时，会发生反射，反射光线进入人的眼睛，人眼根据光沿直线传播的经验，感觉这些反射光线是从它们的反向延长线的交点发出的，这个交点就是物体在平面镜中所成的像。
光路图：
画出物体上某一点 S，从 S 点发出两条射向平面镜的入射光线。
根据光的反射定律，画出这两条入射光线的反射光线。
将两条反射光线反向延长，它们的交点就是 S 点在平面镜中所成的像 S'。
说明：物体上每个点都能在平面镜中成像，所有点的像组合起来就是物体的完整像；像 S' 并不是实际光线会聚而成的，而是反射光线反向延长线的交点，所以是虚像。
实像和虚像：
实像：由实际光线会聚而成的像，能呈现在光屏上，如小孔成像所成的像、照相机底片上的像。
虚像：由实际光线的反向延长线会聚而成的像，不能呈现在光屏上，只能用眼睛看到，如平面镜所成的像、放大镜所成的正立放大的像。
平面镜成像的应用
生活中的应用：
照镜子：人们利用平面镜成像来整理仪表、化妆等，这是平面镜最常见的应用。
舞蹈房和健身房的大镜子：帮助舞者和健身者观察自己的动作姿势，便于纠正动作。
潜望镜：由两块平行放置的平面镜组成，利用平面镜成像原理，使观察者在水下或隐蔽处能看到水面上或远处的物体。其工作过程是：外界物体发出的光经第一块平面镜反射后，射向第二块平面镜，再经第二块平面镜反射后进入观察者的眼睛，观察者就能看到物体的像。
科学研究和生产中的应用：
实验室中的潜望镜：用于在不暴露观察者的情况下观察实验现象。
牙医使用的小平面镜：牙医通过小平面镜观察患者牙齿的背面，利用了平面镜成像能改变光的传播方向的特点。
平静水面的倒影：可以利用水面成像来测量物体的高度、绘制地图等。
扩大视觉空间：在较小的房间里安装平面镜，可以使房间看起来更宽敞，这是利用了平面镜成像能增大空间感的特点。
球面镜简介
凸面镜：
定义：用球面的外表面作反射面的镜子叫做凸面镜。
成像特点：成正立、缩小的虚像。
应用：汽车的后视镜、马路拐弯处的反光镜等，利用其能扩大视野的特点，帮助驾驶员和行人观察到更大范围的情况。
凹面镜：
定义：用球面的内表面作反射面的镜子叫做凹面镜。
成像特点：凹面镜能把射向它的平行光线会聚在一点（焦点），也能使从焦点发出的光线反射后成为平行光线。
应用：汽车前大灯的反光罩、手电筒的反光罩等，利用其会聚光线的特点，使灯光更集中、照射得更远；太阳灶利用凹面镜会聚太阳光来加热物体。
课堂活动：绘制平面镜成像光路图
活动任务：根据平面镜成像的原理，小组合作绘制指定物体（如一个发光点、一根蜡烛）在平面镜中成像的光路图。
活动要求：
正确画出物体、平面镜的位置。
画出至少两条入射光线及其对应的反射光线。
准确标出反射光线的反向延长线、像的位置，并注明像为虚像（用虚线表示像和反向延长线）。
小组内互相检查，纠正错误。
展示与评价：各小组展示绘制的光路图，说明绘制过程和依据，师生共同评价，强调光路图的规范性和准确性。
随堂练面镜所成的像是______（选填 “正立” 或 “倒立”）、（选填 “放大”“缩小” 或 “等大”）的（选填 “实” 或 “虚”）像。
像与物到平面镜的距离______，像与物的连线与镜面______。
下列关于平面镜成像的说法中，正确的是（ ）
A. 物体在平面镜中所成的像是实像
B. 物体离平面镜越远，所成的像越小
C. 像与物的连线与平面镜垂直
D. 像到平面镜的距离大于物到平面镜的距离
一个身高 1.6m 的人站在平面镜前 2m 处，则他在平面镜中的像高______m，像到他本人的距离是______m；如果他向平面镜靠近 1m，则像到平面镜的距离是______m，像的大小______（选填 “变大”“变小” 或 “不变”）。
为什么我们能看到平面镜所成的像，而光屏上却不能承接到这个像？
答案
正立；等大；虚
相等；垂直
C
1.6；4；1；不变
因为平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像，虚像不是实际光线会聚形成的，所以不能呈现在光屏上，但反射光线进入人的眼睛，人眼逆着反射光线的方向看去，就能看到这个像。
总结
平面镜成像的特点：像与物大小相等、像与物到平面镜的距离相等、像与物的连线与镜面垂直、所成的像是正立的虚像。
平面镜成像的原理是光的反射，所成的虚像是反射光线反向延长线的交点。
实像由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上；虚像由实际光线的反向延长线会聚而成，不能呈现在光屏上，只能用眼睛看到。
平面镜在生活、科学研究和生产中有广泛应用，如照镜子、潜望镜等；球面镜（凸面镜、凹面镜）也有其独特的成像特点和应用。
通过实验探究和绘制光路图，加深了对平面镜成像规律的理解，提高了实验操作能力和作图能力。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.平面镜
平静的水面、平板玻璃、平滑的金属面,都可以看作平面镜.
2.实验探究：平面镜成像的特点
提出问题 我们站在镜子前，总能看到自己的像，平面
镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、
大小有什么关系？
实验器材 平面镜成像实验器：2支相同的蜡烛、玻璃
板、支架、坐标纸、刻度尺
实验过程 （1）在水平桌面上，铺一张坐标纸,纸上竖直
立了一块薄的玻璃板作为平面镜,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.
实验过程 （2）如图所示,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板
的前面,透过玻璃板进行观察,可以看到它在玻
璃板后面的像.将手放到像的位置,手并无灼热
感,手摸不到像.
_________________________________
实验过程 （3）再拿另外一支形状相同但未点燃的蜡烛,
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.这个位置就是点燃
蜡烛的像的位置.
（4）在纸上记录下两支蜡烛的位置,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,多做几次实验.
（是为了使所得结论更具有普遍性）
实验过程 （6）用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸
上的位置连起来,用刻度尺分别测量蜡烛和像到玻璃板的距离,将测得的数据记录在表格中
________________________________________________________________________________
实验结论 平面镜成像的特点：平面镜所成的像是虚像;像与物体的大小相等；像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离.
即平面镜所成的虚像与物体关于镜面对称
交流讨论 （1）实验应选用较薄的玻璃板.因为玻璃板的
前、后两表面都可以成像，若玻璃板较厚，
两个像有较大错位，难以确定像的位置.
（2）若有厚度相同的茶色玻璃板和无色玻璃
板可供选择，应选择茶色玻璃板，以增强反
射光，使成像更清晰
特别提醒
为什么与物等大的像看起来小
人们看一个物体时由于视角不同，会感觉物体的大小不
同.如图所示，同一物体距离人眼越远，视角越小，人会
感觉它越小.当平面镜成像时，虽然像和物体是等大的，
但像距离人眼更远，视角相对比较小，所以会让人觉得
物体的像比物体小.
但实际上，只要物体大小不变，平面镜所成的像与物体始终等大，跟物体到镜面的距离无关.
典例1 [惠州期中]小丽身高，站在穿衣镜前
处，她在镜中的像高____；当她向镜面前进 时，
她与像之间的距离是____，像的大小______（选填
“变大”“变小”或“不变”）.
1.6
1.4
不变
[解析] 平面镜成像时，像和物体的大小相等，则身高
的小丽在镜中的像的高也是 .像与物体到镜面
的距离相等，向镜面前进后小丽距离镜面
，此时像距离镜子也是,则她与像之间的距离为 .
当小丽靠近镜面时，镜中的像的大小不变.
3.平面镜成像原理
（1）如图所示,光源 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.由于人眼根据光沿直线传播
的经验来判断物体的位置,就会感觉这
些光好像是从进入人眼的光线的反向延长线的交点 处发
出的,就是 在平面镜中的像.但是镜子后面实际上并没有
这个发出光的点,所以 为虚像. 物体上每一个点在镜子里
都有一个像点,所有像点就组成了整个物体的虚像. 因此,平
面镜所成的像是虚像,像和物体上的对应点关于平面镜对称.
（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.
（3）用一个纸条,可以模拟虚像的形成,像与物关于平面
镜的对称关系.
4.平面镜成像作图
类型一：根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图
类型二：根据平面镜成像的特点作图（对称法）
典例2 [ 菏泽期末 ] 在图中根据平面镜成像特点作出
图中物体在平面镜中所成的像 （保留作图痕迹）.
[答案] 如图所示.
[解析] 根据平面镜成像的特点，分别作出物体 的端点
、关于平面镜的对称点、，用虚线连接和 ，
作出物体 在平面镜中所成的像．
应用分类 示例 成像 ___________________________________ 对着镜子化妆 ___________________________________
舞蹈演员纠正自己的
舞姿
应用分类 示例 改变光路 ___________________________________ 塔式光热电站 ___________________________________
潜望镜
扩大视觉空间 ____________________________________ 墙上装平面镜， 感觉空间更大 ___________________________________
利用平面镜在较小空
间内完成视力检查
典例3 [成都期末]检查视力的
时候,视力表放在被测者的后上
方,被测者识别对面墙上镜子里
的像.如图所示，此人看到视力
C
A. B. C. D.
表的像与她的距离是( )
[解析] 根据题意画成像示意图.
知识点1 探究平面镜成像特点
1. 小明用玻璃板、支架、国际象棋、白纸、笔、光屏等器
材，探究平面镜成像特点。
1
2
3
4
5
6
7
8
(1)为了验证镜中的像与物体左右关系一致这一猜想，小明应选取图甲中的 (填序号)棋子正立放置进行实验。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜的作用是便于
。
②　
确定像的
位置　
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8
(3)小明又提出了，像与物大小相等和像与物到镜面的距离相等的猜想。为了验证猜想，他和小组同学设计了如图乙所示的实验装置，某次实验时，小明将浅色象棋A置于玻璃板前，深色象棋B置于玻璃板后并移动，直至观察到深色象棋B与浅色象棋A的像 ，停止移动象棋B，该现象说明A的像的大小与A的大小是 的。改变棋子A到镜面的距离再进行三次实验，观察到了相同的现象，这说明平面镜所成像的大小与
无关。
重合　
相等　
物体到平面镜的距离
1
2
3
4
5
6
7
8
(4)如图丙所示，将深色象棋B放到玻璃板后，使它与较亮的像重合，并测量浅色象棋A的右端到MM'的距离lA和深色象棋B的左端到NN'的距离lB。多次改变浅色象棋A的位置进行测量，实验数据记录在下表中。(已知玻璃板的厚度约为0.3 cm)
1
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3
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5
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8
次数 1 2 3 4
lA/cm 5.40 7.15 9.80 12.80
lB/cm 5.10 6.85 9.50 12.50
分析数据可得：像到反射面的距离 (填“小于” “等于”或“大于”)物到反射面的距离。　
等于　
1
2
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6
7
8
(5)为验证“像是虚像”的猜想，小明将一张白卡片放在
(填“像”或“物”)的位置， (填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上有无浅色棋子A的像。
像　
直接　
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8
知识点2 平面镜成像的特点
2. [2024·淮南期末]如图所示，杭州亚运会吉祥物琮琮在平面
镜中成的像是(　B　)
B
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2
3
4
5
6
7
8
3. [传统文化][2024·成都期中]中国象棋历史悠久。如图所
示，在竖直立着的平面镜前水平放置一个九格的棋盘，将
一颗棋子“馬”按箭头方向移动，则平面镜中所显示的棋
子“馬”，其移动的路径是从“2”到(　C　)
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
C
1
2
3
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5
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7
8
4. 如图所示，平面镜竖直放置在水平面上，一支直立的铅笔
从平面镜前40 cm处，以5 cm/s的水平速度垂直向平面镜
匀速靠近。下列说法不正确的是(　A　)
A. 铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大
B. 经过2 s，铅笔与它的像之间的距离变为60 cm
C. 铅笔的像相对于平面镜的速度为5 cm/s
D. 若平面镜顺时针转至图中虚线位置，铅笔的像将与铅笔垂直
1
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　　由平面镜成像的特点可知，铅笔与平面镜的距离改变，铅笔在镜中的像的大小不变，A错误；因像和物体到平面镜的距离相等，当铅笔以5 cm/s的速度向平面镜靠近时，经过2 s，铅笔通过的距离s＝vt＝5 cm/s×2 s＝10 cm，2 s后铅笔到平面镜的距离为40 cm－10 cm＝30 cm，像到平面镜的距离也为30 cm，铅笔与镜中的像相距30 cm＋30 cm＝60 cm，B正确；
【点拨】
1
2
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8
若铅笔以5 cm/s速度向平面镜靠近，同时像也以5 cm/s速
度向平面镜靠近，C正确；若平面镜顺时针转至图中虚线
位置，铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的
特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与
它在平面镜中的像互相垂直，D正确。
【答案】A
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5. 如图甲所示，小丽靠近自动玻璃门进入商场，她在玻璃门
中看到的是自己的 (填“虚”或“实”)像，当她靠
近玻璃门时，所成像的大小将 (填“变大”“变
小”或“不变”)。如图乙所示，当玻璃门打开时，左侧
玻璃门中所成的像 (填“会”或“不会”)随左侧
玻璃门一起向左移动。
虚　
不变　
不会　
1
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3
4
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8
6. 小刚用一块较厚的玻璃板M来探究平面镜成像特点，如图
所示，图中像A1与像A2是一次实验中同时看到的两个像，
它们的大小 (填“A1较大”“A2较大”或“相
等”)，其中A1是蜡烛通过玻璃板的 (填“P”或
“Q”)面所成的像，小刚按照图中的测量方法，测得u＝
4.2 cm，v＝3.9 cm，则他所用
的玻璃板厚度为 cm。
相等　
P　
0.3　
1
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5
6
7
8
　　图中像A1与像A2是一次实验中同时看到的两个像，都是蜡烛A的像，它们的大小相等；由于P到A的距离小于Q到A的距离，所以像A1是蜡烛A通过玻璃板的P面所成的像；u＝4.2 cm，v＝3.9 cm，由于像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，所以玻璃板的厚度为4.2 cm－3.9 cm＝0.3 cm。
【点拨】
1
2
3
4
5
6
7
8
7. [科学探究][2024·陕师大附中模拟]小明观察发现，在玻璃
窗中可看到室内物体的影像，在将玻璃窗外推的过程中，
可看到窗里影像的位置在发生变化，如图甲所示。为了搞
清楚原因，他进行了如下探究：
1
2
3
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5
6
7
8
(1)如图乙所示，将白纸放在水平桌面上，再将玻璃板竖直放置在白纸上。最好选用 (填“茶色”或“无色透明”)玻璃板进行实验。
茶色　
1
2
3
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5
6
7
8
(2)如图丙所示，在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃
的蜡烛B(与蜡烛A大小完全相同)竖立在玻璃板后面移
动，按照眼睛 (填“①”“②”或“③”)的位置
观察蜡烛A的像，直至蜡烛B与蜡烛A的像重合，这说
明像与物等大；移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，在眼睛 (填“①”
“②”或“③”)的位置观察光屏，
光屏上不能出现蜡烛A的像，说明物
体通过平面镜所成的像是 (填
“虚”或“实”)像。
①　
②　
虚　
1
2
3
4
5
6
7
8
(3)如图丁所示，若小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2，则像k1的像距为 (填“v1”或“v2”)。若在图中k1和k2两个像中间放置一块不透明的薄挡板，则小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到 (填“只有k1”
“只有k2”或“k1和k2”)。
v2　
k1和k2　
1
2
3
4
5
6
7
8
(4)如图戊所示，保持蜡烛A不动，将图乙中的玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针(俯视)转动一个小角度至虚线处，则蜡烛A的像应在图戊中的 (填“A1”“A2”或“A3”)位置。
A3　
1
2
3
4
5
6
7
8
谢谢观看！