四、平面镜
第1课时 平面镜及其成像特点
知识点 1 探究平面镜成像的特点
1．在研究平面镜成像特点时，回想我们的实验过程，我们是选用了__________作为平面镜，这样做的目的是便于确定像的________和比较像与物的大小．
2．如图3－4－1所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，a为玻璃板，b和c是两支完全相同的蜡烛．下列说法中错误的是( )
图3－4－1
A．为了保证实验效果，应选择较薄的玻璃板
B．实验时玻璃板a应与水平桌面垂直放置
C．沿水平桌面移动蜡烛c前应先将其点燃
D．该实验最好在较暗的环境中进行
3．在“探究平面镜成像特点”实验中，某同学用玻璃板、两个相同的棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验，如图3－4－2所示．
图3－4－2
(1)在寻找棋子A的像的位置时，眼睛应该在棋子________(选填“A”或“B”)这一侧观察，移动玻璃板后的棋子B，使它与棋子A在玻璃板中所成的像重合．
(2)实验中使用刻度尺是为了测量________________________________________.
(3)移开棋子B，用白纸做光屏放在该位置，直接观察白纸，纸上__________(选填“有”或“没有”)棋子的像，由此可知，平面镜所成的像是虚像．
4．物理学中把能呈现在光屏上的像称为________像；不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像称为________像．平面镜所成的像是虚像，它能用眼睛来观察，不能用光屏来承接．研究平面镜成像的特点时，要验证像与物的大小相等，方法是____________________________________________，这种方法叫____________．
知识点 2 平面镜成像特点
5．平面镜所成的像的大小取决于( )
A．平面镜的大小
B．物体本身的大小
C．平面镜放置的位置
D．平面镜与物体间的距离
6．图3－4－3是物体在平面镜中的成像情况，其中正确的是( )
图3－4－3
7．“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头．”现有一蜻蜓立于距水面0.6 m处的荷尖上，池中水深2 m，则蜻蜓在水中的像距水面( )
A．2 m B．1.4 m
C．0.6 m D．2.6 m
8．身高1.70 m的李洋同学面向穿衣镜站在镜前1 m处，镜中的像与他相距________m，若他远离平面镜后退0.5 m，则镜中像高为________m.
9．晚上，小明在教室里通过玻璃看到了自己的像，下列对该现象的描述正确的是( )
A．所成的像是实像
B．人越靠近玻璃像就越大
C．室内灯光越亮像就越清晰
D．透明玻璃比茶色玻璃成的像清晰
10．图3－4－4是同学们探究“平面镜成像特点”的情景．下列说法中正确的是( )
图3－4－4
A．若蜡烛A距玻璃板4 cm，则蜡烛B距玻璃板8 cm才能与蜡烛A的像完全重合
B．若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则图丙是产生该现象的原因
C．若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到蜡烛A的像
D．以上说法均不正确
11．如图3－4－5甲所示，蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′，现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置，则蜡烛a在平面镜中( )
图3－4－5
A．不成像
B．仍成像，但像下移距离与平面镜下移距离相同
C．仍成像，但像下移距离是平面镜下移距离的两倍
D．仍成像，且像还在原来位置
12．用如图3－4－6所示装置做“探究平面镜成像”的实验．
图3－4－6
(1)图甲中的B表示研究对象“平面镜”，应选择____________(选填“梳妆用小方镜”或“平板玻璃”)．
(2)如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
(3)实验中如果把平面镜向左倾斜，如图乙所示，实验能否成功？________．说出理由：
________________________________________________________________________.
13．如图3－4－7甲所示是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”时的实验装置．
图3－4－7
(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于__________________；如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验．
(2)在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像．小明拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后的桌面上移动，当蜡烛移动到A′处时，可以看到它跟A处蜡烛的像完全重合．由此可以得出的结论是________________________________.
(3)实验时，玻璃板应________放置，否则将对实验产生的影响是
________________________________________________________________________.
(4)经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图乙所示．为了得到更多的实验结论，接下来小明需要进行的操作是_______________________________________________.
考| 题| 展| 示
14.［2018·玉林］如图3－4－8甲所示，玉林园博园的彩虹桥桥面距湖面3 m，它的“倒影”距桥面________m．如图乙所示，是从平面镜中看到的挂钟，挂钟显示的实际时间是________．
图3－4－8
15.［2018·淮安］在“探究平面镜成像特点”的实验中．
图3－4－9
(1)如图3－4－9所示，实验时应选较________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板垂直放置在水平桌面上．
(2)将棋子A放在玻璃板的前面，应在玻璃板________(选填“前面”或“后面”)观察棋子A经玻璃板所成的像．
(3)当棋子A远离玻璃板时，像的大小________．
(4)将光屏放在像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是________像．
(5)用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前________(选填“能”或“不能”)看见棋子A的像．
教师详解详析
1．透明玻璃板 位置
[解析] 使用透明玻璃板代替平面镜，不仅可以观察到物体的像，还可以透过玻璃板看到后面的物体，即便于确定像的位置和比较像与物体的大小关系．
2．C
3．(1)A (2)物距和像距 (3)没有
[解析] (1)由于平面镜成的是虚像，因此在寻找棋子A的像的位置时，人眼应在棋子A这一侧观察．(2)在实验中刻度尺的作用是测像到玻璃板的距离和物到玻璃板的距离，然后比较二者关系．(3)此实验中的白纸相当于光屏，光屏只能承接实像，棋子的像不会呈现在白纸上，说明平面镜成的像是虚像．
4．实 虚 取完全相同的物体放置到像的位置看它们是否完全重合 等效替代法
5．B
6．C [解析] 根据平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，像与物的对应点的连线与平面镜垂直可知，选项C正确．
7．C
8．2 1.70
9．C [解析] 小明在教室里通过玻璃看到了自己的像，这是平面镜成像，平面镜成的像是虚像，故A错误；由平面镜成像特点可知，人靠近玻璃，像的大小不变，故B错误；室内灯光越亮，反射光的能力越强，像也就越清晰，故C正确；茶色玻璃的透光性差，反射光的能力强，成的像比较清晰，故D错误．
10．B [解析] 由平面镜成像特点可知，若蜡烛A距玻璃板4 cm，蜡烛A的像距离玻璃板也为4 cm，则蜡烛B与玻璃板相距4 cm才能与蜡烛A的像完全重合，A错误；实验时玻璃板必须垂直水平桌面放置，否则不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，如图所示蜡烛的像会偏高或偏低且倾斜．所以B正确，D错误．
平面镜成的是虚像，是由光的反射形成的，所以，如果在玻璃板后面放一块挡光板，透过玻璃板仍能看见蜡烛A的像，C错误．
11．D [解析] 平面镜所成的像与物体关于镜面对称，由题意可知，平面镜只是下移了，并没有改变蜡烛到平面镜的距离，所以不会改变所成的像到平面镜的距离，像仍会在原来的位置．
12．(1)平板玻璃
(2)不变
(3)不能 无论怎样移动蜡烛，蜡烛都不能与前面蜡烛所成的像重合
13．(1)确定像的位置 2
(2)像和物的大小相等
(3)竖直 玻璃板后的蜡烛无法和玻璃板前蜡烛所成的像重合
(4)将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较
14．6 7：25 [解析] 平静的水面相当于平面镜，彩虹桥的像和彩虹桥到水面的距离相等，都是3 m，所以它的“倒影”距桥面6 m.
方法一：根据平面镜成像特点，即物像关于平面镜对称，作出平面镜中钟表指针的实际情况，如图所示，可以看到钟表的实际时间是7：25.
方法二：把试卷翻过来，注意上下不要颠倒，直接从试卷的反面看钟表的实际时间是7：25.
15．(1)薄 (2)前面 (3)不变 (4)虚 (5)能
[解析] (1)厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断．
(2)由于平面镜成的是虚像，故眼睛应该在玻璃板前面才能观察到棋子A经玻璃板反射所成的像．
(3)平面镜成的像与物体大小相同，和物体到平面镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果．所以将棋子A逐渐远离玻璃板，它的像的大小不变．
(4)因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像．
(5)平面镜成的像是光的反射形成的，棋子反射的光经玻璃板反射后被人眼接收，才能看到像，所以用木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前能看见棋子A的像．
第2课时 平面镜成像的应用
知识点 1 平面镜成像的应用
1．在客厅里多挂几面镜子可以给人空间增大了的感觉，这主要是利用了平面镜( )
A．物像距离是物镜距离的2倍
B．改变光路的性质
C．成像的性质
D．能使客厅明亮
2．下列不是利用平面镜成像特点来工作的是( )
A．战壕里所用的潜望镜
B．学校里的玻璃幕墙
C．古时用来梳妆的铜镜
D．医生观察口腔的小平面镜
3．如图3－4－10所示为一倾斜的平面镜，当你走向平面镜时，下列描述符合事实的是( )
图3－4－10
A．镜中的像变大 B．通过平面镜观察到的视野变大
C．镜中的像将远离你 D．像与你的连线与镜面不垂直
4．如图3－4－11所示是医生检查患者牙齿时的情景．其中涉及两方面的物理知识：一是利用金属小平面镜__________，能观察到牙齿背面的情况；二是在金属小平面镜放入口腔前，先要将它放在酒精灯上烤一烤，以免水蒸气在镜面上________形成水雾．
图3－4－11
5．古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻．”这是利用______________原理来观察周围景物，它类似于________装置．
6．王芳同学站在平面镜前3 m处，她的像到镜面的距离为______m．现将一块和镜面一样大的木板放在镜子的后面1 m处，如图3－4－12所示，这时她________(选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
图3－4－12
知识点 2 平面镜成像的作图
7．根据平面镜成像的特点，在图3－4－13中画出物体在平面镜中的像．
图3－4－13
8．［2017·衡阳］如图3－4－14所示，A′B′是AB在平面镜中所成的像，请画出平面镜的位置(保留作图痕迹)．
图3－4－14
知识点 3 光污染
9．小明随爸爸一起坐车去郊游，他发现路上行驶的绝大多数的汽车的前窗玻璃都是倾斜的，于是问爸爸，以下是爸爸对小明的解释，但是有一些漏掉了，请你帮助小明的爸爸补充完整：
这是因为当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内景物在玻璃中成的像在车的________(选填“上方”或“前方”)；若汽车的前窗玻璃是竖直的，车内的景物在玻璃中成的像就在车的________(选填“上方”或“前方”)，这样就会干扰司机的视线，影响驾驶．
10．光污染是指因光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响．请你就如何有效地预防光污染，提出两条合理化的建议：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.
11．如图3－4－15所示是检查视力时平面镜、被测者和视力表的位置关系示意图．若平面镜距视力表3 m，该视力表要求被测者在5 m远处，则被测者应坐在离视力表________m远处．视力表上一个“E”字开口指向纸外，则被测者应向她的________(选填“上方”“下方”“左方”或“右方”)指才正确．
图3－4－15
12．如图3－4－16所示，为了测量某玻璃的厚度，观察到手指到手指所成的像之间的距离是1 cm，则玻璃的厚度为________cm.
图3－4－16
13．如图3－4－17所示为潜望镜工作原理图．若现有一军舰位于S点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到军舰像的位置在图中的( )
图3－4－17
A．A处 B．B处 C．C处 D．D处
14．如图3－4－18所示，有一平面镜与水平面成45°角倾斜放置，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( )
图3－4－18
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
15．如图3－4－19所示，小娟到某餐厅吃饭，站在餐厅门口2 s后，电动玻璃门自动向两侧平移打开，下列关于小娟在左右两侧玻璃门中成像的情况分析正确的是( )
图3－4－19
A．都成完整的像，且两个像的位置与原来像的位置重合
B．都成完整的像，且两个像的位置不同，两个像的距离等于两侧玻璃门之间的间距
C．在两侧玻璃门中成的像越来越小，直至不成像
D．各成半个像，合起来成一个完整的像
16．如图3－4－20所示，平面镜竖直放置在水平桌面上，一支直立的铅笔从平面镜前40 cm处，以5 cm/s的水平速度向平面镜匀速靠近，下列说法中正确的是( )
图3－4－20
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20 cm
C．铅笔的像相对于平面镜的速度为10 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
17．魔术是深受同学们喜爱的节目，其中包含着许多科学原理．图3－4－21甲是小明自制的一只魔术箱，表演时他将开口的方形空箱面展示给观众，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”．原来魔术箱中有一块平面镜，请你在图丙中画出平面镜的位置及你所能看到的两个物和像．
图3－4－21
考| 题| 展| 示
18．[2018·柳州]如图3－4－22所示，一只蜻蜓(用A点表示)停在水池上方．请在图中标出蜻蜓所成的像A′.(要求保留作图痕迹)
图3－4－22
教师详解详析
1．A 2.B 3.B
4．改变光路 液化
5．平面镜成像 潜望镜
6．3 仍能
7．如图所示
[解析] 分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像A′B′.
8．如图所示
9．上方 前方
10．①加强城市规划与管理，合理使用玻璃墙等强反射光装饰材料，减少光污染
②对有红外线、紫外线的场所采取防护措施
11．1 左方
[解析] 若平面镜距视力表3 m远，根据物、像到平面镜的距离相等，视力表的像到平面镜的距离也是3 m，所以视力表和视力表的像之间的距离是6 m，人和视力表的像之间的距离是5 m，所以人和视力表之间的距离是6 m－5 m＝1 m．平面镜成像时，物、像关于平面镜对称．视力表上一个“E”字开口指向纸外，其在平面镜中的像的开口也指向纸外，所以被测者应向她的左方指才正确．
12．0.5 [解析] 平面镜成像时，像与物到平面镜的距离相等，手指到像之间的距离是1 cm，所以玻璃的厚度h＝＝0.5 cm.
13．B [解析] 如图所示，根据平面镜成像的特点可知，物、像到平面镜的距离相等，军舰在平面镜MM′中成像，像在A处；军舰的像又在平面镜NN′中成像，像在B处．
14．C
15．A [解析] 根据平面镜成像的特点可知，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，像与物大小相等．玻璃门向两侧打开后，人到镜面的距离不变，所以像的位置不变，在两个平面镜中都能成完整的像，且两个像的位置与原来像的位置重合，故A正确．
16．D [解析] 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，故A错误；因像距与物距是相等的，当铅笔以5 cm/s的速度向平面镜靠近时，2 s内铅笔通过的距离s＝vt＝5 cm/s×2 s＝10 cm，2 s后物距为40 cm－10 cm＝30 cm，像距也为30 cm，则2 s后铅笔与镜中的像相距30 cm＋30 cm＝60 cm，故B错误；若铅笔以5 cm/s的速度垂直向平面镜靠近，则像也以5 cm/s的速度垂直向平面镜靠近，故C错误；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，故D正确．
17．如图所示
[解析] 从图甲观察口看到正前方是方格子，整体好像是一个空箱子，而从图乙看出观察口正前方没有方格纸，有一个倾斜平面镜，故图甲中的空箱子是利用平面镜成像得到的，可知镜面与箱底的夹角为45°；把纸币从空箱顶端的投币口投入，实际上纸币在平面镜后面，由于光具有直线传播的性质，此时观众是不能看见平面镜后面的纸币的．
18．如图所示
