4.3 平面镜成像 学案（含答案）

第四章 光现象
第3节平面镜成像
节点体系梳理
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知识点解读与基础训练
知识点一平面镜成像特点及应用
【学习目标】
1. 通过实验探究掌握平面镜成像特点，并能利用平面镜成像特点作图。
2.了解平面镜成虚像，并能利用光的反射作出虚像。
1. 平面镜成像特点
【概念点拨】
（1）平面镜所成像的大小和物体的大小相同；
（2）像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等；
（3）像的左右与物的左右关系是相反；
（4）像的上下与物的上下关系是一致。
【知识拓展】①实验中用玻璃板而不使用平面镜，是因为通过玻璃板既可以看到前面蜡烛的像，又可以透过玻璃板看到后面的蜡烛，便于更好地确定蜡烛的像的具体位置。
②为便于观察，该实验最好在较黑暗的环境中进行，这样A蜡烛在透明的平板玻璃中所成的像会更清晰些。
③实验中为了确定像的位置和比较像与物体的大小关系，把一支与镜前的蜡烛同样的蜡烛放在玻璃板后面，并适当移动，直到从不同位置看起来蜡烛和像完全重合为止，即后面的蜡烛看起来好像也被点燃了。这时后面蜡烛的位置即为前面蜡烛像的位置，其大小即为像的大小。这样使一个复杂的问题得以简单化这种方法在物理学中成为“等效替代法”。
④实验中至少把蜡烛换一次位置，重复实验，以保证得出普遍性的结论，防止结论的偶然性。
⑤物点发出的所有光线经平面镜反射后，反向延长线一定过像点；物、像关于平面镜对称，即物、像左右相反，像物连线与镜面垂直。
【基础训练】
1.“猴子捞月亮”的故事大家都很熟悉，猴子看见水井中的“月亮”,就要去捞,结果什么也没捞到。关于水中的“月亮”离水面的远近，以下说法中正确的是（ ）
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A.“月亮”就在水的表面上
B.和猴子眼睛到水面的距离相等
C.等于井中水的深度
D. 和天上月亮到水面的距离相等
2.在清澈的湖面上空，小燕子正在向下俯冲捕食。在小燕子向下俯冲的过程中，关于它在湖水中的像的虚实。它和像之间的距离，正确的说法是（ ? ? ?）
Ａ．实像，距离变大 　　Ｂ．实像，距离变小　　
Ｃ．虚像，距离变小 　　Ｄ．虚像，距离变大
3.如图所示，在研究平面镜成像特点的实验时（ ? ? ?）
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A．蜡烛B应该比蜡烛A小
B．若把蜡烛A靠近玻璃板，像会变大
C．若用更大的玻璃板，像会变大
D．需要使用测量长度的工具
4. 如图所示，AB是放在平面镜前的物体，A’B’是它在镜中的虚像，能正确反映像与物体对应关系的图是：（ ）
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5. 如图是“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。
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（1）为便于观察，该实验最好在______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到_______，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。
（2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像______ 为止，这时发现像与物的大小______；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板_______。像和物到玻璃板的距离______。
（3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？（ ）
A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察
B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作
2. 平面镜成虚像
【概念点拨】
平面镜成像原理是光的反射定律，如图所示镜前烛焰上的点S发出的光线，经平面镜反射后到达人眼睛，但眼睛是根据光是沿直线传播的经验来确定物体位置的，所以觉得光线好像是从平面镜后S’点发出的，实际上镜后并没有点燃的蜡烛，像点S’是反射光线反向延长线的交点组成的虚像点，所以物体在平面镜中成的像是虚像。
【知识拓展】
①实像是由实际光线会聚而形成的像，它既能够用光屏承接到，也能够用眼睛直接观看；
②虚像并不是由实际光线会聚而成的，它是由实际光线的反向延长线相交而成的，不能用光屏来承接，但能用眼睛看到；
③实像是倒立的，虚像是正立的。
【方法点拨】利用平面镜作图的注意事项：
（1）作图时必须用刻度尺、铅笔、圆规。
（2）线的虚实：实际光线用实线，虚像、法线、光线的反向延长线以及辅助线都用虚线，实物和虚像都要标上箭头或字母。
（3）光线上要标注箭头，且光线与光线之间要连接好，不能断开。
【基础训练】
6. 由点光源S发出的一束入射光线AB射在镜面MN上，如左下图所示，图中CD是由S发出的另一束入射光线的反射光线，请在图中画出点光源S的位置.
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7．如图所示，由发光点S发出的一条光线，经平面镜反射后，恰好过A点，请完成该过程的光路。
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3.平面镜的应用
【概念点拨】（1）改变光的传播方向，如：潜望镜，将光用平面镜反射等。
（2）利用平面镜成像、增加空间感，如检查牙穿衣镜等。
【基础训练】
8.视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m．如图所示，视力表与平面镜的距离是3m．为满足测量要求，人与平面镜的距离应为（ ）
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A．1m B．1.5m
C．2m D．3m
知识点二凸面镜和凹面镜
【学习目标】通过身边的事例认识凸面镜和凹面镜，并知道它们的作用。
【概念点拨】
球面镜： 反射面是球面的一部分的镜子；
（1）分类：凸面镜和凹面镜；
（2）凸面镜：反射面是凸面；它对光线有发散作用；
（3）凹面镜：反射面的凹面的；它对光线有会聚作用；
【比较点拨】①凸面镜、凹面镜与平面镜，对光都能起到反射作用，对于面镜来说，也遵循光的反射定律；②凸面镜的应用：如汽车观后镜、马路拐弯处的观察镜等；③凹面镜的应用：太阳灶、反射式天文望远镜、手电筒反光镜等。
【基础训练】
9.同学们阅读下面短文：
凸面镜
反射面是球面一部分的镜子叫球面镜，用球面的外表面作反射面的凸面镜，我们知道平行光对着平面镜照射，反射光线也是平行光，那么凸面镜对光线的作用是否与平面镜对光线的作用相同呢？小明做了以下实验：
他将几支激光手电筒捆绑在一起，形成一束平行光，然后对着凸面镜照射，发现了如图所示现象，经过思考，他得出了结论，请同学们根据上述短文回答问题：
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（1）凸面镜对光线有 作用，从图中可以发现每一条光线都遵守 规律。
（2）你认为凸面镜有哪些应用？（请举两例） 、 。
（3）根据你对凸面镜的认识，推测出： 叫凹面镜，你猜想凹面镜对光线的作用是 。
能力训练
1.用右图所示装置做“探究平面镜成像”的实验：甲图中的B表示研究对象“平面镜”，应选择 (填“梳妆用小方镜”或“平板玻璃”)来做。如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。 实验中如果把平面镜向左倾斜，如图乙，实验能否成功？说出理由： 。
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2．台球比赛中往往会出现球与袋不在同一直线上的情形，有经验的台球高手可以通过击打白球的适当位置，使目标球碰撞台沿后反弹回指定的球袋，如图所示，A目标球要碰撞右侧台沿后进入上方B位置袋中。请根据平面镜成像特点准确做图。
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3． 如图所示，一人从A处出发到河岸边提水送到B处，请画出他行走的最短路程，并简述理由。
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拓展训练
1.一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。
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（1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图甲）。你分析出现这种情况的原因可能是： 。
（2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明 。
（3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。 _______________。
（4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由： _________________________。
2.小丽为小明表演了一个“水火相融”的小魔术．她先用一块透明的薄玻璃板，将桌子分割成甲、乙两个区域后，用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分．小丽在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯，且里面浸没着一支蜡烛A，并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛B．准备就绪后，小丽请小明坐在乙区域一侧的某点P（如图所示），并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃，在小丽一只手麻利地在小明眼前绕过的同时，另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN．当小明沿着小丽的手指望向蜡烛A时，奇迹出现了：蜡烛A竟然在水中燃烧了！
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（1）请根据光学知识判定：小丽是怎样选取和放置蜡烛的？
【选取蜡烛】使蜡烛A、B满足 的条件
【确定位置】在蜡烛A的位置确定后，不借助刻度尺如何确定蜡烛B的位置？

（2）请你依据所学的光学知识解释，小丽悄悄地将挡板拉开的目的．
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参考答案
基础训练
1.D 2.Ｃ3.D4.D5. （1）较黑暗 蜡烛B （2）重合 相等 垂直 相等 （3）B
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7.
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8.C
9.（1）发散，光的反射；（2）汽车观后镜.马路拐弯处的观察镜等；（3）用球面的内表面作反射面的，会聚
能力训练
1.平板玻璃 不变 不能，因为无法确定像的位置
2.如图所示
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3.如图所示/
拓展训练
1.（1）玻璃板没有竖直放置
（2）像与物体的大小相等
（3）连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，分别测量两点到镜面的距离
（或将纸沿镜面所在位置对折判断像与物两点是否重合）
说明：不说处理过程，只答出像与物位置关系不得分。
（4）方格纸可以直接在纸上判断物体与像之间的位置关系（答出更容易判断像与物的连线与镜面是否垂直亦可）
2.（1）完全相同 点燃蜡烛B，并调节B的位置，使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合
（2）让蜡烛B发出的光线通过缝隙MN射到玻璃板上，使其反射光线进入小明的眼睛，使小明看到了与蜡烛A重合的B的像