第2课时 平面镜成像
知识点
1 平面镜成像原理及特点
1．2019·绍兴期中
小敏同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再选取两支完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图A2－5－1所示，在此实验中：
图A2－5－1
(1)选用器材有玻璃板、火柴、光屏(白纸)、蜡烛、刻度尺。小敏选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是__________________。
(2)选取两支完全相同的蜡烛是为了比较____________________关系。
(3)移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏(白纸)，则光屏上________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A烛焰的像。
(4)小敏将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像的大小________(填“变大”“变小”或“不变”)。
2．人站在竖直放置的穿衣镜前4
m处，若人向穿衣镜移动1
m，则此过程中像的大小变化及移动后人与像的距离为( )
A．变大，6
m
B．变大，5
m
C．不变，6
m
D．不变，8
m
3．(1)在图A2－5－2甲中画出AB在平面镜中所成的像。
(2)如图乙所示，S是发光点，A是某条反射光线上的一点。请画出这条反射光线，并完成光路图。
甲 乙
图A2－5－2
知识点
2 平面镜成像的应用
4．如图A2－5－3乙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。用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是图A2－5－4中的( )
图A2－5－3
图A2－5－4
5．一些大厦的外部安装了玻璃幕墙，人们可以通过它看到________(填“虚”或“实”)像，人靠近玻璃幕墙，像的大小________(填“变大”“变小”或“不变”)；我国已经对玻璃幕墙的安装制定了限制性法规，因为玻璃幕墙会发生________(填“镜面”或“漫”)反射，造成光污染。
知识点
3 凸面镜和凹面镜
6．如图A2－5－5所示为伦敦四大地标性摩天大楼：“对讲机”“小黄瓜”“奶酪刨”“碎片大厦”。其中一座大楼的设计因考虑不周，曾经由于玻璃反光将停放在附近的小轿车的某些部件烤化了，你认为这座大楼最可能是( )
图A2－5－5
7．关于光现象，以下说法中正确的是( )
图A2－5－6
A．平面镜成的是等大的实像
B．实像能在光屏上承接，虚像不能在光屏上承接
C．汽车的后视镜是利用凸面镜会聚光线的原理制成的
D．“中国天眼”(如图A2－5－6所示)相当于一个巨大的凹面镜，对光具有发散作用
8．宠物狗正前方竖立着一面镜子，它正在欣赏镜中的自己(如图A2－5－7所示)，假设宠物狗不动，把平面镜沿MN截成两半，并分别向两侧平移一段距离(两块镜面仍然在原镜面平面内)，则宠物狗的头部通过左、右两面镜子( )
图A2－5－7
A．都不能成像
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
C．都成完整的像，且两个像在不同位置
D．都成完整的像，且两个像在同一位置
9．如图A2－5－8所示，一把透明塑料尺子放在平面镜前一定距离处，则尺子在平面镜中所成的像是图A2－5－9中的( )
图A2－5－8
图A2－5－9
10．如图A2－5－10所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法中正确的是( )
图A2－5－10
A．铅笔水平向右移动时，它的像将变小
B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动
C．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小
D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔将与它的像垂直
11．关于人向竖直的平面镜走近的过程，下列说法中正确的是( )
A．人在平面镜中的像越来越大，人从平面镜中观察到的景物范围越来越大
B．人在平面镜中的像大小不变，人从平面镜中观察到的景物范围越来越小
C．人在平面镜中的像大小不变，人从平面镜中观察到的景物范围越来越大
D．人在平面镜中的像越来越大，人从平面镜中观察到的景物范围越来越小
12．小明同学为了探究平面镜的成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图A2－5－11所示)。
图A2－5－11
(1)M所选的器材是__________(填“平面镜”或“玻璃板”)。小明把蜡烛A点燃放在M前面，再把其他各支蜡烛依次放在M后面的适当位置处，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样，此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小________(填“相等”或“不相等”)。小明测量两侧蜡烛到平面M的距离；再让蜡烛A远离M，则后面的蜡烛要________(填“远离”或“靠近”)M才能再次看上去像被点燃了一样。
(2)多次观察及测量距离之后，小明同学得到的初步结论是：平面镜所成的像与物体关于平面镜________。
(3)如图A2－5－12甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图乙所示的位置时，硬币的成像情况是________。(填字母)
图A2－5－12
A．硬币成像在a处
B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处
D．硬币无法通过平面镜成像
自| 我| 提| 升
13．把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON垂直粘合在一起，并竖立在地面上，俯视图如图A2－5－13所示。当小科站立在某个位置时，他通过平面镜所成像的个数为m，看到自己完整像的个数为n。下列对小科在不同位置时，m、n值的分析，不符合实际的是( )
图A2－5－13
A．在a点或e点时，m＝1，n＝0
B．在b点或d点时，m＝1，n＝1
C．在c点时，m＝2，n＝2
D．在f点时，m＝0，n＝0
教师详解详析
1．(1)便于确定像的位置 (2)像与物的大小
(3)不能 (4)不变
[解析]
(1)为了确定像的位置，实验中要使用透明的玻璃板，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到蜡烛A的像，又能观察到蜡烛B。
(2)选用完全相同的两支蜡烛，是为了用蜡烛B代替蜡烛A，比较像与物的大小关系。
(3)由于平面镜所成的像是虚像，故光屏上不能承接到蜡烛A烛焰的像。
(4)平面镜成的是等大的虚像，故当蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像的大小不变。
2．C [解析]
人站在穿衣镜前4
m处，镜子里的像距镜面也是4
m，若人向镜子移动1
m，此时人到镜面的距离是4
m－1
m＝3
m，像与物到平面镜的距离相等，此时像到镜面的距离也是3
m，人与镜中的像的距离为3
m＋3
m＝6
m。镜中的像始终与物体等大，因此不管人靠近镜面还是远离镜面，镜中像的大小都不变。
3．图略
4．B [解析]
潜望镜中使用的是两块平面镜，物体在上面的平面镜中成正立、等大的虚像，这个虚像又在下面的平面镜中成正立、等大的虚像，所以眼睛看到的是正立、等大的虚像。两次成像中，像与物关于镜面对称。
5．虚 不变 镜面
[解析]
玻璃幕墙就是一块平面镜，人们通过它看到的是平面镜所成的正立、等大的虚像；玻璃幕墙表面较光滑，会使光发生镜面反射。
6．A [解析]
“对讲机”相当于一个凹面镜，凹面镜对光具有会聚作用，会聚的光正好落在停放在附近的小轿车的某些部件上，使得小轿车的某些部件被烤化了；“小黄瓜”是凸面镜，能使光发散，“奶酪刨”和“碎片大厦”是平面镜，会发生镜面反射，也不能会聚光，故这三个都不能使小轿车的某些部件烤化。
7．B [解析]
平面镜成正立、等大的虚像；实像可以用光屏承接，而虚像不能用光屏承接到；汽车的后视镜是利用凸面镜对光的发散作用制成的；被誉为“中国天眼”的射电望远镜是利用凹面镜制成的，凹面镜对光具有会聚作用。
8．D [解析]
平面镜所成的像和物体形状、大小相同，与平面镜的大小无关，半个平面镜仍能成完整的像；平面镜左右两部分都能成完整的像，像与宠物狗关于镜面对称，所以两个像在同一位置。
9．A [解析]
根据平面镜成像的特点可知，尺子在平面镜中的像是正立、等大的虚像，像与尺子关于镜面对称；平面镜所成像的大小与平面镜的大小无关。
10．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，铅笔在镜中所成像的大小不变；平面镜竖直向上移动时，像的位置不变；像与物体大小相等，故若改用一块较小的平面镜，铅笔的像大小不变；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所成的像垂直。
11．C [解析]
平面镜所成的像与物体是等大的，因此人在平面镜中的像大小不变。当人离平面镜较远时，观察到的景物范围较小，当人离平面镜较近时，观察到的景物范围较大。
12．(1)玻璃板 相等 远离
(2)对称 (3)A
[解析]
(1)平面M应选用玻璃板，因为玻璃板是透明的，既可以反射成像，又能透过光线，便于确定像的位置；根据实验要求，M后面蜡烛和蜡烛A的像完全重合时，可以确定蜡烛A像的位置就是M后面蜡烛的位置，由此证明了像与物体的大小相等；物像到平面镜的距离相等，蜡烛A远离M，像也远离M，故后面的蜡烛要远离平面镜才能与像完全重合。(2)物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。(3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体的对称轴上，故像的位置不变。
13．C [解析]
由图可知，人在a点或e点时，各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面的延长线，故不能看到自己的像，即m＝1，n＝0；人在b点或d点时，各会成一个像，由于像和物体的连线经过镜面，故能看到自己的像，即m＝1，n＝1；人在c点时，会通过两个镜面成两个虚像，由于像和物体的连线经过镜面的延长线，故不能看到自己的像，即m＝2，n＝0；人在f点时，在平面镜的背面，不会成像，即m＝0，n＝0。第5节 光的反射和折射
第1课时 光的反射
知识点
1 光的反射
1．如图B2－5－1所示，我们能看见不发光的物体，是因为物体________的光进入了我们的眼睛。
图B2－5－1
2．如图B2－5－2所示是光在物体表面发生反射的示意图，图中________是反射面，________是入射光线，________是入射点，________是反射光线，________是法线，________是入射角，________是反射角。
图B2－5－2
知识点
2 光的反射定律
3．利用如图B2－5－3所示的装置做“探究光的反射定律”的实验。
图B2－5－3
(1)在实验中白色硬纸板能显示____________________，也能方便地测量________________________________________________________________________。
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，此时在纸板B上看不到反射光，这样做的目的是探究________________________________________________，此时反射光的位置________(填“发生”或“不发生”)变化。
(3)将入射光线EO靠近法线时，将看到反射光线OF________(填“靠近”或“远离”)法线。
(4)将纸板A、B置于同一平面后，若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时，________________________________________。
4．在“探究光的反射定律”的实验中，图B2－5－4中反射角的度数为________；________(填“能”或“不能”)因此得出反射光线和入射光线总是垂直的结论。
图B2－5－4
5．按要求完成下列光路图。
(1)在图B2－5－5甲中画出反射光线。
(2)在图乙中画出入射光线。
(3)在图丙中画出反射面。
图B2－5－5
知识点
3 光的反射类型
6．关于图B2－5－6中甲、乙所示的光现象，下列说法中错误的是( )
图B2－5－6
A．图甲是镜面反射，遵循光的反射定律
B．图乙是漫反射，不遵循光的反射定律
C．“光污染”是图甲的反射造成的
D．坐在不同位置都能看清黑板上的字与图乙的反射有关
7．在学习科学后，刘亮开始注意观察生活中的一些现象，一天他用激光对着光滑的大理石地面照射，如图B2－5－7所示，无意中发现对面粗糙的墙壁上出现了一个明亮的光斑，而光滑地面上的光斑很暗，对此现象解释较合理的是( )
图B2－5－7
A．地面吸收了所有的光
B．光在墙壁发生漫反射
C．光在地面发生漫反射
D．光在墙壁发生镜面反射
8．雨后天晴的夜晚，人在月光下行走，为了不踩到地上的积水，甲同学迎着月光走，应走________处；乙同学背着月光走，应走________(前两空均填“亮”或“暗”)处。因为若迎着月光走，月光射到水面上时，水面发生的是______________(填“镜面反射”或“漫反射”)，反射光几乎全部射入人的眼睛。
9．2020·衢州
如图B2－5－8所示是小科探究光的反射定律和相关实验的过程。下列叙述正确的是( )
图B2－5－8
A．图甲中应选用光滑的硬纸板
B．图甲中∠EOM是入射角
C．图乙中反射光不存在
D．图丙、甲现象说明光路是可逆的
10．若要使图B2－5－9中的反射光射中墙上的目标，在激光笔不动的情况下，可将平面镜( )
图B2－5－9
A．水平向左移动
B．水平向右移动
C．竖直向上移动
D．竖直向下移动
11．关于光的反射，下列说法中正确的是( )
A．入射光线与反射面的夹角为15°时，反射角也为15°
B．入射角增大5°时，反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C．入射光线靠近法线时，反射光线也靠近法线
D．镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律
12．写字台上有一盏台灯，晚上小昊同学在灯前学习的时候，铺在台面上的玻璃“发出”刺眼的亮光，影响小昊学习。在下列解决方法中，最简单、有效的是( )
A.
把台灯换为吊灯
B．把台灯放到正前方
C．把台灯移到左臂外侧
D．把台灯移到右臂外侧
13．小明想利用一块平面镜使方向已知的射向井口的太阳光竖直射入井中，如图B2－5－10所示，图中的数字符号表示的是确定平面镜位置时作图的先后次序，其中作图过程正确的是( )
图B2－5－10
14．如图B2－5－11所示是探究“光的反射定律”的实验装置，其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏，并能沿ON折转，ON垂直于CD。
图B2－5－11
(1)实验时，将光屏________放置在平面镜上，让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点，可在光屏上看到反射光，如图甲所示；将光屏右半部分向后折转任意角度后，光屏上将看不到反射光，如图乙所示，说明反射光线、入射光线与法线在______________________。
(2)某同学的实验数据如下表，其中有一组数据错误，这组数据是第______次实验测得的，原因可能是将反射光线与________的夹角当成了反射角。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
自| 我| 提| 升
15．在“探究光的反射定律”的实验中，小红和同学们一起对实验器材进行了升级，他们将平面镜PQ放置在水平桌面上，在其旁边点上蚊香，用透明半球罩将平面镜罩住。一束红色激光沿AO射向平面镜，则可以看见反射光OB，如图B2－5－12甲所示；用另一束绿色激光沿NO竖直射向平面镜，代表“法线”，如图乙所示；在罩内再放入半圆形可沿NO旋转的带磁铁的光屏，竖直放置在平面镜上，如图丙所示。在此探究过程中，下列说法中错误的是( )
图B2－5－12
A．在半球罩中点蚊香的作用是显示光路
B．在图乙中，我们从右侧可以看到(勿直视反射光线)红色的入射光线、反射光线和绿色的“法线”重合
C．在图丙中，用外部磁铁控制右半部分光屏向纸内旋转，则右侧光屏不能接收到反射光
D．多次改变入射角大小，是为了减小误差
教师详解详析
1．反射
2．MM′ BO O OA ON ∠3(或∠BON)
∠2(或∠NOA)
3．(1)反射光线和入射光线 反射角和入射角
(2)反射光线和入射光线、法线是否在同一平面内
不发生
(3)靠近 (4)光路是可逆的
4．45° 不能
[解析]
在“探究光的反射规律”的实验中，因为反射角等于入射角，所以反射角为45°；只有入射角为45°时，反射角才为45°，此时反射光线和入射光线垂直，只凭一次实验就得出结论存在偶然性，不能得出反射光线和入射光线总是垂直的结论。
5．图略
6．B [解析]
根据图示可知，甲、乙的入射光线都平行，而甲的反射光线平行，乙的反射光线不平行，因此图甲发生了镜面反射，图乙发生了漫反射；不论是镜面反射还是漫反射都遵循光的反射定律；光污染是光照射到光滑表面上发生镜面反射导致的，则“光污染”是图甲的反射造成的；坐在不同位置都能看清黑板上的字是漫反射导致的，即与图乙的反射有关。
7．B [解析]
用激光对着光滑的大理石照射时，由于大理石表面比较光滑，光会发生镜面反射将大部分的光射向墙面，从而在光滑的地面上形成一个很暗的光斑；当光束被反射到粗糙的墙壁上时，光会射向各个方向，从而形成一个明亮的光斑，这是墙壁对光发生漫反射的缘故。
8．暗 亮 镜面反射
[解析]
(1)当迎着月光走时，月光射到水面上，发生的是镜面反射，反射光几乎全部射入人的眼睛，而地面发生的是漫反射，只有很少的光进入人的眼睛，所以此时水面亮，人应走暗处。(2)当背着月光走时，虽然水面仍然发生镜面反射，但是此时的反射光全部射到人的后背，几乎没有光射入人的眼睛；而地面发生漫反射，反射光线射向不同的方向，有光线射入人的眼睛，故此时地面较亮，所以地上暗处是水，人应走亮处。
9．D [解析]
图甲中应选用粗糙的硬纸板，这样会发生光的漫反射，保证我们能够从纸板上看到光路；图甲中EO是入射光线，ON是法线，因此∠EON是入射角；图乙中反射光肯定存在，只是没有纸板的漫反射，我们无法看到它的存在；图丙、甲现象说明光路是可逆的。
10．C [解析]
将平面镜水平向左移动一段距离，入射光不变，则反射光也不会改变，不能射中目标；将平面镜水平向右移动一段距离，入射光不变，则反射光也不会改变，不能射中目标；将平面镜竖直向上移动一段距离，则入射光方向不变，入射点向右移动，则反射光也向右移动，光斑会向上移动，能射中目标；将平面镜竖直向下移动一段距离，则入射光方向不变，入射点向左移动，则反射光也向左移动，光斑会向下移动，不能射中目标。
11．C [解析]
当入射光线与反射面的夹角为15°时，入射角为90°－15°＝75°，反射角也为75°；入射角增大5°时，反射角也增大5°，反射光线与入射光线的夹角增大10°；镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
12．C [解析]
将台灯换为吊灯，也会发生镜面反射，会损害眼睛；若将台灯放在正前方，光线发生镜面反射会直接射入人眼，更加刺眼；若将台灯放在右臂外侧，则右手会挡住光线，妨碍写字。
13．B [解析]
根据题意可知，使用平面镜是为了让太阳光竖直射入井中，即反射光线是竖直向下的，所以，作图过程中的第一个步骤应该是过入射点作竖直向下的反射光线；因为反射角等于入射角，法线正好是入射光线和反射光线夹角的平分线，所以第二步作出入射光线和反射光线夹角的平分线即为法线；由于法线垂直于镜面，所以第三步作出法线的垂线即为平面镜的位置。
14．(1)垂直 同一平面内
(2)4 平面镜
[解析]
(2)根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，根据实验数据记录表，第4次实验中，反射角不等于入射角，而两者相加等于90°，原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
15．D [解析]
光的传播路径我们看不见，可通过水雾、烟雾等转换为看得到的光路，则在半球罩中点蚊香的作用是显示光路；用另一束绿色激光沿NO竖直射向平面镜，此时入射角为0°，反射角也为0°，可代表“法线”，光反射时“三线共面”，即可看到红色的入射光线、反射光线和绿色的“法线”重合；将右半部分光屏向纸内旋转，则在光屏上就不会看到反射光，只有当整个光屏为同一平面时，才能够看到反射光；在“探究光的反射定律”的实验中，多次改变入射角的大小，其目的是得出普遍规律，避免结论的偶然性。
