4.3平面鏡成像（原卷版）本節學習目標1.了解平面鏡成像特點；2.知道平面鏡成虛像，并且像與物關于平面鏡對稱；3.會根據平面鏡成像特點找到鏡中像的位置；4.理解平面鏡成像規律，會利用平面鏡成像的特點作圖；5.常識性了解生活中的球面鏡。要點一平面鏡成像特點知識點一、平面鏡1.平面鏡：平靜的水面、建筑物外面的玻璃幕墻、舞蹈練功房里的大鏡子等都可以看成平面鏡。2.像：通過平面鏡能夠觀察到物體的像。（1）實像：能夠呈現在光屏上的像叫做實像。（2）虛像：只能用眼睛觀察，而不能在光屏上呈現的像，叫做虛像。要點詮釋：（1）實像可以用光屏承接，也可以用眼睛直接觀察。虛像不是實際光線會聚而成的，所以不能用光屏承接只能用眼睛看到，如平面鏡成的像。（2）平面鏡成像特點：1）像、物大小相等；2）像、物到鏡面的距離相等；3）像、物的連線與鏡面垂直；4）物體在平面鏡里所成的像是虛像。知識點二、平面鏡成像的原理平面鏡成像的原理：光的反射。如下圖所示，平面鏡前的物體射到平面鏡的光線，被平面鏡反射，反射光線進入人的眼睛，視覺會逆著反射光線反向延長線的方向看，反射光線的反向延長線的交點就是物體在平面鏡中的像點。要點詮釋：平面鏡成的像是物體發出（或反射）的光線射到平面鏡上發生反射，反射光線的反向延長線相交形成的。并不是實際光線會聚形成的，所以平面鏡成的像只能用眼睛看到，無法用光屏承接，是虛像。知識點三、球面鏡1.凹面鏡：反射面是凹面的叫凹面鏡（1）原理：光的反射。（2）對光線的作用：對光線起會聚作用，平行光射向凹面鏡會會聚于焦點；焦點發出的光平行射出。（3）應用：太陽灶、手電筒反射面、天文望遠鏡。2.凸面鏡：反射面是凸面的叫凸面鏡（1）對光線的作用：對光線起發散作用。（2）原理：光的反射。（3）應用：機動車后視鏡、街頭拐彎處的反光鏡。【例】如圖甲所示，一只大熊貓正抱著一根竹子在鏡前欣賞自己的像。此時，它從鏡中看到的自身像應該是圖中的（）。【變式1】把一個高0.6m的平面鏡豎直放置，一個身高1.6m的人以2m/s的速度沿垂直于平面鏡的方向走近，那么他在鏡中的像（）。A．高度為1.6m，以2m/s的速度遠離平面鏡；B．高度為0.6m，以2m/s的速度靠近平面鏡；C．高度為0.6m，以4m/s的度遠離平面鏡；D．高度為1.6m，以4m/s的速度靠近他【變式2】如圖所示，水平桌面上斜放著一個平面鏡，桌面上有一個小球向鏡面滾去。要使平面鏡中小球的像沿豎直方向下落，則鏡面與桌面間的夾角α為（）。A．30°B．45°C．60°D．90°【變式3】一個身高1.8米的人，至少用多長的平面鏡就能看到自己的全身像（）。A．0.45mB．0.9mC．1.2mD．1.8m要點二平面鏡成像作圖知識點四、利用平面鏡成像特點作圖如圖MN表示平面鏡，AB表示鏡前的物體，根據平面鏡成像的特點作圖步驟：第一步：分別過A、B點做垂直于平面鏡的垂線（用虛線表示）；第二步：在垂線和平面鏡的相交處標出直角；第三步：在平面鏡的另一側找到A′點，使A′點到平面鏡的距離和A到平面鏡的距離相等。同理找B′。第四步：連接A′、B′畫虛像(用虛線)。如下圖所示：要點詮釋：利用平面鏡成像規律作圖時要注意實虛線和實線。像是虛線，物體是實線；實際光線要標箭頭。【例】如下圖所示，平面鏡前有一發光點S，試畫出人眼在M點看到S點發出經平面鏡反射的光路圖。【變式1】如圖所示，CD是入射光線AB經平面鏡反射后的光線，EF是從同一光源S發出的經同一平面鏡反射后的另一條光線。試用光的作圖法確定光源S的位置。【變式2】作出圖中物體AB在平面鏡中的像A′B′。【變式3】如圖所示，S為發光點，請在圖中畫出發光點S在平面鏡中所成像的位置，并畫出由S點發出，經平面鏡反射后通過P點的光線。要點三平面鏡成像實驗知識點五、探究平面鏡成像特點1.問題與猜想：（1）問題：平面鏡成像有什么特點？像的位置有什么特點？像的大小有什么特點。（2）猜想：像可能與物體的大小相等，關于鏡面對稱等。2.制定計劃：（1）實驗器材：兩支相同的蠟燭、平面鏡、玻璃板、支架、方格紙、同樣大小的三角尺（貼有b,d)、刻度尺。（2）實驗步驟：①在桌上鋪一張方格紙，中間畫一條線后在方格紙的前方任意畫一個三角形，在方格紙中間線的位置豎立玻璃板。②把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前方方格紙上畫的三角形的一個頂點上，觀察玻璃板后面出現的蠟燭的像，另外拿一支相同的蠟燭在璃板后面移動，直到看上去它們完全重合，后面的蠟燭好像被點燃為止，后一支蠟燭的位置就是前面蠟燭的像的位置，用筆標出兩支蠟燭的位置。③用刻度尺測量兩支蠟燭到平面鏡的距離，并記錄在表格中。④在三角形的另外兩個頂點位置重復②、③所進行的操作。⑤取下玻璃板，以鏡后三個像的位置為頂點，畫一個三角形。⑥將標有字母“d”的三角尺放在鏡前，拿著標有字母“b”的三角尺放在鏡后面移動，直到跟所看到的像重合，觀察兩個三角尺上的字母的左右關系。3.實驗現象和數據：取下桌面上的方格紙，沿中間所畫的線對著折疊，然后在任一面的三角形頂點上用筆尖扎穿折疊后的紙，觀察兩個三角形是否重合。實驗次數物到平面鏡的距離/cm像到平面鏡的距離/cm像與物大小比較（放大、縮小或相等）124.分析結論：（1）平面鏡所成像的大小和物體的大小相等；（2）像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等；（3）平面鏡所成的像是虛像；（4）物體在平面鏡里所成的像是虛像。5.表達與交流：（1）改變物體與平面鏡間的距離，像的大小不會改變。（2）平面鏡所成的像與物體左右相反。（3）無論鏡子大小，都能使物體成一個完整的且與物體等大的像。鏡子的大小只能影響觀察到的像的范圍。（4）像與物體的連線垂直于平面鏡。6.考查內容考查方向解答思路平面鏡成像原理光的反射（鏡前可以觀察到像，鏡后無法看到）大小關系兩支相同蠟燭為了比較大小關系點燃蠟燭目的清楚的觀察成像實驗方法等效替代法多次實驗的目的實驗結論具有普遍性等距驗證利用刻度尺進行測量虛像光屏（物在平面鏡中像的位置）無法呈接到像反向通過觀察可見像與物左右位置相反實驗出現誤差刻度尺與平面鏡不垂直、實驗裝置安裝存在問題要點詮釋：實驗中利用玻璃板代替平面鏡是為了確定像的位置；試驗中平面鏡要和桌面垂直，否則怎么移動蠟燭都不能和像完全重合；試驗中如果用的玻璃板太厚就會看到兩個像，這是由于玻璃板的兩個面上都發生反射形成的；實驗用兩個完全相同的蠟燭，是為了比較像的大小和物體的大小。用一張白紙（光屏）放到玻璃板后面，白紙（光屏）上看不到蠟燭的像，證明成的像是虛像。站在平面鏡前的人，向平面鏡走近時，人們往往以為像“變大”了，其實改變的是視角，視角大感覺看到的物體就大。如圖：甲、乙中樹是一樣大的，但是甲圖中的人感覺樹更大些，這跟人看遠處駛近的汽車感覺相似，這輛車的大小始終不變，但人以為汽車遠小近大，駛近的汽車“變大”了。【例】某同學在探究“平面鏡成像的特點”的實驗中，選用了兩只同樣的蠟燭，玻璃板等器材。（1）實驗時，取一支點燃的蠟燭A作為研究對象，另一支蠟燭B的作用是；某同學發現看到蠟燭A的像不清晰，于是他將蠟燭B也點燃，用來增加像的亮度。他這樣做（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。（2）請在下圖中畫出一條眼睛能看到蠟燭S點的像S′的光路圖。【變式1】如圖是“探究平面鏡成像特點”的情景：豎立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側的直尺上，以A蠟燭為成像物體。（1）為便于觀察，該實驗最好在環境中進行（選填“較明亮”或“較黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。（2）點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像為止，這時發現像與物的大小；進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發現，像和物的連線與玻璃板，像和物到玻璃板的距離。【變式2】在探究“平面鏡成像特點“的實驗中，器材如下：方格紙、帶支架的玻璃板、光屏、兩個完全相同的物塊。方格紙鋪于水平桌面。請回答下列問題：（1）如圖所示，以方格紙的某條線段來確定底邊所在的位置，再將其垂直于方格紙放置。當物塊放在玻璃板前，能觀察到物塊的像，這是光在玻璃表面形成的；（2）將光屏放在像的位置，光屏上接收不到像，因此判斷平面鏡成的是像（選填：“虛”或“實”）；（3）不斷改變物塊的位置，另一個相同的物塊都能放在玻璃板后相應位置與像完全重合，說明平面鏡所成的像與物大小；（4）實驗中，使用方格紙可以直接比較像與物到鏡面的關系。【變式3】小彤同學在“探究平面鏡成像特點”實驗時：（1）用玻璃板代替平面鏡實驗時，會看到兩個不重合的像，分別是玻璃板前后兩個面反射形成的，為消除此影響可選用（選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面鏡。將玻璃板垂直放置在水平桌面上，這樣做是為了便于確定像的。為了便于比較像與物的大小關系，所用的兩只蠟燭A、B，應選擇外形（選填“相同”或“不相同”）的。（2）將點燃的蠟燭A豎立在玻璃板的前面，將（選填“點燃”或“不點燃”）的蠟燭B豎立著在玻璃板后面