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物理人教版第3节 平面镜成像优秀课后练习题
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这是一份物理人教版第3节 平面镜成像优秀课后练习题，文件包含同步讲义人教版物理八年级上册-课时43平面镜成像讲义原卷版docx、同步讲义人教版物理八年级上册-课时43平面镜成像讲义解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共39页， 欢迎下载使用。
课时4.3 平面镜成像（帮课堂）（解析版）
【学习目标】
1.通过实验探究并了解平面镜成像的特点，并会语言文字描述；
2.了解平面镜成像原理及虚像是怎样形成的；
3.熟悉平面镜在生活中的应用；
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、探究平面镜成像的特点
1.什么是像
当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。
2.探究平面镜成像的特点
提出问题
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
猜想与假设
平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等
实验器材
薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等
设计并进行实验
（1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立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，这条直线代表玻璃板的位置；
（2）如图所示，把一只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。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置；
（3）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；
（4）移动点燃的蜡烛，重做实验；
（5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角；
（6）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
实验数据
记录
次数
蜡烛到平面镜的距离
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系
1
10
10
等大
垂直
2
15
15
等大
垂直
3
20
20
等大
垂直
4
25
25
等大
垂直
分析与论证
（1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等；
（2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等
探究归纳
平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称
特别提醒：
（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行；
（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像；
（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置；
（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合；
（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系；
（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察；
（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离；
（8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。
等效替代法在实验中的应用
1.等效替代法是在保证某种效果（特征或关系）相同的前提下，将实际的、复杂的、不易研究的物理问题和物理过程转化为理想的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的一种方法；
2.研究平面镜成像特点的实验中就应用了等效替代法。一是用薄的玻璃板代替平面镜；二是将另一只未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛像的位置，使之完全重合，来确定像的位置和大小，即用未点燃的蜡烛等效替代点燃蜡烛所成的像以便于测量和研究。
【典例1】在“探究平面镜成像特点”的活动中，实验室提供了如下器材：
①厚为2mm的茶色玻璃；②厚为5mm的透明玻璃；③直尺；④光屏；⑤两支相同的蜡烛；⑥火柴。
（1）探究活动中应选用的玻璃板是_____（填序号）；
（2）如图所示，点燃A蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像_____为止，证明像与物的大小相同。在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛_____（填“A”或“B”）这一侧观察；
（3）为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上_____（“能”或“不能”）接收到像，证明平面镜所成的像是_____像。
【答案】①；重合；A；不能；虚。
【解析】（1）[1]玻璃的两个面都可以反射光线成像，如果太厚两个像的位置差异太大，出现重影，难以确定像的位置，茶色玻璃比透明玻璃的反光效果更好，故应选择玻璃板①。
（2）[2]为了比较像与物的大小关系，让未点燃的蜡烛B移动到A的像的位置，如果重合表明像与物大小相等。
[3]由于像是A的烛焰发出的光经玻璃板反射形成的，只有在A的一侧才能看到反射光线，故应在A的一侧观察。
（3）[4][5]根据平面镜成像原理，平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，并非实际光线会聚而成，在光屏上无法承接到A的像，故平面镜所成的像属于虚像。
知识点二、平面镜成虚像
1.平面镜成虚像
在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
2.利用作图法理解虚像的概念和平面镜成像的原理
（1）如图所示，光源S发光后光线射向四周，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于人眼是根据光的直线传播的经验来判断物体的位置的，人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S'发出的。S'就是S在平面镜中的像。但平面镜后面实际上并没有这个发出光的点，所以S'为虚像。物体上每个点在平面镜中都有一个像点，所以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.对实像和虚像的理解
成因
特点
实例
实像
实际光线会聚所成的像
既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接
小孔成像
虚像
不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的
只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接
平面镜成像、水中倒影、水中的鱼
4.平面镜成像作图
作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。
（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图
从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下：
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；
②分别作出两条入射光线的法线；
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；
④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。
（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）
作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下：
①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）；
②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）；
③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。
特别提醒：
作图时要注意以下几点：
（1）平面镜非反射面要画上短斜线；
（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示；
（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。
【典例2】请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
【解析】先作出端点AB关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：
知识点三、平面镜的应用
应用分类
示例
成像
照镜子
舞蹈演员纠正自己的舞姿
改变光路
太阳能电站
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】如图乙所示，是小明同学自制的潜望镜。观察到的像是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】由于潜望镜中使用的是两块平面镜，所以，第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，最后的像就是跟原物完全一样的像，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
知识点四、凸面镜和凹面镜
1.球面镜
如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。
2.凸面镜
（1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。
（2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。
光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。
（3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜
（1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凸面镜。
（2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。
（3）应用
①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
【比较辨析】平面镜、凸面镜、凹面镜的异同
平面镜
凸面镜
凹面镜
定义
反射面是平面的叫平面镜
反射面是凸面的叫凸面镜
反射面是凹面的叫凹面镜
对光的作用
平面镜对光既不会聚也不发散
凸面镜对光有发散作用
凹面镜对光有会聚作用
应用
梳妆台、潜望镜等
汽车后视镜、弯道处的反光镜等
太阳灶、探照灯等
共同点
它们都是利用光的反射规律工作的，都遵循光的反射定律，都遵循光路可逆原理
【典例4】平面镜成像特点及其应用中有以下说法：
①平面镜所成的是等大的虚像；
②医生为病人检查牙齿时，放在口腔中的内窥镜是平面镜；
③为了扩大视野，在道路弯道处安装一块大的平面镜；
④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
对这些说法，判断正确的是（ ）。
A．①②③④都正确 B．①②③正确，④错误
C．①④正确，②③错误 D．①②④正确，③错误
【答案】D。
【解析】①据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的是等大的虚像，故正确；
②医生为病人检查牙齿时，放在口腔中的内窥镜是平面镜，用于成像，故正确；
③为了扩大视野，在道路弯道处安装一块大的凸面镜，故错误；
④较厚的玻璃两个面所成的像会影响实验效果，探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验，故正确。
故①②④正确，③错误。
【方法帮】
题型一：平面镜成像特点
【角度1】根据平面镜成像特点判断像
牢记平面镜成像特点：等大、等距、对称、垂直、虚像。即平面镜所成像的大小和物体大小相等，物和像到平面镜的距离相等，物和像的连线与平面镜垂直。平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的，这些光线的反向延长线相交成的像，不是真正的物体，只能通过人眼观察到，故称为虚像。
【典例5】关于平面镜成像特点的探究实验，下列说法正确的是（ ）。
A. 光屏用来验证像的虚实 B. 玻璃板可以与纸面不垂直
C. 蜡烛离玻璃板越近像越大 D. 做多组数据可以减小实验误差
【答案】A。
【解析】 A.光屏能承接实像，虚像不能承接在光屏上，使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实，故A正确；
B.为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合，玻璃板要与纸面垂直，故B错误；
C.平面镜成像的大小与物体的大小有关，与物体到平面镜的距离无关，故C错误；
D.做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律，故D错误。
【角度2】平面镜成像原理及特点
【典例6】一人站在平面镜前2米处，若此人以0.5米/秒的速度匀速向镜面移近，镜中像以 米/秒的速度相对于人移动，2秒钟时像距人 米。若此人不动，平面镜以0.5米/秒的速度向人移近，镜中的像以 米/秒的速度向人移近。
【答案】1；2；1。
【解析】若人以 0.5m/s 速度向平面镜靠近，同时像也以 0.5m/s 速度垂直向平面镜靠近，则
若以他为参照物时，像对于他的速度是两者速度之和，即1m/s。
2秒钟时，人移动的距离为s=vt=0.5m/s×2s=1m,此时人距离镜面的距离 s=2m-1m=1m，因为像距等于物距，所以此时像也距镜面1m，像和人的距离等于1m+1m=2m。
若此人不动，平面镜以0.5米/秒的速度向人移近，人的像以人为参照物，速度为镜子移动
的速度的 2 倍，即1m/s。
题型二：平面镜成像作图
【角度1】由反射光线作光源
【解题通法】利用像点特性快速作图
根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，可先确定像点，利用反射光线的反向延长线过像点这一特点快速作图。
【典例7】某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置。
【解析】先将两条反射光线O1A、O2B反向延长交于一点S′,再通过平面镜作出S′的对称点S ， 即为发光点的位置，并联接与入射点画出入射光线，如图所示：
【角度2】已知光源作反射光路图
【典例8】如图所示，S是一个发光点，S＇是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。
【解析】连接SS′，作出SS′的中垂线，即为平面镜的位置；延长SA交镜面于点O，连接S′O并延长，就得到SA的反射光线OB，如下图所示：
题型三：平面镜在生活中的应用
【典例9】如图小严站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小严根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。完成下面的步骤和问题。
（1）小严相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像与 _____重合，记下 _____。
（2）量出 _____的距离。
（3）除记录工具外，小严要完成上述实验必需使用的仪器是 _____。
（4）步骤（2）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是：平面镜成像时，物体与像到镜子的距离 _____。
（5）测量完毕，刚好有一列车进站，停在广告牌前，在玻璃屏蔽门还没有打开前，小严 _____（选填“能”或“不能”）看到自己的虚像。
【答案】广告牌；自己的位置；自己与门的距离；刻度尺；相等；能。
【解析】（1）[1][2]根据物和像到平面镜的距离相等，小严相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像与广告牌重合，记下自己的位置。
（2）[3]量出自己与门的距离，即广告牌与门的距离。
（3）[4]除记录工具外，需要测量距离，故要完成上述实验必需使用的仪器是刻度尺。
（4）[5]步骤（2）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是：平面镜成像时，物体与像到镜子的距离相等。
（5）[6]平面镜成像的原理是光的反射。所以列车停在广告牌前，小严能看到自己的虚像。
题型四：探究平面镜成像的特点
1.探究平面镜成像特点的实验选择玻璃板做为平面镜。
2.为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定像的位置。
3.对实验中的两只蜡烛要求是完全相同。
4.选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小。
5.实验中玻璃板垂直于桌面。
6.玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合。
7.蜡烛的像不能用光屏接收到。
8.像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是虚像。
9.实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的大小;确定像的位置。
10.刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面距离的关系。
11.一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个反射面。
12.怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个薄玻璃板进行实验。
13.验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到更普遍的规律。
14.多次实验要改变蜡烛的位置。
15.用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较暗,看不清。
16.用跳棋子实验时,怎样看清像？用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子。
17.平面镜成像的原理是光的反射。
18.为便于观察，该实验最好在什么环境中进行？较暗处。
19.实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛位置即是像的位置，这种研究物理的方法等效替代法。
20.如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择哪个玻璃板做实验效果好？2mm厚的两块玻璃板。因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。
21.本实验还可能出现的考查点有哪些？说出一点即可。测量误差。
【典例10】如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A、B是两段外形相同的蜡烛。
（1）选用透明的玻璃板代替平面镜，目的是便于确定_______的位置，玻璃板应选择_______（选填“厚的”或“薄的”）；
（2）小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜所成的像与物的大小_______；
（3）为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移走，在相同位置上放上光屏，光屏上_______（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是_______（选填“实”或“虚”）像；
（4）小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分（如图乙所示），并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是_______（选填“A”或“B”）。
A．都成完整的像，且两个像在同一位置
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
【答案】像；薄的；相等；不能；虚；不变；A。
【解析】（1）[1][2]因为玻璃板是透明的，能在观察到蜡烛A像的同时，还可以透过玻璃板清楚的看到放在后面蜡烛B，便于确定像的位置；为防止出现两个像，实验中应选用较薄的玻璃板。
（2）[3]B能和A的像完全重合，而B和A是两段外形相同的蜡烛，则说明A的像和A的大小相等，说明平面镜所成的像与物的大小相等。
（3）[4][5]因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，而平面镜成虚像，因此如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上不能承接到像，所以平面镜成的像是虚像。
（4）[6]平面镜所成的像和物体大小相等，把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小不变。
（5）[7]平面镜所成的像关于镜面对称，像点与物点的连线与镜面垂直，所以，只有一个像的位置，每个平面镜都成一个完整的像，但这两个像在同一位置。
故选A。
题型五：镜中观物问题
【典例11如图所示，是小丽在镜子中看到钟表的示数，则此时钟表指示的真实时间是（ ）。
A．2︰00 B．4︰00 C．8︰00 D．10︰00
【答案】C。
【解析】时钟在平面镜中的像显示的时间为4︰00，根据平面镜成像的特点，像与物体关于平面镜是对称的，则指针的实际位置与图中左右相反，故实际的钟的时间应为8︰00。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【中考帮】
考点一：探究平面镜成像特点
【典例】（2022·四川南充） 在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。
（1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是___________，光线AO的入射角大小是___________度；
（2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是___________；
A．改变纸板与平面镜之间的夹角 B．沿ON向后转动纸板E
C．沿ON向后转动纸板F D．改变入射角的大小
（3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上___________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内（选填“同一平面”或“不同平面”）
（4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。
A．反射角等于入射角 B．在光反射现象中，光路可逆
【答案】① ON ；② 40； ③ D； ④ 不能； ⑤ 同一平面； ⑥ B。
【解析】（1）[1]纸板ENF垂直放在平面镜上，光线沿AO射入，经平面镜反射，沿OB射出。法线与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内，且法线垂直于反射面，故入射光线AO的法线是ON。
[2]入射角是入射光线与法线的夹角，由图可知，光线AO的入射角大小为；
（2）[3]为了探究反射角与入射角大小的关系，使实验结论更具普遍性，可多次改变入射角，记录每次反射角的变化，对比每次入射角和反射角的大小关系，得出实验结论，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
（3）[4][5]将纸板F绕ON向后翻折，反射光线的位置并不会随之发生改变，纸板F不能显示出反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（4）[6]若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的，并不能说明反射角等于入射角，故A不符合题意，B符合题意。故选B。
中考考题要求同学们知道实验原理，能根据实际情况选择合适器材并制定科学的探究方案，具有分析论证能力，能根据实验现象，发现规律，形成结论。这是物理核心素养的科学探究的体现。
考点二：利用平面镜成像特点作图
【典例】（2022·河南省）图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像，并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。
【解析】根据平面镜成像规律可知，像和物关于平面镜对称，画出弧线AB关于平面镜的对称图即AB的像；A点的光线经过平面镜反射进入演员的眼睛。如图：
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1.小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她又向靠近试衣镜的方向走了3m，此时关于她在试衣镜中所成的像，下列说法正确的是（ ）。
A．像距7m，像不变 B．像距1m，像变大
C．像距7m，像变小 D．像距1m，像不变
【答案】D。
【解析】小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她又向靠近试衣镜的方向走了3m，此时物距等于1m，根据平面镜成像的特点是像距等于物距，像的大小等于物的大小，此时像距1m，像不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
2.如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（ ）。
A．反射角的大小为40°；
B．当水面升高时，反射角将变大；
C．当水面升高时，光斑A将向右移动；
D．当水面升高时，S′到水面的距离变小
【答案】D。
【解析】A．光束与水面的夹角为40°，则入射角为90°-40°=50°
因为反射角等于入射角，因此反射角的大小为50°，故错误；
B．当水面升高时，入射光线与法线的夹角不变，即入射角不变，则反射角大小不变，故错误；
C．当水面升高时入射点向左移动，因为入射角与反射角大小不变，因此光斑向左移动，故错误；
D．由平面镜成像特点可知，物与像关于平面镜成轴对称关系，当水面升高时S′到水面的距离变小，故正确。故选D。
3.如图所示，猴子看见月亮在井中，就要去捞，结果什么也没捞到，关于水中月亮离水面的远近，以下说法中正确的是（ ）。
A．月亮就在水的表面上 B．井有多深，月亮就有多深
C．和猴子的眼睛到水面的距离相等 D．和天上月亮到水面的距离相等
【答案】D。
【解析】因为平面镜成的像和物体到镜面的距离相等，所以水中月亮离水面的距离和天上月亮到水面的距离相等。
故选D。
4.关于各种镜子的使用，下列说法中正确的是（ ）。
A．在山区道路的拐弯处设置的镜子是凹面镜；
B．汽车中的后视镜是凹面镜；
C．太阳灶中使用的镜子是凸面镜；
D．牙科医生观察口腔中的牙齿时，使用的小镜子是平面镜
【答案】D。
【解析】A．道路拐弯处为了扩大视野，应设置凸面镜，故A错误；
B．汽车中的后视镜是凸面镜，可以扩大视野，故B错误；
C．太阳灶中使用的是凹面镜，可以会聚太阳光，故C错误；
D．牙科医生使用的观察口腔的镜子是平面镜，以方便成像，从而更好的观察牙齿的情况，故D正确。
故选D。
5.小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m，平面镜成的像是 （选填“等大””放大“或“缩小“）的 （选填“虚“或“实）像
【答案】2；等大；虚。
【解析】平面镜成像的特点是：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由他到平面镜的距离为1m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为1m，小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是1m+1m＝2m；
平面镜成像原理是光的反射，是由于反射光线的反向延长线会聚点，所以某同学在镜中的像是虚像；
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以是等大的虚像。
6．小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m，平面镜成的像是 （选填“等大””放大“或“缩小“）的 （选填“虚“或“实）像
【答案】2；等大；虚。
【解析】平面镜成像的特点是：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由他到平面镜的距离为1m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为1m，小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是1m+1m＝2m；
平面镜成像原理是光的反射，是由于反射光线的反向延长线会聚点，所以某同学在镜中的像是虚像；
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以是等大的虚像。
7.如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置，玻璃板必须______放置在水平桌面上，图中像与物到平面镜距离______，在向平面镜移动蜡烛的过程中，像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】竖直；相等；不变。
【解析】[1]平面镜所成的像关于镜面对称，为了便于观察，玻璃板需与水平桌面垂直，所以应竖直放在水平桌面上。
[2]根据平面镜成像的特点，由图可知，像与物到平面镜距离是相同的。
[3]根据平面镜成像的特点，像与物等大，在向平面镜移动蜡烛的过程中，像的大小始终与物体的大小相同，所以像大小不变。
8.如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一光斑，请用平面镜成像特点完成光路图。
【解析】根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图。
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S'，连接S'P，与平面镜的交点即为入射点，再连接A与入射点连线为入射光线，P与入射点连线为反射光线。如图
9.如图所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
【解析】过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线。
二、综合练（能力提升）
10.小欣站在平面镜前看自己在镜中的像，下面四幅图中能正确反映小欣和他的像的是（ ）。
【答案】D。
【解析】平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等。
根据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的像与物体关于镜面对称，左右相反，由原图知，小欣同学的右手拿书，右边裤子有褶皱，则平面镜中的人应该是左手拿书，左边裤子上有皱褶，故D正确。
11.学校大门旁竖直放置了一块平面镜，小张同学逐渐靠近平面镜的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．小张的像逐渐变大；
B．小张想通过平面镜看完自己的全身像，则平面镜的高度至少为身体整个身高的一半；
C．小张在平面镜中看见了小王，则小王在平面镜中看不见小张；
D．小张在平面镜中所成的像是实像
【答案】B。
【解析】因为平面镜所成的像和物体是等大的，所以A不正确；
小张通过平面镜看到自己的全身像，平面镜的高度为最小为身高的一半，镜子的上边缘放在头顶和眼睛的中间位置，镜子的下边缘放在眼睛和脚的中间位置，所以B正确；
小张在平面镜中看见了小王，但小王在平面镜中不一定能看到小张，所以C不正确；
平面镜所成的像是反射光线的方向延长线相交而成的，是虚像，所以D不正确。
12.冬冬同学站在平面镜前3m处，她看到镜中自己的像是由于光的 现象形成的，她的像到镜面的距离为 m；现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处，如图所示，这时她 （填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。
【答案】反射；3；仍能。
【解析】平面镜成像的原因是由于光的反射形成的，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，所成的像是虚像；
由平面镜成像的特点知，当人到镜面的距离为3m时，像到镜面的距离也为3m，由于成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的。
13.利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 像。
（2）图乙是小强某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为 cm；将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）若将玻璃板向左倾斜，如图丙，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“①”或“②”）处。
【答案】（1）虚；（2）3.50；不变；（3）②。
【解析】（1）光屏不能接收虚像，只能接收到实像，而平面镜所成的像是虚像；所以光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像；
（2）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0刻度线对齐，右侧与3.5cm对齐，估读为3.50cm。
平面镜成像所成的像与物的大小相同，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像将不变；
（3）如下图，作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点，可知在实验中如果把平板玻璃向左倾斜（如图丙），观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处。
三、培优练（挑战自我）
14.如图所示，当汽车在AB路段行驶时，由于光的______（填“直线传播”、“反射”或“折射”），司机看不到BC路段的情况；为了看到BC路段的情况，人们利用光的______（填“反射”或“折射”）规律，在公路急拐B处装上______（填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。
【答案】直线传播；反射；凸面镜。
【解析】[1]从图中可以看到，AB路段和BC路段不在同一条直线上，由于光的直线传播，BC路段的光线只能沿直线传播，那么AB路段的司机看不到BC路段的情况。
[2][3]为了看到BC路段的情况，BC路段的光线要发生反射，所以人们利用光的反射规律，在公路急拐B处装上凸面镜，这种面镜有发散作用，看到的视野更广，不能是凹面镜，因为这面镜对光是会聚作用。
15.小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验.
（1）他应选取两支外形_____（选填“相同”或“不同”）的蜡烛进行实验。
（2）小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________。
（3）在探究实验的过程中，他把蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是____cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将____ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，说明__________。
（5）实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是______________。
【答案】（1）相同；（2）便于确定像的位置；（3）60；不变；（4）平面镜成的是虚像；（5）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像。
【解析】（1）实验要选取完全相同的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系；
（2）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置；
（3）平面镜所成像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等，所以蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离等于蜡烛A到平面镜距离的2倍，即30 cm×2=60 cm；像的大小只与物体的大小有关，与蜡烛到平面镜的距离无关，所以当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将不变；
（4）因为光屏只能承接实像，不能承接虚像，所以在光屏上承接不到像，则说明平面镜成的像是虚像；
（5）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像，所以仔细观察时，会发现蜡烛的像有重影。
16.阅读材料，回答问题。
汽车中的光现象
汽车抬头显示（如图1）又叫汽车平视显示系统（Head-Up Display），简称HUD，是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理（如图2），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用，它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。
（1）行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的______（选填“反射”或“折射”）形成的；
（2）某HUD显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为______度；
（3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的______（选填“厚度“或“透明度”）；
（4）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃；如果成像不清晰，可以______（选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果；
（5）汽车前灯的反光装置相当于______（选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行。
【答案】反射；45；厚度；靠近；增强；凹面镜。
【解析】（1）[1]挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点和原理可知，行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像。
（2）[2]车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
（3）[3]挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，所以能形成两个像，形成重影。
（4）[4][5]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃；由于像是由反射光线的反射延长线会聚而成的，为了使像更加清晰，应增加显示器射到玻璃上的光线，即增强显示器亮度，改善成像效果。
（5）[6]凹面镜对光线有会聚作用，汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，根据光路可逆可知，当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。
课时4.3 平面镜成像（帮课堂）（解析版）
【学习目标】
1.通过实验探究并了解平面镜成像的特点，并会语言文字描述；
2.了解平面镜成像原理及虚像是怎样形成的；
3.熟悉平面镜在生活中的应用；
4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、探究平面镜成像的特点
1.什么是像
当你照镜子时可以看见自己的“像”，镜子里的自己就是自己经过平面镜所成的像。平静的水面上物体的倒影，也是物体通过水面这面镜子所成的像。这个像不同于影子，它能反映物体的面貌。
2.探究平面镜成像的特点
提出问题
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
猜想与假设
平面镜所成的像的大小可能与物体的大小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离相等
实验器材
薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸等
设计并进行实验
（1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立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，这条直线代表玻璃板的位置；
（2）如图所示，把一只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。再拿一只外形完全相同的蜡烛（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置；
（3）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；
（4）移动点燃的蜡烛，重做实验；
（5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用量角器测量蜡烛和像连线与镜面的夹角；
（6）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
实验数据
记录
次数
蜡烛到平面镜的距离
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
蜡烛的像与蜡烛的连线与镜面位置的关系
1
10
10
等大
垂直
2
15
15
等大
垂直
3
20
20
等大
垂直
4
25
25
等大
垂直
分析与论证
（1）未点燃的蜡烛可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的大小与蜡烛大小相等；
（2）由实验数据可知，蜡烛和它的像的连线与镜面垂直，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等
探究归纳
平面镜成像的特点：平面镜所成像的大小与物体大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与平面镜垂直，即平面镜所成的像与物体关于平面镜对称
特别提醒：
（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行；
（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像；
（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置；
（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合；
（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系；
（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察；
（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离；
（8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。
等效替代法在实验中的应用
1.等效替代法是在保证某种效果（特征或关系）相同的前提下，将实际的、复杂的、不易研究的物理问题和物理过程转化为理想的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程的一种方法；
2.研究平面镜成像特点的实验中就应用了等效替代法。一是用薄的玻璃板代替平面镜；二是将另一只未点燃的蜡烛放到点燃的蜡烛像的位置，使之完全重合，来确定像的位置和大小，即用未点燃的蜡烛等效替代点燃蜡烛所成的像以便于测量和研究。
【典例1】在“探究平面镜成像特点”的活动中，实验室提供了如下器材：
①厚为2mm的茶色玻璃；②厚为5mm的透明玻璃；③直尺；④光屏；⑤两支相同的蜡烛；⑥火柴。
（1）探究活动中应选用的玻璃板是_____（填序号）；
（2）如图所示，点燃A蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像_____为止，证明像与物的大小相同。在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛_____（填“A”或“B”）这一侧观察；
（3）为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上_____（“能”或“不能”）接收到像，证明平面镜所成的像是_____像。
【答案】①；重合；A；不能；虚。
【解析】（1）[1]玻璃的两个面都可以反射光线成像，如果太厚两个像的位置差异太大，出现重影，难以确定像的位置，茶色玻璃比透明玻璃的反光效果更好，故应选择玻璃板①。
（2）[2]为了比较像与物的大小关系，让未点燃的蜡烛B移动到A的像的位置，如果重合表明像与物大小相等。
[3]由于像是A的烛焰发出的光经玻璃板反射形成的，只有在A的一侧才能看到反射光线，故应在A的一侧观察。
（3）[4][5]根据平面镜成像原理，平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，并非实际光线会聚而成，在光屏上无法承接到A的像，故平面镜所成的像属于虚像。
知识点二、平面镜成虚像
1.平面镜成虚像
在探究平面镜成像特点的实验中，在平面镜前放一支点燃的蜡烛，在镜子中会出现一个正立蜡烛的像，但将光屏放在平面镜后蜡烛像的位置时，光屏上却没有出现蜡烛的像，可见平面镜所成的像是不存在的，是虚像。
2.利用作图法理解虚像的概念和平面镜成像的原理
（1）如图所示，光源S发光后光线射向四周，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于人眼是根据光的直线传播的经验来判断物体的位置的，人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S'发出的。S'就是S在平面镜中的像。但平面镜后面实际上并没有这个发出光的点，所以S'为虚像。物体上每个点在平面镜中都有一个像点，所以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.对实像和虚像的理解
成因
特点
实例
实像
实际光线会聚所成的像
既可以用眼睛直接观察，又可以用光屏承接
小孔成像
虚像
不是实际光线会聚而成的，而是由实际光线的反向延长线相交形成的
只能用眼睛直接观察，不能用光屏承接
平面镜成像、水中倒影、水中的鱼
4.平面镜成像作图
作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面镜成像特点作图（对称法）。如图所示，S为平面镜前的一个点光源，我们可以作出它的像S'。
（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图
从S 射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S'，所以在作图时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像S'。作图步骤如下：
①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；
②分别作出两条入射光线的法线；
③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；
④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。
（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）
作出物体AB关于平面镜的对称点A'B'，连接B'A'即为物体AB的像。具体步骤如下：
①分别过A、B两点作平面镜的垂线（像与物的连线与平面镜垂直）；
②分别取A'、B'，使A'、B'到平面镜的距离等于A、B到平面镜的距离（像与物到平面镜的距离相等）；
③连接A'、B'并且箭头方向不变，A'B'即为物体AB的像。
特别提醒：
作图时要注意以下几点：
（1）平面镜非反射面要画上短斜线；
（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示，虚像用虚线表示；法线用虚线表示；
（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。
【典例2】请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A'B'。
【解析】先作出端点AB关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：
知识点三、平面镜的应用
应用分类
示例
成像
照镜子
舞蹈演员纠正自己的舞姿
改变光路
太阳能电站
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】如图乙所示，是小明同学自制的潜望镜。观察到的像是（ ）
A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】由于潜望镜中使用的是两块平面镜，所以，第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大，左右再次颠倒的像，最后的像就是跟原物完全一样的像，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
知识点四、凸面镜和凹面镜
1.球面镜
如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。
2.凸面镜
（1）概念：用球面的外表面作反射面的镜子叫凸面镜。
（2）特点：凸面镜对光有发散作用，平行光射到凸面镜上，反射后成为发散光，如图所示。
光从一种介质射向另一种介质的表面时，会有一部分光在介质表面反射回原介质中，这种传播现象叫光的反射。
（3）应用：使用凸面镜能起到扩大视野的作用，所以汽车的后视镜和道路转弯处的反射镜都是凸面镜。
3.凹面镜
（1）概念：用球面的内表面作反射面的镜子叫凸面镜。
（2）特点：凹面镜对光有会聚作用，平行光射到凹面镜上，反射后会聚到一点，如图所示。
（3）应用
①使用凹面镜对光的会聚作用的有：太阳灶、奥运圣火采集器等。
②由光路可逆原理可知，由一点发出的光经凹面镜反射后可成为平行光，这一特点的常见应用有：探照灯、各种机动车的前灯、医用头灯等。
【比较辨析】平面镜、凸面镜、凹面镜的异同
平面镜
凸面镜
凹面镜
定义
反射面是平面的叫平面镜
反射面是凸面的叫凸面镜
反射面是凹面的叫凹面镜
对光的作用
平面镜对光既不会聚也不发散
凸面镜对光有发散作用
凹面镜对光有会聚作用
应用
梳妆台、潜望镜等
汽车后视镜、弯道处的反光镜等
太阳灶、探照灯等
共同点
它们都是利用光的反射规律工作的，都遵循光的反射定律，都遵循光路可逆原理
【典例4】平面镜成像特点及其应用中有以下说法：
①平面镜所成的是等大的虚像；
②医生为病人检查牙齿时，放在口腔中的内窥镜是平面镜；
③为了扩大视野，在道路弯道处安装一块大的平面镜；
④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
对这些说法，判断正确的是（ ）。
A．①②③④都正确 B．①②③正确，④错误
C．①④正确，②③错误 D．①②④正确，③错误
【答案】D。
【解析】①据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的是等大的虚像，故正确；
②医生为病人检查牙齿时，放在口腔中的内窥镜是平面镜，用于成像，故正确；
③为了扩大视野，在道路弯道处安装一块大的凸面镜，故错误；
④较厚的玻璃两个面所成的像会影响实验效果，探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验，故正确。
故①②④正确，③错误。
【方法帮】
题型一：平面镜成像特点
【角度1】根据平面镜成像特点判断像
牢记平面镜成像特点：等大、等距、对称、垂直、虚像。即平面镜所成像的大小和物体大小相等，物和像到平面镜的距离相等，物和像的连线与平面镜垂直。平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚而是发散的，这些光线的反向延长线相交成的像，不是真正的物体，只能通过人眼观察到，故称为虚像。
【典例5】关于平面镜成像特点的探究实验，下列说法正确的是（ ）。
A. 光屏用来验证像的虚实 B. 玻璃板可以与纸面不垂直
C. 蜡烛离玻璃板越近像越大 D. 做多组数据可以减小实验误差
【答案】A。
【解析】 A.光屏能承接实像，虚像不能承接在光屏上，使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实，故A正确；
B.为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合，玻璃板要与纸面垂直，故B错误；
C.平面镜成像的大小与物体的大小有关，与物体到平面镜的距离无关，故C错误；
D.做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律，故D错误。
【角度2】平面镜成像原理及特点
【典例6】一人站在平面镜前2米处，若此人以0.5米/秒的速度匀速向镜面移近，镜中像以 米/秒的速度相对于人移动，2秒钟时像距人 米。若此人不动，平面镜以0.5米/秒的速度向人移近，镜中的像以 米/秒的速度向人移近。
【答案】1；2；1。
【解析】若人以 0.5m/s 速度向平面镜靠近，同时像也以 0.5m/s 速度垂直向平面镜靠近，则
若以他为参照物时，像对于他的速度是两者速度之和，即1m/s。
2秒钟时，人移动的距离为s=vt=0.5m/s×2s=1m,此时人距离镜面的距离 s=2m-1m=1m，因为像距等于物距，所以此时像也距镜面1m，像和人的距离等于1m+1m=2m。
若此人不动，平面镜以0.5米/秒的速度向人移近，人的像以人为参照物，速度为镜子移动
的速度的 2 倍，即1m/s。
题型二：平面镜成像作图
【角度1】由反射光线作光源
【解题通法】利用像点特性快速作图
根据平面镜成像特点可知，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，可先确定像点，利用反射光线的反向延长线过像点这一特点快速作图。
【典例7】某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置。
【解析】先将两条反射光线O1A、O2B反向延长交于一点S′,再通过平面镜作出S′的对称点S ， 即为发光点的位置，并联接与入射点画出入射光线，如图所示：
【角度2】已知光源作反射光路图
【典例8】如图所示，S是一个发光点，S＇是它在平面镜中成的像，SA是S发出的一条光线，请在图中画出平面镜的位置和SA经平面镜反射后的光线。
【解析】连接SS′，作出SS′的中垂线，即为平面镜的位置；延长SA交镜面于点O，连接S′O并延长，就得到SA的反射光线OB，如下图所示：
题型三：平面镜在生活中的应用
【典例9】如图小严站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像。小严根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验。完成下面的步骤和问题。
（1）小严相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像与 _____重合，记下 _____。
（2）量出 _____的距离。
（3）除记录工具外，小严要完成上述实验必需使用的仪器是 _____。
（4）步骤（2）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是：平面镜成像时，物体与像到镜子的距离 _____。
（5）测量完毕，刚好有一列车进站，停在广告牌前，在玻璃屏蔽门还没有打开前，小严 _____（选填“能”或“不能”）看到自己的虚像。
【答案】广告牌；自己的位置；自己与门的距离；刻度尺；相等；能。
【解析】（1）[1][2]根据物和像到平面镜的距离相等，小严相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到自己的像与广告牌重合，记下自己的位置。
（2）[3]量出自己与门的距离，即广告牌与门的距离。
（3）[4]除记录工具外，需要测量距离，故要完成上述实验必需使用的仪器是刻度尺。
（4）[5]步骤（2）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是：平面镜成像时，物体与像到镜子的距离相等。
（5）[6]平面镜成像的原理是光的反射。所以列车停在广告牌前，小严能看到自己的虚像。
题型四：探究平面镜成像的特点
1.探究平面镜成像特点的实验选择玻璃板做为平面镜。
2.为什么选玻璃板而不选镜子是为了准确确定像的位置。
3.对实验中的两只蜡烛要求是完全相同。
4.选择两只完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小。
5.实验中玻璃板垂直于桌面。
6.玻璃板没与桌面垂直对实验产生的影响事不论怎样移动后面的蜡烛,都不会与前面蜡烛的像完全重合。
7.蜡烛的像不能用光屏接收到。
8.像不能用光屏接收到,说明平面镜成的像是虚像。
9.实验时用另一只等大的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,目的是比较像与物的大小;确定像的位置。
10.刻度尺在此实验中的作用是比较像与物到镜面距离的关系。
11.一只蜡烛在玻璃板后面却成了两个像,原因是玻璃板有两个反射面。
12.怎样验证成两个像是玻璃板有两个反射面的原因是用一个薄玻璃板进行实验。
13.验证像与物到镜面距离关系时,要进行多次实验,目的是找到更普遍的规律。
14.多次实验要改变蜡烛的位置。
15.用跳棋子代替蜡烛进行实验时,缺点是像比较暗,看不清。
16.用跳棋子实验时,怎样看清像？用手电筒照亮玻璃板前面的跳棋子。
17.平面镜成像的原理是光的反射。
18.为便于观察，该实验最好在什么环境中进行？较暗处。
19.实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛位置即是像的位置，这种研究物理的方法等效替代法。
20.如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择哪个玻璃板做实验效果好？2mm厚的两块玻璃板。因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。
21.本实验还可能出现的考查点有哪些？说出一点即可。测量误差。
【典例10】如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A、B是两段外形相同的蜡烛。
（1）选用透明的玻璃板代替平面镜，目的是便于确定_______的位置，玻璃板应选择_______（选填“厚的”或“薄的”）；
（2）小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明平面镜所成的像与物的大小_______；
（3）为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移走，在相同位置上放上光屏，光屏上_______（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是_______（选填“实”或“虚”）像；
（4）小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分（如图乙所示），并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是_______（选填“A”或“B”）。
A．都成完整的像，且两个像在同一位置
B．各成半个像，合起来成一个完整的像
【答案】像；薄的；相等；不能；虚；不变；A。
【解析】（1）[1][2]因为玻璃板是透明的，能在观察到蜡烛A像的同时，还可以透过玻璃板清楚的看到放在后面蜡烛B，便于确定像的位置；为防止出现两个像，实验中应选用较薄的玻璃板。
（2）[3]B能和A的像完全重合，而B和A是两段外形相同的蜡烛，则说明A的像和A的大小相等，说明平面镜所成的像与物的大小相等。
（3）[4][5]因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，而平面镜成虚像，因此如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上不能承接到像，所以平面镜成的像是虚像。
（4）[6]平面镜所成的像和物体大小相等，把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小不变。
（5）[7]平面镜所成的像关于镜面对称，像点与物点的连线与镜面垂直，所以，只有一个像的位置，每个平面镜都成一个完整的像，但这两个像在同一位置。
故选A。
题型五：镜中观物问题
【典例11如图所示，是小丽在镜子中看到钟表的示数，则此时钟表指示的真实时间是（ ）。
A．2︰00 B．4︰00 C．8︰00 D．10︰00
【答案】C。
【解析】时钟在平面镜中的像显示的时间为4︰00，根据平面镜成像的特点，像与物体关于平面镜是对称的，则指针的实际位置与图中左右相反，故实际的钟的时间应为8︰00。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【中考帮】
考点一：探究平面镜成像特点
【典例】（2022·四川南充） 在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折。
（1）实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是___________，光线AO的入射角大小是___________度；
（2）为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是___________；
A．改变纸板与平面镜之间的夹角 B．沿ON向后转动纸板E
C．沿ON向后转动纸板F D．改变入射角的大小
（3）将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上___________（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在___________内（选填“同一平面”或“不同平面”）
（4）若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出。该实验现象说明___________。
A．反射角等于入射角 B．在光反射现象中，光路可逆
【答案】① ON ；② 40； ③ D； ④ 不能； ⑤ 同一平面； ⑥ B。
【解析】（1）[1]纸板ENF垂直放在平面镜上，光线沿AO射入，经平面镜反射，沿OB射出。法线与入射光线AO和反射光线OB在同一平面内，且法线垂直于反射面，故入射光线AO的法线是ON。
[2]入射角是入射光线与法线的夹角，由图可知，光线AO的入射角大小为；
（2）[3]为了探究反射角与入射角大小的关系，使实验结论更具普遍性，可多次改变入射角，记录每次反射角的变化，对比每次入射角和反射角的大小关系，得出实验结论，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
（3）[4][5]将纸板F绕ON向后翻折，反射光线的位置并不会随之发生改变，纸板F不能显示出反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（4）[6]若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出，说明在光的反射现象中，光路是可逆的，并不能说明反射角等于入射角，故A不符合题意，B符合题意。故选B。
中考考题要求同学们知道实验原理，能根据实际情况选择合适器材并制定科学的探究方案，具有分析论证能力，能根据实验现象，发现规律，形成结论。这是物理核心素养的科学探究的体现。
考点二：利用平面镜成像特点作图
【典例】（2022·河南省）图是某戏曲演员在平面镜前化妆的情景。请在图中画出演员头饰中弧线AB段在平面镜中的像，并画出演员通过平面镜看见头饰上A点的光路图。
【解析】根据平面镜成像规律可知，像和物关于平面镜对称，画出弧线AB关于平面镜的对称图即AB的像；A点的光线经过平面镜反射进入演员的眼睛。如图：
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1.小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她又向靠近试衣镜的方向走了3m，此时关于她在试衣镜中所成的像，下列说法正确的是（ ）。
A．像距7m，像不变 B．像距1m，像变大
C．像距7m，像变小 D．像距1m，像不变
【答案】D。
【解析】小红站在竖直放置的试衣镜前4m处，过了一会儿，她又向靠近试衣镜的方向走了3m，此时物距等于1m，根据平面镜成像的特点是像距等于物距，像的大小等于物的大小，此时像距1m，像不变，故D正确，ABC错误。
故选D。
2.如图所示，固定在水面上方的光源S发出一束光线经水面反射后在光屏上有一个光斑A，已知光束与水面的夹角为40°，S′是光源经水面反射所成的像。下列说法正确的是（ ）。
A．反射角的大小为40°；
B．当水面升高时，反射角将变大；
C．当水面升高时，光斑A将向右移动；
D．当水面升高时，S′到水面的距离变小
【答案】D。
【解析】A．光束与水面的夹角为40°，则入射角为90°-40°=50°
因为反射角等于入射角，因此反射角的大小为50°，故错误；
B．当水面升高时，入射光线与法线的夹角不变，即入射角不变，则反射角大小不变，故错误；
C．当水面升高时入射点向左移动，因为入射角与反射角大小不变，因此光斑向左移动，故错误；
D．由平面镜成像特点可知，物与像关于平面镜成轴对称关系，当水面升高时S′到水面的距离变小，故正确。故选D。
3.如图所示，猴子看见月亮在井中，就要去捞，结果什么也没捞到，关于水中月亮离水面的远近，以下说法中正确的是（ ）。
A．月亮就在水的表面上 B．井有多深，月亮就有多深
C．和猴子的眼睛到水面的距离相等 D．和天上月亮到水面的距离相等
【答案】D。
【解析】因为平面镜成的像和物体到镜面的距离相等，所以水中月亮离水面的距离和天上月亮到水面的距离相等。
故选D。
4.关于各种镜子的使用，下列说法中正确的是（ ）。
A．在山区道路的拐弯处设置的镜子是凹面镜；
B．汽车中的后视镜是凹面镜；
C．太阳灶中使用的镜子是凸面镜；
D．牙科医生观察口腔中的牙齿时，使用的小镜子是平面镜
【答案】D。
【解析】A．道路拐弯处为了扩大视野，应设置凸面镜，故A错误；
B．汽车中的后视镜是凸面镜，可以扩大视野，故B错误；
C．太阳灶中使用的是凹面镜，可以会聚太阳光，故C错误；
D．牙科医生使用的观察口腔的镜子是平面镜，以方便成像，从而更好的观察牙齿的情况，故D正确。
故选D。
5.小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m，平面镜成的像是 （选填“等大””放大“或“缩小“）的 （选填“虚“或“实）像
【答案】2；等大；虚。
【解析】平面镜成像的特点是：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由他到平面镜的距离为1m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为1m，小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是1m+1m＝2m；
平面镜成像原理是光的反射，是由于反射光线的反向延长线会聚点，所以某同学在镜中的像是虚像；
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以是等大的虚像。
6．小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m，平面镜成的像是 （选填“等大””放大“或“缩小“）的 （选填“虚“或“实）像
【答案】2；等大；虚。
【解析】平面镜成像的特点是：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等，所以，由他到平面镜的距离为1m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为1m，小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是1m+1m＝2m；
平面镜成像原理是光的反射，是由于反射光线的反向延长线会聚点，所以某同学在镜中的像是虚像；
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以是等大的虚像。
7.如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置，玻璃板必须______放置在水平桌面上，图中像与物到平面镜距离______，在向平面镜移动蜡烛的过程中，像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】竖直；相等；不变。
【解析】[1]平面镜所成的像关于镜面对称，为了便于观察，玻璃板需与水平桌面垂直，所以应竖直放在水平桌面上。
[2]根据平面镜成像的特点，由图可知，像与物到平面镜距离是相同的。
[3]根据平面镜成像的特点，像与物等大，在向平面镜移动蜡烛的过程中，像的大小始终与物体的大小相同，所以像大小不变。
8.如图，在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜，王老师用一激光笔从S点照向镜面，在地面上P点看到一光斑，请用平面镜成像特点完成光路图。
【解析】根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称，作出反射光线并完成光路图。
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S'，连接S'P，与平面镜的交点即为入射点，再连接A与入射点连线为入射光线，P与入射点连线为反射光线。如图
9.如图所示，从光源S点发出的一条光线射向平面镜，经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
【解析】过镜面作出点S的对称点S′，即为点光源S在平面镜中的像，连接S′P与镜面交于O点，即为入射点（反射点），连接SO就得到入射光线。
二、综合练（能力提升）
10.小欣站在平面镜前看自己在镜中的像，下面四幅图中能正确反映小欣和他的像的是（ ）。
【答案】D。
【解析】平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等。
根据平面镜成像的特点可知，平面镜所成的像与物体关于镜面对称，左右相反，由原图知，小欣同学的右手拿书，右边裤子有褶皱，则平面镜中的人应该是左手拿书，左边裤子上有皱褶，故D正确。
11.学校大门旁竖直放置了一块平面镜，小张同学逐渐靠近平面镜的过程中，下列说法正确的是（ ）。
A．小张的像逐渐变大；
B．小张想通过平面镜看完自己的全身像，则平面镜的高度至少为身体整个身高的一半；
C．小张在平面镜中看见了小王，则小王在平面镜中看不见小张；
D．小张在平面镜中所成的像是实像
【答案】B。
【解析】因为平面镜所成的像和物体是等大的，所以A不正确；
小张通过平面镜看到自己的全身像，平面镜的高度为最小为身高的一半，镜子的上边缘放在头顶和眼睛的中间位置，镜子的下边缘放在眼睛和脚的中间位置，所以B正确；
小张在平面镜中看见了小王，但小王在平面镜中不一定能看到小张，所以C不正确；
平面镜所成的像是反射光线的方向延长线相交而成的，是虚像，所以D不正确。
12.冬冬同学站在平面镜前3m处，她看到镜中自己的像是由于光的 现象形成的，她的像到镜面的距离为 m；现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处，如图所示，这时她 （填“仍能”或“不能”）在镜中看到自己的像。
【答案】反射；3；仍能。
【解析】平面镜成像的原因是由于光的反射形成的，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，所成的像是虚像；
由平面镜成像的特点知，当人到镜面的距离为3m时，像到镜面的距离也为3m，由于成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的。
13.利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（1）把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 像。
（2）图乙是小强某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为 cm；将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将 。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）若将玻璃板向左倾斜，如图丙，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 （选填“①”或“②”）处。
【答案】（1）虚；（2）3.50；不变；（3）②。
【解析】（1）光屏不能接收虚像，只能接收到实像，而平面镜所成的像是虚像；所以光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像；
（2）由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm；物体左侧与0刻度线对齐，右侧与3.5cm对齐，估读为3.50cm。
平面镜成像所成的像与物的大小相同，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像将不变；
（3）如下图，作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点，可知在实验中如果把平板玻璃向左倾斜（如图丙），观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处。
三、培优练（挑战自我）
14.如图所示，当汽车在AB路段行驶时，由于光的______（填“直线传播”、“反射”或“折射”），司机看不到BC路段的情况；为了看到BC路段的情况，人们利用光的______（填“反射”或“折射”）规律，在公路急拐B处装上______（填“平面镜”、“凸面镜”或“凹面镜”），以减少事故的发生。
【答案】直线传播；反射；凸面镜。
【解析】[1]从图中可以看到，AB路段和BC路段不在同一条直线上，由于光的直线传播，BC路段的光线只能沿直线传播，那么AB路段的司机看不到BC路段的情况。
[2][3]为了看到BC路段的情况，BC路段的光线要发生反射，所以人们利用光的反射规律，在公路急拐B处装上凸面镜，这种面镜有发散作用，看到的视野更广，不能是凹面镜，因为这面镜对光是会聚作用。
15.小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验.
（1）他应选取两支外形_____（选填“相同”或“不同”）的蜡烛进行实验。
（2）小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________。
（3）在探究实验的过程中，他把蜡烛A放在距玻璃板30 cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是____cm；当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将____ （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，说明__________。
（5）实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是______________。
【答案】（1）相同；（2）便于确定像的位置；（3）60；不变；（4）平面镜成的是虚像；（5）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像。
【解析】（1）实验要选取完全相同的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系；
（2）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置；
（3）平面镜所成像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等，所以蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离等于蜡烛A到平面镜距离的2倍，即30 cm×2=60 cm；像的大小只与物体的大小有关，与蜡烛到平面镜的距离无关，所以当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小将不变；
（4）因为光屏只能承接实像，不能承接虚像，所以在光屏上承接不到像，则说明平面镜成的像是虚像；
（5）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以作为平面镜成像，所以仔细观察时，会发现蜡烛的像有重影。
16.阅读材料，回答问题。
汽车中的光现象
汽车抬头显示（如图1）又叫汽车平视显示系统（Head-Up Display），简称HUD，是为了提高安全性而研发的。它利用平面镜成像原理（如图2），使显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃成像在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车辆行驶的车速、油耗等信息。
凸面镜和凹面镜对光的作用在汽车上也有应用，它们也对汽车的安全行驶起着至关重要的作用。
（1）行车数据在挡风玻璃上所成的像是由光的______（选填“反射”或“折射”）形成的；
（2）某HUD显示器水平放置在汽车中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为______度；
（3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的______（选填“厚度“或“透明度”）；
（4）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向______（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃；如果成像不清晰，可以______（选填“增强”或“减弱”）显示器亮度，改善成像效果；
（5）汽车前灯的反光装置相当于______（选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行。
【答案】反射；45；厚度；靠近；增强；凹面镜。
【解析】（1）[1]挡风玻璃相当于平面镜，根据平面镜成像特点和原理可知，行车数据在挡风玻璃上所成的像是由于光的反射成虚像。
（2）[2]车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。
（3）[3]挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，所以能形成两个像，形成重影。
（4）[4][5]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃；由于像是由反射光线的反射延长线会聚而成的，为了使像更加清晰，应增加显示器射到玻璃上的光线，即增强显示器亮度，改善成像效果。
（5）[6]凹面镜对光线有会聚作用，汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，根据光路可逆可知，当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。
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