文档内容
2.3平面镜(知识解读)(原卷版)
•知识点1 平面镜成像特点
•知识点2 平面镜成像的实验探究
•知识点3 平面镜成像的应用及作图
•作业 巩固训练
知识点1 平面镜成像特点
1、平面镜:平静的水面、建筑物外面的玻璃幕墙、舞蹈练功房里的大镜子等都可以看成平
面镜。
2、像:通过平面镜能够观察到物体的像。
(1)实像:把能够呈现在光屏上的像叫做实像。
(2)虚像:把不能呈现在光屏上的,只能用眼睛观察到的像叫做虚像。
3、平面镜成像特点
(1)像与物大小相等。
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等。
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直。
(4)像与物左右位置颠倒。
(5)平面镜所成的像是虚像。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
【典例1-1】岳阳平江玻璃桥景区石牛寨,超大单体镜面拼成 的天空之镜,悬于仙
人海上空。下列说法正确的是( )
A.人在镜子中所成的像是光的折射形成的 B.人在镜中形成的“倒影”是实像
C.镜子成像原理与小孔成像原理相同 D.人在镜中的像与人的大小相同
1【典例1-2】“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。如图,立于荷尖上的蜻蜓与水中的倒
影相映成趣。若蜻蜓距水面0.3m,它在水中的倒影是 (选填“实像”或“虚像”),
它与其倒影之间相距 m。
【变式1-1】如图所示,为小明家的小猫正在镜子前玩耍的情景,下列说法正确的是
( )
A.镜子中小猫的像是由于光的折射形成的
B.小猫靠近镜子时,镜中的像会远离镜子
C.小猫靠近镜子时,镜中的像会变大
D.小猫在镜中所成的像是等大的虚像
【变式1-2】在“探究平面镜成像特点”的实验中,当玻璃板放置如图所示时,
(选填“能”或“不能”)探究平面镜所成像与物体大小的关系,此时像和物到平面镜的
距离 (选填“相等”或“不相等”)。
知识点2 平面镜成像的实验探究
1、平面镜成像原理:光的反射。
22、实验器材:两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。
(1)两支完全一样的蜡烛:比较成像与物的大小关系。
(2)玻璃板:替代平面镜,既能看见物体成像,又能看对面蜡烛,不能用平面镜代替。
(3)光屏:承接成像。
(4)火柴:点燃蜡烛。
(5)刻度尺:测量物距和相距。
3、实验步骤
步骤①将玻璃板垂直置于桌面,在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另
一侧面的蜡烛的像。
步骤②将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像。
步骤③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系。
步骤④移到蜡烛的位置,观察其像的大小有无变化。
步骤⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
4. 实验结论
平面镜成像特点:像与物大小相等;像到镜的距离与物到镜的距离相等;像与物的对应点
的连线与镜面垂直;像与物左右位置颠倒;平面镜所成的像是虚像。
【典例2-1】小明利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)平面镜成像的原理是 。
3(2)实验时,小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡
烛B,对这两支蜡烛的要求是 ,这样做是为了便于比较 。
(3)小明在得出平面镜成像规律后,用图乙所示方法测视力时,镜中视力表的像到人的距
离为 m。他用到的规律是 。
【变式2-1】小红在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一张白纸放在水平桌面上,并
在白纸中间画一条直线(MN)作为平面镜位置,然后取两段完全相同的蜡烛A和B分别放
在茶色玻璃板前后,点燃茶色玻璃板前的蜡烛A,然后进行观察,如图所示。
(1)小红应该将茶色玻璃 放置在白纸上;
(2)小红在蜡烛A前观察到玻璃板中有一明一暗两个较为明显的蜡烛像,则小红需要对实
验器材改进的措施是: ;
(3)小红改进后,多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻
璃板及每次物和像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,并设计了下
面的记录表格填入对应的实验数据:
实验序号 ① ① ②
蜡烛到平面镜的距离/cm 10.0 7.0 9.0
蜡烛的像到平面镜的距离/
10.0 7.0 9.0
cm
①分析实验数据可得出结论: ;
②根据你的实验经历,你认为小红的实验记录表格还应该增加的项目内容有: ;
(写出一个即可)
(4)在上实验过程中,过了一段时间,蜡烛A会因燃烧变短,则蜡烛A在玻璃板中的像将
(选填:“变短”、“变长”或“不变”);
(5)在本实验中小红需要将茶色玻璃的前表面与直线MN对齐,其目的是:
【变式2-2】小红为了探究“平面镜的成像特点”,所用的器材有:镀膜的玻璃板、支架、
两支相同的蜡烛、白纸、火柴和刻度尺。实验装置如图甲所示。
4(1)在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板 (选填“有膜”
或“无膜”)的那一面在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛竖立在玻璃板前面,再拿另一支完全相同的蜡烛,竖立着在玻璃板
后面移动,直到发现它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这可以说明 。
(3)在纸上记下物与像的位置分别为A和A',改变点燃的蜡烛位置,重复步骤(2),可
得物与像位置的对应关系如图乙所示。可知平面镜成像时,像与物到镜面的距离
。
(4)在上述实验过程中未点燃蜡烛均能与点燃蜡烛的像完全重合,说明了平面镜成像的大
小与 无关。
知识点3 平面镜成像的应用及作图
1、平面镜的应用
(1)利用平面镜成像(穿衣镜)。
(2)改变光路(海底潜望镜)。
(3)扩大视野空间(商店装饰)。
平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医
检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有
平面镜。
2、平面镜成像的相关作图
作图的方法:
(1)利用平面镜成像的特点;
(2)利用高度反射;
(3)利用光路的可逆性。
作图时要注意
(1)发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点。
(2)发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面。
(3)平面镜后面的所有线都是用虚线画。
(4)法线用虚线一般标垂直。
5(5)光线别忘加箭头。
【典例3-1】如图所示事例不属于平面镜应用的是( )
A. 利用潜望镜观察海面上的情况
B. 利用平面镜扩大视野空间
C. 小孔成像
D. 舞蹈演员用镜子观察自己的姿势
【典例3-2】不同的镜子在不同的场合中应用,其作用往往不同。汽车的后视镜采用的是
面镜,用它来扩大视野;潜望镜中利用 面镜来改变光的传播路径。
【典例3-3】如图甲所示是汽车的外后视镜,它扩大了司机的视野范围。图乙为司机通过后
视镜观察汽车后方情况的示意图,O点为司机眼睛所在位置,司机通过右侧的后视镜AB
(看作平面镜)能看到车尾的C点。请你画出司机眼睛看到C点的光路图。
【变式3-1】下列是平面镜成像特点及其应用,其中说法错误的是( )
A.平面镜所成的是虚像
6B.医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜
C.物体远离平面镜时,像会变小
D.用两块平面镜可以制成一个简易的潜望镜
【变式3-2】中华民族成就了诸多发明创造,为人类文明做出了巨大贡献。如图所示,“阳
燧”是我国光学史上的一项重要发明,其作用相当于凹面镜,可以用来点火,俗称古代
“打火机”。由此可知“阳燧”对光有 (选填“发散”或“会聚”)作用。请
你列举出生活中应用凹面镜的一个例子: 。
【变式3-3】提词器是由一个高亮度显示器和一块专用镀膜玻璃组成,高亮度的显示器显示
文稿内容,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方,使得演讲者在看演讲词的
同时,也能面对摄像机,请你在图乙中画出演讲者(B)通过提词器看到文稿(A)的光路。
一、单选题
1.提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成,镀膜玻璃将显
示器上的文稿内容反射到演讲者前方。如图当演讲者前方呈现“爱我中华”四个字时。他
直接看显示器会看到( )
A. B. C. D.
72.如图为苍鹭从平静水面上飞离的瞬间。苍鹭飞离水面的过程中,它在水中的像是
( )
A.实像,逐渐变小 B.虚像,逐渐变小
C.实像,大小不变 D.虚像,大小不变
3.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,距离变大 D.虚像,距离变小
4.身高 的安安站在竖直摆放的平面镜前 处,他的像距平面镜的距离为( )
A. B. C. D.
5.如图所示是苍鹭从平静水面上起飞的瞬间。关于苍鹭在水面所成的像,下列说法正确的
是( )
A.苍鹭所成的像是倒立的像
B.苍鹭飞离水面的过程中像会变小
C.水越深苍鹭所成的像离它越远
D.苍鹭与它所成的像到水面的距离相等
6.如图所示是从平面镜中看到的一钟表面的像,此时的实际时刻是( )
A.1点45分 B.2点50分 C.3点10分 D.10点15分
87.游泳池边竖直墙上有一只挂钟(没有标明钟点数字的时钟,12 小时制),某同学看到
了水中挂钟的像如图所示,挂钟指示的时间是( )
A.8:05 B.1:40 C.9:35 D.9:25
8.光给人类带来了光明。下列关于光现象的描述中,正确的是( )
A.漫反射的光线杂乱无章不遵循光的反射定律
B.探究光的反射规律时,多次改变入射角的大小进行实验,是为了减少误差
C.人以1m/s的速度垂直靠近平面镜时,像以1m/s的速度靠近人
D.三月桃花盛开,人们能观赏到美丽的桃花是因为光在桃花的表面发生漫反射的结果
9.小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是( )
A.用玻璃板代替平面镜, 目的是为了使像更清晰
B.用相同的蜡烛, 目的是研究像与物的大小关系
C.将蜡烛A 靠近玻璃板时,它所成的像将会变大
D.将光屏放到蜡烛B的位置,光屏能够承接到像
10.如图,11月初的18点,教室内灯火通明,一值日生面向一扇推拉门站立,会发现(
)
A.由于这扇玻璃较厚,教室里日光灯能形成两个实像
B.当人打开窗户时,教室里日光灯的像不会发生移动
C.当人在原地顺时针转圈时,右耳的像靠近窗户
9D.当完成值日关上教室内灯后,他会发现教室里日光灯的像更清晰
11.为了使同学养成良好的行为规范,注重自己的仪表,学校大门旁的墙上竖直放置了一
块平面镜,让学生一进入学校就要正衣冠。当小明进校后站在平面镜前整理衣服时,下列
说法正确的是( )
A.小明在平面镜中所成的像与他左右相反,上下相反
B.当小明逐渐靠近平面镜时,他在平面镜中的像逐渐变大
C.小明想通过平面镜看见自己的全身像,则平面镜的高度至少和他身高相同
D.如果小明在平面镜中看见了小张的眼睛,则小张也能够在平面镜中看见小明的眼睛
12.“猴子捞月”的寓言中说:猴子看到水中有个月亮,大叫起来“不得了啦,不得了啦,
月亮掉入水里了!”对于“水中的月亮”,以下说法中正确的是( )
A.水中的月亮比天上的月亮小
B.井底距水面 ,所以“水中月”到水面的距离为
C.水中的月亮非常明亮,它也属于光源
D.水中的月亮是天上月亮的虚像
二、填空题
13.学校老师办公室墙壁上竖直放置了一块高1.5m的平面镜,身高1.6m的小宇同学,站
在距平面镜1m处看到镜中所成的像高 m,当他以1m/s的速度沿垂直于平面镜
方向离开平面镜,5s后他在镜中的像距小宇 m。
14.图甲是某同学自制的一只魔术箱,表演时他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(如图乙),它与箱底的夹角为 度,
使观众觉得箱子里没有东西。魔术箱中的平面镜成的像是 (虚/实)像。
15.如图所示是一只小鸟正在水面飞行的情景,小鸟向上飞时,在水中的像是
10(选填“实像”或“虚像”),小鸟飞行到距水面2m时,小鸟与它在水中的像相距
m。
16.如图所示,水平过道上方有一盏灯。小明站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的
像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。那么,小明通过两块地砖所看到的像
的大小 (相同/不同),位置 (相同/不同)。
17.唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树浓阴夏日长,楼台倒影入池塘”,描写
了酷夏特有的情趣。从物理学的角度,水面相当于 (选填“三棱镜”或“平面
镜”),诗句中的“倒影”是 (选填“实像”或“虚像”),“楼台倒影”和“楼
台”关于水面是 的。
18.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,直立的铅笔从平面镜前50cm处,以4cm/s的
水平速度垂直向平面镜匀速靠近时,铅笔在平面镜中所成的像 (选填“变大”、
“不变”或“变小”);经过5s,铅笔与它的像之间的距离为 cm;若平面镜顺
时针转至图中虚线位置时,铅笔的像与铅笔两者所在直线之间的夹角度数为 。
19.一个身高1.6米的同学站在离竖直放置的镜子前1米,人离像的距离是 米。
他向镜子前进0.5米,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),
平面镜成像是由于光的 。
20.检查视力时,眼睛与所观察的视力表应相距5m远。如图所示,医生让受试者通过平
面镜来观察其身后的视力表,若视力表距平面镜3m,则人眼距离平面镜 m。
1121.海口世纪大桥宛如一条卧龙,横贯于海甸河上,非常雄伟壮观。若桥下水深为20m,
水面上方100m处有一只小鸟,小鸟和它在水中的倒影相距 m。小鸟俯冲向水面的过
程中,它在水中的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
三、作图题
22.在图中作出物体AB经过平面镜所成的像 。
23.如图是水中一根倾斜芦苇AB的简化图,请作出其倒影A'B';
24.如图甲所示,家用小轿车的前挡风玻璃都是斜的,这样可以保证行车时,车内景物通
过挡风玻璃所成的像在司机前面斜上方避免干扰司机视线,确保驾驶安全。请你在图乙中
画出司机眼睛(A点)通过挡风玻璃MN看到车内装饰物(B点)的像的光路图。
四、实验题
25.某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像特点”的实验。
12(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜的目的主要是便于确定像的 。
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡
烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物 相等。
(3)用一张白纸替换蜡烛②,白纸上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛①
所成的像,说明平面镜所成的像是 像。
(4)如图乙所示,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将 (选填“仍然”或“不再”)
与蜡烛①关于镜面对称。
26.如图所示,小强同学为了探究平面镜成像特点,准备如下器材:完全相同的两支蜡烛
A和 B、玻璃板一块、白纸一张。
(1)为了便于观察,该实验最好在 的环境中进行;
(2)小红把蜡烛A点燃放在M前面,未点燃的蜡烛B放在M后面适当位置,人眼在M的
(选填“前面”或“后面”)观察,移动蜡烛B,使得蜡烛B和蜡烛A的像 时。
此时,蜡烛B所在的位置即是蜡烛A的像所在的位置,这种确定像的位置的方法叫
;
(3)小红在M处后面像的位置放了一张白纸做光屏,白纸上 (选填“能”或
“不能”)接收到蜡烛A的像,若将蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A所成像的大小将
;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)在实验中,小红透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像(如图乙),原因是
,其中A'处的像是蜡烛A通过玻璃板的 (选填“P”或“Q”)平面镜成像得到的。
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