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第 15 课 平面镜成像
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课程标准 课标解读
1.知道平面镜成像是光的反射形成的；
1.理解平面镜成像规律；
2.会通过实验验证平面镜成像； 2.通过光的反射作图解答平面镜成像规律；
3.认识“虚像”；
4.会利用平面镜成像规律解释现象； 3.初步建立“虚像”的概念；
5.了解生活中利用平面镜成像的例子。
4.会利用平面镜成像规律解答实际问题。
知识精讲
知识点01 平面镜成像
1. 平面镜成像利用的是光的反射。成像规律是：（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）像与物相对平面镜对称；（5）平面镜所
成的像是虚像（实像、虚像）。具体总结就是十个字：等大、等距、垂直、对称、虚像。如图。
2.虚像是指射入眼睛的光线，其反向延长线的集合点形成的像，如上图所示；虚像能用眼睛直接观看，
但不能用光屏接收；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。
3.利用光的反射现象，反射面为平面的叫平面镜，反射面为球面一部分的叫球面镜。
4.利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有发散作用，常用作汽车观后镜来扩大视野。
5.利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有汇聚作用，常用作太阳灶、探照灯等。
【知识解析】平面镜成像原理
1.平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后
相交而形成的，如图所示。点光源s在镜后的像s’并不是实际光线会聚形成的，而是由反射光线的反向
延长线相交形成的，所以s’叫做s的虚像。如果把光屏放在s’处，是接收不到这个像的，所以虚像只能
用眼睛看到，而不能成在屏上。
2.解释：照镜子就是这样的原理。可以说，只要利用到平面镜，就一定是反射。
平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像；
虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的；
根据平面镜成像的特点，像和物的大小，总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面
镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总一样。
但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉，当人走向平面镜时，视觉确实觉得像在“变大”，
这是由于人眼观察到的物体的大小，不仅仅与物体的真实大小关于，而且还与“视角”密切相关。
从人眼向被观察物体的两端各引一条直线，这两条直线的夹角即为“视角”，如果视角大，人就会认
为物体大，视角小，人就会认为物体小。当人向平面镜走近时，像与人的距离小了，人观察物体的视角也
就增大了，因此所看到的像也就感觉变大了，但实际上像与人的大小始终是相等的，这就是人眼看物体
“近大远小”的原因。这正如您看到前方远处向您走来一个人一样，一开始看到是一个小黑影，慢慢变得
越来越大，走到您面前时更大，其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的，只是因为视觉的关系，
平面镜成像的像和物关于镜面对称，因此人逐渐靠近镜面。像也一定逐渐靠近镜面，人的感觉是“近大远
小”，这是一种视觉效果。
【知识拓展一】平面镜成像规律探究方法
探究平面镜成像的科学方法：在做平面镜成像的实验中，用玻璃板代替平面镜是因为平面镜成的像是
虚像，无法用光屏承接，我们用未点燃的蜡烛去代替像的原因是因为像是虚像，我们没有办法确定它在哪
里，用蜡烛与像重合，也就确定了像的大小及位置，我们这样确定像凭的是视觉效果相同，这种方法叫等
效替代或等效代换。
【知识拓展二】小孔成像与平面镜成像的区别
小孔成像及平面镜成像的区别【知识拓展三】用对称法解答平面镜作图问题
对称思想作为一种科学研究思想，应用于平面镜解题时，可启发直觉思维，使许多问题不必进行全面
周全的论述，借助于对称性即可直接做出判断。
平面镜的成像特点是：像和物的大小相等；它们到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直。
像和物关于平面镜是对称的，这种对称性广泛地应用在了平面镜作图上。如图所示，是关于平面镜成像的
几个变式。不管物体如何复杂，平面镜位置如何变化，还是考查角度如何变化，但有一条始终不变，那就
是像和物的“对称性”。
【对点练习 1】小明站在穿衣镜前 3m 处，以 1m/s 的速度匀速靠近穿衣镜，下列说法正确的是（ ）。
A．穿衣镜中小明的像逐渐变小；
B．以穿衣镜为参照物小明总是静止的；
C．穿衣镜中小明的像是虚像；
D．2s后小明走的距离是1m
【答案】C。
【解析】A、平面镜所成的像是与物体等大的，故A错误；
B、小明站在穿衣镜前3m处，以1m/s的速度匀速靠近穿衣镜，以穿衣镜为参照物小明与平面镜之间有
位置的变化，小明是运动的，故B错误；
C、平面镜所成的像是与物体等大的虚像，故C正确；
D、2s后小明走的距离：s＝vt＝1m/s×2s＝2m，故D错误；故选：C。
【对点练习2】如图是“探究平面镜成像时像与物的关系“的装置。在水平桌面上铺一张白纸，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，一支完全相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后
面移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。
（1）在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，此操作目
的是 。
（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （选填“A”或“B”）这一侧观察，某同学无论
怎样调节蜡烛B，发现都不能与蜡烛A的像重合，发生这种现象的原因可能是 。
（3）实验中，如果把蜡烛A远离平面镜，看到的像会 （选填“远离”或“靠近”），像的大小
（填“变大”，“不变”或“变小”）。
（4）若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像，进一步的操作是 。
【答案】（1）便于确定像的位置和比较像与物体的大小；（2）A；玻璃板没有竖直放置；（3）远离；
不变；（4）把蜡烛B取走，光屏放在蜡烛B的位置上，看光屏上是否有蜡烛A的像，光屏上如果没有，说
明平面镜成虚像。
【解析】（1）在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，
此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小；
（2）平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，
故眼睛在A蜡烛所在这一侧；
如果玻璃板没有竖直放置，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。
（3）因平面镜成像的特点是物距与像距相等，且大小相等，使蜡烛A离玻璃板远一些，它的像会远离玻璃板；物体不变，物体的像和物体大小相等，所以像的大小不变。
（4）为了验证平面镜成虚像，可以把蜡烛B取走，光屏放在蜡烛B的位置上，看光屏上是否有蜡烛A
的像，光屏上如果没有，说明平面镜成虚像。
故答案为：（1）便于确定像的位置和比较像与物体的大小；（2）A；玻璃板没有竖直放置；（3）远
离；不变；（4）把蜡烛B取走，光屏放在蜡烛B的位置上，看光屏上是否有蜡烛A的像，光屏上如果没有，
说明平面镜成虚像。
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图所示，镜前竖直插两根大头针 a和b，观察a和b的像重叠在一起的情形，其眼睛应放在
（ ）。
A．通过a、b的直线上 B．通过a、b像的直线上
C．通过a垂直于镜面的直线上 D．通过b垂直于镜面的直线上
【答案】B。
【解析】当a、b两大头针反射的光线在同一条直线上时，它们在平面镜中的像点也在同一条直线上，
所以人眼应在以ba为入射光线的反射光线方向观察大头针，如下图所示：所以眼睛应在通过a、b像的直
线上观察大头针。
2.两平面镜OM 、OM 之间夹角为θ，入射光跟平面镜OM 平行，经两个镜面两次反射后，出射光跟OM
1 2 2 1
平行，如图所示，那么此θ角应为（ ）。A．30° B．45° C．60° D．75°
【答案】C。
【解析】因为入射光跟平面镜OM 平行，出射光跟OM 平行，如图所示，
2 1
AB∥OM，CD∥OM，则∠1=θ，∠4=θ
2 1
根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以反射光线和平面镜的夹角等于入射光线和平面镜的夹角，
即：∠2=∠1=θ，∠3=∠4=θ，
所以△BOC为等边三角形，所以θ=60°。
3.如图，平面镜上方有一发亮点S，SO为入射光线，下图中对于其反射光线OC的作图过程，正确规范
的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】C。
【解析】作出物点S的像点S′，连接CS′，与镜面的交点为入射点O，再连接SA，画上箭头，如下
图所示：
A图中，反射光线方向错误；B图反射光线没有画上箭头，D图中S′O应该是虚线，因此只有C图正确。
4.下列图中平面镜成像正确的是（ ）。【答案】A。
【解析】由平面镜成像规律可知像和物关于平面镜对称，我们可以选取“F”上几个特殊点，用刻度
尺去找到其关于镜面对称点。也可将像将“F”沿镜面这条线对折，能重合的就是正确答案。
5.当你在竖直放置的平面镜前用右手写字，且正在往右移动笔时，镜中的像正在 ( )。
A．用右手写字，往左边移动笔 B．用右手写字，往右边移动笔
C．用左手写字，往左边移动笔 D．用左手写字，往右边移动笔
【答案】C。
【解析】平面镜所成的像和物体关于镜面对称，所以人和像面对面，人用右手，像用左手，像的左手
相对于像向左移动。
6.如图是人眼看见A物体在平面镜中的像A′的示意图，请确定物体A的位置并画出入射光线。
【解析】根据平面镜成像特点，作像A′关于平面镜的对称点A，连接AO画上箭头，AO即为入射光线。
如图所示：
7.如图是某同学探究平面镜成像特点的实验装置。实验前该同学事先设计了实验方案，请你帮他填写
完整：(1)实验要选取_______(选填“相同”或“不同”)的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的
_______关系。
(2)要想取得较好的实验效果，实验最好选择在_______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。实
验中所用的玻璃板越_______(选填“厚”或“薄”)越好。
(3)他认为把玻璃板放在方格纸上进行比较好，主要优点在于便于测量物与像到_______的距离。
(4)实验中他用白纸做屏幕放在所看到的蜡烛的像的位置，然后在玻璃板后侧直接观察白纸，结果
_______(选填“能”或“不能”)看到像，从而知道平面镜所成的像是_______像。
(5)在玻璃板前点燃蜡烛，然后用另外一支未点燃的蜡烛在玻璃板后来回移动，找到像的位置后，测
量记录实验数据如表一，其中第二次测量数据是由于测量_______(选填“错误”或“误差”)造成的，据
表一可得出的结论是______________。
【答案】(1)相同大小(2)较暗薄(3)镜面(4)不能；虚(5)误差物和像到镜面的距离相等(物距等于像
距)。
【解析】(1)研究平面镜成像的特点时选用相同大小的蜡烛，不燃烧的蜡烛与像如果重合，则说明像
和物大小相等。
(2)较暗环境中烛焰的像更明显。
(3)方格纸上找到像和物的位置，方便看出像和物到镜面的距离。
(4)平面镜成的像是由于光的反射形成的虚像，不能成在光屏上。(5)13.5 cm和13.4 cm相差很小，
是读数时出现的误差。
题组B 能力提升练
1．关于做探究平面镜成像实验，下列说法正确的是（ ）。
A．实验中所成的像可用光屏承接；B．实验中所成像的大小会随物体位置的改变而改变；
C．该实验需要选择两支大小相同的蜡烛；
D．多次进行实验，主要是为了减小测量误差
【答案】C。
【解答】解：A、平面镜成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，故A错误；
B、平面镜成像与成像物体大小相等，像的大小不会随物体位置的改变而改变，故B错误；
C、选择相同的两个蜡烛，这是为了便于比较物像的大小关系，故C正确；
D、为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论，要进行多次实验。故D错误；故选：C。
2.舞蹈演员站在竖直放置的平面镜前，她到镜面的距离是0.5m。则她在镜中的像是（ ）。
A. 实像，像到镜面的距离是1m B. 虚像，像到镜面的距离是1m
C. 实像，像到镜面的距离是0.5m D. 虚像，像到镜面的距离是0.5m
【答案】D。
【解析】平面镜成的像是虚像，平面镜所成的像与物到镜面的距离相等，她到镜面的距离是0.5m，像
到镜面的距离是0.5m。故选D。
3．如图所示，是小明探究平面镜成像的实验装置。实验时，在竖立的玻璃板前12cm处放一支点燃的
蜡烛A，烛焰高6cm，在玻璃板的后面出现A的像，他再取一支未点燃的同样的蜡烛B放在像处，发现B与
A的像完全重合，则蜡烛B到玻璃板的距离为 cm。为了使像看起来更清晰，实验最好在
的环境中进行。（选填“较亮”或“较暗”）
【答案】12；较暗。
【解析】平面镜所成的像与物体到镜面距离相等，实验时，在竖立的玻璃板前12cm处放一支点燃的蜡
烛A，再取一支未点燃的同样的蜡烛B放在像处，发现B与A的像完全重合，则蜡烛B到玻璃板的距离为
12cm；
点燃的蜡烛是成像物体，比较亮，环境越黑暗，蜡烛和环境的对比度越大，蜡烛成像越清晰。
4.某同学在探究“平面镜成像的特点”的实验中，选用了两只同样的蜡烛，玻璃板等器材。
（1）实验时，取一支点燃的蜡烛A作为研究对象，另一支蜡烛B的作用是 ；某同
学发现看到蜡烛A的像不清晰，于是他将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度．他这样做 （填“能”
或“不能”）使看到的像更清晰。（2）请在下图中画出一条眼睛能看到蜡烛S点的像S′的光路图。
【答案】（1）确定像的位置和比较像的大小；不能（2）如下图所示。
【解析】（1）在实验中，用一支相同的蜡烛放在玻璃板的另一侧，是为了确定像的位置和比较像的
大小。
若将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，更不容易发生反射，所以像会更不清晰。
（2）s′是s点的像，看到s′是因为看到了由s点发出的光线，经平面发射后的反射光线。如图所
示
5.“照镜子，正衣冠”。小红站在平面镜前0.3m处，她的像离她 m．利用自制简易潜望镜可以
观察到高处的物体是利用了平面镜可以 。
【答案】0.6；改变光路。
【解析】因平面镜成像时物距与像距相等，小红站在平面镜前0.3m处，此时物距为0.3m，则像距也
为0.3m，她的像离她0.6m；
简易潜望镜就是由两块平面镜组成，主要是利用了平面镜可以改变光路。
故答案为：0.6；改变光路。
6.小明站在竖直的平面镜前1.5m处时，他与镜中像的距离是______m。若小明身高170cm，当他以
0.1m/s的速度缓慢向平面镜走近时，他在镜中像的高度将______（选填“大于”“小于”或“等于”）
170cm，所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。
【答案】(1)3.0m；(2)等于；(3)虚像。
【解析】根据平面镜所成的像是正立、等大、对称的虚像；所以小明站在竖直的平面镜前1.5m处时，
他与镜中像的距离是3.0m，小明身高170cm，不管他怎么运动，他在镜中所成的像与他等大，像的高度也
为170cm，平面镜所成的像是虚像。7.作出图中物体AB在平面镜中的像A′B′。
【解析】①作A点关于镜面的对称点A′；（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符
号）
②作B点关于镜面的对称点B′；
③用虚线连接A′B′，A′B′就是AB在平面镜中的像。如图所示：
8.在“探究平面镜成像的特点”实验中，实验装置图如图所示。
（1）在桌面上铺一张坐标纸，纸上竖立一块 （选填“5mm”或“2mm”）厚的玻璃板作为平面
镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；
（2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，用一张白纸作为光屏去
承接这个像，发现白纸上找不到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是 像；再拿一支外形相同但不点燃
的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟A的像完全重合，这个位置就是A的像的位置，在
纸上记下这两个位置，实验中选择两支完全相同的蜡烛的目的是 ；
（3）比较蜡烛和它的像到玻璃板的格子数，并记录下来，移动蜡烛A，重复实验，可以得到结论：像
和物体到平面镜的距离 ；像和物体的连线与镜面 。
【答案】（1）2mm；（2）虚；便于比较像和物的大小关系相等；（3）相等；垂直。
【解析】（1）玻璃板的两个表面都会发生光的反射而成像，如果玻璃板很薄，所成的两个像基本重
合，对实验影响很小，所以应该选薄玻璃板。
（2）白纸不能承接像，说明平面镜所成的像是虚像。
选择两支完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系。
（3）可以得到结论：像和物体到平面镜的距离相等。
平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直。故答案为：（1）2mm；（2）虚；便于比较像和物的大小关系相等；（3）相等；垂直。
题组C 培优拔尖练
1.（2021·岳阳）如图是用墨水成像观看日食的情景。在容器中装上黑墨水放在太阳下，通过水面可
看到太阳的像。关于成像原理和成像特点，正确的是（ ）。
A．平静的水面可以看做是平面镜；
B．这个像是光的折射形成的；
C．这个像是实像；
D．这个像比太阳小
【答案】A。
【解析】AB、平静的水面相当于平面镜，这样就能通过水盆观看日食，是因为阳光在物体表面发生反
射而进入我们的眼睛，故A正确。
B、平面镜成像，属于光的反射原理，即这个像是光的反射形成的，故B错误；
CD、由平面镜成像特点可知，这个像是与太阳等大的虚像，故CD错误。故选：A。
2.（2021·郴州）如图乙所示，物体AB放置在平面镜MN前。请根据平面镜成像的特点画出物体AB在
平面镜MN中所成的像，井保留作图痕迹_______。
【解析】平面镜成的像和物关于平面镜对称，成虚像。过A点作平面镜的垂线，找到A的像点，再过
B点作平面镜的垂线，找到B的像点，用虚线连接两个像点即物体AB在平面镜中所成的像。如图所示：3．（2021·十堰）小红利用如图装置“探究平面镜成像特点”的实验： （1）实验中她选择用透明
薄玻璃板代替平面镜是为了 。
（2）她多次改变蜡烛 A 的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平
面 镜 。
（3）她将光屏放在蜡烛 B 的位置上，在光屏上没有看到蜡烛 A 的像，这是因为平面镜成
。
【答案】（1）便于确定像的位置；（2）对称；（3）虚像。
【解析】1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另
一个 物体，便于确定像的位置； （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 成的像与物关于平面镜对称； （3）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，所以光屏放在蜡烛 B 的位置上，在光屏 上没有看到蜡烛 A 的
像。
故答案为：（1）便于确定像的位置；（2）对称；（3）虚像。
4．（2021·衡阳）如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作：
（1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON
两侧的∠i和∠r，得到的结论是反射角 入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
（2）如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看
不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线 同一平面内（选填“在”或“不在”）；
（3）使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线 （选填“靠近”或“远离”）法线；
（4）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现
象中， ；
（5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸
板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折，如图丁
所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线 （选填“平
行”或“不平行”），根据你所学的知识判断，漫反射 （选填“遵循”、“不遵循”）光的反射
定律。
【答案】（1）等于；（2）在；（3）靠近；（4）光路是可逆的；（5）不平行；遵循。
【解析】（1）改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量 ON两侧的∠i和∠r，会发
现反射角等于入射角；
（2）如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时，在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入
射光线和法线在同一平面内。此时，反射光依然存在；
（3）若将入射光线逐渐靠近法线ON，则入射角减小，反射角等于入射角，所以反射光线也靠近法线；
（4）由让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出可知，将反射光线改为入射
光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的；
（5）随后将纸板随意弯折，根据图丁可知，会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射
点上时，反射光线不平行，但漫反射仍然遵循光的反射定律。
