专题4.3 平面镜成像-2020届初中物理同步讲义(1)

第四章光现象
第3节平面镜成像
一、平面镜成像的特点
平面镜成像的特点：像是________像，像和物关于_________对称，像和物的大小相等，像和物对应的点的连线和镜面垂直，像到镜面的距离和物到镜面的距离相等；像和物上下相同，左右相反（镜中人的左手是人的_________，看镜子中的钟的时间要看纸张的反面，物体远离、靠近镜面像的__________，但亦要随着远离、靠近镜面相同的距离，对人是2倍距离）。

二、平面镜成像的原因
物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有_________而是发散的，这些光线的反向延长线（画时用虚线）相交成的_________，不能呈现在光屏上，只能通过人眼观察到，故称为_________像（不是由实际光线会聚而成的）。

平面镜成像的原因：光的反射；其应用：成像和改变光路。

三、凸面镜和凹面镜
（1）凸面镜能使平行光_________，从而扩大_________。

（汽车的后视镜、街头或盘山公路的拐弯处的反光镜）
（2）凹面镜能使平行光_________于一点。

（手电筒的反光碗、太阳灶）
虚镜面右手大小不变
会聚像虚
发散视野会聚
一、平面镜成像
（1）平面镜成像的特点
探究过程：实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置；用两支完全相同蜡烛的目的是便于比较像与物的大小。

学&科网
注意，玻璃板要与水平面垂直，否则找不到像。

成像特点：平面镜成的像是虚像，像和物体大小相等，平面镜所成的像和物体到镜面的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。

对称规律：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。

注意：像的大小只与物体的大小有关，而与物体到平面镜的距离无关；同理，像到平面镜的距离只与物体到平面镜的距离有关。

说明：根据平面镜成像的特点“像与物体关于平面镜对称”我们可以通过找对称点的方法来作平面镜成的像。

（2）平面镜成虚像
原理：平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的虚像。

（3）平面镜的应用
一是利用平面镜成像，如穿衣镜；二是利用平面镜能够改变光的传播方向，如潜望镜。

【例题1】清澈平静的湖面上空，一只小燕子正向下俯冲捕食，下列说法正确的是
A．小燕子在湖水中的像是由光的反射形成的
B．小燕子在湖水中的像是由光的直线传播形成的
C．俯冲过程中，小燕子在湖水中的像越来越大
D．俯冲过程中，小燕子在湖水中的像越来越小
参考答案：A
试题解析：小燕子在湖水中的像属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A正确，B错误。

平面镜所成的像与物大小相等，所以俯冲过程中，小燕子在湖水中的像大小不变，CD错误。

故选A。

二、有关平面镜的作图题
（1）利用平面镜成像的特点作图：
（2）利用光的反射定律作图：
①入射光线一定通过发光点，两条入射光线的交点就是发光点。

②反射光线的反向延长线一定要通过像点，则两条反射光线反向延长线的交点就是像点。

【例题2】画出发光点S发出的光线经平面镜反射后过图中P点的光路图。

参考答案：
试题解析：先作出电光源S关于平面镜的对称点S′，连接S′P交平面镜于点O，连接SO作出入射光线，沿OP画出反射光线，如答案图所示。

三、平面镜成像动态问题分析
【例题3】如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是
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，铅笔像的大小不改变
D．若铅笔任意旋转一个角度，铅笔与它的像始终平行
参考答案：C
试题解析：平面镜所成的像与物体大小相等，像的大小与物体到镜面的距离无关，铅笔水平向右移动时，它的像大小将不变，故A错误。

平面镜竖直向上移动时，铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的，故像的位置不变，B错误。

像的大小与物体相等，故若改用一块较小的平面镜，铅笔像的大小将不变，故C正确。

像与物关于镜面对称，若铅笔任意旋转一个角度，铅笔与它的像不会始终平行，故D错误。

故选C。

四、探究平面镜成像规律实验
解答此类题需要明确以下几点：
1．利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置。

2．蜡烛M与N大小相等，蜡烛N与蜡烛M的像完全重合说明了蜡烛和它的像大小相等。

3．平面镜成的像是虚像，在玻璃板前蜡烛M这一侧不同的位置观察才能看到蜡烛的像。

4．玻璃板有两个反射面，每一个反射面都能成像。

学科*网
5．除了探究像与物的大小关系外，还要探究像与物的连线是否垂直，像与物到平面镜的距离相等，据此分析接下来的实验操作步骤。

【例题4】如图，在“探究平面镜成像特点”的实验中如图甲所示，小林同学设计了下列实验步骤：
A．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，在纸上记录玻璃板的位置。

B．拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那只蜡烛的像______，在纸上记下该蜡烛的位置。

C．用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到平面镜的距离。

D．改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置。

E．点燃蜡烛A放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置。

（1）请将步骤B补充完整：__________。

（2）以上实验步骤，合理的顺序是___________________。

（填写实验步骤前的字母）
（3）步骤D的实验目的是____________________________________________。

（4）如果玻璃板没有竖直放置，如图乙所示，在实验中会出现的现象是__________________________。

参考答案：（1）完全重合（2）AEBDC （3）多次实验，便于得出普遍规律（4）蜡烛B与A的像不能重合
试题解析：（1）拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那只蜡烛的像完全重合，在纸上记下该蜡烛的位置。

（2）在“探究平面镜成像特点”的实验中，根据实验目的，实验步骤ABCDE的合理顺序为：AEBDC。

（3）步骤D的实验目的是多次实验，便于得出普遍规律。

（4）平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，在实验中会出现的现象是蜡烛B与A的像不能重合。

1．在鞋店试穿新鞋时，小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”，看不到镜中自己脚上的新鞋。

小明做一下动作，能够让他看到镜中自己脚上的一只鞋或者两只鞋的是
A．站在原地下蹲
B．保持直立靠近“试鞋镜”
C．站在原地竖直向上提起一只脚
D．保持直立远离“试鞋镜”
2．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
3．小珍站在竖立的平面镜前，看到自己灿烂的“笑脸”，小刚拿一块与平面镜一样大小的不透明的硬纸板平行放置在平面镜之后，在平面镜前刚好看不到硬纸板，现在
A．小珍看不到自己的“笑脸”
B．小珍一样看到自己灿烂的“笑脸”
C．小珍看到的“笑脸”变模糊了
D．小刚在硬纸板上看到了小珍的“笑脸”
4．某同学在大街上从平面镜中看到对面的大型电子钟的显示如图所示，那么实际的时间是
A．21:15 B．21:05
C．20:15 D．20:05
5．如图所示是“猴子捞月”的寓言故事，猴子看到井中有一个月亮，以为月亮掉进水中了，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．和天上的月亮到水面的距离相等
B．井有多深，月亮就有多深
C．月亮就在水的表面上
D．和猴子眼睛到水面的距离相等
6．李政紧贴平面镜，当他以0.5 m/s的速度远离平面镜运动4 s后，他的像到平面镜的距离为_______m，像的大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。

7．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B 总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离______（选填“有关”或“无关”）。

过了一段时间，蜡烛A变短则A的像的大小将________。

8．如图所示，平面镜前有一个点光源S，在S与平面镜之间有一块不透明的挡板P，点光源S在平面镜中________成像（选填“能”或“不能”），原因是________________________。

9．不久，汽车到达了位于惠州市中心的西湖，刘星眼中的西湖风景美丽，湖畔垂柳成荫，水面倒影如镜。

从物理学的角度看，“垂柳成荫”是由于光的_______________形成的，“倒影如镜”是出光的__________所形成的岸边柳树的_________（填“实像”或“虚像”）。

10．G20杭州峰会朝间，晚会“最忆是杭州”美轮美奂。

如图，远处的激光束看上去是直的，这是因为______________________；扇形光电背景与水中倒影完美结合，这是光的__________现象，成的是等大的_________（实/虚）像。

11．小汽车的挡风玻璃做成倾斜的，目的是使车内物体通过挡风玻璃所成的像在车窗的_____（填“上方”、“下方”），不致影响司机观察情况；而大型货车的挡风玻璃不太倾斜，这是车内物体所成的像尽管在司机的_____，但由于________，人观察路面是俯视的，并不影响司机观察路况。

12．舞蹈教室有一面非常大的平面镜，如图。

小妍同学在教室内排练舞蹈，当老师从外面进入到图示位置时，即使隔着木屏风，她也能从平面镜看到小妍，请作出成像光路图（老师和小妍的位置用“。

”表示）。

13．如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

下列有关该实验的说法，正确的是
A．选择大小相等的蜡烛A、B是为了比较像距与物距的关系
B．为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行
C．把光屏放在玻璃板后像所在位置，像会成在光屏上
D．将蜡烛A远离玻璃板，像会变小学，科网
14．如图所示，符合平面镜成像特点的是
A．B．C．D．
15．检查视力时，要求眼睛与视力表相距5 m，实际中为了节约空间，常按图所示的方式，让被检查者面对平面镜而坐，身后是视力表，让被测者识别视力表在平面镜里的像，若人距平面镜2 m，那么视力表与平面镜的距离应是
A．2 m B．3 m C．4 m D．5 m
16．一平面镜如图所示放置，镜面与水平面夹角45°。

一个小球沿着水平面向着镜面减速运动，下列关于小球的像的运动描述，正确的是
A．沿镜面向下减速运动
B．沿竖直向下方向减速运动
C．垂直镜面加速运动
D．垂直镜面减速运动
17．如图所示，蜡烛甲放在A位置，当蜡烛乙放在__________位置时（选填“a”、“b”“c”或“d”），可以看到蜡烛乙与蜡烛甲的像重合。

将蜡烛由A位置移到B位置，它的像__________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

18．小明在研究平面镜成像的特点时，玻璃板与水平桌面不垂直，如图乙所示，则会对实验操作产生的影响是_____________________；改正后，测得点燃的蜡烛A到玻璃板的距离为10 cm，如图甲所示，把另一支没有点燃的完全相同的蜡烛B方在玻璃板后10 cm处左右移动，才可能使B与A的像完全重合。

实验中选择完全相同的蜡烛是为了____________________________。

19．小红同学在做“观察平面镜成像”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。

在此实验中：
（1）为便于观察，该实验最好在_________（选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行。

（2）小红选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______________________。

（3）直尺的作用是便于比较像与物到镜面的_________的关系。

（4）两段相同的蜡烛是为了比较像与物_________的关系。

调节蜡烛B的位置，直到与____________，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置。

（5）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的是_______（选填“实”或“虚”）像。

（6）小阳同学测出某次前面高为8 cm的蜡烛离平面镜10 cm，则此时镜中的像离前面蜡烛_______cm；
接下来他将前面蜡烛靠近平面镜6 cm，此时镜中的像高_________cm。

（不考虑蜡烛烧短）
20．（2018·扬州）平面镜成像实验中，以下说法正确的是
A．用光屏可以呈现虚像
B．用玻璃板代替平面镜便于确定像的位置
C．平面镜所成像的大小与物到平面镜的距离有关
D．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关
21．（2018·温州）如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图。

下列能改变像位置的是
A．竖直上移玩具鸟B．竖直下移平面镜
C．人向平面镜靠近D．像与镜间放一木板
22．（2018·荆州）关于平面镜成像特点及其实验探究，下列说法不正确的是
A．物体距平面镜越近所成的像越大
B．将蜡烛靠近玻璃板的同时像也将靠近玻璃板
C．做多次实验是为了避免实验结果的偶然性
D．使用光屏是为了探究平面镜所成像的虚实
23．（2018·攀枝花）如图所示，在图中根据平面镜成像特点作出三角形ABC在平面镜中的像。

24．（2018·包头）小明用如图所示装置进行“平面镜成像特点”的实验。

（1）他选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______________________________。

（2）在实验中，把蜡烛放在距离玻璃板30 cm处，它的像到蜡烛的距离是_________cm，当蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小将_________。

（3）小明走近实验楼的自动感应玻璃门时，门自动平移打开，则他在玻璃门中的像将_______（填“随”
或“不随”）门平移。

25．（2018·聊城）如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。

移动点燃的蜡烛，重做多次实验。

（1）实验过程中蜡烛B_________（选填“需要”或“不需要”）点燃。

（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面_________。

（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上_________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。

（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛___________（填“A”或“B”），便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。

学科#网
3．B【解析】由于成的像是虚像，在镜面后放置物体是不影响成像的，故在镜后放一物体并不防碍光的反射，同时也不会防碍成像，所以小珍一样看到自己灿烂的“笑脸”。

故选B。

4．B【解析】根据平面镜成像的特点像和物关于镜面对称可知实际的时间是21:05。

故选B。

5．A【解析】因为平面镜成的像和物到镜面的距离相等，所以可知月亮在水中成的像到水面的距离与月亮到水面的距离相等。

故选A。

6．2 不变
【解析】因为平面镜所成的像和物体到平面镜间距离相等，所以，由李政紧贴平面镜，当他以0.5 m/s 的速度远离平面镜运动4 s后，根据公式s=vt可得，他远离平面镜的距离为s=0.5 m/s×4 s=2 m，此时他与平面镜之间的距离为2 m，所以他的像到平面镜的距离为2 m；因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以像的大小将不会改变。

7．无关变短
【解析】在探究“平面镜成像的特点”实验中，B与A的像完全重合，说明A与A的像大小相同，不论物到镜的距离远还是近都得看到相同的现象，这说明像与物大小与距离无关；由于像与物大小相同，像的大小取决于物的大小，当蜡烛A变短，A的像也变短。

8．能点光源S发出的光能在平面镜上发生镜面反射从而形成虚像
【解析】判断平面镜能否成像，要看发出的光线能否照射到镜面上。

如题图，虽然在S与平面镜之间有一块不透明的挡板P，但S发出的光线中一部分还是能照射到镜面上的，所以这时，反射光线的反射延长线能够相交形成S点的虚像。

即点光源S发出的光能在平面镜上发生镜面反射从而形成虚像。

9．直线传播反射虚像
【解析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，柳树的枝叶挡住了光线的传播，所以形成了树荫；平静的水面是一个平面镜，树的倒影属于平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，成的是虚像。

12．
【解析】先作出小妍在平面镜中的像点（对称点），再连接像点与老师眼睛找到与平面镜的交点，此交点为反射点，连接小妍与反射点并标出光的传播方向为入射光线，连接反射点与人眼并标出光的传播方向，如图所示：
13．B【解析】A．选择大小相等的蜡烛A、B是为了比较像与物的大小关系，故A错误；B．因蜡烛是点燃的，所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像，能保证实验效果，故B正确；C．平面镜成的是虚像，因此，把光屏放在玻璃板后像所在位置，像不会成在光屏上，故C错误；D．平面镜所成的像始终与物体的大小相等，因此，将蜡烛A远离玻璃板，像大小不变，故D错误。

故选B。

学科&网
17．b不变
【解析】由平面镜成像特点知道，平面镜所成的像与物体大小相同，且物体到平面镜的距离与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，所以，当蜡烛甲放在A位置，蜡烛乙放在b位置时，可以看到蜡烛乙与蜡烛甲的像重合；当将蜡烛由A位置移到B位置，它的像大小不变。

（3）直尺的作用是便于比较像与物到镜面的距离的关系。

（4）两段相同的蜡烛是为了比较像与物大小的关系。

调节蜡烛B的位置，直到与A的像完全重合，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置。

（5）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，因为平面镜所成的是虚像，所以在光屏上不能承接到蜡烛烛焰的像。

（6）小阳同学测出某次前面高为8 cm的蜡烛离平面镜10 cm，因为平面镜成像时，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，所以此时镜中的像离前面蜡烛的距离为20 cm；接下来他将前面蜡烛靠近平面镜
6 cm，因为平面镜成的像与物体的大小相等，所以此时镜中的像高仍为8 cm。

学/科网
20．B【解析】A、光屏能承接实像，虚像不能承接在光屏上，故A错误；B、由于玻璃板是透明的，所以用玻璃板既能反射光线，又能透射光线的特点，这样可以方便的确定像的位置，故B正确；CD、平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系，故CD错误。

故选B。

21．A【解析】A、竖直上移玩具鸟，玩具鸟相对于平面镜的位置发生变化，因为像和物关于镜面对称所以像的位置也会发生变化，故A正确；B、竖直下移平面镜，C．人向平面镜靠近，D．像与镜间放一木板，这三种情况中鸟的位置没有发生变化，根据像与物关于镜面对称可知像的位置不会发生变化，故BCD都错，A正确。

22．A【解析】平面镜所成的像是与物体等大的虚像，与物体与平面镜的距离无关，A错误；物体与在镜中所成的像与镜面的距离相等，所以蜡烛靠近玻璃板的时候，像也会靠近玻璃板，B正确；做多次实验是
为了避免实验结果的偶然性，C正确；实像能用光屏承接，虚像不能，所以用光屏可以探究平面镜所成像的虚实，D正确；故选A。

23．
【解析】①作A点关于镜面的对称点A′；②作B点关于镜面的对称点B′；③作C点关于镜面的对称点C′；④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像。

作图如下：
24．（1）便于确定像的位置（2）60 不变（3）不随
25．（1）不需要（2）对称（3）不能B
【解析】（1）实验过程中蜡烛B不需要点燃；
（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面对称；
（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像；
（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛B，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。