【导学案】4.2《平面镜成像》01

年级八年级学科物理版本上海科技版课程标题第四章第二节平面镜成像一、考点突破：知识点要求学习目标平面镜成像特点知道知道平面镜成像特点；实像与虚像理解理解平面镜成虚像；理解虚像是怎样形成的；平面镜成像应用理解理解日常生活中平面镜成像的现象。

二、重难点提示：重点：平面镜成像特点。

难点：1. 对虚像的理解；2. 平面镜作图。

知识梳理：一、知识脉络图二、知识点拨（一）平面镜成像1. 平面镜成像的原理：光的反射思考1：人眼是怎样确定物体的？分析：有光射入人眼，人眼沿光线的逆方向确定物体的存在及位置。

思考2：人眼是怎样看见平面镜中的像的？分析：如图所示，我们取烛焰上的一点 S来研究，S点会发出很多光线，其中有一部分经平面镜反射进入人眼。

因为人眼总是感觉光沿直线传播，所以人逆着反射光线看过去，感到光线是由'S点发出的，'S就是S点在平面镜中的像点。

烛焰上的其他点与S点一样，在镜后也有一个像点，无数的像点便组成了烛焰的像。

注意：平面镜所成的像是虚像，所谓虚像，即它不是由实际光线会聚而成，而是由反射光线的反向延长线相交而形成。

2. 实验探究：探究平面镜成像的特点提出问题：站在镜子前面时，总能看到自己的像，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：物体越近，成像越近；物体越远，成像越远；像与物体大小相等，离镜面的距离相等……设计并进行实验：①如图所示，在桌面上铺一张大纸，纸上竖直立一块薄玻璃板，作为平面镜。

在纸上记下平面镜的位置。

把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。

再拿一支没有点燃的同样的蜡烛，在玻璃板后面竖立着移动，直到看上去跟前面那支蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那支蜡烛关于平面镜形成的像的位置。

在纸上记下这两个位置。

实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。

②移动点燃的蜡烛，重做实验。

③用直线把每次实验中蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量它们到平面镜的距离。

④把一个光屏放在像的位置，从侧面观察在光屏上会不会出现一个像。

序号像与物体的大小关系物体到平面镜的距离(单位：cm)像到平面镜的距离(单位：cm)像和物体的连线与平面镜的关系正立还是倒立实像还是虚像1 相等10 10 垂直正立虚像2 相等20 20 垂直正立虚像3 相等25 25 垂直正立虚像体对于平面镜是对称的。

说明：（l）实验中要使用半透明的薄玻璃板，一是容易确定像的位置，二是可以排除玻璃板前、后两个反射面形成重像的干扰。

（2）玻璃板要与桌面垂直，便于测量像与物体到平面镜的距离。

（3）应在光线较暗的室内进行实验，可以较清楚地看到镜中的像。

注意：平面镜成像的大小总是与物体的大小相等，而与镜面的大小或物体离镜面的距离无关。

思考：为什么离镜子越远，会感觉到所成的像越小？是不是像比物体小？分析：这是人的视觉造成的，同一个物体离我们越远，我们的眼睛对物体的边缘所张的视角就越小，也就感觉物体越小。

我们离平面镜越远，感觉到所成的像越小，就是这个道理，事实上平面镜所成的像总是与物体的大小相等。

（二）虚像与实像像光线光屏是否承接人是否看到实像实际光线会聚而成是是虚像实际光线的反向延长线相交而成否是它们的不同点是：实像可以成在光屏上，如小孔成像，照相机成像、幻灯机成像均是实像；而平面镜成像，放大镜成像均是虚像。

实像由实际的光线会聚而成，而虚像则是由发散的反射光线或折射光线的反向延长线相交而形成。

（三）平面镜成像作图法——对称法由平面镜成像特点知，物体在平面镜中的像与物体关于镜面对称，根据这一对称关系，可以作出物体在平面镜中的像。

如图所示，用MN表示平面镜，用AB表示镜前的物体。

要作出AB在平面镜MN中的像，可以从A向镜面作垂线（垂足为O），然后量出AO的长度，再在垂线上截取'OA，使'OA＝OA，'A就是物体上A点的像。

同理，我们可以作出物体上其他各点（例如B点）的像。

连接'A'B，最后就能得到整个物体 AB在平面镜中的像'A'B。

（四）应用1. 平面镜成像的应用人对着镜子梳妆，舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势，利用平面镜扩大视野等。

宝宝照镜子舞蹈演员矫正身姿第一步：画垂线第二步：标直角第三步：找等距第四步：标符号第五步：画虚像扩大视野检测视力2. 利用平面镜改变光的传播路线平面镜作为反光镜，可用在某些光学仪器和医疗诊断设备中，军事上的潜望镜也是利用平面镜改变光路的特点来观察敌情的。

潜望镜牙医用的平面镜3. “光污染”（五）凸面镜和凹面镜凹面镜应用：会聚光线点燃奥运圣火装置手电筒的反光装置相当于凹面镜，有了它，射出的光接近于平行光凸面镜应用：扩大视野范围街头拐弯处的反光镜汽车后视镜典型例题：知识点1：平面镜成像特点例题1 一人身高1.8m，站在水池旁边，已知池水深2m，水面离岸的高度为1.5m，则他头顶的像到水面的距离为（）A. 1.8mB. 2mC. 3.3mD. 3.5m思路导航：题中水面离岸的高度为1.5m，该人身高1.8m，则其头顶到水面的距离是1.5m+1.8m＝3.3m，结合平面镜成像特点：像与物到平面镜的距离相等，则他头顶的像到水面的距离为3.3m。

答案：C例题2 如图所示是四位同学画出的物体abc在平面镜中的像。

其中正确的是（）思路导航：观察或者测量物体abc的三个端点a、b、c在平面镜中所成的像a′、b′、c′。

看它们是否分别满足平面镜的成像特点，同时注意虚像要用虚线表示。

答案：C点评：解答这类题目的知识依据是平面镜的成像特点。

例题3 根据平面镜成像特点，在下图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A B''。

思路导航：平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等，且连线与平面镜垂直，即像和物体关于平面镜对称，所以先作A、B关于平面镜的对称点A′B′，然后连接A′B′即是物体的像。

答案：如图所示。

注意：因所成像为虚像，一定用虚线表示。

例题4 从平面镜中看到一台石英钟指针的位置如图所示，此刻石英钟的实际读数是（）A. 2：25B. 2：35C. 9：25D. 9：35思路导航：根据平面镜成像的特点，像与物上下不颠倒，只是左右互换即可求解。

答案：C点评：方法一：把图翻过来，从纸的背面看图，此时的读数就是石英钟的正常时间值；方法二：用12：00减去所看到的数值，即为石英钟的正常时间值，若用12：00减去所看到的数值的差为负数时，则换用24：00来减。

随堂练习1：平面镜成像的大小决定于（）A. 平面镜的大小B. 物体离平面镜的距离C. 物体本身的大小D. 与以上三种因素都有关系思路导航：平面镜成像的特点之一：像与物体大小相同，故平面镜所成像的大小仅决定于物体本身的大小，与平面镜的大小及物距、像距的大小均无关。

答案：C随堂练习2：小轿车前的挡风玻璃不竖直安装的主要原因是（）A. 避免噪声B. 尽可能避免因为平面镜成像而造成不安全因素C. 为了造型美观D. 防止挡风玻璃震碎思路导航：平面镜成的像和物体是关于平面镜对称的，一旦竖直安装挡风玻璃，就不容易区分车中的人和车外的人。

答案：B随堂练习3：白天在室内照镜子，如果门窗朝南开，为了较清晰地看到自己的面容，镜子的反射面应（）A. 朝南B. 朝北C. 朝东D. 朝西思路导航：为了较清楚地看到自己的面容，应使镜中的像亮度增加，根据平面镜成像的原理，镜中的像是物体漫反射的光经过平面镜反射形成的。

为了增强像的亮度，应增加镜前物体的亮度（即有较多的光线射向人脸）。

根据本题题意，窗户朝南开，只有人脸向南才能有较多的光线射向人脸，人脸向南，镜子的正面只有朝北才行。

答案：B点评：进入物理情景，分析物理过程，利用物理知识解决实际问题是解物理问题的常见思路。

清晰→亮度高→光线强→面部朝门窗→镜面朝北。

知识点2：探究实验：研究平面镜成像的特点例题1 在“研究平面镜成像特点”时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜，如图所示是这位同学做完实验后在白纸上留下的记录，其中M 、N 是他实验时画出的玻璃板的位置，A 、B 是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置。

A B ''、分别是他找到的蜡烛的像的位置。

（1）用玻璃板代替平面镜的目的是什么？（2）根据该同学在白纸上留下的实验记录，能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论？为什么？ （3）在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是什么？ 思路导航：点燃的蜡烛可以在玻璃面上成像；又因为玻璃具有透光性，在玻璃的另一侧不仅可以看到像，还可以看到另一支蜡烛，这样便于移动蜡烛，使它与点燃的蜡烛的像重合，以确定蜡烛的像的位置，本次实验中像和物到镜面的距离一次相等另一次不等，不能总结出“像和物到镜面的距离相等”的结论，出现两个像的原因是玻璃有一定的厚度，玻璃的两个表面都成像。

答案：（1）容易确定像的位置；（2）不能，因为两次实验记录的像和物到玻璃的距离，一次相等一次不相等，没有共同特点；（3）玻璃有一定的厚度，玻璃的两个表面都能反射光线，并分别成像。

点评：本题是探究平面镜成像规律中遇到的实际问题，要求我们在探究过程中善于观察并从中发现问题、认真思考，不放过实验中遇到的任何问题，提高自己的探究能力。

例题2 在“探究平面镜成像特点”的活动中：（1）实验室提供了如下器材：①厚为2mm 的茶色玻璃；②厚为5 mm 的透明玻璃；③直尺；④光屏；⑤两支相同的蜡烛；⑥火柴。

探究活动中应选用的玻璃板是 。

（填序号）。

（2）如图所示，点燃蜡烛A ，在玻璃板的另一侧慢慢移动蜡烛B ，直到与蜡烛A 的像_________为止，证明像与物的大小相同。

（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 ，证明平面镜所成的像是虚像。

思路导航：（1）在探究平面镜成像的实验中，我们用玻璃板代替平面镜，对玻璃板的要求是：表面光滑平整，厚度比较薄，最好是半透明（如茶色）的，故应选用的玻璃板是①；（2）A 、B 是两支完全相同的蜡烛，当蜡烛 B 与蜡烛 A 完全重合时，证明像与物的大小相同；（3）虚像不能成在光屏上，因此只要在蜡烛B 的原位置放一光屏，发现在光屏上接收不到像，则可说明平面镜成的像是虚像。

答案：（1）①（2）重合（3）不能接收到像（看不到像）例题3 测大树的高度。

请你设计一个方案：用一个平面镜和一把皮卷尺测量出一棵大树的高度，要求画图说明，并写出树高的计算公式。

思路导航：用皮卷尺直接测量大树的高度不现实，我们可以利用树顶漫反射的光线经水平放置的平面镜反射后射入人眼，和相似三角形对应边成比例得出树的高度。

用易测出的量导出不易测出的量。

答案：测量步骤：（1）先用卷尺测出人眼到地面的高度；（2）把一块平面镜放在水平地面上（如图所示），用卷尺测出镜子到大树的距离BO ；（3）人在地面上后退或前进适当距离，直到可从镜子中刚好看到树顶的像，记下人的位置D ，测出人到镜子的距离OD 。