平面镜成像总结

第三讲平面镜成像

一、知识梳理

1．认识平面镜

（1）平面镜定义：反射面是光滑平面的镜子．

（2）生活实例：如图3-1所示．

图3-1（3）平面镜的符号如图3-1所示：

图3-2 2．平面镜成像的特点研究及结论

实验目的探究平面镜成像规律

实验原理或方法用一块薄平板玻璃的前表面当作平面镜，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到玻璃中有一个蜡烛A的像A’．再用另一支相同的未点燃的蜡烛B放在玻璃后，在玻璃前透过玻璃可以看到蜡烛B．适当移动蜡烛B，就可以从不同角度都看到它和蜡烛A的像A’完全重合，好像蜡烛B 也在燃烧，这样蜡烛A的像A’的位置就可以由蜡烛B实际位置确定了．

实验器材

簿平板玻璃1个；火柴1盒；支架两个；蜡烛（长短不同、粗细不同，

但有两个相同的）；刻度尺、白纸、三角板．

实验装置图

实验过程及步骤（知识、技能和方法）1．组装实验器材，用三角板测量，调整玻璃镜面与白纸所在桌面垂直．2．把点燃的蜡烛A1放在玻璃板前，可以看到玻璃中有一个蜡烛A1的像A1’，再用另一支相同的未点燃的蜡烛B放在玻璃后，在玻璃前透过玻璃可以看到蜡

3．平面镜成像的作图方法

①方法一：作出物体AB在平面镜中所成的像A’B’，如图3-3所示．

图3-3

②方法二：根据平面镜成像特点，如图3-4所示．

图3-4

4．实像虚像的理解和区别

实像：实际光线会聚而成．实像可以成在光屏上．

虚像：实际光线反向延伸相交而成．虚像不可以成在光屏上．

5．思维拓展

（1）应用

作为镜子（如图3-5甲和乙所示）：

改变光路：如图3-6甲和乙所示：在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°，这样就做成最简单的潜望镜．

（2）不利：光污染

拓思：为什么大公共汽车的前挡风玻璃是竖直放置的，而小轿车的前挡风玻璃是斜放的？

二、解题方法分类归纳及典型例题分析

类型一：平面镜作图问题

解题技巧：运用两种作图方法

【典型例题1】如图3-7所示，点光源S发出的哪一条光线经平面镜反射后经过A点？

难度分类：A类

命题意图：熟练掌握两种作图方法

思路点拨：如图3-7答案所示，根据平面镜成像规律，可以确定光源S的像点S′，连接S′A可找到入射点O和过A点的反射光线OA，连接SO，SO即为反射光线OA的入射光线．答案：如图3-7答案所示．

【典型例题2】如图3-8所示，两个相互垂直的平面镜，一条光线射入，试完成光路图．证明射出光线与射入光线平行，方向相反．

难度分类：B类

命题意图：熟练平面镜成像作图技巧

思路点拨：根据反射定律图解如图所示．

由∠1=∠2（反射定律）

∠6=90°-∠2 ∠5=90°-∠1

所以∠5=∠6

因NO1⊥NO2（两镜垂直，法线也垂直）

所以∠2+∠3=90°∠1+∠4=90°

即∠2+∠3+∠1+∠4=180°

即∠AO1O2+∠O1O2B=180°，AO1为入射光线，O2B为反射光线．

即AO1∥O2B且反向．

答案：见图3-8答案

类型二：平面镜对称问题

解题技巧：平面镜成像总是“上下一致、前后对应、左右互换”．

【典型例题3】座钟钟面正对平面镜，在镜里见到的指针位置如图3-9所示，则座钟实际指的时刻是（）

A．10点45分B．1点15分C．7点15分D．7点45分

图3-9

难度分类：C类

命题意图：考查学生平面镜成像的灵活运用能力．

思路点拨：根据平面镜成像总是“上下一致、前后对应、左右互换”的特点，像与物体左右互换了，再把它互换回来即可，最简便的方法有：

方法1：逆时针读数法（座钟时针、分针本来是顺时针方向旋转的，“左右互换”后，变成了逆时针方向旋转了．因此，按逆时针读数就很快读出，其实际指的时刻是10点45分．方法2：背面透视读数法（平面镜成像左右互换了，由正面看改为从背面透过纸看，从左右又互换回来了，做法是将作图面翻过去，从纸背面透过纸去看座钟，按正常的顺时针方向读数，此时读出实际指的时刻为10点45分）

方法3：由数学公式得出，实际时刻等于12点减去平面镜中的钟面指示时刻，即实际时刻=12点-1点15分=10点45分．

答案：A

类型三：平面镜成像的动态问题

解题技巧：巧用平面镜呈现原理（平面镜成等大、等距、垂直的虚像）

【典型例题4】如图3-10所示，一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面如图所示，一小球以1 m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去，则小球在平面镜里的像（）

A．以1 m/s的速度，做竖直向上的运动B．以1 m/s的速度，做竖直向下的运动

C．以2 m/s的速度，做竖直向上的运动D．以2 m/s的速度，做竖直向下的运动

图3-10

难度分类：C类

命题意图：考查平面镜成像的规律及动态应用．

思路点拨：如图3-10答案所示，由平面镜成像特点知像物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，当小球以1 m/s的速度沿桌面由①位置运动到②位置时，分别作出小球在两个位置所成的像①和②，说明像由①位置运动到了②位置，且由图可以看出①到②的距离与①到②的距离相等，故像在竖直向下运动，且速度大小与球运动速度相同．

图3-10答案

答案：B

类型四：平面镜成像规律理解

解题技巧：平面镜成像的规律

【典型例题5】关于平面镜成像，下列说法正确的是

A．比平面镜大的物体，不能在镜中成完整的像B．平面镜所成的像一定是虚像

C．在平面镜后面的物体，会遮挡平面镜成像D．平面镜成的像可能是虚像，也可能是实像

难度分类：A类

命题意图：熟练掌握平面镜成像的规律

思路点拨：平面镜成像的关键是物体发出的光（或）反射的光射到平面镜上（即有入射光射到平面镜上），与物体的大小、镜后有无物体无关，故A和C不对，根据平面镜成像特点知，平面镜只能成虚像，故D不正确．

答案：B

类型五：平面镜极值问题

解题技巧：数学相似三角形知识

【典型例题6】身高1．70 m的人站在竖直放置的平面镜前，要想看到自己的全身像，平面镜最少应多长，对平面镜的悬挂有何要求．

难度分类：B类

命题意图：熟练掌握平面镜作图规律