專題03 平面鏡成像特點 專題學(xué)啥 一、平面鏡 1.平面鏡成像的特點 ①像和物到鏡面的距離相等； ②像和物的大小相同； ③像和物的連線與鏡面垂直； ④物在平面鏡里成的是正立、等大的虛像； ⑤像和物“左右相反”． 2.實像和虛像的區(qū)別 物體在平面鏡中所成像的大小只跟物體本身的大小有關(guān)，跟物體到平面鏡的距離無關(guān)．平面鏡成的像一定要畫成虛線。 分類 形成原因 驗證 實例 實像 由實際光線會聚而成 實像可以在光屏上成像 小孔成像、照相機、投影儀 虛像 由光線的反向延長線相交而成 虛像不能在光屏上成像，只可以通過眼睛看到 平面鏡成像、水中的倒影 3.平面鏡的成像原因是光的反射．平面鏡的成像應(yīng)用有成像、改變光的傳播方向． 二、平面鏡成像特點實驗考法 近年來，各省市中考試卷里考查了“探究平面鏡成像的特點”的實驗頻繁出現(xiàn)，分值是4——5分?？疾榈囊c有（1）實驗中用玻璃板代替平面鏡的目的是利用玻璃板的透明性，能看到蠟燭A的像的同時也能看到蠟燭B；（2）玻璃板要與紙板垂直放置的要求；（3）實驗中用到兩個相同的蠟燭目的是什么？目的是為了比較蠟燭的像與蠟燭的大小關(guān)系；（4）還考查了平面鏡成像的性質(zhì)。2023年年或者以后，如果再考這個實驗，下列總結(jié)出來的命題點需要引起重視： 1.探究平面鏡成像特點的實驗選擇玻璃板做為平面鏡。 2.為什么選玻璃板而不選鏡子是為了準(zhǔn)確確定像的位置. 3.對實驗中的兩只蠟燭要求是完全相同. 4.選擇兩只完全相同的蠟燭是為了比較像與物的大小. 5.實驗中玻璃板垂直于桌面. 6.玻璃板沒與桌面垂直對實驗產(chǎn)生的影響事不論怎樣移動后面的蠟燭,都不會與前面蠟燭的像完全重合. 7.蠟燭的像不能用光屏接收到. 8.像不能用光屏接收到,說明平面鏡成的像是虛像. 9.實驗時用另一只等大的蠟燭與前面蠟燭的像完全重合,目的是比較像與物的大小;確定像的位置. 10.刻度尺在此實驗中的作用是比較像與物到鏡面距離的關(guān)系 11.一只蠟燭在玻璃板后面卻成了兩個像,原因是玻璃板有兩個反射面. 12.怎樣驗證成兩個像是玻璃板有兩個反射面的原因是用一個薄玻璃板進行實驗. 13.驗證像與物到鏡面距離關(guān)系時,要進行多次實驗,目的是找到更普遍的規(guī)律. 14.多次實驗要改變蠟燭的位置. 15.用跳棋子代替蠟燭進行實驗時,缺點是像比較暗,看不清. 16.用跳棋子實驗時,怎樣看清像？用手電筒照亮玻璃板前面的跳棋子. 17.平面鏡成像的原理是光的反射. 18.為便于觀察，該實驗最好在什么環(huán)境中進行？較暗處。 19. 實驗中用未點燃的蠟燭與點燃的蠟燭的像重合，未點燃的蠟燭位置即是像的位置，這種研究物理的方法等效替代法。 20. 如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應(yīng)選擇哪個玻璃板做實驗效果好？2mm厚的兩塊玻璃板。因為厚玻璃板的兩個面都可以當(dāng)作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響到實驗效果，所以應(yīng)選用薄玻璃板。 21. 本實驗還可能出現(xiàn)的考查點有哪些？說出一點即可。測量誤差。 此外在選擇題、填空題、作圖題中也經(jīng)?？疾槠矫骁R成像的應(yīng)用。 專題考法 【例題1】（2023年湖北隨州）寵物狗狗正前方豎立著一面鏡子，它正在欣賞鏡中的自己（如圖所示），假設(shè)狗狗不動，把平面鏡沿MN截成兩半，并分別向兩側(cè)平移一段距離（兩塊鏡面仍然在原鏡面平面內(nèi)），則狗狗的頭部通過左、右兩面鏡子（　?。? A．都不能成像 B．各成半個像，合起來成一個完整的像 C．都成完整的像，且兩個像在不同位置 D．都成完整的像，且兩個像在同一位置 【答案】D 【解析】平面鏡成像的特點是：①所成的像是虛像；②像和物體形狀、大小相同；③像和物體各對應(yīng)點的連線與平面鏡垂直；④像和物體各對應(yīng)點到平面鏡間距離相等。 平面鏡所成的像，像和物體形狀、大小相同，與平面鏡的大小無關(guān)，半個平面鏡仍能成完整像，故AB錯誤； 平面鏡左右兩部分都能成完整的像，像與寵物狗關(guān)于鏡面對稱，所以兩個像的位置是相同，故C錯誤，D正確。 【例題2】（貴州黔東南）小齊站在距平面鏡1.6m處整理衣著，他在鏡中的像與他本人的距離是　 　m；當(dāng)他沿著與鏡面垂直方向水平移動1m后，他在鏡中像的大小將　 　（填“變大”“不變”或“變小”）。 【答案】3.2；不變。 【解析】小齊到平面鏡的距離是1.6m，根據(jù)物像到平面鏡的距離相等，所以小齊的像到平面鏡的距離也是1.6m，像與他本人的距離為3.2m； 平面鏡成像與成像物體大小相等，跟物體到平面鏡的距離、平面鏡的大小都沒有關(guān)系，所以小齊沿著與鏡面垂直方向水平移動1m后，像的大小不變。 【例題3】（2023年山東泰安）如圖所示，從光源S點發(fā)出的一條光線射向平面鏡，經(jīng)平面鏡反射后射向墻上的P點處。請你作出這條入射光線并完成光路圖。 【答案】如下圖所示： 【解析】過鏡面作出點S的對稱點S′，即為點光源S在平面鏡中的像，連接S′P與鏡面交于O點，即為入射點（反射點），連接SO就得到入射光線。 專題操練 一、選擇題 1．（2023年廣西北部灣）如圖所示，能解釋“倒影”形成的是（ ） A．光的色散 B．光的折射 C．光的反射 D．光的直線傳播 【答案】C 【解析】“倒影”實際上是拱橋在水中所成的虛像，這種情況屬于平面鏡成像，而平面鏡成像的原理是光的反射，故C正確。 2．（2023年南京）如圖是小明春游時在水邊看到的美景，下圖中能正確反映他看到水中“樹木”的光路圖是（　?。? A． B． C． D． 【答案】B 【解析】平靜的水面映出岸上樹木的倒影是利用平面鏡成像，平面鏡成像的特點：成正立、等大的虛像，像與物體關(guān)于平面鏡對稱。 看到水中“樹木”屬于平面鏡成像，平面鏡成像原理是光的反射，所成的像是反射光線的反向延長線的會聚點，不是實際光線的會聚點，所以成的是虛像，而AC兩圖中光線從水中發(fā)出，D圖中光線由眼睛處發(fā)出，故ACD錯誤，只有B正確. 如圖所示： 二、填空題 3．（2023年湖南郴州）小明身高1.65m，站在豎直放置的平面鏡前2m處，他在鏡中的像到鏡面的距離為　 　m，鏡中像的高度為　 　m。 【答案】2；1.65。 【解析】小明同學(xué)距離豎直平面鏡2m，根據(jù)平面鏡成像時，物像到平面鏡的距離相等，所以小明的像到平面鏡的距離也是2m；小明身高1.65m，根據(jù)物像大小相等，所以小明的像高1.65m。 4．（2023年廣西北部灣）小明同學(xué)站在穿衣鏡前1m處，他在鏡中的像到鏡面的距離為________m，當(dāng)他向穿衣鏡靠近時，他在鏡中的像的大小_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。 【答案】1 不變 【解析】根據(jù)平面鏡成像的特點：像距等于物距。物距等于1m，則像距等于1m，即小明在鏡中的像到鏡面的距離為1m；又根據(jù)物像等大的特點，當(dāng)小明向穿衣鏡靠近時，他在鏡中的像的大小將保持不變。 5．（2023年北京）某同學(xué)利用圖所示的裝置及相同高度的蠟燭等器材進行實驗探究，其中平板透明玻璃與水平紙面垂直。將同一支蠟燭先后放置在白紙上與玻璃距離不同的A、B兩點，觀測每次蠟燭所成像的高度。該同學(xué)探究的問題是：物體通過平面鏡所成像的高度與　　是否有關(guān)。 【答案】物體到平面鏡距離。 【解析】平面鏡成像特點：物體在平面鏡中成虛像，物像大小相等，物像連線與鏡面垂直，物像到平面鏡的距離相等。 該同學(xué)改變蠟燭到平面鏡的距離，觀察每次像的高度，探究的是平面鏡成像高度與物體到平面鏡距離的關(guān)系。 6.（2023年西安）小紅站在學(xué)校大廳衣冠鏡前2m的地方，像到小紅的距離為　 　m；小紅發(fā)現(xiàn)衣領(lǐng)處有一點污漬，便走近鏡子，鏡中的像將　 ?。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”）；由于大廳內(nèi)光線較暗，為了幫助小紅看清衣領(lǐng)上的污漬，小明應(yīng)將光源照向　 ?。ㄟx填“衣領(lǐng)”或“平面鏡”）． 【答案】2；不變；衣領(lǐng)． 【解析】（1）小紅站在距離平面鏡2m前照鏡子，根據(jù)物像到平面鏡距離相等，所以小明的像到鏡面的距離也是2m．（2）當(dāng)小紅走近鏡子時，小明的身高不變，根據(jù)物像大小相等，所以像大小不變．（3）光照射在平面鏡上會發(fā)生鏡面發(fā)射，為了幫助小紅看清衣領(lǐng)上的污漬，小明應(yīng)將光源照向衣領(lǐng)。 7.（2023年蘭州）小芳站在穿衣鏡前1m處，鏡中的像與她相距　　m；銀行ATM自動取款機上方安裝有攝像頭，它工作時成倒立、縮小的　?。ㄟx填“實”或“虛”）像． 【答案】2；實． 【解析】（1）根據(jù)平面鏡成像特點知，像和物距離平面鏡的距離是相等的，物到像的距離是物到平面鏡距離的兩倍，因為小芳站在穿衣鏡前1m處，則鏡中的像與她相距1m×2=2m； （2）攝像頭的鏡頭是一個凸透鏡，物體在凸透鏡的二倍焦距以外，物體成倒立縮小的實像． 8.（2023年云南）一只燕子在平靜的湖面上飛過，當(dāng)燕子距水面6m時，它的“倒影”距水面　　m，它在湖面的“倒影”是　　（填“實”或“虛”）像，這是由于光的　　形成的． 【答案】6；虛；反射． 【解析】倒影是平面鏡成像，是由光的反射形成的，平面鏡成像的特點：物體在平面鏡中所成的像是虛像，像和物體的大小相等，上下（或左右）相反，它們的連線垂直于鏡面，它們到鏡面的距離相等；簡記為：正立、等大、對稱、虛像． 因為平面鏡成的像是虛像，平面鏡的成像原理是光的反射；所以小鳥在湖面的“倒影”是虛像；已知小鳥距水面6m，根據(jù)像和物體到鏡面的距離相等可知，它的“倒影”距水面的距離也是6m． 三、作圖題 9．（2023年廣州）如圖所示，一束由A發(fā)出的光射到平面鏡表面O點，畫出物體AB在平面鏡中的像，并畫出入射光線AO的反射光線。 【答案】如圖所示。 【解析】根據(jù)平面鏡成像特點：物像關(guān)于平面鏡對稱?？勺鞒鑫矬wAB在平面鏡的像，如圖所示；用一線段將A點在平面鏡中的像點A1與O點連接，并延長即可作出入射光線AO的反射光線。 10．（2023年云南）請在圖中畫出三角形ABC在平面鏡MN中所成的像。 【答案】作圖如下： 【解析】依據(jù)平面鏡的成像特點，分別做出A、B、C點關(guān)于鏡面的對稱點，然后連接，就是△ABC在鏡中的像。 ①作A點關(guān)于鏡面的對稱點A′；（做對稱點留下的作圖痕跡是對應(yīng)點的虛線連線和垂直符號）②作B點關(guān)于鏡面的對稱點B′；③作C點關(guān)于鏡面的對稱點C′； ④用虛線連接A′B′，B′C′，A′C′，則△A′B′C′就是△ABC在平面鏡MN中所成的像。 11.（2023年福建）請在圖中畫出物體AB經(jīng)過平面鏡所成的像． 【答案】如下圖所示 【解析】先作出端點A、B關(guān)于平面鏡的對稱點A′、B′，再用虛線連接A′、B′，即為物體AB經(jīng)過平面鏡所成的像，如上圖所示。 12.（2023年河南）請畫出圖中人眼通過平面鏡M看到桌子底下橡皮S的光路。 【答案】如圖所示。 ． 【解析】本題考查了平面鏡成像的特點：像與物大小相等，連線與鏡面垂直，到平面鏡的距離相等，左右相反，即像與物關(guān)于平面鏡對稱．需要注意的是，像位于反射光線的反向延長線上．選作出S關(guān)于平面鏡的對稱點，即為像點S′，連接S′與人眼的連線交平面鏡于點為入射點，從而畫出反射光線，連接S和入射點連線畫出入射光線。 13.（2023年四川綿陽）一圓形蓄水池裝滿水，水面與地面相平，在池的中心正上方B處懸掛著一盞燈，一人站在岸邊，設(shè)A處為人眼，作出燈發(fā)出的光經(jīng)過水面反射后進入人眼的反射光線。（保留輔助線） 思路點撥：水面相當(dāng)于平面鏡，B點發(fā)出的入射光線到水面的某一點，經(jīng)過水面反射后過人眼睛，即A點。滿足這樣的條件的入射點只有一個，所以找出這個點非常關(guān)鍵。我們知道經(jīng)過A點的反射光線的反向延長線一定經(jīng)過B點的虛像點B′，連接B′A與水面的交點就是要找的入射點0. 根據(jù)平面鏡成像的規(guī)律，像與物關(guān)于鏡面