第3節(jié) 平面鏡成像
知識點1.平面鏡成像的特點
1．中國的詩詞歌賦蘊含豐富的光學知識，下列說法正確的是（ ）
A．“明月幾時有？把酒問青天”，酒中月亮倒影比月亮要小些
B．“起舞弄清影，何似在人間”，影子的形成是由于光沿直線傳播
C．“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺”，陰晴圓缺的月亮是自然光源
D．“但愿人長久，千里共嬋娟”，共賞的天上明月是平面鏡所成的像
2．一塊傾斜的平面鏡，當你走向平面鏡時，下列描述符合事實的是（ ）
A．鏡中的像變大B．鏡中的像將遠離你
C．像與你的連線與鏡面不垂直D．你的視角將變大
3．小鳥在平靜如鏡的南湖水面上飛過，當它距水面2m時，小鳥的像距小鳥 m，當小鳥遠離湖面飛去，它的像的大小 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
4．身高為1.62m的某同學站在平面鏡前2.5m處，則鏡中的像與他相距 m，若他向平面鏡靠近1.2m，此時其像的高度將 1.62m（選填“大于”、“等于”或“小于”）。
5．“鯉魚躍龍門”寄托著人們祈盼飛躍的美好愿望，鯉魚離開水面向上躍起的過程中，水中像的大小 （選填“變大”、“變小”或“不變”），當它距離水面0.6m時，像與水面的距離為 m。
6．在“探究平面鏡成像的特點”實驗中：

（1）用玻璃板代替平面鏡的目的是 ；
（2）將白紙鋪在水平桌面上，再將玻璃板 放在白紙上，把點燃的蠟燭A放在玻璃板前面，如圖所示。將未點燃的蠟燭B在玻璃板后面移動，直到跟蠟燭A的像完全重合，說明平面鏡所成的像與物體大小 ；
（3）將光屏放在蠟燭A的像的位置，直接觀察光屏，光屏上沒有呈現(xiàn)蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是 。
7．如圖所示是“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置。

（1）選用玻璃板代替平面鏡進行實驗的目的是 ，實驗時選取A、B兩支相同的蠟燭是為了比較 ，運用的物理研究方法是 （選填“控制變量法”或“等效替代法”）
（2）如圖甲所示，將一枚硬幣放在豎直的平面鏡前，硬幣的像在a處；若將平面鏡平移至如圖乙所示的位置時，則硬幣成像在
A.a處 B.b處 C.c處 D.硬幣無法通過平面鏡成像
（3）實驗后，同學們通過交流提出用方格紙代替白紙進行實驗更好，這樣做的好處是： （合理即可）
8．在“探究平面鏡成像的特點”實驗中，
（1）小明實驗時用半透明玻璃板作為成像器材，目的是 ；
（2）選擇兩只大小外形完全相同的蠟燭是為了 ；
（3）將蠟燭放在方格紙上如圖所示位置，其像的位置最靠近 （選填：“A”、“B”、“C”或“D”）處，若在像的位置放一光屏，則屏上 （選填：“能”或“不能”）承接到像；
（4）若用不透明的紙遮擋玻璃板的左半部分，小明通過玻璃板的右半部分觀察到蠟燭的像 （選填序號：A．完整，大小不變B．變?yōu)樵瓉淼囊话隒．變暗）；
（5）根據(jù)實驗的經(jīng)驗可知，如果白天在較暗的室內照鏡子，為了更清楚看到自己的面容，人應該讓 （選填：“鏡子”、“臉”、或“鏡子和臉都”）朝向窗戶；
（6）因為蠟燭燃燒會變短，小強改用兩塊相同的圓柱體銅塊代替蠟燭。利用圓柱體做實驗，除了亮度比蠟燭暗之外，另一個缺點是 。

9．在“探究平面鏡成像的特點”實驗中，實驗裝置如圖甲所示。

（1）如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇 mm厚的玻璃板做實驗；
（2）如果玻璃板放置得不夠豎直，將對實驗產(chǎn)生的影響是 ；
（3）經(jīng)過三次實驗，記錄的像與物對應的位置如圖乙所示。為了得到更多的實驗結論，接下來應該進行的操作是 。
10．如圖1是“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置圖。

（1）實驗室提供了厚薄不同的兩塊玻璃板，你應選擇 （選填“厚”或“薄”）玻璃板進行實驗；
（2）在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A，拿未點燃的蠟燭B（與蠟燭A大小相同）豎立在玻璃板后面移動，人眼一直在玻璃板的 （選填“前側”或“后側”）觀察，直至蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是 ；
（3）移去蠟燭B，在其原來位置上放置一塊光屏，直接觀察光屏，光屏上 （選填“能”或“不能”）出現(xiàn)蠟燭的像，說明物體通過平面鏡所成的像是 （選填“虛”或“實”）像；
（4）實驗中，讓玻璃板沿OO'軸（如圖中玻璃板與桌面的接觸部分）方向水平向右移動，結果他發(fā)現(xiàn)鏡中的像相對于A （選填“向右”或“向左”或“不”）移動；
（5）小剛根據(jù)所學的平面鏡知識，設計了如2圖所示為水位測量儀的示意圖，A點與光屏PQ在同一水平面上，從A點發(fā)出的一束與水平面成45°角，方向不變的激光，經(jīng)水面反射后，在光屏上的B點處形成一個光斑，光斑位置隨水位變化而發(fā)生變化。若此時水深2m，A點與水面相距3m，則它在水中的像A'到水面的距離為 m；若光斑B向左移動，說明水位 （選填“上升”或“下降”）了。
知識點2.平面鏡成虛像
11．如圖所示，白鷺平行于水面飛行，距水面2m。水中的“白鷺”是 （選填“實”或“虛”）像，它距空中的白鷺 m。

12．如圖所示，在表演“澆不滅的蠟燭”的魔術時，把玻璃板豎立在水平桌面上，玻璃板前豎放一根蠟燭，玻璃板后有一玻璃杯，點燃蠟燭，向杯中逐漸加水，透過玻璃板，會看到杯中燃燒的蠟燭沒有被水澆滅。

（1）該魔術的原理是光的 ；
（2）若將蠟燭靠近玻璃板，則玻璃杯應 玻璃板魔術才能表演成功；
（3）蠟燭澆不滅是因為杯中的“蠟燭”是實際蠟燭的 像。
13．如圖所示，白鷺在如鏡的水面上飛行的。水中的“白鷺”是由于光的 形成的 （選填“實”或“虛”）像。若水深3m，當白鷺距離水面5m時，它的像距離水面 m。

14．“西塞山前白鷺飛，桃花流水鱖魚肥”如圖是白鷺在如鏡的水面向上飛行的情形。水中的“白鷺”是由光的反射形成的 （選填“實”或“虛”）像；以水面為參照物，白鷺在水中的像是 （選填“靜止”或“運動”）的。

知識點3.平面鏡的應用
15．學習了一些光學知識后，小夏同學拿了一塊手掌大小的平面鏡。
（1）他利用平面鏡觀察自己的眼睛時，看到鏡中是眼睛的 像，把鏡子靠近眼睛時，鏡中的像 （選填“變大”“變小”或“不變”）；
（2）小夏同學 （選填“能”或“不能”）從這面鏡子中看到自己的全身像；我們能從不同角度看到本身不發(fā)光的物體，是由于光在此物體表面發(fā)生了 的緣故。
16．利用平面鏡成像的特點，在圖乙中畫出攝影師看到太陽在湖水中的像的光路圖。

17．如圖所示，請畫出三角形物體ABC在平面鏡中的像。

18．如圖所示，管道內A處有一只正在發(fā)光的小燈泡，小潘的眼睛在B處看到了平面鏡中小燈泡的像，請畫出小潘看到小燈泡A的像的光路圖。

參考答案：
1．B
【詳解】A．酒中明月倒影，屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的，成正立等大的虛像，故A錯誤；
B．影子是由光的直線傳播過程中，遇到不透明物體，阻擋了光的傳播，在其后邊形成的一個黑色的區(qū)域，故B正確；
C．月亮本身并不發(fā)光，不是光源，是因為反射了太陽光才被人看見的，故C錯誤；
D．太陽發(fā)出的光射到月亮上發(fā)生反射，反射光線進入人的眼睛，人看見了明月，不屬于平面鏡成像，故D錯誤。
故選B。
2．D
【詳解】A．人在平面鏡中的像的大小與人等大，當人走近鏡子時，人的大小不變，鏡中的像的大小不變，故A不符合題意；
B．平面鏡成像的特點是像到平面鏡的距離和物體到平面鏡的距離相等，當你走向平面鏡時，距鏡子的距離減小，鏡中的像將靠近你，故B不符合題意；
C．平面鏡成像實驗中，像和物關于平面對稱，你走向平面鏡時，像與你的連線與鏡面仍然垂直，故C不符合題意；
D．你走向平面鏡時，人的視覺近大遠小，通過平面鏡觀察到的視野變大，人看到的像更清晰，故D符合題意。
故選D。
3． 4 不變
【詳解】[1]已知小鳥距水面2m，則像到水面的距離也是2m，小鳥的像距小鳥2m+2m=4m。
[2]由于物體在平面鏡中所成的像和物體的大小相等，所以不管小鳥距水面的距離遠還是近，像始終和物體等大，因此當小鳥逐漸飛離水面時，它在水中的“倒影”大小將不變。
4． 5 等于
【詳解】[1]由平面鏡成像的規(guī)律可知，物與像關于平面鏡對稱，物距等于像距，由題意可知，物距為2.5m，則像距也為2.5m，故可知鏡中的像與他相距5m。
[2]平面鏡所成的像的大小只與物的大小有關，若他向平面鏡靠近1.2m，物的大小不變，此時其像的高度也不變，仍為1.62m。
5． 不變 0.6
【詳解】[1]由平面鏡成像的規(guī)律可知，平面鏡所成的像的大小與物距無關，故鯉魚離開水面向上躍起的過程中，水中像的大小不變。
[2]平面鏡成像時，物距等于像距，故當它距離水面0.6m時，像與水面的距離也為0.6m。
6． 便于確定像的位置 垂直 相等 虛像
【詳解】（1）[1]玻璃板有透光性，既能成像，也能確定像的位置，用玻璃板代替平面鏡的目的是便于確定像的位置。
（2）[2][3]為了使蠟燭B和像重合，將白紙鋪在水平桌面上，再將玻璃板垂直放在白紙上，把點燃的蠟燭A放在玻璃板前面，將未點燃的蠟燭B在玻璃板后面移動，直到跟蠟燭A的像完全重合，則B蠟燭與A蠟燭的像大小相等，又蠟燭A、B大小完全相同，說明平面鏡所成的像與物體大小相等。
（3）[4]虛像不能成在光屏上，將光屏放在蠟燭A的像的位置，直接觀察光屏，光屏上沒有呈現(xiàn)蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是虛像。
7． 便于確定像的位置 像與物的大小關系 等效替代法 A 可以直接比較像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離的距離
【詳解】（1）[1] 選用玻璃板代替平面鏡，可以透過玻璃板看到后面的物體，便于確定像的位置。
[2] [3]選取A、B兩支相同的蠟燭是為了比較像與物的大小，這種研究方法是等效替代法。
（2）[4]平面鏡所成的像與物關于鏡面對稱，所以若將平面鏡平移至如圖乙所示的位置時，物體所成的像仍在a處。
（3）[5]用方格紙代替白紙可以直接比較像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離的距離，而不需要用刻度尺。
8． 便于找到像的位置 像和物體的大小關系 B 不能 A 臉 成像不清晰
【詳解】（1）[1]小明實驗時用半透明玻璃板作為成像器材，玻璃板能夠成像，可以透過玻璃板看到替代蠟燭像的B蠟燭，從而便于確定像的位置。
（2）[2]取兩只相同的蠟燭，便于比較像與物體的大小關系，若像和物體完全重合，則說明像和物體等大，若不重合，也可以比較大小關系。
（3）[3][4]根據(jù)像和物體關于平面鏡對稱可知，像的位置最有可能在B處；由于平面鏡成的像是虛像，是光的反射光線的延長線形成的，故光屏上承接不到物體的像。
（4）[5]若用不透明的紙遮擋玻璃板的左半部分，蠟燭全身的光線經(jīng)過右邊的玻璃反射成像，故仍然能夠看到完整的光線，且大小不變，像的亮暗程度也不變，故選A。
（5）[6]照鏡子時，為了讓成像更加清晰，需要更多的反射光線，故需要將臉朝向室外，更多的光線反射到平面鏡后，才能夠成像更加清晰。
（6）[7]由于玻璃透光性能比較好，用圓柱體銅塊成像時，由于雜光的干擾，和玻璃板的透光性，成像比較模糊，而像蠟燭這種能夠點燃的，發(fā)出光線比較強烈，經(jīng)過平面鏡反射后，進入人眼，人眼逆著反射光線就看到了像，成像更加清晰。
9． 2 后面的蠟燭無法和像重合 將對應的像點和物點相連，判斷連線是否和鏡面垂直，測出像距和物距并進行比較
【詳解】（1）[1]本實驗不易選擇較厚的玻璃板，因為光會在玻璃板的兩個面反射，形成兩個像，不易確定像的位置，故應該選2mm厚的玻璃板。
（2）[2]如果在實驗中玻璃板沒有豎直放置在水平桌面，平面鏡成像的位置就不在水平面上，玻璃板后面的蠟燭就無法和像重合。
（3）[3]如乙圖所示，為了得到更多的實驗結論，接下來應該進行的操作是：分別將對應的像點和物點相連，判斷連線是否和鏡面垂直，測出像距和物距并進行比較。
10． 薄 前側 等效替代法 不能 虛 不 3 上升
【詳解】（1）[1]因為厚玻璃板的兩個面都可以當作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響到實驗效果，所以應選用薄玻璃板。
（2）[2][3]在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A，拿未點燃的蠟燭B豎直在玻璃板后面移動，人眼一直在玻璃板的前側（A側）觀察，直至它與蠟燭A的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是等效替代法。
（3）[4][5]因為平面鏡所成的像是虛像，不會出現(xiàn)在光屏上，所以，移去蠟燭B，在其原來位置上放置一塊光屏，光屏上不能呈現(xiàn)蠟燭的像，說明平面鏡成虛像。
（4）[6]在實驗過程中，讓玻璃板沿OO′軸方向水平向右移動，A和平面鏡之間的距離不變，根據(jù)像與物到平面鏡的距離相等，A的像和平面鏡之間的距離也不變，所以他發(fā)現(xiàn)鏡中的像相對于A不移動。
（5）[7] [8]根據(jù)平面鏡成像中的像距等于物距可知，A點與水面相距3m，則A在水中的像A′距離水面為3m。
若光斑B向左移動到E點，如下圖所示：

則說明水位上升了。
11． 虛 4
【詳解】[1]水中看到的“白鷺”是白鷺的倒影，類似于平面鏡成像，由光反射形成的虛像。
[2]根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知，物距和像距相等，此時水中形成的像距水面2m，則像與空中白鷺的距離為
12． 反射 靠近 虛
【詳解】（1）[1]魔術中的玻璃板相當于平面鏡，所以該魔術主要利用了平面鏡成像的原理，是光的反射形成的。
（2）[2]因像和物體各對應點到平面鏡間距離相等，若將蠟燭靠近玻璃板，則玻璃杯應靠近玻璃板魔術才能表演成功。
（3）[3]平面鏡成的像是虛像，蠟燭澆不滅是因為杯中的“蠟燭”是實際蠟燭的虛像。
13． 反射 虛 5
【詳解】[1][2]水中的“白鷺”屬于倒影，屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的虛像。
[3]物體到平面鏡的距離和像到平面鏡的距離相等。當白鷺距離水面5m時，它的像距離水面5m。
14． 虛 運動
【詳解】[1]水中的“白鷺”屬于平面鏡成像，是由光的反射形成的虛像。
[2]白鷺向上飛行時，以水面為參照物，白鷺在水中的像和水面的相對位置發(fā)生變化，所以，是運動的。
15． 虛 不變 不能 漫反射
【詳解】（1）[1]平面鏡成的像是虛像，他利用平面鏡觀察自己的眼睛時，看到鏡中是眼睛的虛像。
[2]平面鏡成的像和物體大小相等，把鏡子靠近眼睛時，眼睛大小不變，鏡中的像不變。
（2）[3]如圖所示
A、C、B分別表示人的頭頂、眼睛和腳的位置，EF為平面鏡位置，由平面鏡成像特點可確定A′、C′、B′為A、C、B的像，因為
OC=OC′
所以
根據(jù)三角形中位線的性質可知
EF為平面鏡的最小長度，AB為人的身高，所以鏡的長度應為人身高的一半，小夏同學拿了一塊手掌大小的平面鏡，這塊平面鏡長度沒有他的身高的一半，不能從這面鏡子中看到自己的全身像。
[4]我們能從不同方向看到本身不發(fā)光的物體，是因為光在物體表面上發(fā)生了漫反射，反射光線射向各個方向的緣故。
16．見解析
【詳解】首先作出太陽關于水面的對稱點，即太陽的像，再連接像點與攝影師眼睛找到與平面鏡的交點，此交點為入射點，連接太陽與入射點并標出光的傳播方向為入射光線，連接入射點與攝影師眼睛并標出光的傳播方向為反射光線，如圖所示：

17．
【詳解】作A點關于鏡面的對稱點；
作B點關于鏡面的對稱點；
作C點關于鏡面的對稱點；
用虛線連接、、；
就是在平面鏡MN中的像。如圖所示：

18．
【詳解】由平面鏡成像的特點可知， 首先作出A處小燈泡關于平面鏡對稱，取處小燈泡的像到平面鏡的距離和燈泡到平面鏡的距離相等，連接B，與平面鏡相交于O點，連接AO為入射光線，連接OB為反射光線，如下圖所示：

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