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人教版·
物理·
八年級（上）
平面鏡成像
第四章
第3節(jié)
第1課時
如圖1所示，“月亮掉井
里啦！月亮掉井里啦！”猴
子的驚叫聲一定還在你的耳
邊回響；而“哈哈鏡”前看到自己“肚大頭小”時的忍俊不禁你更應(yīng)該記憶猶新(如圖2所示)；噢，還有早已隨歷史而久遠(yuǎn)的阿基米德“小鏡子退強(qiáng)敵”的情景也許又浮現(xiàn)在你的眼前了……這些神奇的現(xiàn)象都跟鏡子有關(guān)。
你知道哪些與鏡子有關(guān)的現(xiàn)象？試舉一例。
導(dǎo)入新知
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解平面鏡成像的特點(diǎn)。
2.了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。
3.通過做實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷確定虛像位置與比較像與物大小的過程，體驗(yàn)“等效替代法”。
4.通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，嘗試用物理語言歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
新知一
平面鏡成像的特點(diǎn)
當(dāng)你照鏡子的時侯可以在鏡子里看到另外一個“你”，鏡子里的這個“你”就是你的像。在平靜的水面，國家大劇院和它的倒影相映成趣，宛如一個巨大的蛋殼，這個倒影實(shí)際上就是大劇院在水中的像。
人們對著鏡子梳妝
國家大劇院和它在水面的倒影
合作探究
生活中的鏡子、玻璃、平靜的水面等都屬于平面鏡。
樓房外墻玻璃里的天空
平面鏡符號
反射面
2.
作出猜想：
（1）像與物的大小
————（相等/不相等）
（2）像與物到平面鏡的距離
————（相等/不相等）
（3）像與物的位置在平面鏡————（同側(cè)/異側(cè)）
實(shí)驗(yàn)探究平面鏡成像的特點(diǎn)
√
√
√
1.
提出問題：平面鏡成像時，像的大小、位置跟物體的大小、位置有什么關(guān)系？
（1）實(shí)驗(yàn)器材：深色透明平板薄玻璃、支架、筆、刻度尺、量角器、兩支一樣的蠟燭、火柴、白紙等。
3.
設(shè)計并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
（2）實(shí)驗(yàn)過程：
①在水平桌面上鋪一張白紙，用支架將玻璃板固定，使其豎直立于白紙上，在紙上沿著玻璃板畫一條直線，這條直線代表平面鏡的位置。
②在玻璃板前放一支蠟燭并點(diǎn)燃，透過玻璃板觀察后面的像。將光屏放到像的位置，不透過玻璃板，直接觀察光屏上有無像。
③再拿另一支沒有點(diǎn)燃的同樣的蠟燭放在玻璃板后移動，直到看上去它跟前面那根蠟燭的像完全重合，這個位置就是前面那根蠟燭的像的位置。
④用筆在紙上記下這兩個位置并注意觀察蠟燭的大小和它的像的大小是否相同。
⑤移動點(diǎn)燃的蠟燭，重做上面的實(shí)驗(yàn)。
⑥用直線把每次實(shí)驗(yàn)中蠟燭和它的像的位置連起來，用量角器測量蠟燭與像的連線和鏡面的夾角，用直尺量出蠟燭和像到玻璃板的距離，并填入表中。
次數(shù)
物到平面鏡的距離/cm
像到平面鏡的距離/cm
像與物大小比較（等大、放大或縮小）
像與物的連線與鏡面的關(guān)系
光屏上有無像
1
2
3
9cm
11cm
14cm
等大
等大
等大
垂直
垂直
垂直
9cm
11cm
14cm
4.
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理歸納
無像
無像
無像
實(shí)驗(yàn)時注意事項(xiàng)：
①為了使觀察到的像更為清晰，實(shí)驗(yàn)最好在較暗的環(huán)境中進(jìn)行，或者玻璃選擇深色的。
②實(shí)驗(yàn)中用玻璃板代替鏡子是因?yàn)椴ＡЪ饶芊瓷涔庥帜芡腹猓赐高^玻璃板即能看到像又能看到未點(diǎn)燃的蠟燭，便于確定像的位置和比較像與物體的大小。
③實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用薄玻璃板是因?yàn)椴ＡО宓那昂髢蓚€面可以各成一個像，當(dāng)玻璃板較厚時兩個像有較大的距離，難以確定像的位置。
④實(shí)驗(yàn)中玻璃板要豎直立在水平桌面上，如果玻璃板沒有豎直放置，則未點(diǎn)燃的蠟燭與像將不能完全重合。
⑤實(shí)驗(yàn)中選用兩支一樣的蠟燭，讓未點(diǎn)燃的蠟燭移動到與點(diǎn)燃蠟燭的像重合，為了便于確定像的位置和比較像與物的大小。
⑥用點(diǎn)燃的蠟燭做實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是所成的像比較亮，便于觀察。
⑦白紙用于標(biāo)注玻璃板的位置，點(diǎn)燃的蠟燭以及所成像的位置，刻度尺用于測量蠟燭及像到玻璃板的距離，量角器用于測量蠟燭與像的連線和鏡面的夾角。
⑧改變蠟燭位置多次實(shí)驗(yàn)是為了避免一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然性，使得出的結(jié)論更可靠更具有普遍性。
想一想：我們前期的猜想是如何在實(shí)驗(yàn)中得到印證的？
（1）實(shí)驗(yàn)中用兩只完全一樣的蠟燭用于比較________________的大小關(guān)系，未點(diǎn)燃的蠟燭和像完全重合，說明像和物體________________。實(shí)驗(yàn)中用未點(diǎn)燃的蠟燭代替蠟燭的像，這種實(shí)驗(yàn)方法叫_____________________。
像與物體
大小相等
等效替代法
5.
分析論證
（2）蠟燭及其像的位置：通過實(shí)驗(yàn)可觀察到蠟燭與它的像位置在平面鏡__________，通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知蠟燭和它的像的連線與鏡面_________，蠟燭和它的像到平面鏡的距離_________。
異側(cè)
相等
垂直
6.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
平面鏡成像的特點(diǎn)：
①平面鏡所成的像的大小與物體的大小相等；
②像和物體到平面鏡的距離相等;
③像和物體的連線與鏡面垂直。
平面鏡成像的規(guī)律也以表述為：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱。
（武漢中考）某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究平面鏡成像的特點(diǎn)。
（1）在水平桌面上鋪一張白紙，紙上豎立一塊透明玻璃板。
把蠟燭A點(diǎn)燃后放在玻璃板的前面，該同學(xué)應(yīng)在玻璃板_______（選填“前面”或“后面”）觀察蠟燭A經(jīng)玻璃板所成的像。
A
B
前面
鞏固新知
（2）再拿一支外形相同但_________的蠟燭B放在玻璃板后面移動，直到看上去跟蠟燭A的像____________。
（3）該同學(xué)體會到用玻璃板代替平面鏡，成像雖沒有平面鏡清晰，但能觀察到蠟燭______
（選填“A”或“B”），便于確定像的位置。
未點(diǎn)燃
完全重合
B
在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，在平面鏡前放一支點(diǎn)燃的蠟燭，在鏡中會出現(xiàn)一個正立的蠟燭的像，但將光屏上卻沒有出現(xiàn)蠟燭的像，可見平面鏡所成的像是不存在的，是虛像。
新知二
平面鏡成虛像
合作探究
在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，在平面鏡前放一支點(diǎn)燃的蠟燭，在鏡中會出現(xiàn)一個正立的蠟燭的像，但將光屏上卻沒有出現(xiàn)蠟燭的像，可見平面鏡所成的像是不存在的，是虛像。
平面鏡所成像的性質(zhì)是：正立的、等大的、虛像；但左右相反。
利用作圖法理解虛像的概念和平面鏡成像的原理
（1）如圖所示，光源S向四周發(fā)光，一些光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入了人的眼睛，引起視覺。由于有光沿直線傳播的經(jīng)驗(yàn)，人會感覺這些光好像是從進(jìn)入人眼光線的反向延長線的交點(diǎn)S′處發(fā)出的。S′就是S在平面鏡中的像。
但平面鏡后面實(shí)際上并沒有這個發(fā)光的點(diǎn)，所以S′是虛像。物體上每一個點(diǎn)在平面鏡中都有一個對應(yīng)的像點(diǎn)，所有像點(diǎn)就組成了整個物體的虛像。因此平面鏡所成像是虛像，像和物體上的對應(yīng)點(diǎn)關(guān)于鏡面對稱。
S′
S
（2）由以上分析可知，平面鏡成像的原理是光的反射。平面鏡所成的像實(shí)際上是來自物體的光經(jīng)平面鏡反射后，反射光線的反向延長線的交點(diǎn)。
S′
S
實(shí)像和虛像
成因
特點(diǎn)
實(shí)像
實(shí)際光線匯聚而成
既可以用眼睛直接觀察到，又能呈現(xiàn)在光屏上
虛像
不是由實(shí)際光線匯聚而成，而是由實(shí)際光線的反向延長線相交形成的
只能用眼睛直接觀察，不能呈現(xiàn)在光屏上
小孔成像成的是實(shí)像
平面鏡成像成的是虛像
下列關(guān)于平面鏡的成像特點(diǎn)，說法不正確的是（　　）
A．物體通過平面鏡成等大的像
B．像和物的連線垂直于平面鏡
C．像到平面鏡的距離等于物到平面鏡的距離
D．平面鏡成的像可以用光屏承接
D
平面鏡成像成的是虛像,不能用光屏承接
鞏固新知
1.從平面鏡內(nèi)看到一只鐘面上的指針位置如圖所示，此時時間是（
）。
A.
7:25
B.
6:35
C.
5:25
D.
4:35
D
平明鏡成像特點(diǎn)，像與物關(guān)于平面鏡對稱；平面鏡所成像的性質(zhì)是：正立的、等大的、虛像；但左右相反。
課堂練習(xí)
2.小麗站在平面鏡前1.5
m處觀察自己在鏡中的像，鏡中的像是______（選填
“虛像”或“實(shí)像”），像到平面鏡的距離是_____m，
她向平面鏡靠近的過程中，像的大小______（選填“變大”“變小”“不變”）。
虛像
1.5
不變
3.
檢查視力的時候，視力表放在被測者頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子里的像。視力表在鏡中的像與被測者相距多遠(yuǎn)？與不用平面鏡的方法相比，這樣安排有什么好處？
視力表的像與被測者相距5m。與不用平面鏡的方法相比，這樣安排可以在較小的房間內(nèi)檢查視力。
0.4m
視力表
平面鏡
2.7m
像到平面鏡的距離2.7m，人到平面鏡的距離2.7-0.4=2.3m
4.
（2020·山西中考)如圖甲所示，創(chuàng)新小組的同學(xué)們在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”時，將點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。
(1)再拿一支與A完全相同的蠟燭B，目的是
。實(shí)驗(yàn)中，蠟燭B在玻璃板后的紙面上無論怎樣移動，都無法與蠟燭A的像完全重合，其原因可能是
。
比較像與物的大小
(2)解決上述問題后，圖乙是同學(xué)們經(jīng)過三次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄的像與物對應(yīng)點(diǎn)的位置。通過處理和分析這張“白紙”上的信息，可得出的結(jié)論是
。(寫出一條即可)
(3)移開蠟燭B,把光屏放在像的位置，光屏上
(選填“能”或“不能”)承接到蠟燭A的像。
玻璃板于紙面沒有垂直放置
像和物的連線與鏡面垂直
不能
平面鏡成虛像，不能被光屏承接
平面鏡成像
像的大小與物體的大小相等
光的反射定律
像和物體到平面鏡的距離相等
像和物體的連線與鏡面垂直
正立、等大、虛像
原理
成像
特點(diǎn)
像與物關(guān)于鏡面對稱
所成像的性質(zhì)
歸納新知
1.[2021
山東德州六中月考]一只鳥在平靜的湖面上飛翔,我們有時看到“鳥”在水中游動,有時看到“鳥”在水面移動,下列說法正確的是(　　)
A.前者是鳥的影,后者是鳥的像
B.前者是鳥的像,后者是鳥的影
C.前者是光的直線傳播形成的,后者是光的反射形成的
D.二者都是鳥的像,形成原理都一樣
1.B　【解題思路】　平靜的湖面相當(dāng)于平面鏡,人看到的在水中游動的“鳥”是平面鏡成的虛像,是光的反射形成的;人看到的在水面移動的“鳥”是鳥的影子,是光沿直線傳播形成的.故B選項(xiàng)正確.
課后練習(xí)
2.對平面鏡成的虛像,下面說法不正確的是(　　)
A.平面鏡成的像不是真實(shí)光線會聚而成的
B.平面鏡成的像可理解為反射光線反向延長線的交點(diǎn)聚集而成的
C.看到平面鏡中的虛像時,射入眼睛的光線不是由虛像發(fā)出的
D.平面鏡成的像叫虛像是因?yàn)樗：磺?br/>2.D　【解題思路】　實(shí)像是由實(shí)際光線會聚而成的,所以實(shí)像能呈現(xiàn)在光屏上,而虛像可理解為由實(shí)際光線的反向延長線會聚而成的,而不是因?yàn)樗：磺?故A、B、C正確,D錯誤.故選D.
3.[2020湖南株洲中考]“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上頭.”關(guān)于詩中描繪的場景的物理解釋正確的是(　　)
A.荷花在水中的像比荷花小一些
B.水越深像就越遠(yuǎn)
C.蜻蜓無法在水中成像
D.水面相當(dāng)于平面鏡
3.D　【解題思路】　水面相當(dāng)于平面鏡,荷花和蜻蜓都可以在水中成像,C錯誤,D正確;平面鏡所成的像與物關(guān)于平面鏡對稱,所以荷花在水中的像與荷花一樣大,荷花和蜻蜓的像到水面的距離分別與它們本身到水面的距離相等,與水的深度無關(guān),A、B錯誤.
4.[2021
遼寧大連模擬]如圖所示,檢查視力時,視力表掛在房間東面的墻上,被測者識別西面墻上鏡子里的像.下列表述中正確的是(　　)
A.視力表在平面鏡中所成的像能被我們看到,即為實(shí)像
B.視力表在平面鏡中的像與被測者相距5
m
C.若被測者向平面鏡靠近0.1
m,則她在鏡中的像將變大
D.若被測者看到“E”的像開口向北,則視力表上的該“E”開口向南
4.B　【解題思路】　根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)可知,視力表在平面鏡中所成的像是虛像,故A錯誤;視力表到平面鏡的距離是2.7
m,根據(jù)物和像到平面鏡的距離相等,可知視力表的像到平面鏡的距離也是2.7
m,所以人到視力表的像的距離為2.7
m+2.7
m-0.4
m=5
m,故B正確;平面鏡成像,像與物等大,與人到平面鏡的距離無關(guān),故被測者向平面鏡靠近0.1
m,她在鏡中的像大小不變,故C錯誤;平面鏡成像,像和物關(guān)于鏡面對稱,故若被測者看到“E”的像開口向北,則視力表上的該“E”開口向北,故D錯誤.
5.如圖所示,物體AB高1.6
m
,平面鏡CD高0.6
m,物體到平面鏡的距離為2
m.下列關(guān)于物體、像、平面鏡的說法正確的是(　　)
A.物體通過該平面鏡不能成完整的像
B.像高與平面鏡的高相同,為0.6
m
C.物體與像的距離為2
m
D.像高與物體的高相同,為1.6
m
5.D　【解題思路】　無論平面鏡大小如何,一定能成完整的像,A不符合題意,像和物體的大小相同,像高1.6
m,B不符合題意,D符合題意;根據(jù)像和物體到鏡面的距離相等可知,像與物體的距離為
4
m,C不符合題意.
6.[2021江蘇南京二十九中月考]如圖乙所示,是小安同學(xué)自制的潛望鏡,利用它能在隱蔽處觀察到外面的情況.用它正對如圖甲所示的光源“F”,則所觀察到的像是(　　)
6.B　【解題思路】　平面鏡成像時,像和物關(guān)于鏡面對稱,潛望鏡中有兩次平面鏡成像,最終成的像與物體一致.
7.小明在做探究平面鏡成像的特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn).
?
(1)實(shí)驗(yàn)方法:　　　　　　法.?
(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計:
①實(shí)驗(yàn)中,若既可以觀察到物體所成的像,又可以較方便地確定像的位置,應(yīng)選用　　　　(填“平面鏡”或“玻璃板”).?
②實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用兩支　　　　　　的蠟燭,原因是　　　　　　　　　　
　　　　　.?
③刻度尺的作用是　　　　　　　　　　　;白紙的作用是　　
　　　　　　　　　.?
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)分析:
①將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面時,在玻璃板后移動另外一支未點(diǎn)燃的蠟燭,發(fā)現(xiàn)可使其與點(diǎn)燃的蠟燭的像　　　　.移動點(diǎn)燃的蠟燭和另外一支未點(diǎn)燃蠟燭的位置,發(fā)現(xiàn)蠟燭與像能始終　　　　,這說明平面鏡所成的像與物體大小　　　　.(不考慮蠟燭燃燒產(chǎn)生的變化)?
②連接像和物,發(fā)現(xiàn)像和物的連線與玻璃板　　　　.?
③用刻度尺測量像和物到玻璃板的距離,多次實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如表:
?
?
?
?
分析數(shù)據(jù)得出:像與物到玻璃板的距離　　　　.?
④將光屏放在蠟燭像的位置,不透過玻璃板,直接觀察光屏,發(fā)現(xiàn)光屏上　　　　(填“有”或“沒有”)蠟燭的像,這說明平面鏡成　　　　(填“實(shí)像”或“虛像”).?
(4)交流評估:
①實(shí)驗(yàn)中玻璃板要始終豎直放置,否則　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　.?
②在尋找蠟燭的像時,眼睛應(yīng)該在　　　　(填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”)的蠟燭一側(cè)觀察.?
③該實(shí)驗(yàn)在　　　　(填“較明亮”或“較黑暗”)的環(huán)境中進(jìn)行好.?
④實(shí)驗(yàn)中有時會觀察到蠟燭在玻璃板后面有兩個幾乎重疊的像,其原因是　　　　　　　　,為此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用　　　　　　　　.?
⑤實(shí)驗(yàn)中,測量多組數(shù)據(jù)的目的是　　　　
　　.?
7.【參考答案】　(1)等效替代　(2)①玻璃板　②完全相同　便于比較像和物的大小關(guān)系　③測量像和物到玻璃板的距離　記錄蠟燭和像的位置　(3)①完全重合　完全重合　相等　②垂直　③相等　④沒有　虛像　(4)①無論怎樣移動后面的蠟燭,都不會與前面蠟燭成的像完全重合　②點(diǎn)燃　③較黑暗　④玻璃板較厚　較薄的玻璃板　⑤尋找普遍規(guī)律
【解題思路】　(1)本實(shí)驗(yàn)的方法是等效替代法.
(2)①平面鏡和玻璃板都能成像,但平面鏡不透光,不能看到背面的物體;玻璃板透光,可以看到后面的物體.故為了比較方便地確定像的位置,應(yīng)選用玻璃板.②物體與像的大小是沒法放在一起比較的,我們可以采取等效替代的方法,取兩支完全相同的蠟燭A、B,點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前,把蠟燭B移動到蠟燭A在玻璃板中所成的虛像的位置處.③可以用白紙記下像、物和玻璃板的位置,用刻度尺分別量出蠟燭A和蠟燭B到玻璃板的距離,然后進(jìn)行比較.
(3)①兩支蠟燭完全相同,移動點(diǎn)燃的蠟燭和另外一支蠟燭,沒有點(diǎn)燃的蠟燭總能與點(diǎn)燃的蠟燭的像完全重合,這說明平面鏡所成的像與物體大小相等;②連接像和物,發(fā)現(xiàn)像和物的連線與玻璃板垂直;③分析題表中數(shù)據(jù)可知,每次實(shí)驗(yàn)中蠟燭的像到玻璃板的距離與蠟燭到玻璃板的距離相等,故可得出:像與物到平面鏡的距離相等.④將光屏放在蠟燭像的位置,不透過玻璃板觀察,在光屏上沒有蠟燭的像,說明平面鏡所成的像不能在光屏上呈現(xiàn),平面鏡成虛像.
(4)①像與物是關(guān)于鏡面對稱的,如果玻璃板不豎直放置,成的像就會偏高或偏低,后面的蠟燭是擺在桌面上的,這樣無論怎樣移動后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合.②因?yàn)槲矬w在平面鏡中成像是光的反射現(xiàn)象,故從點(diǎn)燃的蠟燭一側(cè)才能看到蠟燭的像.③平面鏡成像利用的是光的反射原理,蠟燭照射到平面鏡表面的光反射后進(jìn)入人眼,所以人能看清蠟燭的像.若周圍環(huán)境中的光線較強(qiáng),則影響進(jìn)入人眼的反射光,使人看不清楚蠟燭的像,所以在光線較暗的環(huán)境中進(jìn)行較好.④實(shí)驗(yàn)中若選擇的玻璃板較厚,在玻璃板的前后兩個表面都會成像,故能看到兩個幾乎重疊的像;玻璃板越薄,兩個像的位置就越接近,所以實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選用較薄的玻璃板,盡量使兩個像重合.
再
見

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