光的反射和折射（第2课时平面镜成像）讲义（原卷版）

1.4光的反射和折射（第2课时平面镜成像）同步讲义1．通过实验探究并了解平面镜成像的特点。2．了解平面镜成像原理及虚像是怎样形成的。3．熟悉平面镜在生活中的应用。4．初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。未来镜像：从全息投影到元宇宙镜像分身全息镜像的“跨时空对话”：2023年，美国科学家利用全息投影技术，让已故的“科幻之父”阿西莫夫“重现”在舞台上，与观众对话。其原理是通过多角度拍摄真人动作，用镜面反射原理合成三维虚拟形象，营造“真人在场”的错觉。元宇宙中的“镜像身份”：在虚拟世界中，用户创建的avatar往往是现实自我的镜像投射，但可能更完美（如调整身高、容貌）。心理学家担忧，过度沉迷“镜像美化”可能导致现实自我认同危机，如同古希腊神话中因迷恋自己倒影而溺亡的纳西索斯（Narcissus）。知识点1、实验探究平面镜成像的特点（1）实验目的：探究平面镜成像特点。（2）实验器材：两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。（3）实验步骤：步骤①将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一

侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。步骤②将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。步骤③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。步骤④移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。步骤=5\*GB3⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。（4）实验结论：①※平面镜成像特点：像与物大小相等；像到镜的距离与物到镜的距离相等；像与物的对应点的连线与镜面垂直；像与物左右位置颠倒；平面镜所成的像是虚像。②总结：等大、等距、垂直、对称、虚像。③虚像是指射入眼睛的光线，其反向延长线的集合点形成的像；虚像能用眼睛直接观看，但不能用光屏接收；实像既可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观看。知识点2、平面镜成像的相关作图（1）画光线：利用反射规律，根据入射光线画反射光线或根据反射光线确定入射光线是基础性题目。（2）作物体的像：根据平面镜成像的规律。（3）确定反射面或平面镜：利用光的反射规律和光线关系确定反射面，以及平面镜成像的图例中，确定平面镜的位置。（4）确定光源或物体位置：平面镜成像的原理是光的反射，可以根据这个原理在平面镜和反射光路中确定光源或物体的位置。作图时要注意：a、发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点。b、发光点位置连线和像的位置连线垂直于镜面。c、平面镜后面的所有线都是用虚线画。d、法线用虚线一般标垂直。e、光线别忘加箭头。知识点3、凸面镜和凹面镜（1）利用光的反射现象，反射面为平面的叫平面镜，反射面为球面一部分的叫球面镜。（2）利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜；凸面镜对光有发散作用，常用作汽车观后镜来扩大视野。（3）利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜；凹面镜对光有汇聚作用，常用作太阳灶、探照灯等。知识点4、平面镜成像的应用（1）利用平面镜成像（穿衣镜）（2）改变光路（海底潜望镜）（3）扩大视野空间（商店装饰）平面镜在生活中有广泛的应用，例如：家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜；潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。题型1、平面镜成像的特点如图，在探究平面镜成像特点的实验中，下列说法与事实相符的是（）A．甲图中，点燃蜡烛B后更容易找到蜡烛A的像的位置 B．乙图中，多次测量的目的是为了求平均值减小误差 C．甲图中，若只把玻璃板向右平移，蜡烛A的像位置不变 D．乙图中，白纸中间的水平横线OO′代表玻璃板靠近像的表面的位置利用如图甲所示的器材探究平面镜成像的特点。将茶色玻璃板垂直放置在白纸上，在玻璃板前放一点燃的蜡烛A，将（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后，接着（填写操作过程），即可得到蜡烛A像的位置；多次改变A的位置，如图乙所示，将白纸沿放置玻璃板的直线折叠，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合，由此得到像与物关于平面镜的位置关系是。用如图甲所示的装置“探究平面镜成像时，像的位置和物体的位置有什么关系”。M是有一面镀膜的玻璃板，A、B是两支外形相同的蜡烛。（1）将白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面放置。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。（2）将蜡烛A放在玻璃板前，用蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全。（3）如图乙所示，在蜡烛A靠近玻璃板一侧记下物体的位置A1。应该在蜡烛B（选填“靠近”或“远离”）玻璃板一侧记下像的位置B1。（4）改变蜡烛A的位置重复实验，三次实验在白纸上记录的像与物对应的位置如图丙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线对折，发现点B1和A1，B2和A2，B3和A3基本重合。由此可以得出的结论是：①；②。（5）完成上述实验后，小明反思实验过程，提出一个质疑：实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像，应该在镀膜那一面下边划线，作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢？小组同学讨论出一种方法：将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面，观察到铅笔较清楚的像如图丁所示，由此可以判断镀膜在玻璃板的（选填“左”或“右”）面。题型2、平面镜成像的作图如图所示是“⊥”形物体在平面镜中成像的情况，其中正确的是（）A． B． C． D．为了避免驾驶员低头观看仪表信息而造成交通事故，车内安装了如图甲所示的汽车平视显示系统，可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃（看作平面镜）呈现在司机正前方，方便司机查看。请在图乙中画出显示器AB在挡风玻璃中所成的像。若驾驶员看到的像过高，可将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃，移动之后所成像的大小（选填“变大”、“变小”或“不变”）。我国西部某塔式光热电站如甲图所示，上万面镜子将太阳光准确地反射到高塔顶端。某时刻太阳在S点，地面上的一面追日镜MN恰好将太阳光反射到吸热器的A点，请在乙图中画出该时刻的反射光路（保留作图痕迹）。如图所示，M是苹果上的一点，N是人眼的位置，请你画出人眼在平面镜中看见M点的像的光路图。如图所示，平面镜前有一点光源A，请画出由A点发出的一条光线经平面镜反射后通过P点的光路图。题型3、凹面镜与凸面镜如图甲所示，轿车司机从右后视镜（凸面镜）中观察到同向驶来一辆越野车，下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示。设两车均匀速向前行驶，下列说法正确的是（）A．后视镜中的像是因为光的折射 B．后视镜可以扩大视野范围 C．越野车比轿车行驶的速度小 D．越野车相对于轿车是静止的如图是一种新能源电动汽车，结构与传统汽车类似，但具有驱动效率高、驾驶感受好、可以降低城市排放等优点。下列说法中正确的是（）A．汽车后视镜扩大了司机的视野空间，它使用的是凹面镜 B．挡风玻璃是倾斜的，使车内物体成像于玻璃下方，不妨碍司机视线 C．倒车雷达可感知障碍物的远近，表明声能传递信息 D．关上车窗后，车内会变得安静很多，是在声源处减弱噪声司机要善于通过观后镜了解后车的位置及速度情况。汽车观后镜有平面镜的也有凸面镜的，图示观后镜为平面镜。当看到后车的像在镜中占据的空间变大时，说明后车离本车越来越（选填“远”或“近”），后车在镜中的像与后车大小（选填“相等”或“不相等”）；凸面镜对光有（选填“发散”或“会聚”）作用。如图为街头路口的反光镜，能起到扩大视野的作用。从其形状和成像原理来分析，下列的论述正确的是（）A．是一个凹面镜，成像原因是光的反射 B．是一个凸透镜，成像原因是光的折射 C．是一个凸面镜，成像原因是光的反射 D．是一个凹透镜，成像原因是光的折射赫拉神庙始建于公元前7世纪，是古奥林匹亚遗址中最古老的一座神庙。当地时间2024年4月16日12时33分，在巴黎奥运会火种采集仪式现场，由希腊女演员扮演的最高女祭司用凹面镜在这里成功采集到巴黎奥运会火种。如图所示，一条光线射向凹面镜。请作出它的反射光线，并用“r”标出其反射角。“火种采集”就是利用这种原理会聚太阳光加热并点燃火种的。题型4、平面镜成像的应用如图所示，小明在科技节中表演魔术：从投币口投入只有正面透明的棋盘格空箱的硬币消失了！随后揭密：这是平面镜和棋盘格共同形成的结果。那么下列四个箱子内的平面镜放置方法能实现这个魔术效果的是（）A． B． C． D．为了避免驾驶员在汽车行驶时低头看仪表造成事故，人们发明了如图甲所示的抬头显示器（简称HUD），如图乙所示是HUD工作原理图，将水平显示器上的行车数据通过前挡风玻璃呈现在正前方，驾驶员透过挡风玻璃（看作平面镜）往前方观看的时候，能够将车外的景象与竖直呈现的行车数据融合在一起，下列说法正确的是（）A．挡风玻璃上所成的像是实像 B．挡风玻璃上所成的像是由于光的折射形成的 C．挡风玻璃上所成的像比原物体小 D．像和物体关于挡风玻璃对称在科学课上，小力正在进行实验探究，他将两块平面镜竖直放置在水平桌面上，两平面镜分别呈60°、90°、120°夹角，将电子蜡烛放在两块平面镜中间，观察电子蜡烛在平面镜中所成像的个数，实验装置俯视情况如图所示，小力所探究的问题是。如图所示，小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验，棋子A、B完全相同。关于该实验，下列说法中错误的是（）A．选用茶色玻璃板便于确定像的位置 B．茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上 C．若B能与A的像完全重合，说明像与物等大 D．在B位置放上光屏能接收到A的像在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（）A．实验时应选较厚的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上 B．在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在点燃蜡烛的一侧观察 C．保持蜡烛A的位置不变，让玻璃板稍倾斜些，蜡烛A的像位置不变 D．在蜡烛像的位置放上光屏，光屏上能承接到蜡烛的像走进装有抛光金属墙面的电梯间，会在墙面中看到自己清晰的像，如图所示。下列关于像的说法正确的是（）A．是自己正立的虚像 B．位置在金属墙面上 C．比真实的自己小些 D．与影子的成因相同为了探究平面镜成像特点，小明准备了图甲所示的实验器材并进行实验，以下说法中错误的是（）A．为了便于找到像的位置，实验时应该选择器材G B．为了比较像与物的大小关系，应选BC两支蜡烛 C．坐在任意位置的同学都可以看到蜡烛在平面镜中的像 D．从平面镜中看到墙上钟的像如图乙所示，这时的时间是10：35如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小亮将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，他通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像，下列与平面镜成像相关的说法中正确的是（）A．选用与蜡烛A完全相同的蜡烛B做实验，目的是便于比较像与物的大小 B．蜡烛A靠近玻璃板时，所成像的大小在变大 C．移开蜡烛B，若将光屏置于像的位置，则光屏上会出现蜡烛A的像 D．蜡烛A的成像原理与海市蜃楼的原理相同做“探究平面镜成像规律”实验时，某同学选择了以下实验装置。下列分析正确的是（）A．图甲中烛焰尖所成的像位于点B处 B．图甲中蜡烛远离玻璃板，所成像将变小 C．图乙中的环境越明亮，观察到的像越清晰 D．图乙中玻璃板由位置Ⅰ移至位置Ⅱ，烛焰像也向右移动小明在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中，下列说法正确的是（）A．为了便于观察，该实验最好在较亮的环境中进行 B．蜡烛A的像是由于光的折射形成的 C．蜡烛A向玻璃板靠近，它的像变大 D．选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系如图所示，是小明在学习平面镜成像的知识时用手机拍摄到的“蜡烛在水杯中燃烧”现象，该现象中各装置及仪器位置的俯视图设计正确的是（）A． B． C． D．盐城拥有广袤的湿地滩涂，是丹顶鹤钟爱的越冬家园。如图是丹顶鹤在水面嬉戏的场景，关于图中涉及的光学知识，下列说法正确的是（）A．丹顶鹤飞得越高，水中的像越小 B．水中丹顶鹤所成的像是虚像 C．水越深，水中的像离水面越远 D．水中的像是由于光的直线传播形成的如图所示，检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像，视力表在镜中的像与被测者的距离是5m。则下列说法正确的是（）A．图示“？”应为2.5 B．镜子里的像是光的折射形成的虚像 C．当该同学走近镜子时，她自己在镜子里的像变大 D．若被测者看到“E”的像开口向上，则视力表上的该“E”开口向上湿地公园是指以水为主体的公园，可供人们旅游观光和休闲娱乐。一只长约10cm的蜻蜓立于距水面0.6m的荷尖上，荷花池旁的柳树约6m高，下列说法正确的是（）A．柳树最高点在水中的倒影与水面相距1.5m B．映在平静池水中的蜻蜓“倒影”长约0.1m C．若蜻蜓往远离水面的方向飞走，则它在水中的“倒影”位置不变，大小不变 D．人能看到蜻蜓是因为蜻蜓发出的光进入了人的眼睛如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，小华在玻璃板前放置了一支蜡烛A，并将其点燃，将另一支与蜡烛A大小相同的蜡烛B放于玻璃板后方，移动蜡烛B直到在玻璃板前看起来蜡烛B与蜡烛A的像重合。下列有关说法正确的是（）A．若将玻璃板竖直向上移动，蜡烛A的像也将向上移动 B．为了让蜡烛A的像更清晰，实验应在较明亮的环境中进行 C．在蜡烛B的位置放一光屏，可以在光屏上看到蜡烛A的像 D．若按图中乙的方式摆放玻璃板，蜡烛A所成的像偏低且倾斜如图是探究“平面镜成像特点”的实验装置，下列说法正确的是（）A．实验中，蜡烛A、B都要点燃 B．当蜡烛A远离玻璃板时，它的像将变小 C．选择两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系 D．实验过程中为了让蜡烛A成像清晰，可以用平面镜代替玻璃板小明利用图甲所示的装置进行“探究平面镜成像特点”实验，A和B是两支完全相同的蜡烛。（1）实验时用薄玻璃板替代平面镜的目的是便于确定的位置，玻璃板应与水平桌面；（2）为了探究蜡烛A的像与蜡烛A是否大小相等，实验中把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，然后把（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B放在玻璃板后不断移动，观察它与蜡烛A的像能否完全重合；（3）若将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小明在蜡烛A侧（选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像；（4）如图丙所示，小明把三个字母分别竖立在玻璃板面前，研究像与物的左右关系，选用字母的效果最好。用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材，探究平面镜成像的特点。（1）先将点亮的A放在玻璃板前适当位置，将未点亮的B放在玻璃板后，不断调整B的位置，直到从各个角度都能观察到B与A的像，