2024-2025学年人教版八年级物理上册同步讲义：平面镜成像（学生版+解析版）

第四章光现象（原卷版）

课时4.3平面镜成像

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：平面镜成像的特点，平面镜成虚像的原理，平面镜的应

用，凸面镜和凹面镜。

2.3.4通过实验，探究平面镜成像

科学思维：通过实验探究，了解平面镜成像的特点。

时像与物的关系，知道平面镜成像

科学探究：探究平面镜成像的特点。

的特点及应用。

科学态度与责任：能通过对平面镜、球面镜的应用的了解，领略物

理现象的美妙与和谐，感受科学技术对人类生活的影响。

知识梳理

知识点一、平面镜成像

1.平面镜成像

问题

国家小剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨小的蛋壳（如下图）。为什么会出现这种现象呢？

图4.3-1国家大剧院和它的例题

当你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这个“人”就是你的像。国家小剧院

的倒影实际上就是小剧院在水中的像。

特别提醒

水中倒影和影子都有“影”字，但是涉及的原理不同。水中倒影是光的反射（平面镜成像），影子是

由于光的直线传播。

2.平面镜成像的特点

平面镜成像时，像有什么特点

平面镜所成的像的小小可能与物体的小小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离

相等

探究平面镜成像的特点，关犍是要确定像的位置和小小。如何设计这个实验呢？我们可以按

如下思路进行探究。

用•块玻璃板作为平面镜，杷•支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，诃以看到它在玻璃板后面

实验思路的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的

位置重合.这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。

确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和小小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点

了。

薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等

实验器材薄玻璃板的作用：（1）确定像的位置.；（2）防止成两个像影响实验观察。

两支完全相同的蜡烛口的：便于比较像与物的小小。

（1）在水平桌面上铺•张白纸，纸上竖立•块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画

一条直线，这条直线代表玻璃板的位置：

（2）如图所示，把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它

在玻璃板后面的像。再拿一只外形完全相同的蜡烛B（未点燃），竖立着在玻璃板后面移动,

直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置；

（3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察赠烛的小小和它的像的小小是否相同；

（4）移动点燃的蜡烛A,重做实验；

（5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用刻度尺测量蜡烛和像到

玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中；

（6）将玻璃板后面未点燃的蜡烛B移走，再把光屏放在该位置上并正对玻璃板，观察是否能

在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像。

次蜡烛到平面蜡烛的像到平面蜡烛的像与蜡烛蜡烛的像与始烛的连线与

数镜的距离镜的距离/cm的小小关系镜面位置的关系

11010等小垂直

实验数据

21515等小垂直

记录

32020等小垂直

42525等小垂直

（1）未点燃的蜡烛B可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的小小与蜡触小小相等;

（2）由实验数据可知，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等;

（3）用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹角，发现像与物的连线与镜面垂直;

（4）移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上有像，表明该像是虚像。

精确的实验表明：平面镜所成的像为正立的虚像，其小小与物体的小小相等，像和物体到平

面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。

探究归纳

利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：平面镜所成的像为正立的

虚像，像与物体关于镜面对称。

（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行;

（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的小小关系,

原因是玻璃板既能反射光乂能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的

蜡烛所成的像;

（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时,

两个像有较小的错位，难以确定像的位置;

（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃

的蜡烛将不能完全重合;

（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是二匕较像与物体的小小关系;

（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察:

（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛

的像到玻璃板的距离:

（8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律;

（9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼睛与

像在玻璃板的同一例;

特别提醒

实验中的应用了等效替代法

（1）在确定像的位置时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像;

（2）在比较像与物体的小小关系时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛。

＞典例-f（23-24八年级下•山东青岛・期末）如图甲所示，小明用两支相同的蜡烛A、B、玻璃板、

白纸、笔、火柴、刻度尺来探究平面镜成像特点。

（I）实验中采用透明薄玻璃板代替平面镜竖直放置在水平桌面上，目的是为了便于确定

（2）将点燃的蜡烛A竖直放在玻璃板前,（填“点燃”或“未点燃蜡烛B竖直在玻璃板后面移

动，眼睛在蜡烛.（填“A”或"B”）一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物体

（3）改变蜡烛A的位置，进行三次实验。用直线将物和对应像的位置连接起来（如图乙）发现蜡烛A的

像与蜡烛A到镜面的距离o且它们的连线与镜面垂直。

知识点二、平面镜成虚像的原理

1.平面镜成虚像的原理

在下图中，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于有光沿直线

传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S，处发出的。S'就是S在平面

镜中的像。由于平面镜后并不存在光源s',进入眼睛的光并非真正来自s',所以把s'叫作虚像。

由此可知，平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上来自物体的光经平面镜反射后，反

射光线的反向延长线的交点。

2.实像和虚像

（1）实像

实像由实际光线会聚而成的，能用光屏承接，人眼可以直接看到。如小孔成像。

（2）虚像

由实际光线的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。如平面镜成像、

水中倒影等

3.平面镜成像作图

作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成虚像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面

镜成像特点作图（对称法）。

（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图

从S射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图

时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像

s',如下图。

作图步骤如下：

①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；

②分别作出两条入射光线的法线：

③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；

④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点s'即为点光源S的像。

（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）

作图方法（如图所示）

①做垂线一即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN；

②画垂足；

③量等距:使A'M-AM,B'N-BN；

④画像点A'B'并连接，则A'B'就是物体AB的像。

I

I

特别提醒

作图时要注意以下几点：

（1）平面镜非反射面要画上短斜线；

（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示,

虚像用虚线表示；法线用虚线表示；

（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。

（2024•陕西西安•模拟预测）如图，请作出物体AB在平面镜MN中所成的像

MA

知识点三、平面镜的应用

1.平面镜成像

应用的实例：家庭中所用的穿衣镜；练功房、理发店、服装店里安装的平面镜；牙医检查牙齿使用的

平面镜等。

2.利用平面镜改变光路

（1）塔式太阳能站

塔式太阳能站，它是在很小面积的场地上装有许多台小型太阳能反射镜，称为定口镜，每台都各自配

有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器二，从而利用太阳能发。

（2）潜望镜

如图，在直筒的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平面成45°,这样就做

成一个最简单的潜望镜。在水的深处可以观察到水面上的情况。

知识点四、凸面镜和凹面镜

1.球面镜

如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。

2.凸面镜的特点及应用

凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线要向外发散开来，对光线有发散的作用。汽

车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜，凸面镜能起到扩小视野的作用。

3.凹面镜的特点及应用

（1）凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后，光会聚于一点（叫焦点）。

凹面镜对光线有会聚作用。

（2）凹面镜的应用

汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。

（23-24八年级下.黑龙江绥化.阶段练习）下列说法中正确的是（）

A.汽车的车头灯是用平面镜

B.汽车的观后镜是用凸面镜

C.太阳灶用的是凸面镜

D.牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用凹面镜

问题探究

问题一：平面镜成像的特点

【角度1】探究平面镜成像的特点

常考考查点

（1）为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行:

（2）实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的小小关系，原因

是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像;

（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成•个像，当玻璃板较厚时，两个像

有较小的错位，难以确定像的位置;

（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛

将不能完全重合;

（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的小小关系;

（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察;

（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到

玻璃板的距离;

（8）改变蜡烛与玻璃板的跖离进行多次实验，是为了寻找普遍规律;

（9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼揩与像在玻

璃板的同一侧;

【典例1】（2024•黑龙江牡丹江•中考真题）小江为同学们表演魔术：如图中所示，将一个正面开口的

空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼

ifU5。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋「A

和B进行探究,如图乙所示。

图甲图乙图内

（I）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板放置在方格纸上；

（2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，

表明棋子像的小小与棋子的小小。在方格纸上记下棋子A和B的位置；

（3）移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置，在光屏上（选填"能''或"不能”）直接观察到棋子

A的像；

（4）改变棋子A的位置，重复步骤（2）,发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用

刻麦尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距

离;

实验次数A棋子到薄玻璃板的距离/cmB棋子的像到薄玻璃板的距离/cm

15.005.00

26.506.50

310.0010.00

（5）实验表明，棋子在平面镜中的像与枝【子关于镜面________;

（6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。

【变式『1】（23-24八年级下•四川泸州・期末）如图所示，是小华在家庭实验室探究平面镜成像特点

（I）小华用竖直放置的透明薄玻璃板代替平面镜，是为了方便确定;

（2）小华在玻璃板前面放一支点燃蜡烛A,再拿一只相同未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与蜡

烛A的像重合，这样做是为了比较关系；

（3）小华将光屏放在蜡烛B所在的位置，在光屏上看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是（选填“实”

或“虚”）像；

（4）小华将蜡烛A靠近玻璃板一点，蜡烛A的像将（选填“变小人变小”或“不变。

【变式『2】（23-24九年级下•辽宁营口•期中）小明发现小轿车的前挡风玻璃是倾斜安装的，如图甲

所示。为了找出这样安装的目的，他找来一些器材探究“平面镜成像的特点如图乙所示。

下面是小明进行“探究平面镜成像特点”的实验过程。

（I）为了便于观察，该实验最好在（选填“较亮”或“较暗”）环境中进行；小明用玻璃板代替平面

镜的目的是;

（2）如图乙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，如果将蜡烛A向

玻璃板靠近，像的小小会_______（选填“变小”“不变”或“变小”）；

（3）如果在蜡烛A的像的位置上放一张白纸板做屏幕，则在白纸板上_______（选填“能”或"不能承接

到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是像；

（4）通过对“平面镜成像特点”实验的探究，小明明白了小汽车前挡风玻璃是倾斜安装的，从光学角度分析,

这样安装的好处是（任写一条）。

【角度2】平面镜成像特点的应用

.平面镜所成的像为正立的虚像，其小小与物体的小小相等，像和物体到平面镜的距

离相等，像和物体的连线与镜面垂直。

2.不管物体靠近还是远离平面镜，像的小小始终等于物体的小小。印物体小小不变则像的小小也不变。

3.物体远离平面镜，像也远离平面镜。物和像相对镜面的速度小小相等。

【典例2】（2024.吉林・中考真题）小明同学身高1.65m,站在竖直放置的平面镜正前方0.6m处，他

在平面镜中所成像高度为m,他的像到镜面的垂直距离为m0

【变式2-1]（23-24八年级下.海南海口.期末）小明同学身高165cm,站在竖置放置的平面镜前，从

平面镜中看到挂钟的指针如图所示。由此可知，他在平面镜中的像高为—cm,挂钟显示的实际时间

【变式2-2]（2024•江苏连云港・中考真题）小明身高1.7m,距离平面镜3m,他在平面镜中的像高是

m,像到平面镜的距离是m。当他向平面镜缓慢走近时，他在平面镜中像的小小（选填

“变小，…不变”或“变小”）。

【角度3】平面镜成像作图

，呵,>（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图

作图步骤如下：

①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；

②分别作出两条入射光线的法线：

③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；

④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点S'即为点光源S的像。

（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）

作图方法

①做垂线；②画垂足：③量等距：④画虚像。

作图时要注意以下几点：

（1）平面镜非反射面要画上短斜线；

（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示,

虚像用虚线表示；法线用虚线表示；

（3）实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。

【典例3】（2024.江苏无锡•中考真题）在图中作出物体ABC通过平面镜所成的像。

【变式3-1］（2024•黑龙江绥化•中考真题）请根据平面镜成像特点，作出点光源S发出的光经平面镜

反射后通过4点的光路图（保留作图痕迹）。

【变式3-2］（2024•江苏扬州,三模）按下列要求作图。如图所示，S是光源。请你作出S发出的一条

光线，经平面镜反射后过A点的光路图。

•s

问题二：凸面镜和凹面镜

凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线耍向外发散开来，对光线有发散的作用。汽

车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜，凸面镜能起到扩小视野的作用。

2.凹面镜的特点及应用

（1）凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后，光会聚于一点（叫焦点）。

凹面镜对光线有会聚作用。

（2）凹面镜的应用

汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。

【典例4］（23-24八年级上.陕西西安•期末）轿车是常用的交通工具，轿车上有许多地方要利用光的

反射。如图所示，轿车中A为观后镜，B为车头灯内的反射镜。A为,B应为（选填“平

面镜”、“凹面镜”或“凸面镜。

【变式4-1］（23-24八年级上.湖北孝感・期末）如图所示，汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故，

阻挡了驾驶员视线而形成的，盲区的形成是由于光的。汽车的倒车雷达是利用（选填“超声波”、

“次声波”、“红外线”、“紫外线”）来工作的•汽车的后视镜（凸面镜）对光线有（“会聚”或“发散”）

作用。

强化训练

【基础强化】

1.（2024・天津滨海新•二模）同学们在教室不同位置都能看清黑板上的字，是由于光线在黑板上发生了_

（选填“漫反射”或“镜面反射”）；小明身高1.7m,他站在竖直放置的平面镜前3m处，他在镜中的像与他

相距mo

2.（2024,黑龙江哈尔滨•三模）'小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头:蜻蜓立于荷叶尖上，距水面0.3m,

它在水中的像是（选填“实像”或“虚像”），像距离水面m。

3.（2024.广东.二模）如图所示，当一架无人机掠过湖面时，水中出现无人机的倒影，这是光的形

成的（选填“实”或嘘”）像，无人机从湖中央飞回岸边，湖中的像（选填“变小”“变小”或“不

变。

4.（2024九年级下.广西南宁•学业考试）如图所示是一只小鸟正在飞离水面时的情景，小鸟向上飞行时，

它在水中像的小小将（填“变小”“变小”或“不变”）。小鸟飞行到距水面3m时，小鸟与它在水中的像

相挺m1；

5.（2024・甘肃天水•三模）小芳同学站在平面镜前3m处，她的像到镜面的距离为m,她向后退的过

程中，像的小小。现将一块和镜面一样小的木板放在镜子的后面1m处，如图所示，这时她在

镜中看到自己的像。

【素养提升】

6.（2024・四川广元•中考真题〉一只小蜜蜂怒.停在平静的湖面上方，它向下看、看到下方有一个与自己相

同的“同伴”，于是它飞向湖面迎接“同伴”，在此过程中（）

A.“同伴”向它迎来B.“同伴”离它而去C.“同伴”逐渐变小D.“同伴”真

实存在

7.（2024・山西太原•模拟预测）如图所示：学校教学楼走廊的墙壁上挂着一面平面镜，方便同学们整埋自

己的着装，小明向镜子走近，下列说法正确的是（）

A.镜中的“自己”是光的反射形成的实像

B.镜中的“自己”比小明本人更亮一些

C.小明向镜子走近时，镜中的“自己”越来越高

D.小明向镜子走近时，镜中的“自己”也靠近镜子

8.（2024•内蒙古兴安盟•一模）妇图所示，墙面上挂着标有“25户数字的牌子，在其相邻的一墙面上挂着一

平面镜，光洁的地面也相当于平面镜,则通过平面镜（）

B.不能看到的数字是522

C,不能看到的数字是225D.不能看到的数字是552

9.（2024•江苏苏州•二模）如图所示,平面镜竖直放置在水平桌面上，一支直立的铅笔从平面镜前40cm

处，以5cm/s的水平速度垂直向平面镜匀速靠近。下列说法正确的是（）

平面镜

A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变小

B.经过2s铅笔与它的像之叵的距离变为60cm

C.铅笔的像相对于平面镜的速度为lOcm/s

D.若平面镜顺时针转至图中虚线位置，直立的铅笔仍以相同水平速度移动，则它的像应该竖直向上运

动

10.（23-24八年级上•福建福州,期中）如图为一市民站在平面玻璃制的地铁安全门外候车。当地铁到站后,

安全门的两侧打开，该市民在左右两侧的安全门中的像情况分析正确的是（）

A.都能成完整的像，且两个像的位置与原来的像重合

B,都能成完整的像，且两个像越来越小，直到不成像

C.各成半个像，合起来成一个完整的像

D.都能成完整的像，且两个像在不同位置，两个像的距离等于安全门的距离

II.（23-24八年级上•山东聊城•期末）如图甲所示为星期天下午小丽同学去配眼镜时检查视力的情景。配

镜员让小丽坐在平面镜前方来识别对面墙上镜子里视力表的像。根据图中信息判断下面的说法正确的是

（）

!---------2.7m-------------1

平

面

镜

甲乙

A.视力表在平面镜中的像与小丽相距5.4m

B.如果小丽以lm/s的速度靠近平面镜，则镜中的像以lm/s的速度靠近她

C.如果小丽靠近平面镜，则她在平面镜中的像变小

D.如图乙所示是小丽从平面镜中观察到的后面墙上时钟的像，则当时的时间是4:35

【能力培优】

12.（2024•山西晋中•模拟预测）在观看“仙女飞天”魔术表演时，位于P点的观众看到云雾中漫舞的“仙女”,

实质是挡板后位于A点的演员在平面镜中的虚像，如图所示。请在虚线框内作出平面镜的位置，并完成光

路留。

•竹极-

/*/地面

13.（23-24八年级上.河南南阳.期末）如图，一点光源5静置于水平面上，在其右侧有一个不透光的物体,

正上方有个足够小的平面镜MN水平放皆：请通过作图画出经平面镜反射后，不透明物体右侧能祓S照亮

的范围AB（需要画出作图时必要的辅助线）。

W

14.（2024・广东•三模）如图】所示，小明做“探究平面镜成像的特点”实验，他将棋子A放在玻璃板前,

在玻璃板后移动棋子以直至与A的像重合。

（I）用玻璃板代替平面镜的目的是，选择与人完全相同的棋子氏是为了比较像和物的

关系。在方格纸上进行实验，是为了便于比较；

（2）小明在实验过程中，发现不管怎样移动B蜡烛，都无法使它与4蜡烛的像完全重合，原因可能是玻

璃板有与桌面的白纸放置；经调整后发现4蜡烛能与A蜡烛的像完全重合，说明像与物的小

小O

（3）移走棋子8,将一张白纸竖直放在该位置，直接观察白纸，白纸上_________（选填“能”或“不能”）

看到棋子4的像，说明平面镜成的是像。

（4）小明为了更好地研究像与物的位置关系，采用了彩色LED光源进行实验，你认为图2中字母形状的

光源，最好的是（选填字母）。

15.（2024.辽宁抚顺•三模）如图中所示，同学在仪容镜前观察自己在镜中的像，她退后几步，感觉像的

小小有明显的变化。于是她和组内同学对平面镜的成像特点进行了探究。他们从实验室借的器材有：薄玻

璃板、支架、白纸、小小不同的4支蜡烛等。

【问题】根据观察的现象，他们猜想平面镜成像时，像的小小与有关。

【证据】

（I）实验中需要收集（选填“同一”或“不同”）蜡烛在不同位置时像的小小的数据.

（2）部分实验步骤：

①如图乙所示，在水平桌面上铺一张白纸，用支架将玻璃板竖立在纸上，记录玻璃板的位置并将点燃的蜡

烛A放在玻璃板前适当位置；

②依次选取未点燃的蜡烛B、C、D在玻璃板后移动，发现只有选取蜡烛（选填或“D”）时，

才能与蜡烛A的像完全重合，记录它们的位置。

③改变蜡烛A到玻璃板的距离，重做实验，测得它们到玻璃板的距离，记录在卜表中。

实验序号蜡烛到玻璃板的距离蜡烛的像到玻璃板的距离/cm像与蜡烛的小小关系

13.003.(X)相等

25.805.80相等

38.708.70相等

【解释】根据所测数据和观察到的实验现象，可得平面镜中所成像的小小由决定，该同学远离镜子

后感觉自己的像变小了，是由于视角变化引起的错觉，猜想不正确；实验中将薄玻璃板向蜡烛A靠近2cm,

那么它的像将向蜡烛A靠近_____cm。

【交流】想要知道蜡烛A的像是虚像还是实像，你的验证方法是o

第四章光现象（解析版）

课时4.3平面镜成像

学习目标

2022年课程标准物理素养

物理观念：平面镜成像的特点，平面镜成虚像的原理，平面镜的应

用，凸面镜和凹面镜。

2.3.4通过实验，探究平面镜成像

科学思维：通过实验探究，了解平面镜成像的特点。

时像与物的关系，知道平面镜成像

科学探究：探究平面镜成像的特点。

的特点及应用。

科学态度与责任：能通过对平面镜、球面镜的应用的了解，领略物

理现象的美妙与和谐，感受科学技术对人类生活的影响.

知识梳理

知识点一、平面镜成像

1.平面镜成像

问题

国家小剧院和它在水中的倒影相映成趣，宛如一个巨小的蛋壳（如下图）。为什么会出现这种现象呢？

图43-1国家大剧院印它的倒影

当你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这个“人”就是你的像。国家小剧院

的倒影实际上就是小剧院在水中的像。

特别提醒

水中倒影和影子都有“影”字，但是涉及的原理不同。水中倒影是光的反射（平面镜成像），影子是

由于光的直线传播。

2.平面镜成像的特点

平面镜成像时，像有什么特点

平面镜所成的像的个小可能与物体的小小相等，像到平面镜的距离可能物体到平面镜的距离

相等

探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和小小。如何设计这个实验呢？我们可以按

如下思路进行探究。

用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面

实验思路的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的

位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。

确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和小小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点

了。

薄玻璃板一块、支架、笔一只、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸等

实验器材薄玻璃板的作用：（1）确定像的位置；（2）防止成两个像影响实验观察。

两支完全相同的蜡烛目的便于比较像与物的小小。

（1）在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块薄的玻璃板作为平面镜，在纸上沿着玻璃板画

一条直线，这条直线代表玻璃板的位置；

（2）如图所示，把一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，透过玻璃板进行观察，可以看到它

在玻璃板后面的像。再拿只外形完全相同的蜡烛B（木点燃），竖立着在玻璃板后面移动，

直到看上去它跟前面的蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那个蜡烛的像的位置；

Z1,37

（3）在纸上记录下两支蜡烛的位置，并注意观察蜡烛的小小和它的像的小小是否相同；

（4）移动点燃的蜡烛A,重做实验；

（5）用直线把两次实验中的蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用刻度尺测量蜡烛和像到

玻璃板的距离，将测得的数据记录在表格中;

（6）将玻璃板后面未点燃的蜡烛B移走，再把光屏放在该位置上并正对玻璃板，观察是否能

在光屏上接收到前面点燃蜡烛的像。

次蜡烛到平面蜡烛的像到平面蜡烛的像与蜡烛蜡烛的像与蜡烛的连线与

数镜的距离镜的距离/cm的小小关系镜面位置的关系

11010等小垂直

21515等小垂直

记录

32020等小垂直

42525等小垂直

（1）未点燃的蜡烛B可以与点燃的蜡烛的像完全重合，说明蜡烛的像的小小与蜡烛小小相等；

（2）由实验数据可知，蜡烛的像到平面镜的距离与蜡烛到平面镜的距离相等；

（3）用量角器测量物与像的连线与镜面之间的夹侑，发现像与物的连线与镜面垂直；

（4）移去镜后的蜡烛，在此位置放一张白卡片，发现白卡片上有像，表明该像是虚像。

精确的实验表明：平面镜所成的像为正立的虚像，其小小与物体的小小相等，像和物体到平

面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。

探究归纳

利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：平面镜所成的像为正立的

虚像，像与物体关于镜面对称。

（1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行;

（2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的小小关系，

原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的

蜡烛所成的像；

（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，

两个像有较小的错位，难以确定像的位置；

<4）实验中，玻璃板耍竖直立在水平桌面1.0若玻璃板有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃

的蜡烛将不能完全重合；

（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的小小关系；

（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察；

（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛

的像到玻璃板的距离；

（8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律；

（9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧：观察像是否为虚像时，眼睛与

像在玻璃板的同一侧；

特别提醒

实验中的应用了等效替代法

（1）在确定像的位置时，住未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像;

（2）在比较像与物体的小小关系时，用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛。

柒例（23-24八年级下.山东青岛.期末）如图甲所示，小明用两支相同的蜡烛A、B、玻璃板、

白纸、笔、火柴、刻度尺来探究平面镜成像特点。

玻璃板

A

白纸

甲乙

（I）实验中采用透明薄玻璃板代替平面镜竖直放置在水平桌面上，目的是为了便于确定:

（2）将点燃的蜡烛A竖直放在玻璃板前，（填“点燃”或“未点燃”）蜡烛B竖直在玻璃板后面移

动，眼睛在蜡烛（填“A”或"B”）一侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物体

小小:

（3）改变蜡烛A的位置，进行三次实验。用直线将物和对应像的位置连接起来（如图乙）发现蜡烛A的

像与蜡烛A到镜面的距离o且它们的连线与镜面垂直。

【答案】像的位置未点燃A相等相等

【详解】（1）[I]实验时用透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时。也

能观察到蜡烛B,确定像的位置。

（2）[2]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,B的烛焰的光线透过平面镜，干扰对A的烛焰的光经平面镜反射

后的反射光线的观察，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。

[3]⑷在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，因平面镜成的像是光的

反射形成的虚像，因此人眼应该一直在蜡烛的A侧观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，说明像与物小

小相等，这种确定像与物小小关系的方法是等效替代法。

（3）[5]改变蜡烛A的位置，进行三次实验。用直线将物和对应像的位置连接起来，如图乙所示，发现像

与物到平面镜的距离相等，且它们的连线与镜面垂直。

知识点二、平面镜成虚像的原理

1.平面镜成虚像的原理

在下图中，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于有光沿直线

传播的经验，人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线的交点S'处发出的。S'就是S在平面

镜中的像。由于平面镜后并不存在光源S',进入眼睛的光并非真正来自S',所以把S'叫作虚像。

由此可知，平面镜成像的原理是光的反射。平面镜所成的像实际上来自物体的光经平面镜反射后，反

射光线的反向延长线的交点。

2.实像和虚像

（1）实像

实像由实际光线会聚而成的，能用光屏承接，人眼可以直接看到。如小孔成像。

（2）虚像

由实际光线的反向延长线会聚而成，不能用光屏承接，人眼通过光学器件才能看到。如平面镜成像、

水中倒影等

3.平面镜成像作图

作平面镜成的像主要有两种方法：一是根据平面镜成虚像原理（光的反射定律）作图；二是根据平面

镜成像特点作图（对称法）。

（1）根据平面镜成像原理（光的反射定律）作图

从S射向平面镜的所有光线，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线都会交于点S',所以在作图

时，只要任选两条从点光源S发出射向平面镜的入射光线，作出其反射光线的反向延长线，就可以确定像

s',如下图。

作图步骤如下：

①从点光源S任意引两条光线射到平面镜上；

②分别作出两条入射光线的法线；

③根据光的反射定律分别作出两条入射光线的反射光线；

④分别作两条反射光线的反向延长线，它们的交点s'即为点光源S的像。

（2）根据平面镜成像特点作图（对称法）

作图方法（如图所不）

①做垂线一即画出物体的两个端点AB到平面镜面的垂线段AM、BN；

②画垂足；

③量等距：使量M=AM,B'N=BN；

④画像点A'B'并连接，则A'B'就是物体AB的像。

特别提醒

作图时要注意以下几点：

（1）平面镜非反射面要画上短斜线；

（2）实际光线要画成实线，并用箭头表示光的传播方向，反向延长线要画成虚线；实物用实线表示,

虚像用虚线表示；法线用虚线表示;

(3)实物和虚像要标注上对应的字母，并用上下标区分。

(2024・陕西西安・模拟预测)如图，请作出物体A8在平面镜MN中所成的像AB。

【答案】见解析

【详解】分别作出物体4B端点A、B关于平面镜的对称点4、B',用虚线连接4、夕，即为A8在平面镜

知识点三、平面镜的应用

1.平面镜成像

应用的实例：家庭中所用的穿衣镜；练功房、理发店、服装店里安装的平面镜；牙医检查牙齿使用的

平而镜等。

2.利用平面镜改变光路

(1)塔式太阳能站

塔式太阳能站，它是在很小面积的场地上装有许多台小型太阳能反射镜，称为定日镜，每台都各自配

有跟踪机构准确的将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器二，从而利用太阳能发。

(2)潜望镜

如图，在直筒的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平面成45°,这样就做

成一个最简单的潜望镜。在水的深处可以观察到水面上的情况。

知识点四、凸面镜和凹面镜

1.球面镜

如果镜子的反射面是球面的一部分，这样的镜子叫球面镜。球面镜分为凸面镜和凹面镜。

2.凸面镜的特点及应用

凸面镜的表面是凸起的，当光线射到凸面镜后，反射光线要向外发散开来，对光线有发散的作用。汽

车的后视镜和街头路口的反光镜都是凸面镜，凸面镜能起到扩小视野的作用。

3.凹面镜的特点及应用

（1）凹面镜的表面是凹进去的，能够会聚光线。当平行光线射到凹面镜后，光会聚于一点（叫焦点）。

凹面镜对光线有会聚作用。

（2）凹面镜的应用

汽车前灯的反光装置、利用凹面制成的太阳灶等。

,典例二,（23-24八年级下•黑龙江绥化•阶段练习）下列说法中正确的是（）

A.汽车的车头灯是用平面镜

B.汽车的观后镜是用凸面镜

C,太阳灶用的是凸面镜

D.牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用凹面镜

【答案】A

【详解】A.车头灯内的反射面是凹面镜，可以将灯发出的光线变为平行光线射出，故A错误;

B.汽车的观后镜是凸面镜，可以起到扩小视野的目的，故B正确；

C.太阳灶用的是凹面镜，故C错误；

D.牙科医生用来观察患者不易看到的部位的镜是用平面镜，故D错误。

故选B。

问题探究

问题一：平面镜成像的特点

【角度1】探究平面镜成像的特点

常考考查点

（1）为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;

（2）实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的小小关系，原因

是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像；

（3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚忖，两个像

有较小的错位，难以确定像的位置;

（4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛

将不能完全重合;

（5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的小小关系；

（6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察；

（7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到

玻腐板的距离；

（8）改变蜡烛与玻璃板的此离进行多次实验，是为了寻找普遍规律；

（9）观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼揩与像在玻

璃板的同一侧；

【典例1】（2024•黑龙江牡丹江•中考真题）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的

空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼

而飞小丹猜想箱中放置了•块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A

（I）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板放置在方格纸上；

（2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，

表月棋子像的小小与棋子的小小。在方格纸上记卜棋子A和B的位置；

（3）移走棋子B,将光屏放到棋子B的位置，在光屏上（选填“能”或“不能”）直接观察到棋子

A的像；

（4）改变棋子A的位置，重及步骤（2）,发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用

刻麦尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距

离:

实蛤次数A棋子到薄玻璃板的距离/cmB棋子的像到薄玻璃板的距离/cm

15.005.00

26.506.50

310.0010.00

（5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面；

（6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像0

「答案】竖直/垂直相等不能相等对称见解析

【详解】（1）［I］薄玻璃板相当于平面镜，如果玻璃板与方格纸不垂直，则后面的棋子与前面棋子的像不

在司一高度，怎么操作都不会重合，也无法比较像与物的小小，因此为完成实验，薄玻璃板应垂直（竖直）

放置在方格纸上。

（2）［2］将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合,

表明棋子像的小小与棋子的小小相等,所以用两个完全相同的棋子A和B就是为了比较像与物小小关系用

的,

（3）［3］移去棋子B,在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能观察到棋子A的像，因为平面镜成的是

虚像。

（4）［4］分析表中三组数据可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离，故可得到结论:

棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等.

（5）［5］实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、小小相等、到平面镜的距离相等，故棋

子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。

（6）［6］过A作平面镜的垂线，在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点

W,W即为点人在平面镜中所成的像，如下图

【变式-1】（23-24八年级下•四川泸州・期末）如图所示，是小华在家庭实验室探究平面镜成像特点

（I）小华用竖直放置的透明薄玻璃板代替平面镜，是为了方便确定;

（2）小华在玻璃板前面放一支点燃蜡烛A,再拿一只相同未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直至与蜡

烛A的像重合，这样做是为了比较关系；

（3）小华将光屏放在蜡烛B所在的位置，在光屏上看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是（选填“实”

或嘘”）像；

（4）小华将蜡烛A靠近玻璃板一点，蜡烛A的像将（选填“变小”“变小”或“不变。

【答案】像的位置像与物的小小虚不变

【详解】（1）［I］在探究平面镜成像特点的实验中，使用透明薄玻璃板代替平面镜的目的是为了方便确定

像的位置。因为玻璃板既能反射光成像