專題4.3 平面鏡成像【五大題型】【人教版2024】（原卷版）-2024-2025學年八年級上冊物理舉一反三系列（人教版2024）

專題4.3平面鏡成像【五大題型】【人教版2024】TOC\o"1-1"\h\u【題型1平面鏡成像原理】 1【題型2平面鏡成像特點】 4【題型3利用平面鏡成像特點作圖】 7【題型4凸面鏡和凹面鏡】 10【題型5綜合實驗題】 13知識點1平面鏡成像原理平面鏡成像的原理：光的反射。如下圖所示，平面鏡前的物體射到平面鏡的光線，被平面鏡反射，反射光線進入人的眼睛，視覺會逆著反射光線反向延長線的方向看，反射光線的反向延長線的交點就是物體在平面鏡中的像點。要點詮釋：平面鏡成的像是物體發(fā)出（或反射）的光線射到平面鏡上發(fā)生反射，反射光線的反向延長線相交形成的。并不是實際光線會聚形成的，所以平面鏡成的像只能用眼睛看到，無法用光屏承接，是虛像?！绢}型1平面鏡成像原理】【例1】（2023·邵陽）京劇是中國的國粹之一，如圖京劇演員正在對著鏡子畫臉譜，他利用的光學原理是（）。A.光的色散 B.光的反射C.光的折射 D.光沿著直線傳播【變式1-1】（23-24八年級上·四川成都·期中）7月28日，成都第31屆世界大學生夏季運動會在龍泉驛區(qū)東安湖畔盛大開幕。賽前為了展現(xiàn)東安湖的最美形象，主辦方特意安排清潔工人高空作業(yè)清理了大運會一場三館的外墻玻璃。如圖所示，下列說法正確的是（）A．工人從玻璃幕墻中看到自己的像是光的折射現(xiàn)象B．玻璃幕墻中工人的像是虛像C．工人遠離玻璃幕墻時，鏡中的像將變小D．工人距玻璃幕墻0.5m時，他在鏡中的像距玻璃幕墻1m【變式1-2】（23-24八年級上·四川成都·期中）下列光現(xiàn)象與“坐枯井觀天所知甚少”的光學原理相同現(xiàn)象的是（）A．有趣的倒影 B．空中的彩虹C．古代的日晷 D．“彎折”的筷子【變式1-3】（23-24八年級上·四川成都·期中）如圖所示，位于成都市東安湖體育中心的火炬塔，塔高31米，寓意第31屆世界大學生夏季運動會。暮色降臨，流光溢彩，纖細的火炬塔映照在東安湖面，美不勝收的夜景盡現(xiàn)眼前。下列有關(guān)說法正確的是（）A．小美坐觀光車環(huán)湖觀景時，發(fā)現(xiàn)有時水面上無法看到塔尖，是由于塔太高，在水面上不能成完整的像B．無論是從岸上看水中還是從水中看岸上的物體，看到的像都在物體實際位置的上方C．月光沿直線傳播到達火炬塔D．火炬塔下的小美的影子是光沿直線傳播所形成的實像知識點2平面鏡成像特點平面鏡中的像是由光的反射光線的延長線的交點形成的，所以平面鏡中的像是虛像。虛像與物體等大，距離相等。像和物體的大小相等。所以像和物體對鏡面來說是對稱的。根據(jù)平面鏡成像的特點，像和物的大小，總是相等的。3.無論物體與平面鏡的距離如何變化，它在平面鏡中所成的像的大小始終不變，與物體的大小總一樣。但由于人在觀察物體時都有“近大遠小”的感覺，當人走向平面鏡時，視覺確實覺得像在“變大”，這是由于人眼觀察到的物體的大小，不僅僅與物體的真實大小有關(guān)，像是光反射的形成的。（光路擁有可逆性）注：人的高度高于平面鏡時，無法完全看到自身在平面鏡中的像。【題型2平面鏡成像特點】【例2】(2023山東泰安岱岳期中)王瑞同學以1m/s的速度勻速向平面鏡靠近,下列說法中 ()①王瑞的像靠近平面鏡的速度是2m/s;②王瑞想通過平面鏡看自己的全身像,則平面鏡的高度至少為他身高的一半;③王瑞在平面鏡中看見了小王的眼睛,則小王一定能在平面鏡中看見王瑞;④王瑞在平面鏡中所成的像是實像。A.只有①④正確B.只有③④正確C.只有②③正確D.只有①②③正確【變式2-1】(2023河北順平期中)某學校教學樓大廳安裝了平面鏡,同學們經(jīng)過時可以檢查自己的穿戴是否整齊。小紅站在鏡前0.6m處,她觀察到的自己的像是(選填“實”或“虛”)像,這個像是光的(選填“直線傳播”或“反射”)形成的,像到平面鏡的距離是m,像中同學背的書包與實際書包的大小(選填“相同”或“不同”),當小紅逐漸遠離平面鏡時,她觀察到的現(xiàn)象是。

【變式2-2】（23-24八年級上·四川瀘州·期中）南通夜晚當友誼橋上有燈光時，濠河水上實景與水中“倒影”交相輝映，形成一幅絢麗多彩的圖案。已知友誼橋下濠河水深為2m，橋上一彩燈距水面12m，則該彩燈的“倒影”距水面m；若濠河水上漲0.5m，則該彩燈與其對應(yīng)的“倒影”相距m，彩燈與其“倒影”大?。ㄟx填“相等”或“不相等”）?！咀兪?-3】（23-24八年級上·四川攀枝花·期中）如圖甲所示，醫(yī)生在為患有近視眼的小紅同學檢查視力，小紅觀看的是平面鏡中視力表的像，她離視力表像的距離應(yīng)是m，當小紅檢查完視力后慢慢靠近平面鏡，她自己在平面鏡中的像的大?。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”）。知識點3利用平面鏡成像特點作圖如圖MN表示平面鏡，AB表示鏡前的物體，根據(jù)平面鏡成像的特點作圖步驟：第一步：分別過A、B點做垂直于平面鏡的垂線（用虛線表示）；第二步：在垂線和平面鏡的相交處標出直角；第三步：在平面鏡的另一側(cè)找到A′點，使A′點到平面鏡的距離和A到平面鏡的距離相等。同理找B′。第四步：連接A′、B′畫虛像(用虛線)。如下圖所示：要點詮釋：利用平面鏡成像規(guī)律作圖時要注意實虛線和實線。像是虛線，物體是實線；實際光線要標箭頭。【題型3利用平面鏡成像特點作圖】【例3】（2023·大慶）如圖，A為暗室中的點光源，B為不透光薄板，B與上方水平放置的平面鏡左邊緣對齊，請畫出B薄板右側(cè)水平地面被光照亮的區(qū)域左右邊界的光路圖（只考慮直接經(jīng)平面鏡到達地面光線）。【變式3-1】(2023廣東茂名電白期中)請在圖中作出物體AB在平面鏡中的像。(保留作圖痕跡)【變式3-2】（2023·哈爾濱）如圖所示，S′為點光源S在平面鏡中所成的像，點光源S為圖中平面鏡左側(cè)三點中的某一點，請利用平面鏡成像特點作圖確定點光源的位置并標出S?！咀兪?-3】（2021·福建福州·八年級期中）如圖所示，一只玩具小鴨放在水平放置的平面鏡MN上，請在圖中確定出玩具小鴨的眼睛O點在平面鏡中的像O'的位置。知識點4球面鏡1.凹面鏡：反射面是凹面的叫凹面鏡（1）原理：光的反射。（2）對光線的作用：對光線起會聚作用，平行光射向凹面鏡會會聚于焦點；焦點發(fā)出的光平行射出。（3）應(yīng)用：太陽灶、手電筒反射面、天文望遠鏡。2.凸面鏡：反射面是凸面的叫凸面鏡（1）對光線的作用：對光線起發(fā)散作用。（2）原理：光的反射。（3）應(yīng)用：機動車后視鏡、街頭拐彎處的反光鏡?！绢}型4凸面鏡和凹面鏡】【例4】（23-24八年級上·四川成都·期中）如圖所示，太陽灶是利用光的原理來會聚太陽光、從而加熱食物的；放電影用的銀幕總是用粗糙的白布（而不是白玻璃），是為了使光發(fā)生反射?！咀兪?-1】22-23八年級上·四川廣安·期中）身高1.6m的小麗站在平面鏡前1.5m處觀察自己在鏡中的像，鏡中的像是（選填“虛像”或“實像”），像到小麗的距離是m，當她向平面鏡靠近的過程中，像的高度（選填“變大”、“變小”或“不變”）；汽車后視鏡是鏡，對光線有作用，所以可以擴大視野?！咀兪?-2】太陽灶是用鏡制成的，它對太陽光有作用，從而用來燒水、煮飯．汽車的后視鏡是鏡．【變式4-3】下列說法中錯誤的是()A.平面鏡遵守光的反射定律，球面鏡不遵守光的反射定律B.凸面鏡對平行光線有發(fā)散的作用C.在探照燈里，要把光源放在凹面鏡的焦點上D.在太陽灶中，要把被加熱的物體放在凹面鏡的焦點上知識點4平面鏡成像實驗1.問題與猜想：（1）問題：平面鏡成像有什么特點？像的位置有什么特點？像的大小有什么特點。（2）猜想：像可能與物體的大小相等，關(guān)于鏡面對稱等。2.制定計劃：（1）實驗器材：兩支相同的蠟燭、平面鏡、玻璃板、支架、方格紙、同樣大小的三角尺（貼有b,d)、刻度尺。（2）實驗步驟：①在桌上鋪一張方格紙，中間畫一條線后在方格紙的前方任意畫一個三角形，在方格紙中間線的位置豎立玻璃板。②把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前方方格紙上畫的三角形的一個頂點上，觀察玻璃板后面出現(xiàn)的蠟燭的像，另外拿一支相同的蠟燭在璃板后面移動，直到看上去它們完全重合，后面的蠟燭好像被點燃為止，后一支蠟燭的位置就是前面蠟燭的像的位置，用筆標出兩支蠟燭的位置。③用刻度尺測量兩支蠟燭到平面鏡的距離，并記錄在表格中。④在三角形的另外兩個頂點位置重復(fù)②、③所進行的操作。⑤取下玻璃板，以鏡后三個像的位置為頂點，畫一個三角形。⑥將標有字母“d”的三角尺放在鏡前，拿著標有字母“b”的三角尺放在鏡后面移動，直到跟所看到的像重合，觀察兩個三角尺上的字母的左右關(guān)系。3.實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)：取下桌面上的方格紙，沿中間所畫的線對著折疊，然后在任一面的三角形頂點上用筆尖扎穿折疊后的紙，觀察兩個三角形是否重合。實驗次數(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（放大、縮小或相等）124.分析結(jié)論：（1）平面鏡所成像的大小和物體的大小相等；（2）像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等；（3）平面鏡所成的像是虛像；（4）物體在平面鏡里所成的像是虛像。5.表達與交流：（1）改變物體與平面鏡間的距離，像的大小不會改變。（2）平面鏡所成的像與物體左右相反。（3）無論鏡子大小，都能使物體成一個完整的且與物體等大的像。鏡子的大小只能影響觀察到的像的范圍。（4）像與物體的連線垂直于平面鏡。6.考查內(nèi)容考查方向解答思路平面鏡成像原理光的反射（鏡前可以觀察到像，鏡后無法看到）大小關(guān)系兩支相同蠟燭為了比較大小關(guān)系點燃蠟燭目的清楚的觀察成像實驗方法等效替代法多次實驗的目的實驗結(jié)論具有普遍性等距驗證利用刻度尺進行測量虛像光屏（物在平面鏡中像的位置）無法呈接到像反向通過觀察可見像與物左右位置相反實驗出現(xiàn)誤差刻度尺與平面鏡不垂直、實驗裝置安裝存在問題要點詮釋：實驗中利用玻璃板代替平面鏡是為了確定像的位置；試驗中平面鏡要和桌面垂直，否則怎么移動蠟燭都不能和像完全重合；試驗中如果用的玻璃板太厚就會看到兩個像，這是由于玻璃板的兩個面上都發(fā)生反射形成的；實驗用兩個完全相同的蠟燭，是為了比較像的大小和物體的大小。用一張白紙（光屏）放到玻璃板后面，白紙（光屏）上看不到蠟燭的像，證明成的像是虛像。站在平面鏡前的人，向平面鏡走近時，人們往往以為像“變大”了，其實改變的是視角，視角大感覺看到的物體就大。如圖：甲、乙中樹是一樣大的，但是甲圖中的人感覺樹更大些，這跟人看遠處駛近的汽車感覺相似，這輛車的大小始終不變，但人以為汽車遠小近大，駛近的汽車“變大”了【題型5綜合實驗題】【例5】(2023河南南陽臥龍期中)如圖甲是“探究平面鏡成像的特點”的實驗裝置圖。(P8104003)(1)實驗時,不采用平面鏡而采用透明薄玻璃板,不僅能觀察到蠟燭的像,也便于。

(2)在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A,可以看到蠟燭A通過玻璃板所成的像,取一支外形相同但不點燃的蠟燭B在玻璃板后面移動,直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合。在比較像與物的大小關(guān)系時,蠟燭B替代的是(選填“蠟燭A的像”或“蠟燭A”),這種科學探究方法為。

(3)移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏,光屏上(選填“能”或“不能”)呈現(xiàn)蠟燭A的像。說明平面鏡成的是(選填“虛像”或“實像”)。

(4)實驗過程中如果玻璃板沒有垂直架在白紙上,而是如圖乙所示那樣傾斜,蠟燭A的像應(yīng)是圖中的(選填“A1”“A2”或“A3”)。

(5)當蠟燭遠離玻璃板時,蠟燭像的大小將(選填“變大”“變小”或“不變”)。

(6)小明發(fā)現(xiàn)玻璃板前點燃的蠟燭逐漸變短,移動玻璃板后面的蠟燭,它與玻璃板前蠟燭的像(選填“能”或“不能”)完全重合。

【變式5-1】（2022·全國·八年級單元測試）如圖1是小明“探究平面鏡成像特點”的情景：（1）實驗中，用玻璃板代替平面鏡，主要目的是___________；（2）如果玻璃板沒有與水平桌面垂直，將對實驗產(chǎn)生的影響是___________；（3）小明小心地移動B蠟燭，發(fā)現(xiàn)它能與A蠟燭的像完全重合，“完全重合”說明___________，蠟燭A的像是由于光射到玻璃表面發(fā)生___________（填“反射”或“折射”）；（4）小明站在平面鏡前，看到鏡中自己的像，當她走近鏡子時，鏡中的像將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（5）圖2中是物體在平面鏡中成像的情況，正確的是___________；（6）根據(jù)你的實驗過程和得到的結(jié)論判斷，下列說法正確的是___________。A．像的大小與蠟燭到玻璃板的距離有關(guān)B．蠟燭遠離玻璃板過程中，蠟燭的像始終與蠟燭等大C．把光屏放在玻璃板后像所在的位置，像會成在光屏上D．用玻璃板代替平面鏡是為了能在玻璃板后成一實像【變式5-2】(2021遼寧撫順、本溪等中考,30,★★☆)小明在探究“平面鏡成像特點”時,利用如圖甲所示器材進行了以下操作:(P8104003)(1)把點燃的蠟燭A放在與水平桌面