11、平面镜成像八年级物理上册同步精品讲义（沪科版）

十一、平面镜成像

知识导航



1.平面镜成像实验
（1）实验目的：探究物与像到镜面的距离,物、像的大小关系。
（2）实验器材：两支大小形状相同的的蜡烛、一块玻璃板、玻璃板支架、一个光屏、一把直尺、一张纸和火柴。
（3）实验步骤：参照如图所示的步骤完成实验：

（4）实验结论：
①平面镜所成像的大小和物体的大小相等；
②像到平面镜的距离与物到平面镑的距离相等；
③平面镜成的是虚像，
一句话概括：物与像关于镜面对称成虚像.
（5）实验分析：
①用玻璃板代替平面镜：玻璃既能反光又能透光，用玻璃板代替平面镜是为了准确的找到像的位置，便于比较物与像的大小关系及测定物与像到镜面的距离。
②实验时选用的玻璃板要薄些:如果用厚玻璃做这个实验，玻璃的两个表面都会发生反射，会看到两个不重合的像，不利于实验，
③两只完全相同的蜡烛:让没有点燃的蜡烛与像重合，这只蜡烛的位置也就是像的位置，这样做的目的是为了便于比较像和物的大小.
④无论怎样移动物像都无法重合:实验中使玻璃板与白纸垂直，否则，会出现玻璃板后的蜡烛无论怎样移动.都不能与前面蜡烛的像重合的 现象(玻璃板倾斜时，像成在玻璃板的斜上方。
2、虚像和实像
虚像：非实际光线而是光线的反向沿长线会聚而成的像。不能呈现在光屏上。
实像：实际光线会聚而成的像叫实像。能呈现在光屏上。
3、利用平面镜成像规律作图：

注：画图中的实线和虚线： 
（1）实际光线用实线画，加箭头表示光线的行进方向；
（2）反向延长线不是实际光线，所以用虚线画，不加箭头； 
（3）实像用实线画，虚像用虚线画，都要加箭头表示像的正倒； 
（4）法线等辅助线要用虚线画。 
4、球面镜：
平面镜的作用：（1）成像 （2）改变光的传播方向（潜望镜）
凹面镜：（1）作用：会聚光线；（2）应用：太阳灶、汽车头灯 
凸面镜：（1）作用：发散光线；（2）应用：汽车后视镜 
注：凸面镜和凹面镜都遵循光的反射定律。凸面镜成缩小的像，能扩大视野范围。
实像与虚像


一．选择题（共9小题）
1．关于实像和虚像，下列说法正确的是（　　）
A．实像能用光屏承接，虚像也能用光屏承接
B．实像是光的折射形成的，虚像是光的反射形成的
C．实像是实际光线会聚而成的，虚像是光线反向延长线会聚而成的
D．实像是实际存在的像，虚像是实际不存在的像，是人的幻觉形成的
【解答】解：A、是否用光屏能承接是实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接，虚像承接不到。故A错误。
B、光的直线传播可以产生实像，光的折射可以产生实像，也可以产生虚像。故B错误。
C、实像是实际光线会聚而成的，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。故C正确。
D、实像是实际光线会聚而成的，是实际存在的像，虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的，不能说是实际不存在的像，故D错误。
故选：C。
2．平静的池面上映出了空中飞翔的小鸟，小明说：“快来看，鸟和鱼在水中比赛呢！”他看到的“鸟”和“鱼”实际上是（　　）
A．“鸟”是实像，“鱼”是虚像
B．“鸟”是虚像，“鱼”是实像
C．“鸟”和“鱼”都是实像
D．“鸟”和“鱼”都是虚像
【解答】解：鸟在水中的像是由光的反射形成的。光路图如下图所示：

小鸟的像是由反射光线的反向延长线会聚形成的，不是由实际光线形成的，所以是虚像。
看到的鱼是由光的折射形成的，成像光路图如下图所示：

看到的鱼的像是由折射光线的反向延长线会聚而形成的，不是由实际光线形成的，所以是虚像。
故选：D。
3．平静的湖面上映出天上的白云，一个同学说：“快看，鱼在云里游呢。”她看到的“云和鱼”实际上是（　　）
A．云是像，鱼是实物 B．云是虚像，鱼是实像
C．云和鱼都是实像 D．云和鱼都是虚像
【解答】解：平静的水面相当于平面镜，平静的湖面上映出天上的白云，是白云在水平面镜中成虚像；看到鱼是鱼射出的光线在水面处发生折射，折射光线远离法线，眼睛逆着折射光线看去，感觉折射光线是从折射光线反向延长线上发出的，眼睛看到的鱼的虚像。云的虚像和鱼的虚像叠在一起，看到鱼在云里游的现象。
故选：D。
平面镜成像的运用



4．如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝，使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中，它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜，则平面镜的数量至少是（　　）

A．2块 B．3块 C．4块 D．5块
【解答】解：由激光束从左侧的小孔射入，从右侧小孔射出时光线的方向没有发生改变，其实就是三块平面镜的反射，如下图所示：

所以，ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
5．如图所示为潜水艇的潜望镜结构图。现有一军舰位于S点处，则潜水艇中的人通过潜望镜看到像的位置（　　）

A．在图中的A处 B．在图中的B处
C．在图中的C处 D．在图中的D处
【解答】解：如图，根据物体在平面镜中成像，物像到平面镜的距离相等，军舰在平面镜1中成像，像在S′处，军舰的像又在平面镜2中成像，像在C处。

故选：C。
6．视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m。如右图所示，视力表与平面镜的距离是3m，为满足测量要求，人与平面镜的距离应为（　　）

A．1m B．2m C．1.5m D．3m
【解答】解：已知视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m，但房间空间太小，
可利用平面镜成像特点，人与视力表的像的距离为5m，如图所示：
视力表距平面镜3m，
视力表在平面镜中所成的像距离平面镜为3m，
人距平面镜应为5m﹣3m＝2m。
故选：B。

7．如图所示，商场柜台旁放有一面直立的平面镜，小华沿直线AD行走，直线AD与平面镜平行，B、C为由平面镜底边两端点向AD所作垂线的交点，则小华能由平面镜中观察到自己像的路段是（　　）

A．AB和CD段 B．只有AC段 C．只有BC段 D．只有BD段
【解答】解：平面镜成像的原理是光的反射，要从平面镜中观察到自己像，则他“发出”的光线经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼睛；
由图结合光的反射定律可知，他在AB段或CD段行走时，反射光线会在法线的另一侧，即平面镜反射的光线不会进入他的眼睛，则他不能从平面镜中观察到自己像；而他在BC段行走时，他“发出”的光线（实际是他反射的光线）经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛，则他能从平面镜中观察到自己像，故C正确；ABD错误。

故选：C。
8．一平面镜与水平地面成45°夹角，如图所示，一只小球顺着水平面向A点滚去，则平面镜中小球的像的运动方向是（　　）


A．水平向左 B．水平向右 C．竖直向上 D．竖直向下
【解答】解：球沿水平方向向左运动，像关于物相对于镜面对称，像的运动轨迹与物的运动轨迹也相对于镜面对称，由于物的运动方向与镜面成45°角，像的运动方向也应与镜面成45°角，则平面镜中小球的像的运动方向是竖直向下的，如图所示：

故选：D。
9．从竖直悬挂的平面镜内看到一个悬挂在对面墙上的钟面上的指针位置如图所示，此时时间是（　　）

A．7：25 B．6：35 C．5：25 D．4：35
【解答】解：根据镜面对称的性质，在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒，且关于镜面对称，
分析可得：图中显示的时间7：25，所以实际时间是4：35．
故选：D。
二．填空题（共4小题）
10．如图所示检查视力的时候，视力表放在小红头部的后上方，小红面对墙上镜子里的视力表的像，则视力表在镜中的像与小红相距 　4.2　m，当小红靠近平面镜时，视力表的像大小 　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”）

【解答】解：如图，视力表到平面镜的距离是2.3m，根据物像到平面镜的距离相等，所以视力表的像到平面镜的距离也是2.3m，所以视力表的像与被测者的距离为2.3m+2.3m﹣0.4m＝4.2m。
由平面镜成像特点物像大小相等可知，小红靠近平面镜的过程中，他与视力表的像的距离将变小，此时平面镜里视力表像的大小将不变。
故答案为：4.2；不变。
11．小红站在大厅衣冠镜前2m的地方，像到小红的距离为　4　m；小红发现衣领处有一点污渍，便走近镜子，镜中像的大小将　不变　；由于大厅内光线较暗，为了看清衣领上的污渍，应将光源向着　衣领　（选填“衣领”或“平面镜”）照射。
【解答】解：（1）小红站在距离平面镜2m前照镜子，根据物像到平面镜距离相等，所以小红的像到小红的距离为2m+2m＝4m。
（2）当小红走近镜子时，小红的身高不变，根据物像大小相等，所以像大小不变。
（3）光照射在平面镜上会发生镜面反射，为了帮助小红看清衣领上的污渍，小明应将光源照向衣领；
故答案为：4；不变；衣领。
12．如图所示，平静的小河水深1.5m，月亮到水面的距离为3.8×108m，月亮的像到水底的距离为　3.8×108　m
【解答】解：平面镜成像的特点：物与像到平面镜的距离相等，由月亮到地球的距离是3.8×108m，月亮在池中的像到水面的距离也是3.8×108m。
故答案为：3.8×108。
13．如图所示，A和B两面镜子面对面平行放置，它们之间的距离为4m，两面镜子之间有一物体S，则该物体在A、B两面镜子中所成的像S1、S2之间的距离为　8　m；当S向平面镜A靠近的过程中，S在平面镜A中所成的像的大小将　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）

【解答】解：如图所示，两个平面镜之间的距离是4m，作出A在平面镜L1的像A1，作出A在平面镜L2的像A2，根据物像到平面镜的距离相等，所以A10＝OA，AO'＝O'A2，OA+AO'＝4m，所以A10+O'A2＝4m，
物体A在两个平面镜第一次成像距离为：A1A2＝OA+AO'+A10+O'A2＝4m+4m＝8m。
因为物体在平面镜中成正立等大的虚像，所以当S向平面镜A靠近的过程中所成的像的大小不变。

故答案为：8；不变。

平面镜成像光路图


三．作图题（共6小题）
14．根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'（保留作图痕迹）。

【解答】解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示：

15．平面镜前放置一物体AB，作出AB在镜中的像A'B'，并用光路说明，眼睛（用点C表示）是否能在镜中看见A点的像。

【解答】解：（1）先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB的像，如图所示：
（2）连接CA′，与平面镜交于点O，然后连接AO、OC，则AO为入射光线，OC为反射光线，A′点恰好在反射光线OC的反向延长线上，所以眼睛能在镜中看见A点的像。

答：AB在镜中的像A'B'见解答图；眼睛能在镜中看见A点的像。
16．如图所示，O'A'是物体OA在平面镜中的像，画出平面镜的位置。


【解答】解：平面镜所成的像和物体是以镜面为对称轴的轴对称图形，连接AA′，OO′，做这两条线段的垂直平分线即可。如图所示：

17．如图所示，光源Q发出的一束光经平面镜反射在墙上显示出一个光点A。
①画出光源Q在平面镜中的像；
②画出镜面反射的光线并标出墙上光点A的位置。

【解答】解：（1）作光源Q关于平面镜的对称点Q′，Q′即为光源Q在平面镜中的像；
（2）过入射点垂直于镜面作出法线，然后根据反射角等于入射角做出反射光线，反射光线与墙面的交点即为墙上光点A的位置，如图所示：

18．如图所示，光线a、b是点光源S射出的光线经平面镜反射后的两条反射光线。根据平面镜成像的特点，画出平面镜，并完成光路。

【解答】解：作出ab的反向延长线交点为S′、连接S与S′，做SS′的垂直平分线，即平面镜的位置；作出a和b的入射光线（带方向的实线），如图所示：

19．如图所示，墙上竖直挂着一块平面镜MN，站在地面上的小明对着镜子看自己。用带箭头线段AB表示小明，并假设小明的眼睛在箭头顶端，虚线表示墙。
（1）作出小明在平面镜中所成的像；
（2）他能否通过该平面镜看到自己的全身像？并作图分析。

【解答】解（1）分别作出AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为小明在平面镜中的像。如图所示：
（2）人若能从镜中看到自己的全身像，需满足的条件是：人的头顶和脚反射的光，经镜子反射后都能进入人的眼睛，即人像的上、下两端与眼睛的连线必须都穿过镜子。如图所示，AB表示人的全身，A点表示人眼的位置。根据平面镜成像的特点，作出人的像A'B'．将A'和A，B'和A分别用直线连接起来。由图可知，B′A没有穿过平面镜，所以他不能通过该平面镜看到自己的全身像。

故答案为：（1）见解答图；（1）不能；图和分析见解答。

平面镜成像探究实验



四．实验探究题（共4小题）
20．利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”。
（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿 　未点燃　（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟 　蜡烛A的像　完全重合．
（2）为了探究平面镜成像的虚实，将一张白卡片竖直放在蜡烛B所在的位置，应在玻璃板 　后　（选填“前”或“后”）面观察白卡片上是否有A的像。
（3）图乙是小明某次测量蜡烛A到平面镜的距离为 　3.75　cm；将蜡烛靠近玻璃板一些，像的大小将 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像大致位置在图中的 　②　（选填①或②）处。
【解答】解：（1）如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，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，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合；
（2）实像可以在光屏上承接到，而虚像则不能，把光屏放在玻璃板后，在玻璃板后面观察白卡片上是否有A的像；
（3）由图乙知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值为1mm，估读为3.75cm；
平面镜成像所成的像与物的大小相同，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像将不变；
（4）如下图，作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点，可知在实验中如果把平板玻璃向左倾斜（如图丙），观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处；

故答案为：（1）未点燃；蜡烛A的像；（2）后；（3）3.75；不变； （4）②。
21．在“探究平面镜成像特点”的实验中，采用如图甲所示装置进行实验。

（1）实验室提供较厚和较薄的两块玻璃板，为保证实验效果，应选择 　较薄　（选填“较薄”或“较厚”）的玻璃板做实验；选用两支相同的蜡烛，是为了比较像和物体的 　大小　关系。
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，将 　未点燃　（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖直在玻璃板后面并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。
（3）移去蜡烛B，在蜡烛B原来位置上放置一块光屏，光屏上 　不能　（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像。
（4）如图乙所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在α处；将平面镜平移至如图丙所示的位置时，硬币的成像情况是 　A　（填字母代号）。
A.硬币成像在α处
B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处
D.硬币无法通过平面镜成像
【解答】解：（1）因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用较薄玻璃板；
实验中选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系；
（2）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，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合；
（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；
（4）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故选A。
故答案为：（1）较薄；大小；（2）未点燃；（3）不能；（4）A。
22．小明利用下列实验器材完成了“平面镜成像特点”和“光的反射定律”实验的探究，下面是小明探究实验的过程：

（1）在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有透明玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B，如图甲所示：
①在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支未点燃的相同的蜡烛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 　像与物的大小　关系；
②若用光屏替代蜡烛B，在光屏上 　不能　（选题“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像，说明平面镜成的是 　虚　（选填“实”或“虚”）像；
③将蜡烛A远离平面镜，观察到蜡烛A的像 　不变　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）在“探究光的反射定律”时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜M上，硬纸板由可以绕ON折转的 E、F两块板组成。让一束光贴着硬纸板左侧的E板沿AO方向射到O点，在右侧F板上能看到反射光线OB，如图乙所示：①实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，这是因为光在硬纸板上发生了 　漫　（选填“镜面”或“漫”）反射；
②若将F板向后折转一定的角度，则在F板上 　不能　（选填“能”或“不能”）看到反射光线，此时反射光线和入射光线 　在　（选填“在”或“不在”）同一平面内；
③如果将光线沿着BO方向射向平面镜时，反射光线沿着OA方向射出，这说明在光的反射现象中，　光路可逆　。
【解答】解：（1）①在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，说明像与物的大小相等，故这样做是为了比较像与物的大小关系；
②平面镜所成的像是虚像，虚像是不能成在光屏上的，故移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，这时，观察者直接对屏观察，光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像；
③由于平面镜所成的像和物体形状、大小相同，所以将蜡烛A远离平面镜，观察到蜡烛A的像不变；
（2）①实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，是由于纸板表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射的缘故；
②当F板向后折转一定的角度时，则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到反射光线；但是此时反射光线的位置不发生变化，反射光线和入射光线仍然在同一平面内；
③如果将光线沿着BO方向射向平面镜时，反射光线沿着OA方向射出，这说明在光的反射现象中，光路可逆。
故答案为：（1）①像与物的大小；②不能；虚；③不变；（2）①漫；②不能；在；③光路可逆。
23．在“探究平面镜成像特点”的实验中，取两只相同的棋子A和B，如图甲所示，回答下列问题

（1）如图甲所示，该同学在实验过程中，将玻璃板竖直向上提起1cm，观察镜中的像会 　静止不动　（选填“竖直向上移动1cm”、“竖直向下移动1cm”或“静止不动”）。
（2）另一位同学直接用平面镜来确定像的位置：如图乙所示，平面镜竖直放置在铺有白纸的水平桌面上，将5节同样的小电池直立在白纸上，保持电池①的位置不变，移动其他电池，使电池③遮挡住电池①的像和电池②，电池⑤遮挡住电池①的像和电池④，在白纸上记录下电池的位置如图丙所示。请在图丙中作出电池①像的位置（用“•”表示）。
【解答】解：（1）平面镜所成的像，不会随着玻璃板的移动而移动，物不动，像也不动。所以若实验时将玻璃板竖直向上提起1cm，则蜡烛的像静止不动；
（2）保持电池①的位置不变，移动其它电池，使电池③遮挡住电池①的像和电池②，电池⑤遮挡住电池①的像和电池④，根据光的直线传播作图得电池①像的位置P，如下图：

故答案为：（1）静止不动；（2）如上图所示。
五．综合能力题（共1小题）
24．南北向摆放着一面足够高的平面镜A，宽度为1m。甲同学戴着头灯面对A镜站立，乙同学站在甲同学南方4m处，向着甲同学以1m/s的速度匀速靠近，对以下问题进行探究：
（1）乙同学从A镜中看到甲同学所戴头灯的时间；
（2）若房间内还有个东西向摆放的宽度也为1m的B镜，其位置如图所示。则乙同学再重复刚才的匀速直线运动，请画出她从A中看到头灯的观察范围的光路图。

【解答】解：（1）平面镜所成的像与镜面是对称的，据此做出甲同学通过平面镜A所成的像S1，完成光路图，如图所示：
；
根据相似三角形的知识可知，甲同学到G的距离为1m，甲同学到H的距离为3m，则GH＝3m﹣1m＝2m；即乙同学从A镜中看到甲同学时通过的路程为s＝2m；
根据v＝可知，乙同学从A镜中看到甲同学的时间为：t＝＝＝2s；
（2）根据平面镜成像的特点做出甲同学通过B所成的像S2；然后S2做出经过A所成的像S3；光路图如下：

答：（1）乙同学从A镜中看到甲同学所戴头灯的时间2s；（2）图见解析。
六．解答题（共1小题）
25．很多导航软件为了让驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候，能够将车外的景象与导航信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起，如图甲。驾驶员不必低头，就可以看到导航信息，从而避免分散对前方道路的注意力，其原理如图乙所示。

（1）这种方法是利用　光的反射　工作的，适合在外界亮度较　暗　的环境中使用（选填“亮”或“暗”）。
（2）该方法有一个技术难题，即挡风玻璃所成的导航图像易产生重影，影响使用效果。导航图像的重影产生的原因是挡风玻璃有一定的　厚度　（选填“厚度”或“透明度”）。
（3）已知某车辆导航手机屏幕水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为　45　度。
（4）某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将手机屏幕沿水平方向　靠近　（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。
【解答】解：
（1）挡风玻璃相当于平面镜，仪表盘的像是由于光的反射形成的虚像；这种方法适合在外界亮度较暗的情况下进行；
（2）挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像，所以能形成两个像，形成重影；
（3）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度；
（4）因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
故答案为：（1）光的反射；暗；（2）厚度；（3）45；（4）靠近。