精品人教版初二物理课件平面镜成像.docx

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精品人教版初二物理课件平面镜成像

平面镜成像

知识集结

知识元

平面镜成像的特点、原理

知识讲解

（1）平面镜成像原理：

光的反射

太阳或者灯的光照射到人的身上，被反射到镜面上（这里是漫反射，不属于平面镜成像）．平面镜又将光反射到人的眼睛里，因此我们看到了自己在平面镜中的虚像．（这才是平面镜对光的反射，是镜面反射）．

由于平面镜后并不存在光源（S）的对应点（S′），进入眼光的光并非来自对应点（S′），所以把（S′）称为虚像．

（2）平面镜成像的特点是：

物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，上下（或左右）相反，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等；简记为：

正立、等大、对称、虚像．

例题精讲

平面镜成像的特点、原理

例1.

（2019春∙芙蓉区校级月考）人站在竖直放置的穿衣镜前4m处，若人向镜移动1m，则此过程中像的大小变化及移动后人离像的距离（　）

A．变大；6m

B．变大；5m

C．不变；6m

D．不变

【答案】C

【解析】

题干解析:

（1）人站在穿衣镜前4m处，镜子里的像距镜面也是4m，若人向镜子靠近1米，此时人到镜面的距离是4m-1m=3m，物像等距，此时像到镜面的距离也是3m，人与镜中的像距离为3m+3m=6m。

（2）镜中的像始终与物体等大，因此不管靠近镜面还是远离镜面，镜中的像不变。

例2.

（2019∙天津一模）如图为玩具鸟在平面镜中成像示意图，下列叙述中正确的是（　）

A．若竖直上移玩具鸟，则玩具鸟的像将上移

B．若竖直下移平面镜，则玩具鸟的像将下移

C．若人向平面镜常近，则玩具鸟的像的大小将会变大

D．若在像与镜间放一木板，则平面镜中就不再成像了

【答案】A

【解析】

题干解析:

A、平面镜成像像与物关于镜面对称，故若竖直上移玩具鸟，则玩具鸟的像将上移，故A正确；

B、平面镜成像像与物关于镜面对称，故竖直下移平面镜，玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化，故B错误；

C、平面镜成像像与物大小相等，故若人向平面镜靠近，玩具鸟的像的大小将不变，故C错误。

D、平面镜成虚像，故像与镜间放一木板，平面镜中仍能成像，故D错误。

例3.

（2019∙惠山区三模）如图所示，将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上，下列说法正确的是（　）

A．铅笔应该放在平面镜正前方，否则无法成像

B．平面镜竖直向上移动时，铅笔的像也将向上移动

C．若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将变小

D．若铅笔按图示箭头方向转过45°，铅笔将与它的像垂直

【答案】D

【解析】

题干解析:

A、在平面镜左右前方、上下前方的物体，如图，都能在平面镜内成像；

故A错误；

B、平面镜竖直向上移动时，铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的，故像不动，故B错误；

C、像的大小与物体相等，故若改用一块较小的平面镜，铅笔的像将不变，故C错误；

D、若铅笔按图示箭头方向转过45°，即铅笔与平面镜的夹角为45°，根据平面镜成像的特点，此时平面镜将铅笔与像的夹角平分，所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直，故D正确。

例4.

（2019∙惠安县一模）一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平静的湖面上。

在鸿雁向水面俯冲过程中，以鸿雁倒影为参照物，俯冲的鸿雁是的____，它在水中像的大小将____（选填“变大”“变小”或“不变”）。

【答案】

运动；不变

【解析】

题干解析:

一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底而且平静的湖面上。

在鸿雁向水面俯冲过程中，以鸿雁倒影为参照物，鸿雁倒影与鸿雁之间有位置的变化，故俯冲的鸿雁是运动的；鸿雁的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射而形成的；平面镜成像的特点是像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等、像和物体大小相等。

所以当鸿雁向下俯冲靠近水面时，鸿雁到水面的距离变小，水中的倒影与鸿雁之间的距离将变小，像的大小将不变。

例5.

（2019∙徐州一模）小明身高1.6m，站在平面镜前0.5m处，则镜中的像离他___m，像高_____m；当人站在地面上不动，镜子被竖直提高20cm，镜中的像将____（选填“向上运动”、“向下运动”或“不动”）。

【答案】

1；1.6；不动

【解析】

题干解析:

因平面镜成像时物距与像距相等，此时物距为0.5m，则像距也为0.5m，像离他的距离为0.5m+0.5m=1m；由于像与物是等大的，所以像高也为1.6m；物与像关于平面镜对称，当人站在地面上不动，镜子被竖直提高20cm，镜中的像将不动。

例6.

（2019春∙沛县校级月考）海安七星湖晚上的灯光亮起时，湖水上实景与湖中“倒影”交相辉映，形成一幅绚丽多彩的图案。

已知七星湖公园某处水深为2m，一路灯距水面5m，则该路灯的“倒影”距水面___m；若湖水再上涨0.5m，则该路灯与其对应“倒影”相距___m．同时也能看到“鱼在天上飞，鸟在水中游”的美景“鸟”是由于光的____形成的___像。

【答案】

5；9；反射；虚

【解析】

题干解析:

①因为路灯距水面5m，由平面镜成像特点可知，则该路灯的“倒影”距水面的距离也是5m；②若湖水再上涨0.5m，则路灯距水面的距离为5m-0.5m=4.5m，那么该路灯的“倒影”距水面也是4.5m，则该路灯与其对应“倒影”相距4.5m+4.5m=9m。

③“鱼在天上飞”，鱼反射的光线经过水面的折射进入人眼，是由光的折射形成的虚像；“鸟在水中游”，鸟和人都处在同一种介质中，鸟反射的光线经过水面的反射进入人眼，是由光的反射形成的虚像；

平面镜成像作图

知识讲解

一、平面镜成像原理与作图

1．平面镜成像原理：

光的反射。

如图所示，平面镜前的物体发出（或反射）的光遇到平面镜，被平面镜反射，反射光线进入人的眼睛，视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看，反射光线的反向延长线的在镜后相交而形成的，该像实际上并不存在。

2．实像和虚像

（1）实像：

物体发出的光或反射的光经过光学仪器后，由实际光线会聚而成的像。

实像可以用光屏承接，也可以用眼睛直接观察。

如小孔成的像。

（2）虚像：

从物体发出（或反射）的光经过光学仪器后，进入人眼的光线反向延长找到交点确定为物体的像。

虚像不是实际光线会聚而成的，所有不能用光屏承接只能用眼睛看到，如平面镜成的像。

3．视角与像的大小

站在平面镜前的人，向平面镜走近时，人们往往以为像“变大”了，其实改变的是视角，视角大感觉看到的物体就大。

如图：

甲、乙中树是一样大的，但是甲图中的人感觉树更大些，这跟人看远处驶近的汽车感觉相似，这辆车的大小始终不变，但人以为汽车远小近大，驶近的汽车“变大”了。

4．平面成像作图：

OA、OA′为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线，如下

图示。

利用平面镜成像，作出这两条反射光线的入射光线，并确定发光点S的位置。

第一步：

先将两条反射光线反向延长，交点为S′；

第二步：

再根据平面镜成像的特点作出像点S′对应的发光点S；

第三步：

最后连接SO、SO′为两条反射光线的入射光线。

（注意反向延长线、辅助线用虚线）如图所示：

例题精讲

平面镜成像作图

例1.

（2019∙河南一模）如图，光源S发出的光经墙上的平面镜反射后能照亮游泳池的水面，请在图中画出能照亮游泳池水面范围的光路图。

【答案】

【解析】

题干解析:

1、延长墙上的平面镜，如图中绿线。

2、根据平面镜成像的特点做出S的像点S'：

由S向平面镜做垂线并延长至S'点，S、S'点关于平面镜对称，如图中黑线。

3、连接S'和平面镜上端并延长至水面确定反射光线，连接发光点S和平面镜上端确定入射光线，如图中红色线。

4、连接S'和平面镜下端并延长至水面确定反射光线，连接发光点S和平面镜下端确定入射光线，如图中蓝色线。

则图中A、B间的区域即为能照亮游泳池水面范围；如图所示：

例2.

（2019∙德阳一模）在图中作出物体在平面镜中所成的像。

【答案】

【解析】

题干解析:

①作A点关于镜面的对称点A′；（做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号）②作B点关于镜面的对称点B′；③作C点关于镜面的对称点C′；④用虚线连接A′B′，B′C′，A′C′，△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像。

作图如下：

例3.

（2019∙临清市一模）根据平面镜成像特点，作出图中物体在平面镜中所成的像。

【答案】

【解析】

题干解析:

先根据像与物关于平面镜对称，作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像，如图所示：

例4.

（2019∙玄武区二模）在图中画出物体AB在平面镜中的像A′B′。

【答案】

【解析】

题干解析:

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：

例5.

（2019∙官渡区一模）作出物体AB在平面镜中的像：

【答案】

【解析】

题干解析:

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：

平面镜的应用

知识讲解

平面镜的应用

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．

例题精讲

平面镜的应用

例1.

（2019∙枣庄模拟）师生用来整理仪表仪容的镜属于____镜，汽车车窗外的后视镜属于球面镜中的____镜。

【答案】

平面；凸面

【解析】

题干解析:

因平面镜成像与物等大，所以整理仪表仪容的镜应该是平面镜；汽车车窗外的后视镜是凸面镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况；

例2.

（2019∙吉林模拟）日常生活中，人们用来端正仪容的镜子是利用了平面镜能____这种性质，而平面镜成像可以利用光的____来说明。

在池塘边观察水中看到鱼在云中游，鱼、云分别是____、___像（填实、虚）分别是光的____，____现象形成的。

【答案】

成像；虚像；虚；折射；反射

【解析】

题干解析:

平面镜成像是由光的反射形成的，物体经平面镜成的像是虚像，人们用来端正仪容的镜子是利用了平面镜能成像这种性质，云在天上，所以“白云”是在水中形成的像，即平面镜成像，故看到水中的白云是由光的反射形成的与物体等大的虚像。

因为鱼儿是在水中的实际物体，是由于光线从水中通过空气折射进入了人的眼睛，我们看到水中的鱼，其实看到的是鱼的虚像，是由光的折射形成的。

例3.

（2019∙山西模拟）秦始皇兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”，已经成为中国的一张金字名片。

导游介绍说兵马俑与当时的真人一样大时，游客特别想通过兵马俑了解秦朝时人的身高。

为满足游客的这一愿望，博物馆计划建一个体验馆让游人近距离观察，并与兵马俑比身高。

方案是把兵马俑放在馆内玻璃樹窗里，如图所示，当游客站在玻璃橱窗前某一位置时，观察橱窗玻璃上自己的像和兵马俑就可以体验了。

请你帮助博物馆完善以下设计。

（1）为方便比较身高最好在橱窗外地面上画个标记，当站在这个标记上时游客在橱

窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合。

这个标记到玻璃的距离应____（选填“大

于”“等于”或“小于”）兵马俑到玻璃的距离，你这样选择的依据是___________________。

（2）为方便游客观赏，橱窗里的展品一般放在高出橱窗外地面的台子上。

你觉得体验馆橱窗里的兵马俑应放在

____________（选填“高出地面的台子上”或“与地面一样高的平面上”）更能方便游客体验。

（3）关于体验馆橱窗周围的环境灯光设计应该采用以下四个方案中的___方案

A．橱窗内外都比较明亮

B．橱窗内外都比较黑暗

C．橱窗内较亮、橱窗外较暗

D．橱窗内较暗橱窗外较亮

【答案】

（1）等于；像到镜面的距离等于物体到镜面的距离；

（2）与地面一样高的平面上；

（3）D

【解析】

题干解析:

（1）橱窗玻璃相当于是平面镜，在橱窗外地面上画个标记，当站在这个标记上时游客在橱窗玻璃上的像会与兵马俑有部分重合，根据平面镜成像的特点可知，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离，所以这个标记到到玻璃的距离等于兵马俑到玻璃的距离；

（2）为了能便于比较兵马俑与人的大小，人与兵马俑应在站在同一个平面上，可以把兵马俑放在与地面一样高的平面上；（3）游客反射的光线经过橱窗反射后进入人的眼睛，会形成虚像，进入人眼的这部分光线越多，成的像越清晰，所以橱窗外要更亮一些，故D正确。

例4.

（2019∙白银一模）阅读短文，回答文后的问题。

牵手太空

2016年10月17日7时30分，搭载神舟十一号载人飞船的长征二号F遥十一运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空，7时49分，神舟十一号载人飞行任务总指挥张又侠宣布：

神舟十一号载人飞发射取得圆满成功。

景海鹏、陈冬两位航天员将展开为33天的太空之旅。

这是中国迄今为止时间最长的一次航天飞行。

10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。

（1）宇航员在空间站内可直接对话，但是在空间站外面工作时，必须借助无线电通讯设备才能进行通话，这是因为___

A．太空中噪声太大

B．用通讯设备对话方便

C．空间站外是真空，不能传声

D．声音只能在地面附近传播

（2）火箭中的燃料和氧化剂时液态的，它是通过既增大压强和又______的方法使气体液化的。

（3）火箭点燃后，尾部的火焰如果直接喷到发射台上，发射架要熔化。

为了保护发射架，在发射台底建一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用了水汽化时要____，使周围环境温度不致太高。

我们看见火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先____后____形成的（填物态变化的名称）。

请你举出一个生活或生产技术中利用物态变化来调节环境温度的例子______________

身高1.6m的航天员站在高1m宽0.6m的平面镜前1m处，关于他在镜中所成像的说法中正确的是___

A．高度为1m的虚像，像在镜后1m

B．高度为1m的虚像，像在镜后2m

C．高度为1.6m的虚像，像在镜后1m

D．高度为1.6m的虚像，像在镜后2m。

【答案】

（1）C；

（2）降低温度；（3）吸热；汽化；液化；冬天北方在菜窖里放一桶水；C

【解析】

题干解析:

（1）宇航员在空间站内可直接对话，但在空间站外工作时，必须借助电子通讯设备才能进行通话，是因为太空中没有空气，电磁波能在真空中传播，而声音不能在真空中中传播，故A、B、D选项均不符合题意，只有C最符合题意。

（2）使气体液化的方法有降低温度和压缩体积两种，火箭中的燃料和氧化剂是液态的，它是通过既降低温度又压缩体积的方法使气体液化的。

（3）在发射台底建一个大水池，让火焰喷到水池中，这是利用了水汽化时要吸热，使周围环境温度不致太高；火箭刚点燃时周围大量的“白气”是由于水先汽化后液化形成的。

冬天北方在菜窖里放一桶水，利用水凝固时放热，不至于将白菜冻坏；因为平面镜所成的像和物体形大小相同，所以身高1.6m的航天员，他镜中所成的像高也是1.6m；平面镜成的像是虚像；他平面镜前1m处，根据像和物体各对应点到平面镜间距离相等，可知，他的像在镜后1m处，故只有C正确。

例5.

（2019∙吉林模拟）魔术是深受同学们喜爱的节目，其中包含着许多科学原理。

图1是小明自制的一只魔术箱，表演时他将开口的方形空箱面展示给观众，把纸币从空箱顶端的投币口投入，结果纸币“不翼而飞”。

原来魔术箱中有一块平面镜，请你画出平面镜的位置及你所能看到的两个物体的像。

【答案】

【解析】

题干解析:

从甲图观察口看到正前方是方格子，整体好象是一个空箱子，而从乙图中看出观察口正前方没有方格纸，有一个倾斜平面镜，所以甲图中的空箱子是利用平面镜成像得到的，因此镜面与箱底的夹角为45度；把纸币从空箱顶端的投币口投入，实际上纸币在平面镜后面。

而观众不能看见平面镜后面的纸币则是因为光具有沿直线传播的性质。

如图所示：

凹面镜与凸面镜

知识讲解

一、球面镜（凸面镜和凹面镜）

1．利用球的外表面作反射面的球面镜称为凸面镜，凸面镜对光有发散作用，如机动车后视镜、街头拐弯处的反光镜。

2．利用球的内表面作反射面的球面镜称为凹面镜，凹面镜能使平行光会聚到一点，这个点称为焦点，凹面镜对光有会聚作用，太阳灶、手电筒反射面、天文望远镜。

例题精讲

凹面镜与凸面镜

例1.

（2019∙抚顺二模）如图所示，太阳灶烧水是利用凹面镜对光的____（选填“会聚”或“发散”）作用，将太阳能转化为___能，太阳能是太阳内部的氢原子核在超高温条件下发生核____（选填“裂变”或“聚变”）产生的。

【答案】

会聚；内；聚变

【解析】

题干解析:

凹面镜对光线有会聚作用，太阳光照射到凹面镜上，经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上，太阳灶就是利用了这一原理，利用其烧水时，是将太阳能转化为水的内能；在太阳内部，太能之所以能发光发热，实质相当于无数个的氢弹爆炸而造成的，即氢原子核在超高温下发生聚变释放核能。

例2.

（2019∙江西模拟）如图所示，生活中的太阳灶是利用凹面镜对光具有____作用制成的，利用其烧水时，是将太阳能转化为水的____。

【答案】

会聚；内能

【解析】

题干解析:

凹面镜对光线有会聚作用，太阳光照射到凹面镜上，经凹面镜反射后，反射光线会会聚在焦点上，太阳灶就是利用了这一原理，利用其烧水时，是将太阳能转化为水的内能。

例3.

（2019∙平顶山模拟）汽车已进入普通家庭，小明通过对汽车的观察发现，汽车的后视镜是____镜，前窗玻璃大多是倾斜的，这是因为前窗玻璃倾斜时，根据____镜成像特点，夜间车内乘客或其他物体所成的像在玻璃的前上方，避免干扰司机视觉（均选填“平面”“凸面”或“凹面”）；

【答案】

凸面；平面

【解析】

题干解析:

（1）汽车车窗外的后视镜是凸面镜；利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况。

（2）司机座前的挡风玻璃就像平面镜一样，反射车内乘客投射来的光，在挡风玻璃里形成车内乘客的虚像；若挡风玻璃是竖直的，则所成的像与车前方行人的高度差不多，这就会干扰驾驶员的视觉判断，容易出事故；而当挡风玻璃为倾斜时，所成的像就会在车前的上方，驾驶员看不到车内人的像，就不会影响视觉判断。

例4.

（2019∙攀枝花模拟）处处联系的物理知识：

观后镜用凸面镜是为了______，有利于避免交通事故的发生；安全带做得较宽，是为了______，保证安全；车上配备安全气囊，是为了防止发生撞击时由于____对人体造成伤害。

【答案】

扩大视野；减小压强；惯性

【解析】

题干解析:

（1）汽车观后镜采用了凸面镜，是利用了凸面镜对光线的发散作用，起到扩大视野的目的；

（2）安全带做的比较宽，与人身体接触的面积较大，这样大大减小了对人体的压强，人觉得比较舒服些；（3）当汽车发生撞击时，由于惯性人体会向前运动，而发生危险，配备安全气囊后，受撞击后气囊弹开对人起到保护作用。

例5.

（2019∙汝州市校级模拟）师生用来整理仪表仪容的镜属于____镜，汽车头灯灯罩属于球面镜中的____镜，潜望镜中装的是____镜。

【答案】

平面；凸面；平面

【解析】

题干解析:

因平面镜成像与物等大，所以整理仪表仪容的镜应该是平面镜；汽车车窗外的后视镜是凸面镜，利用了对光发散的原理，可以扩大视野，从而更好地注意到后方车辆的情况；潜望镜中装的是平面镜，用平面镜来改变光的传播方向。

当堂练习