實驗2探究平面鏡成像的特點

/"必題］識"提IS

一、平面鏡成像規律

1.平面鏡成像的特點：平面鏡所成像的大小與物體大小相笠，像和物體到平面鏡的距離相笠，像

和物體對應點的連線與平面鏡垂直，平面鏡所成的像與物體關于平面鏡對稱，平面鏡成像是虛像。

2.平面鏡成虛像：在探究平面鏡成像特點的實驗中，在平面鏡前放一支點燃的蠟燭，在鏡子中會

出現一個正立蠟燭的像，但將光屏放在平面鏡后蠟燭像的位置時，光屏上卻沒有出現蠟燭的像，可

見平面鏡所成的像是不存在的,是虛像。

3.平面鏡成像作圖：（1）根據平面鏡成像原理（光的反射定律）作圖；（2）根據平面鏡成像

特點作圖（對稱法）。

4.凸面鏡特點：凸面鏡對光有發散作用,平行光射到凸面鏡上，反射后成為發散光。

5.凹面鏡特點：凹面鏡對光有會聚作用,平行光射到凹面鏡上，反射后會聚到一點。

二、探究平面鏡成像的規律

1.分析論證

（1）未點燃的蠟燭可以與點燃的蠟燭的像完全重合，說明蠟燭的像的大小與蠟燭大小相笠;

(2)蠟燭和它的像的連線與鏡面垂直，蠟燭的像到平面鏡的距離與蠟燭到平面鏡的距離相簽

2.實驗中注意事項

(1)為了使觀察到的像更為清晰，實驗最好在塾f的環境中進行；

(2)實驗中用玻璃板代替平面鏡，目的是便于觀察和確定像的位置,并比較物像的大小關

系，原因是玻璃板既能反射光又能透過光,即透過玻璃板能看到未點燃的蠟燭，也能看到點燃的蠟

燭所成的像；

(3)實驗應選用較薄的玻璃板。因為玻璃板的前后表面可以各成一個像，當玻璃板較厚時，

兩個像有較大的錯位，難以確定像的位置；

(4)實驗中，玻璃板要豎直立在水平桌面上。若玻璃板沒有豎直放置，則未點燃的蠟燭和點

燃的蠟燭將不能完全重合;

(5)實驗中，使用兩支完全相同的蠟燭，目的是比較像與物體的大小關系;

(6)用點燃的蠟燭做實驗的優點是所成的像比較亮，便于觀察;

(7)白紙用于標注玻璃板的位置、蠟燭以及蠟燭的像的位置，刻度尺用于測量蠟燭以及蠟燭

的像到玻璃板的距離；

(8)改變蠟燭與玻璃板的距離進行多次實驗，是為了尋找普遍規律。

3.考向點撥

(1)探究平面鏡成像特點的實驗選擇玻璃板做為平面鏡。

(2)為什么選玻璃板而不選鏡子是為了準確確定像的位置。

(3)對實驗中的兩只蠟燭要求是完全相同。

(4)選擇兩只完全相同的蠟燭是為了比較像與物的大小。

(5)實驗中玻璃板垂直于桌面。

(6)玻璃板沒與桌面垂直對實驗產生的影響事不論怎樣移動后面的蠟燭,都不會與前面蠟燭的

像完全重合。

(7)蠟燭的像不能用光屏接收到。

(8)像不能用光屏接收到，說明平面鏡成的像是虛像。

(9)實驗時用另一只等大的蠟燭與前面蠟燭的像完全重合,目的是比較像與物的太小;確定像的

位置。

(10)刻度尺在此實驗中的作用是比較像與物到鏡面距離的關系。

(11)一只蠟燭在玻璃板后面卻成了兩個像，原因是玻璃板有兩個反射面。

(12)怎樣驗證成兩個像是玻璃板有兩個反射面的原因是用一個薄玻璃板進行實驗。

(13)驗證像與物到鏡面距離關系時，要進行多次實驗，目的是找到普遍規律。

(14)多次實驗要改變蠟燭的位置。

(15)用跳棋子代替蠟燭進行實驗時，缺點是像比較喑，看不清。

(16)用跳棋子實驗時,怎樣看清像？用手電筒腮亮玻璃板前面的跳棋子。

(17)平面鏡成像的原理是光的反射。

(18)為便于觀察，該實驗最好在什么環境中進行？較暗處。

(19)實驗中用未點燃的蠟燭與點燃的蠟燭的像重合，未點燃的蠟燭位置即是像的位置，這種

研究物理的方法等效替代法。

(20)如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇哪個玻璃板做實驗效果好？2mm厚的兩

塊玻璃板。因為厚玻璃板的兩個面都可以當作反射面,會出現兩個像，影響到實驗效果，所以應選

用薄玻璃板。

(21)本實驗還可能出現的考查點有哪些？說出一點即可。測量誤差。

"考查明星"探究

[例題1](2024?遼寧)某同學探究平面鏡成像的特點。

(1)如圖(a),在水平桌面上鋪一張紙，紙上放置一塊手機鋼化膜(薄透明板)作為

平面鏡。沿著鋼化膜在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置。選取手機鋼化膜作為平面鏡，這樣

做便于確定的位置。

(2)將一個藍色長尾票夾(型號：5#)放在鋼化膜前，將另一個相同型號的粉色長尾票夾放在鋼

化膜的后面并移動其位置，若看到粉色票夾與藍色票夾的像完全重合，則說明平面鏡所成的像與

物的大小。在像的位置放一個光屏，若光屏承接不到像，則說明所成的是像。

(3)如圖(b),將藍色票夾放在紙上，在藍色票夾一側通過鋼化膜看到的是圖(c)中的

[例題2](2024?湖南)小明在探究“平面鏡成像的特點”時，有以下操作:

(1)如圖甲所示，將一張白紙平鋪在水平桌面上，并將一塊薄玻璃板豎立在白紙中間位置，沿著

玻璃板在紙上畫一條直線，代表的位置；

(2)如圖乙所示，此時蠟燭2與蠟燭1的像已完全重合。接下來使蠟燭1向遠離玻璃板方向移

動到某一位置，蠟燭2應向玻璃板方向移動，才能與蠟燭1的像再次重合；

(3)三次實驗物和像的位置記錄如圖丙所示。他在探究像和物的連線與平面鏡的位置關系時，用

直線連接圖丙中物點A與像點,完成三次連線后找到了規律。

[例題3](2024?江西)某同學的爺爺跟著電視節目學習太極拳時，因教練面向觀眾授課，爺爺總是

把左右動作做反。在該同學的建議下，爺爺向后轉身，面對墻上鏡中的電視畫面學習，有效地

矯正了動作。為了幫助爺爺明白其中的道理，他利用如圖1所示的裝置分享“探究平面鏡成像

特點”的實驗過程。

表一

圖3

【證據】

(1)將方格紙平鋪在水平桌面上，用鍍膜玻璃板作為平面鏡放置在方格紙上。

(2)將一枚棋子作為物放在鏡前兩格處，取另一枚棋子在鏡后移動，直到它與物的像完全重合，

從而確定像的位置，記錄此時像與物到鏡面的格數。

(3)改變物到鏡面的格數，進行多次實驗；根據像與物到鏡面的格數關系，判斷像與物到鏡面的

關系。

(4)請你在圖3虛線框內設計記錄上述實驗數據的表格(表一)；

(5)如圖2所示為兩枚疊放的棋子，將其放在鏡前，取數量適當的棋子疊放在鏡后并移動位置，

直到與鏡前棋子的像完全重合，記錄此時鏡前與鏡后棋子的數量。

(6)改變疊放的棋子數量，進行多次實驗，記錄結果如表二：

表二

實驗次數平面鏡前棋子的數量/枚平面鏡后棋子的數量/枚

122

233

344

【解釋】

(1)根據表二，每次實驗鏡后棋子與鏡前棋子的數量,且與鏡前棋子的像完全重合,

可得結論：像與物的大小相等。

(2)借助方格紙可發現，像和物的連線與鏡面o

【交流】分享完上述實驗過程后，根據“像與物關于鏡面對稱”的特點，該同學與爺爺面對面玩

起了“照鏡子”的游戲。該同學扮演物舉起左手，爺爺扮演鏡中的像應舉起手。通過實驗

和游戲，爺爺明白了用鏡子矯正動作的原因。

"命題熱點"突破

(2024?常州)小華探究“平面鏡成像特點”。

（1）實驗裝置如圖甲所示,為順利完成實驗,MN應選擇（透明玻璃板/平面鏡），

并將其放置在水平桌面上。

（2）將點燃的蠟燭A放置在MN前面，將外形相同、沒有點燃的蠟燭B在MN后面移動，直至

與A的像完全重合，重合現象說明0此時，蠟燭B所

處的位置即為像的位置。

（3）改變蠟燭A的位置，重復步驟（2）,可得三組像與物的位置，如圖乙所示，由此可知平面

鏡成像時，。

（4）為判斷平面鏡成像的虛實，用光屏替代蠟燭B,然后（直接/隔著MN）觀察光屏

上有無像，根據實驗現象可得平面鏡所成的像是像。

（2024?牡丹江）小江為同學們表演魔術：如圖甲所示，將一個正面開口的空箱面向同學，箱子

的頂部中間有一個豁口。將一個棋子從頂部的豁口放入，從正面看去，棋子竟“不翼而飛”。小

丹猜想箱中放置了一塊平面鏡，她找來薄玻璃板、方格紙、筆、刻度尺、兩個完全相同的棋子

A和B進行探究，如圖乙所示。

圖甲圖乙圖丙

（1）將一張方格紙放在水平桌面上，薄玻璃板放置在方格紙上。

（2）將棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移動，直到看上去它與棋子A的像完

全重合，表明棋子像的大小與棋子的大小。在方格紙上記下棋子A和B的位置。

（3）移走棋子B,將光屏放到棋子B的位置，在光屏上（選填“能”或“不能”）直接

觀察到棋子A的像。

（4）改變棋子A的位置，重復步驟（2）,發現棋子A的像與棋子A始終在方格紙的同一條直線

上。用刻度尺分別測量它們到薄玻璃板的距離，記錄在表格中。分析數據可知，棋子的像與棋子

到薄玻璃板的距離o

實驗次數棋子到薄玻璃板的距離/cm棋子的像到薄玻璃板的距離

/cm

15.005.00

26.506.50

310.0010.00

（5）實驗表明，棋子在平面鏡中的像與棋子關于鏡面o

（6）請在圖丙中作出點A在平面鏡中所成的像。

3.（2024?吳中區模擬）為完成“探究平面鏡成像特點”實驗，小華選擇了如圖所示的實驗裝置。

（1）為了便于觀察，最好選用（無色/茶色）的

透明玻璃板進行實驗；

（2）小華把點燃的蠟燭A放在玻璃板前，還要在玻璃板后面放一支外形相同，（點

燃/不點燃）的蠟燭B,小華應在（A/B）蠟燭一側觀察玻璃板中的像；

（3）當把蠟燭靠近玻璃板時，蠟燭在玻璃板所成像的大小將（變大/不變/變?。?；

（4）如圖所示，僅將玻璃板由圖中甲的位置水平向右平移至乙的位置時，蠟燭A的成像情況是

（選填字母代號）。

A.蠟燭成像仍在B處

B.蠟燭成像在B處右側

C.蠟燭無法通過玻璃板成像

4.（2024?定邊縣模擬）某學習小組探究平面鏡成像的特點，如圖1所示，A、B兩蠟燭大小相等。

圖1圖2

（1）實驗時用鍍膜玻璃代替平面鏡，目的是便于確定0

（2）實驗時蠟燭B能夠與蠟燭A的像完全重合，如圖1所示，移去蠟燭B,在其位置上豎立光

屏，在光屏上不能承接到蠟燭A的像，說明所成的像是（選填“虛”或“實”）像。

（3）實驗中發現像到平面鏡的距離不等于物到平面鏡的距離，于是繼續進行實驗探究，將鉛筆的

筆尖貼在玻璃板上，發現筆尖的像和筆尖不重合，如圖2所示，說明筆尖是通過（選填

“AC”或“BD”）面反射成像的，測出筆尖與其像的距離是0.58cm,由此可知，玻璃板的厚度是

cm。

5.（2024?亭湖區校級二模）在探究光的反射以及平面鏡成像規律時，小明和小華進行了如下實驗:

可能粗糙，其目的是使光在紙板上發生,這樣我們就能從各個方向看清光的傳播路

徑；

（2）小明讓一細束光EO貼著硬紙板射到平面鏡上，在硬紙板上會看到反射光OF。為了進一步

確定反射光的位置，小明將硬紙板的右側沿PQ剪開，將硬紙板的上半部分向后折，如圖乙所示，

發現右側硬紙板的（上部/下部）看不到反射光。此實驗現象說明反射光線、入射光線

與法線;

（3）小明用如圖丙所示實驗裝置探究平面鏡成像的特點，實驗中用薄玻璃板代替平面鏡目的

是;實驗中若只將玻璃板水平向左平移，蠟燭所成像的位置（選

填“向左移”“向右移”或“不變”）；

（4）如圖丁，將玻璃板傾斜，蠟燭A的像將（選填“仍然”或“不再”）與蠟燭A關

于鏡面對稱。

6.（2024?工業園區校級模擬）小文在參觀科技館的時候發現了一個3D全息投影展示臺（如圖1

甲）。圍繞展臺可以從前后左右四個角度觀察汽車的外形，其原理是利用四個反射面反射液晶電

視上的圖像。請幫小文設計利用平板電腦（相當于展臺的液晶電視），反射面選用4片茶色透明

三角形塑料片等器材，制作一個3D全息投影展示臺。

甲乙

圖1

dbF

ABCD

圖2

（1）制作三維圖片時，若希望出現圖乙中的立體F像，則平板電腦屏幕1區圖形應設計成圖2中

的o

（2）在組裝四個反射面時，反射面A與平板屏幕的夾角應為度，才可以使立體F像與

平板電腦屏幕垂直。

（3）嘗試投影后發現立體F像成像位置太高，這時他應調整平板電腦上四個圖像（填

“遠離”或“靠近”）平板電腦屏幕中心O點，移動的過程中，像移動的方向是=

7.（2024?綏化二模）小麗同學在做“探究平面鏡成像”的實驗時，在水平桌面上鋪一張白紙，將

一塊玻璃板豎直立在白紙上，再取兩段完全相同的蠟燭A和B。

（1）小麗把點燃的蠟燭A豎立在玻璃板前，將未點燃的蠟燭B豎立著在玻璃板后面移動，直到

看上去跟蠟燭A的像,說明像與物的。

（2）移去后面的蠟燭B,并在其所在位置上豎立一光屏，在光屏上不能承接到蠟燭A的像，說

明平面鏡所成的像是（填“實”或“虛”）像。

（3）小麗將蠟燭A逐漸遠離玻璃板時，它的像將（填“變大”“變小”或“不變”）。

（4）如圖所示，僅將玻璃板由圖中甲的位置水平向右移至乙的位置時，蠟