3.3探究平面镜成像特点 一．选择题（共10小题）1．下面与平面镜成像原理相同的是（ ）A．用显微镜观察洋葱切片B．用照相机照相C．树在水中的倒影D．日食2．如图是潜望镜的示意图，观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是（ ）A．成倒立等大的虚像B．成倒立等大的实像C．成正立等大的虚像D．成倒立缩小的虚像3．一个同学从一块小于他身高的平面镜里恰好能看到了自己的全身像，则下列说法中正确的是（ ）A．平面镜可以扩大视野范围B．平面镜里成的像是缩小的实像C．此平面镜表面一定不光滑，相当于一个凸面镜D．该同学头部和脚部发出的光经平面镜反射后恰好全部进入眼内164．小猫所成的像正确的是（ ）A．B．C．D．5．汽车夜间行驶，一般车内不开灯，这是因为（ ）A．要节约用电B．假如车内开灯，司机前面的玻璃会产生车内物体的像，妨碍司机行车安全C．车内开灯形成漫反射，光线刺眼，影响司机视线D．车内开灯，光射到车外的后视镜上，反射到司机眼中，影响司机行车安全6．如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置，其中A为玻璃板前点燃的蜡烛，B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是（ ）A．玻璃板应该与桌面垂直B．实验宜在较暗的环境中进行C．眼睛应从B一侧观察成像情况D．蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合7．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小明在水平桌面上铺一张白纸，在白纸上竖直放置一块薄平板玻璃，在玻璃板前放一只点燃的红色蜡烛A，再另取一只未点燃的红色蜡烛B放在成像处，如图所示，则下列说法正确的是（ ）A．红色蜡烛看上去是红色，是因为它吸收红光，反射其它色光造成的B．能看到玻璃板后面的蜡烛B是由于光的反射造成的C．用纸板可以承接到蜡烛A的像D．物体在平面镜中所成像的大小取决于物体的大小168．如图，是一张在湖边拍摄的照片。因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影（ ）A．倒影比真实景物略暗一些B．倒影比真实景物的清晰度略差一些C．倒影中物体排列的左右位置与拍照时的真实位置正好相反D．倒影中物体的高度比真实物体略大一些9．下列关于虚像的说法中，正确的是（ ）A．虚像是指人眼能看到，又能成在光屏上的像B．虚像是指人眼看不到，又不能成在光屏上的像C．虚像是指人眼能看到，但不能成在光屏上的像D．虚像是指人眼看不到，但能够成在光屏上的像10．平面镜M沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S，运动中镜面始终保持与运动方向垂直（如图所示），则S在镜中的像S′移动速度的大小和方向是（ ）A．以速度v水平向左移动B．以速度v水平向右移动C．以速度2v水平向左移动D．以速度2v水平向右移动 二．填空题（共10小题）11．小明身高1.6m，站在距平面镜3m处，能够看到自己的全身像。则他的像高 m，像到平面镜的距离为 m。12．汽车的前窗玻璃大多是倾斜的，这是因为前窗玻璃倾斜时，根据 16的特点，夜间车内乘客或其它物体所成的像在玻璃的前上方，避免干扰司机的视觉。在漆黑的夜晚，当车开启远光灯时，我们可发现光在空气中是沿着 传播的。13．如图所示，蜡烛甲放在A位置，当蜡烛乙放在 位置时（选填“a”、“b”“c”或“d”），可以看到蜡烛乙与蜡烛甲的像重合。将蜡烛由A位置移到B位置，它的像 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。14．小丽同学面向穿衣镜站在镜前1m，在镜中成的像是 （选填“实”或“虚”）像，镜中的像与她相距 m，若她远离平面镜，则镜中像高 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。15．身高170cm的小慧同学站在竖直平面镜前，从平面镜中看到挂钟的指针如图所示。由此可知识，她在平面镜的像高是 cm，挂钟的实际时间是 。16．如图所示，眼睛看到平面镜所成的像不是实际光 而得到的像，而是由反射光线的反向延长线 而得到的。所以平面镜所成的像是虚像。17．舞蹈演员在练功时，为了看清自己的舞蹈动作，她们都对着镜子练习，因为镜中可见到舞蹈演员自己的等大的 像（选填“实”或“虚”）。18．为了把太阳光反射到一座洞口朝正东方向的水平涵洞中去，小明设计安装了一块能自动调节方向的平面镜M，如图所示，正午时刻，太阳光垂直于地面照射，图中表示平面镜方向的那个角度α应为 。19．一只燕子在平静的湖面上飞过，当小鸟距水面6m时，它的“倒影”距水面 16m，它在湖面的“倒影”是 （填“实”或“虚”）像。20．检查视力时，人眼要与视力表保持5m的距离。如图所示，视力表放在被测者头部后上方，则被测者要面向平面镜且距离平面镜 m才能进行视力的检查。当人靠近平面镜时，镜中视力表的像的大小将 。 三．作图题（共2小题）21．按要求完成作图在做平面镜成像实验时，如图平面镜不垂直于桌面，请画出一条B处人眼看到烛焰上一点A的光路。22．如图所示，一条光线从左边入射，经过方框内的光学元件作用后，从右边射出。请在方框内画出所需光学元件及光路图（包括光线） 四．实验探究题（共1小题）23．图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。（1）蜡烛B与蜡烛A完全相同，是为了比较像与物的 关系；16（2）蜡烛A的像与蜡烛B重合时，便确定像的位置。这种凭借视觉效果相同来达到探究的目的方法与下列 相同（仅填字母）。A．用光线来描述光；B．通过小磁针在磁场中静止时北极所指的方向确认磁场的方向；C．一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，就可用这个力代替两个力。（3）当蜡烛A向玻璃板靠近时，蜡烛A的像 玻璃板，（选填“远离”或“靠近”），蜡烛A的像 （选填“变大”、“不变”或“变小”） 五．计算题（共1小题）24．身高1.70m的李洋同学面向穿衣镜，站在镜前1m处，问：（1）镜中的像与他相距多少m？（2）若他再远离穿衣镜0.5m，镜中的像距离他多少m？（3）如果他以1m/s的速度靠近穿衣镜，以他的像为参照物，则他靠近穿衣镜的速度是多少m/s？ 16参考答案与试题解析 一．选择题（共10小题）1．【分析】解答此题要明确以下知识点：①光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向发生改变的现象，比如透镜成像，水变浅了，水中的筷子折断了等；②光的反射是指光线在传播的过程中遇到障碍物被反射出去的现象，比如平面镜成像；③光沿直线传播现象，知道影子的形成、日月食的形成、小孔成像都是光沿直线传播形成的。【解答】解：平面镜成像原理属于光的反射，A、用显微镜观察洋葱切片，显微镜是两块凸透镜，凸透镜成像属于光的折射，不符合题意。B、用照相机照相，照相机的镜头是凸透镜，是利用了凸透镜成倒立缩小实像原理，凸透镜成像属于光的折射，不符合题意。C、平静的水面相当于平面镜，树在水中成像是平面镜成像现象，属于光的反射，符合题意。D、日食是当月亮转到地球和太阳之间，挡住了太阳照向地球的光，太阳发出的光不能射到我们的眼中，我们就看不到太阳，这是由于光的直线传播形成的，不符合题意。故选：C。 2．【分析】首先要弄清潜望镜的原理，是水上面的、远处的景物反射的光，照射到潜望镜上面这块平面镜上，再反射到下面这块平面镜上，再反射到人的眼里，人就能从低处看见水上面的、远处的景物。总之是平面镜成像。【解答】解：潜望镜是由两块平面镜构成的，且平面镜是成正立等大的虚像，如图所示：16由图知，观察者通过该潜望镜看到的物体的像的情况是正立等大的虚像。故选：C。 3．【分析】根据镜面对称的性质及镜面反射的特点，要想看到全身，则必有全身反射的光均都进入人的视觉内。【解答】解：A、平面镜可以改变光路，不能扩大视野范围，故本选项错误；B、平面镜里成的像是正立等大的虚像，故本选项错误；C、如果平面镜表面一定不光滑，将发生漫反射，那么这位同学将看不到自己的像，但不是相当于一个凸面镜，故本选项错误。D、一个同学从一块小于他身高的平面镜里恰好能看到了自己的全身像，说明该同学头部和脚部发出的光经平面镜反射后恰好全部进入眼内，故本选项正确；故选：D。 4．【分析】根据平面镜成像的特点，可知像与物是关于平面镜成轴对称的，根据这一特点来判断。【解答】解：像与物关于平面镜对称，像与物连线与镜面垂直，到镜面的距离相等，大小相等，左右互换。而水面上物体的倒影是上下相反，左右不变，故C正确。故选：C。 5．【分析】16夜间驾驶室外的光线是比较暗的，若打开驾驶室内的灯，室内物体的光线是比较强的，就可以通过前挡风玻璃在车前形成一个虚像（平面镜成像），干扰司机的视线。【解答】解：汽车夜间行驶时，若驾驶室开灯，车前的挡风玻璃相当于平面镜，会使司机看到车内物体形成的虚像，妨碍司机的视线，使驾驶员看不清车前较暗的路况，容易发生交通事故；故选项ACD错误，B正确。故选：B。 6．【分析】解答此题从以下知识点入手：①实验中玻璃板如果不垂直于桌面，后面的蜡烛无法与前面蜡烛的像完全重合；②眼睛在A的一侧观察。③物体射出的光线对人眼刺激越强，人眼感觉物体越亮，物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮。在比较亮的环境中，很多物体射出光都对眼睛有刺激，干扰人的视线；④平面镜成像特点之一：物像等大。【解答】解：A、实验时玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法验证像的位置和大小，所以玻璃板应与水平桌面垂直放置。故A正确；B、在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验，故B正确；C、寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像；故C错误；D、平面镜所成的像，物像等大，蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合，故D正确。故选：C。 7．【分析】（1）物体的颜色决定了反射光的颜色；（2）平面镜成像是光的反射原理，光从空气斜射入玻璃时要发生折射。（3）平面镜成的是虚像；（4）平面镜成的是等大的像。【解答】解：16A、不透明的物体只反射与物体颜色一致的色光，因此红色的蜡烛看上去为红色是由于它吸收其它色光、反射红光引起的，故A错误；B、我们能透过玻璃板看见“蜡烛B”实际上是光线经过两次折射所形成的虚像，故B错误；C、平面镜成的是虚像，虚像不能呈现在纸板上，故C错误；D、平面镜成像时，像与物体的大小相等，故D正确。故选：D。 8．【分析】在解此题时，应明确平面镜成的像是虚像，然后根据平面镜成像的特点进行选择、判断。【解答】解：由于平面镜所成的是正立、等大，且左右相反的虚像，所以倒影中物体排列的左右位置正好和拍照时的真实位置相反；由于景物射出的光会有一部分发生折射而进入水中，即只有一部分光发生反射，因此倒影比真实景物略暗、且清晰度略差一些；所以只有D选项不符合平面镜成像原理，故选D。 9．【分析】要解决此题，首先要掌握实像和虚像的区别。实像是实际光线会聚而成的，所以能成在光屏上，而虚像不是实际光线会聚而成的，所以不能成在光屏上。【解答】解：实像是由实际光线会聚而成的，所以能成在光屏上；虚像不是实际光线会聚而成的，所以不能成在光屏上，但是虚像也能用眼睛看到，故只有选项C正确。故选：C。 10．【分析】平面镜成像的特点：像和物体各对应点到平面镜间距离相等，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，由此可知物接近镜面的速度等于像接近镜面的速度。【解答】解：如图所示，过S点作出像点S′，（1）M沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S，设经过时间t后，平面镜移动到点光源S，可知SO=vt；16（2）又因为运动中镜面始终保持与运动方向垂直，此时点光源在平面镜上，到镜面的距离为零，则像到镜面的距离也为零，像从S′移动到了S，像移动的距离为S′S=2vt；所以S在镜中的像S′移动速度的大小v′==2v。故选：D。 二．填空题（共10小题）11．【分析】根据平面镜成像的特点：①所成的像是虚像；②像和物体形状、大小相同；③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；④像和物体到平面镜间距离相等来解答此题。【解答】解：（1）根据平面镜成像的特点，像和物体形状大小相同，所以身高1.6m的小明同学她在镜中的像高仍然为1.6m；（2）由平面镜成像的特点知，像和物体到平面镜间距离相等，当人到镜面的距离3m时，像到镜面的距离也为3m；故答案为：1.6；3 12．【分析】（1）从光的反射角度看，挡风玻璃是透明的，但不是绝对没有反射，坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方，小轿车较矮，坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方，会造成司机视线模糊，容易发生事故。（2）光在同一种介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被不透明的障碍物挡住，在障碍物后面光线照不到的地方形成影子。【解答】解：（1）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。（2）当车开启远光灯时，我们可发现光在空气中是沿着直线传播的。16故答案为：故答案为：平面镜成像；直线。 13．【分析】根据平面镜成像特点分析解答：物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，平面镜所成的像与物体大小相同。【解答】解：根据平面镜成像特点可知：物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，所以，蜡烛甲放在A位置，当蜡烛乙放在b位置时，可以看到蜡烛乙与蜡烛甲的像重合。根据平面镜成像特点可知：平面镜所成的像与物体大小相同，所以，将蜡烛由A位置移到B位置，它的像大小不变。故答案为：b；不变。 14．【分析】根据平面镜成像特点，平面镜所成的像是与物体大小相同的虚像，像和物体关于平面镜对称，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等来解答此题。【解答】解：平面镜成的像是虚像。小丽同学面向穿衣镜站在镜前1m处，则像与镜面的距离也为1m，故镜中的像与她相距1m+1m=2m；平面镜所成的像与物体大小相同，所以当她逐渐远离平面镜时，像的大小不变、像高不变。故答案为：虚；2；不变。 15．【分析】（1）平面镜成像特点：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等；（2）根据钟表在平面镜中成像判断实际时间的方法：作图法：根据平面镜成像特点，作出物体的实际情况；翻看法：由于物体在平面镜中成像时，物像相对平面镜对称，根据这个特点把试卷翻过来观察，即可得出实际时间。【解答】解：（1）根据平面镜成像特点可知，物和像大小相等；小明同学的身高是170cm，则他在平面镜中的像高也是170cm；16（2）方法一：根据平面镜成像特点，即物像关于平面镜对称，作出平面镜中钟表指针的实际情况，如下图，可以看到钟表的实际时间是2：30；；方法二：把试卷翻过来，如下图，注意上下不要颠倒，直接从试卷的反面看钟表的实际时间是2：30；。故答案为：170；2：30。 16．【分析】根据平面镜成像的原理来分析此题。【解答】解：蜡烛S点发出的光照到平面镜上，经平面镜反射后，反射光线是发散光线，不能会聚于一点，但其反向延长线可以会聚于一点，由于不是实际光线会聚成的，故所成的像是虚像。故答案为：会聚；会聚。 17．【分析】平面镜成像的特点是成正立、等大的虚像。【解答】解：因为平面镜成正立、等大的虚像，所以镜中可见到舞蹈演员自己的等大的虚像。故答案为：虚。 18．【分析】要解决此题，关键是要掌握光的反射定律的内容：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。【解答】解：如图，∠1为入射角，根据光的反射定律：反射角等于入射角，即∠2=∠161，由平面几何知识：∠α=∠3，而∠3=90°﹣∠2，则∠α=90°﹣∠1正午时刻，太阳光垂直于水平地面照射，反射光线朝正东的水平方向，所以反射光线与入射光线之间的夹角为90°，入射角为45°，即∠1=45°，所以α=45°；故答案为：45°。 19．【分析】倒影是平面镜成像，是由光的反射形成的，平面镜成像的特点：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。【解答】解：已知小鸟距水面6m，根据像和物体到镜面的距离相等可知，它的“倒影”距水面的距离也是6m。燕子在湖面的“倒影”属于平面镜成像，因为平面镜成的像是虚像，所以燕子在湖面的是虚像；故答案为：6；虚。 20．【分析】物体在平面镜中成像，根据物像到平面镜距离关系判断视力表和视力表像之间的距离，求出人和视力表像之间的距离；像与物大小相等。【解答】解：由图知：视力表到平面镜的距离是3m，根据物像到平面镜的距离相等，所以视力表像到平面镜的距离也是3m，视力表与像的距离为6m；检查视力时，人眼要与视力表的像保持5m的距离，故人到平面镜的距离是5m﹣3m=2m。平面镜所成的像与物体是等大的，当人逐渐靠近平面镜时，视觉上感觉像在变大，但实际上像的大小并没有变，以他在平面镜中像的大小不变。故答案为：2；不变。 三．作图题（共2小题）21．16【分析】根据平面镜成像的特点画出即可，物点与像点到平面镜的距离相等，物与像的连线与平面镜垂直。【解答】解：人的眼睛通过平面镜观察A点，人眼实际看到的是A在平面镜中的像，先做出A在平面镜中的像，然后连接BA'，如图所示：。 22．【分析】由图可知，光线的传播方向没有变化，但位置发生了变化，使用平面镜可以改变光路，据此分析。【解答】解：由图可知，光线的传播方向没有变化，但位置发生了变化，该图象与潜望镜的原理是相同的，如图所示：。 四．实验探究题（共1小题）23．【分析】（1）探究平面镜成像实验时，选择两个完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系。（2）等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法；（3）物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等。【解答】解：（1）实验要选取完全相同的两只蜡烛，目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系。（2）实验时，将点燃的蜡烛放在玻璃板前，眼睛应该在玻璃板前观察，当看到蜡烛A的像与蜡烛B重合时，就认为找到了像的位置，这种研究方法为等效替代法，16A、用光线来描述光采用的是模型法，故A不符合题意；B、通过小磁针在磁场中静止时北极所指的方向确认磁场的方向采用的是转换法，故B不符合题意；C、如果一个力产生的效果跟两个力共同作用产生的效果相同，那么可以用这个力替换那两个力则是等效替代法，故C符合题意；故应选C；（3）平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变。故答案为：（1）大小；（2）C；（3）靠近；不变。 五．计算题（共1小题）24．【分析】平面镜成的像与物体是等大的，像和物距离平面镜的距离是相等的。【解答】解：（1）根据平面镜成像特点可知，像和物距离平面镜的距离是相等的，物到像的距离是物到平面镜距离的两倍，因为李洋同学距平面镜的距离是1m，像与他之间的距离是1m×2=2m；（2）若他远离平面镜后退0.5m，则他距离平面镜的距离是1m+0.5m=1.5m，所以像到平面镜的距离也是1.5m，故像距离人的距离是：1.5m+1.5m=3m。（3）平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，该人以1m/s的速度正对镜子走去，则像以1m/s的速度正对镜子走去，所以若以像为参照物，人相对于像的运动速度是2m/s；答：（1）镜中的像与他相距2m；（2）若他再远离穿衣镜0.5m，镜中的像距离他3m；（3）如果他以1m/s的速度靠近穿衣镜，以他的像为参照物，则他靠近穿衣镜的速度是2m/s； 16
