平面鏡成像考點分析

李　晗

生活中經(jīng)常用到平面鏡，對平面鏡總體上說是應用它對光的反射，具體可以分為兩個方面：一是用它來改變光路（如潛望鏡），二是用它來成像．本節(jié)課的重點和考點是探究平面鏡成像特點和利用平面鏡成像的特點作圖．

■ 平面鏡成像特點

根據(jù)對平面鏡成像特點的探究，可總結(jié)出平面鏡成像的特點：

（１）物體在平面鏡中成一個正立的虛像；

（２）像的大小和物體的大小相等；

（３）像到鏡面（反射面）的距離和物體到鏡面的距離相等；

（４）像物連線與鏡面垂直；

（５）像和物左右相反．

總之，平面鏡成像的特點，用數(shù)學語言概括起來就是：像與物關(guān)于鏡面對稱．

例１ 如下頁圖１所示，張紅站在豎直放置的平面鏡前，從距平面鏡３ ｍ處走到了距平面鏡２ ｍ處．下列關(guān)于鏡中像的大小及距離的說法中正確的是（）.

Ａ． 像的大小不變，像到該同學的距離為４ ｍ

Ｂ． 像的大小不變，像到該同學的距離為６ ｍ

Ｃ． 像逐漸變大，像到該同學的距離為４ ｍ

Ｄ． 像逐漸變小，像到該同學的距離為６ ｍ

分析：由于平面鏡成像時，像與物大小相等，且像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離，故選Ａ．

注意：本題容易受生活經(jīng)驗干擾．人走近平面鏡時，像的大小沒有變化，但人看到的像確實變大了，原因是我們平時說的“遠小近大”的緣故（物理語言是后面要學到的“視角”的原因），所以容易錯選Ｃ．而本題問的是像的大小如何變化，而非看到像的大小的變化．另外還要注意題目中的距離是像物距離還是像鏡距離．

例２ 一平面鏡與水平桌面成４５°角固定在水平桌面，如圖２所示．一小球以１ ｍ ／ ｓ的速度沿桌面向平面鏡勻速滾去，則小球在平面鏡里的像（）.

Ａ． 以１ ｍ ／ ｓ的速度做豎直向上的運動

Ｂ． 以１ ｍ ／ ｓ的速度做豎直向下的運動

Ｃ． 以２ ｍ ／ ｓ的速度做豎直向上的運動

Ｄ． 以２ ｍ ／ ｓ的速度做豎直向下的運動

分析：由平面鏡成像特點知，像物連線與鏡面垂直，且它們到鏡面的距離相等．如圖３所示，當小球以１ ｍ ／ ｓ的速度沿桌面由①位置運動到②位置時，分別作出小球在兩個位置所成的像③和④，說明像由③位置運動到了④位置．由圖３可以看出，①到②的距離與③到④的距離相等，故像在豎直向下運動，且速度大小與球的運動速度相同．選Ｂ．

■ 平面鏡成像作圖

平面鏡成像的作圖方法有三種：一是按光的反射定律作圖，二是按平面鏡成像特點（對稱）作圖，三是根據(jù)虛像的含義（虛像是反射光線的反向延長線相交形成的）作圖．作圖時要注意實線虛線，并標上相應的字母，作圖的輔助線要保留．

例３ 如圖４作出三角形△ＡＢＣ在平面鏡中的像△Ａ′Ｂ′Ｃ′．

分析：平面鏡所成的像與物體是關(guān)于鏡面對稱的，可過Ａ、Ｂ、Ｃ分別向平面鏡作垂線并延長至Ａ′、Ｂ′、Ｃ′，使Ａ、Ａ′，Ｂ、Ｂ′和Ｃ、Ｃ′分別關(guān)于鏡面對稱，用虛線連接Ａ′Ｂ′Ｃ′即可．答案如圖５所示．

例４ 如圖６所示，光線Ａ、Ｂ為點光源Ｓ發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后的反射光線，請在圖中作出平面鏡的位置，并完成光路圖．

分析：因為像點是兩條反射光線Ａ和Ｂ反向延長線的交點，所以，反向延長光線Ａ、Ｂ相交于點Ｓ′，Ｓ′即為Ｓ的像點．又知道像點與物點關(guān)于平面鏡對稱，所以連接ＳＳ′，作ＳＳ′的中垂線，即為平面鏡的位置．答案如圖７所示．

練習

１． 觀察平面鏡成像的實驗，如圖８所示，在這個實驗中正確的是（）．

Ａ． 玻璃板后的那支蠟燭應該比點燃的那支蠟燭小

Ｂ． 若把點燃的那支蠟燭移近玻璃板，像變大

Ｃ． 若用更大的玻璃板，像變大

Ｄ． 需要使用測量長度的工具

２． 請畫出圖９中的物體在平面鏡中的像．

參考答案：１． Ｄ ２． 如圖１０所示．

責任編輯 程哲