实验四、探究平面镜成像的特点

【实验目的】：

探究平面镜成像特点

【实验器材】：

两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺

【实验步骤】：

①将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。

②将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。

③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。

④移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。

⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。

【实验数据】：

像 与 物 的 大

小关系

物 体 与 玻 璃

的

距

离

（ cm ）

像 与 玻 璃 的

距离 (cm)

物 像 连 线 与

镜面的关系

实像或虚像

位置 1

位置 2

位置 3

【实验结论】：

平面镜成像特点：

1. 像和物大小

相等

；

2. 像到镜面的距离和物到镜面的距离

相等

；

3. 像和物的连线与镜面

互相垂直

；

4. 平面镜所成像是

虚

像。

【考点方向】：

1 、平面镜成像的原理是： 光的反射 。

2 、镜面的选择与放置：用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面镜的目的是 便于确定像的位置

； 由于玻璃板的前

后表面均能反射成像，为了减小两个像之间的干扰，玻璃板要 薄

一些较好。放置时玻璃板要和纸面 垂直

，

否则玻璃板后的蜡烛无法与像完全重合 。

3 、像的位置与大小：选取两段完全相同的蜡烛的目的是 为了比较像与物的大小关系

，拿一支没有点燃的

相同蜡烛在玻璃板后寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在玻璃板前侧从不同角度观察，同时移动玻璃板后面的

蜡烛，直到跟前面那支蜡烛的像 完全重合，说明 ： 像和物的大小相等

。

（ 1 ）镜前蜡烛点燃， 目的是成像清晰

；镜后蜡烛不点燃， 替代镜前蜡烛的像，用到了“等效替代法”。

（ 2 ）平面镜成像是光的反射现象，在 镜前 反射光线所在的区域可以观察到物体的像，在镜后无法观察到

物体的像， 因为镜后没有反射光线进入人眼。 即“镜前观察，镜后成像”。

4 、多次测量探求规律：要分析像距和物距的关系，就要改变物距并用刻度尺多次测量记录像距和物距，比

较得出像距等于物距的结论，多次测量的目的是 得出普遍结论

。

使用有刻度的方格纸， 其目的是便于比较

像距与物距的关系

。

5 、虚像的理解和应用： 人眼逆着反射光线看到镜后的像点，是反射光线反向延长线的交点，没有实际光线

的会聚，是虚像，光屏

不能

承接

。

6 、像的亮度： 像的亮度取决于物体和环境的光线亮度关系 。可以在 较暗 的环境中观察蜡烛的像；若用棋

子或圆斑小人代替蜡烛时，若像不清晰，可以用激光灯照亮棋子或小人 ， 注意要照亮朝向镜面的一侧。

7 、如果在实验过程中，垂直于桌面的玻璃板向蜡烛方向倾斜，那么看到玻璃板另一侧的像会怎么变化：

像的大小不变，像的位置会升高，与未点燃的蜡烛不在重合

。

8 、评估：

（ 1 ）像无法和蜡烛重合，可能是因为 平面镜放置时与纸面

不垂直

。

（ 2 ）分析像距与物距关系时， 一组数据太少，

结论没有普遍性

。

9 、结论：平面镜成像时，像的大小取决于 物的大小

，

像距取决于 物距 。

【经典例题】：

【母题】：在学习了“探究平面镜成像特点”的实验后，聪明的小明也在家 里 也 独自 完成了实验，小明的

实验步骤如 下 ：

（ 1 ）实验前选用玻璃板代替平面镜目的是： 。

（ 2 ）选择玻璃板时，应 该 选用 （选 填 “较薄的”或“较 厚 的”）， 请 说出其中的理由是：

。

（ 3 ）聪明的小明 认 为不用玻璃板也能完成实验探究。 他利 用 生活 中 梳洗 用的两块小镜子，如 图甲 所 示 ，将

两块平面镜分 开 一定距离 固 定于不 锈钢框架 上，将 铅笔 A 放在平面镜前，可以看 见铅笔通 过平面镜成上 下

两段不完 整 的

像（选 填 “虚”或“实”）， 此 像 虽然 不完 整 ， 但 比玻璃板成像要

，理由是：

。

（ 4 ）小明用与 铅笔 A 完全一样的 铅笔 B 找到了 铅笔 A 像的位置，选择完全一样的 铅笔 B 的目的是：

， 他具 体的 操作 是：

。

（ 5 ）小明经过测量和比较得出：像与物的大小 ________ ；像与物到镜面的距离 ________ 。

（ 6 ）为了 消除 平面镜 厚 度 对 物距和像距测量的 影响 ，小明用 图乙 的方法测出了物距和像距， 图丙 为 图乙 的

简 化 图 ， 图丙 中

表 示 像距（选 填 “ BD” 或“ BC“ ）。

（ 7 ）如果 把铅笔 A 远 离平面镜， 你 看到的像会 （选 填 “ 远 离 / 靠近 ”），像的大小会变 （选 填

“变大”、“不变”“变小”）

【 答案 】：

（ 1 ）即能看到像，也能透过玻璃板看到另一侧的物体，便于确定像的位置；

（ 2 ）由于玻璃板前后两个面 都 能成像，会有重 影 ，较 厚 的玻璃板 形 成的重 影 比较明 显 ， 影响 实验探究。

（ 3 ）虚；清晰；玻璃板 既 能透光 又 能反射光，平面镜 只 能反射光， 故 用平面镜反射的光多，成像清晰；

（ 4 ）便于比较像和物的大小关系；将 铅笔 B 放在平面镜后，使 B 与 A 的像看 起来 是一个完 整 的 铅笔 ；

（ 5 ）相等；相等；

（ 6 ） BD 。

（ 7 ） 远 离；不变。

【解析】：

（ 1 ） 我们 一 般 选用玻璃板代替平面镜， 这 样 既 能看 见 物体的像，也能透过玻璃板看 见 另一侧的物体，便于

确定物体像的位置；

（ 2 ）由于玻璃板前后两个面 都 能成像，会有重 影 ，较 厚 的玻璃板 形 成的重 影 比较明 显 ，在实验测量 研 究是

成像特点规律时 形 成的 误差 较大， 影响 实验探究的结果。

（ 3 ） 铅笔 射线平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像， 而 反射光线的反向延长线会聚在一 起形 成虚像；

玻璃板 既 能透光 又 能反射光，平面镜 只 能反射光， 故 用平面镜反射的光多，成像清晰；

（ 4 ），选择一样大小的 铅笔 B 便于比较实验中直接比较出像和物的大小关系；

为了确定像的位置，小明将 铅笔 B 放在平面镜后，使 B 与 A 的像看 起来 是一个完 整 的 铅笔 ；

（ 5 ） 根 据平面镜成像特点可 知 ，像与物的大小相等；像与物到镜面的距离相等；

（ 6 ） AD 是物体到平面镜的距离即物距， 根 据物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离 知 ， BD 是像到

平面镜的距离即像距。

（ 7 ） 根 据平面镜成像特点，像和物是等大的，像的大小取决于物的大小， A 铅笔远 离平面镜时，大小没有

发生 变化，因 此 像不会变化；像距和物距也是相等的，物体 远 离平面镜，物距变大，那么像距也会 随 之变

大，因 此 像是 远 离平面镜。

练 习 1 ：（ 2019  枣庄 ） 如 图甲 是探究“平面镜成像特点“的实验 装 置 图 。

（ 1 ）实验时，不 采 用平面镜面 采 用透明薄玻璃板，不 仅 能观察到蜡烛的像，也便于

。

（ 2 ）在 竖 立的玻璃板前点燃蜡烛 A ，可以看到蜡烛 A 在玻璃板后面的像，取一支 外形 相同 但 不点燃的蜡烛

B 在玻璃板后面移动，直到看上 去它 跟蜡烛 A 的像完全重合。在比较物与像的大小关系时，蜡烛 B 替代的

是

（选 填 “蜡烛 A 的像”或“蜡烛 B 的像”），看到蜡烛是由光的

（ 填 “反射”或“ 折

射”） 形 成的。

（ 3 ）移 去 蜡烛 B ，在其原 来 位置上放置一块光屏，光屏上

（选 填 “能”或“不能） 呈 现蜡烛 A 的像。

（ 4 ）实验过程中如果玻璃板没有垂直 架 在纸上， 而 是如 图乙 所 示 倾斜，蜡烛 A 的像应是

图 中的

（选 填 “ A 1 ” 、“ A 2 ” 或“ A 3 ” ）。

【 答案 】：

（ 1 ）确定像的位置；（ 2 ）蜡烛 A 的像；反射；（ 3 ）不能；（ 4 ） A 1 。

【解析】：