先说一组数据。
我分析了2025年全国各地35份中考物理试卷。“探究平面镜成像的特点”这个实验,是光学板块的必考实验之一,出现在超过30份试卷中,占比超85%。。
考过的地区包括:河南、陕西、福建、山东威海、黑龙江绥化、新疆、湖北、江苏、安徽宿州……基本上是“有实验题的卷子,大概率会考这个”。
这个实验,每年必考,但考查方式非常固定。我把它总结成5种考法,每一种都有标准答案。
先搞清楚这个实验是干什么的
平面镜成像的特点,就三句话:
像与物大小相等
像与物到镜面的距离相等
像与物的连线与镜面垂直
合起来就是:像与物关于平面镜对称。
另外两个关键点:
平面镜成的像是虚像(不能用光屏承接)
像的大小不变(跟物体到镜面的距离无关,跟镜子大小也无关)
这三句话记牢,这个实验的所有题目都能做。
考法一:实验器材的选取和作用(最常考)
这个考法问你:为什么用玻璃板代替平面镜?为什么用两支相同的蜡烛?为什么在较暗的环境下做实验?
2025年山东威海卷:用玻璃板代替平面镜,目的是___________。
答案:便于确定像的位置。玻璃板既能反射光成像,又能透光看到后面的蜡烛,方便找像的位置
2025年河南卷:为了便于观察实验现象,应选择在较_______(填“亮”或“暗”)的环境中进行实验。
答案:暗。环境暗一些,蜡烛的像更清晰
2025年陕西卷:现在有透明和茶色两种薄玻璃板可供选择,应该选择________薄玻璃板。
答案:茶色。茶色玻璃透光性较差,成像更清晰,干扰更少
2025年新疆卷:蜡烛A和B完全相同的目的是什么?
答案:便于比较像与物的大小关系。用的是“等效替代法”-。
常见考点总结:
考法二:实验操作步骤的判断
这个考法问你怎么操作、为什么这么操作。
2025年黑龙江绥化卷:点燃蜡烛A,在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B,直到B与A的像完全重合。这说明什么?
答案:像与物大小相等-。
2025年河南卷:人眼应该在玻璃板的_______(填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和A的像完全重合。
答案:前面。因为平面镜成像是反射光线的反向延长线形成的虚像,人眼必须在反射光线的路径上(即镜前)才能看到像-。
2025年福建卷:在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A′完全重合,说明像与物的_______相等。
答案:大小-。
2025年新疆卷:若要观察此像,观察者的眼睛与蜡烛A应位于玻璃板的_______(选填“同”或“异”)侧。
答案:同侧-。
操作要点总结:
玻璃板必须竖直放置(否则蜡烛B无法与像完全重合)
蜡烛B不点燃(防止光线干扰)
人眼在玻璃板前观察
改变蜡烛位置多次实验(得出普遍规律,避免偶然性)
考法三:像的性质判断(虚像/实像)
这个考法问你:平面镜成的像是实像还是虚像?怎么验证?
2025年黑龙江绥化卷:移去蜡烛B,在该位置放置的光屏上_______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
答案:不能。平面镜成的是虚像,虚像不能用光屏承接-。
2025年山东威海卷:在蜡烛A一侧透过玻璃板看到“未点燃的蜡烛”和“点燃的蜡烛”,这两个像的性质是?
答案:都是虚像。一个是光的反射形成的虚像(点燃的蜡烛的像),一个是光的折射形成的虚像(未点燃的蜡烛)。
重点记牢:
平面镜成的是虚像 → 光屏上不能承接
验证方法:移去后面的蜡烛,放一个光屏,直接观察光屏上有没有像
考法四:实验结论与数据分析
这个考法给你测量数据,让你分析得出结论。
2025年山东威海卷:将玻璃板绕支架向蜡烛A一侧倾斜15°,像的位置会_______(选填“降低”“不变”“升高”)。
答案:升高。根据像与物关于镜面对称,镜面倾斜,像的位置会变化。
2025年陕西卷:多次改变圆柱A的位置重复操作,并记录每次圆柱A和圆柱B的位置。从图中可以得出的结论是:________。
答案:像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
2025年福建卷:得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:________。
答案:改变蜡烛的位置,多次实验(或换用不同大小的蜡烛重复实验)。
易错点:
结论必须说“像到镜面的距离等于物到镜面的距离”,不能说成“像距等于物距”(漏了“到镜面”三个字会扣分)
多次实验的目的:避免偶然性,得出普遍规律
考法五:平面镜成像规律的应用
这个考法把实验结论应用到生活场景中。
2025年山东威海卷:暴雨过后池塘水量上涨,岸边树的倒影长度_______(选填“变长”“不变”“变短”)。
答案:不变。树的倒影是平面镜成像,像与物大小相等,跟水面高度无关。很多同学以为水面涨了倒影会变长,这是错的。
2025年新疆卷:在较长的一段时间内,点燃的蜡烛A所成的像的高度_______(选填“保持不变”或“逐渐变小”)。
答案:逐渐变小。因为蜡烛燃烧变短了,物变小,像也跟着变小-。注意这和“像的大小不变”不矛盾——“像的大小不变”是相对于物体大小不变的前提下说的,这里物体本身在变。
关于“像的大小”的坑:
人远离镜子,感觉自己在镜中的像变小了 → 实际上像的大小不变,是视角变小了7
像的大小只取决于物体本身的大小,与距离无关
最容易错的三件事
第一,玻璃板厚度的坑。
用厚玻璃板做实验,前后两个面都会反射成像,你会看到两个像。所以实验中要选薄玻璃板-。
第二,蜡烛B不点燃的原因。
很多同学不知道为什么蜡烛B不点燃。因为B点燃了,火焰的光线会干扰对A的像的观察,而且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰无法完全重合7。
第三,像的大小到底变不变?
这个考点年年考,年年有人错。
物体远离镜子 → 像的大小不变
物体靠近镜子 → 像的大小不变
物体本身变短(如蜡烛燃烧)→ 像的大小变小
判断依据就一条:像的大小只取决于物体本身的大小,跟别的都没关系。
检验三道题
在“探究平面镜成像特点”的实验中,用玻璃板代替平面镜的主要目的是( )A. 使成像更清晰 B. 便于确定像的位置 C. 使像与物等大 D. 改变光的传播路径
移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是_______像。
小明站在平面镜前2m处,他的像到平面镜的距离是_______m;他远离镜子走了1m,像的大小_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(答案在结尾)
答案:
B。玻璃板既能成像又能透光,便于确定像的位置。
虚。虚像不能用光屏承接。
2m;不变。像距等于物距;像的大小只取决于物体本身,与距离无关。