1. 核心概念

表面平整光滑的镜面叫做平面镜。例如家里的穿衣镜、平静的水面、抛光的平整金属表面，都是平面镜。平面镜成像的原理是光的反射。

• 实像：由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上。
• 虚像：不能呈现在光屏上，只能用眼睛直接看到。平面镜所成的像是虚像。

2. 核心实验：探究平面镜成像的特点

该实验是光学模块中的课标必做学生实验。实验目的：探究平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系。

器材：两支相同的蜡烛（或棋子等相同物体）、一块玻璃板、支架、白纸（或方格纸）、光屏、刻度尺及火柴。

关键：用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板既能反射成像，又能透过光线，便于确定像的位置。

• 数据表建议列：次数｜物距 u/cm｜像距 v/cm｜像与物大小关系。

1. 组装与调节：将白纸平铺在水平桌面上，把玻璃板竖直架在纸上。
2. 观察像并确定像的位置：在玻璃板前放一支点燃的蜡烛；再拿另一支完全相同但不点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去与前面蜡烛的像完全重合——该位置就是像的位置。
3. 验证虚像：将光屏放到像的位置，不透过玻璃板直接观察光屏上有无像（应无像）。
4. 记录与测量：在纸上标出蜡烛、玻璃板和像的位置；连烛与像，用刻度尺分别测量到玻璃板的距离。
5. 改变物距，重复实验：移动点燃的蜡烛，多次测量并记录数据。

3. 实验结论（平面镜成像特点）

大量实验证明，平面镜成像也可表述为：像与物体关于镜面对称。

• 虚实：所成的像是虚像。
• 大小：像与物体大小相等（与物距无关）。
• 距离：像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离（v = u）。
• 对称性：像与物关于镜面对称；物像连线与镜面垂直。

4. 成像原理——为什么是虚像

光源 S 向四周发光，一部分光经平面镜反射后进入眼睛。由于光沿直线传播的经验，人会感觉这些光好像从反射光线反向延长线的交点 S′ 发出。S′ 就是 S 在平面镜中的像。

平面镜后方并不存在光源 S′，进入眼睛的光并非真正来自 S′，所以把 S′ 叫做虚像。

5. 用作图法确定像

根据「像与物关于镜面对称」，可作出物体在平面镜中的像：

1. 过物体上的点（如 A）作镜面 MN 的垂线，垂足为 O。
2. 延长 AO 至 A′，使 OA = OA′；A′ 就是 A 的像点。
3. 同理作出其他点的像，用虚线连接各像点，即得到虚像（虚线表示虚像）。

• v = u像距等于物距；作图时也常配合反射定律 i = r 验证反向延长线交于像点。

6. 平面镜成像的应用

• 日常生活：穿衣镜、梳妆镜、舞蹈矫正姿态、商店扩大视觉空间。
• 医学：牙医检查牙齿用的反光镜（平面镜）。
• 军事：潜望镜（两块与水平成 45° 的平面镜）。
• 能源：塔式太阳能电站用多面平面镜反射会聚阳光。
• 科技：万花筒、激光器中的反射镜。

7. 易错点与常见考题

• 用玻璃板代替平面镜的原因：既能反射成像，又能透光，便于确定像的位置。
• 两支完全相同蜡烛的目的：比较像与物的大小（重合则等大）。
• 像的大小与物距无关：无论靠近还是远离平面镜，像始终与物等大。
• 计算：人距镜 1 m，像与人相距 2 m；后退 0.5 m 后相距 3 m，像高不变。
• 身高 1.68 m 的人距镜 3 m，人像间距 6 m，像高仍 1.68 m；人远离时像的大小不变。
• 视力检查：人看镜中视力表的像；像距 = 表到镜距离 + 人到镜距离（按题给数据计算）。

8. 知识拓展：球面镜

球面镜分为凹面镜与凸面镜，反射面分别是球面的内表面与外表面。

• 凹面镜：对光有会聚作用；应用如太阳灶、手电筒反光碗。
• 凸面镜：对光有发散作用；应用如汽车后视镜、道路拐弯镜（扩大视野）。