4.3 平面镜成像 题型专练 (含解析)北师大版(郭玉英)(新教材)八年级上册

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4.3 平面镜成像 题型专练 (含解析)北师大版(郭玉英)(新教材)八年级上册

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人教版(2024)八年级上册 第四章 多彩的光第3节 平面镜成像 题型专练
【题型1】平面镜成像的应用
【典例】盛夏,田横某村荷花池内花开正美,如图,荷花池水深,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面,则蜻蜓在水中的像(  )
A.是光的折射形成的 B.是倒立的实像
C.比该蜻蜓略小 D.距该蜻蜓
【举一反三1】一块仪容镜如图甲所示,放在某学校走廊的AB处,仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃,如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',小强同学沿着走廊的ae直线走动,若将人和电铃各自看作一个点,则小强同学所在的区间是(  )
A.ab B.bc C.cd D.de
【举一反三2】如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构,说法正确的是(  )
A.魔术箱内一定有三块平面镜
B.遮光板插入窄缝的高度等于魔术箱的高度
C.激光束的传播方向在魔术箱内可能改变4次
D.魔术箱左右两侧的小孔一定要在同一水平高度
【举一反三3】如图所示是小明到鞋店去买鞋,他站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。
(1)画出代表新鞋的点A在平面镜中的像。
(2)小明向后退了几步,新鞋在镜中像的大小________(选填“变大”“不变”或“变小”),与新鞋的距离________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)画出人眼B看到鞋子A的像的光路图。
【举一反三4】如图所示,是检查视力时平面镜、被测者和视力表的位置关系示意图。若平面镜距视力表3 m远,该视力表要求被测者在5 m远处,则人应坐在离视力表 ________m远处。若被测者看到平面镜中,电子表显示“”,则该电子表显示的时间是________。
【举一反三5】如图甲是探究“平面镜成像的特点”的实验装置图:
(1)实验时,不用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于 ;用透明薄玻璃板代替平面镜进行实验,使用的物理研究方法是 法.;(选填“控制变量”“等效替代”或“推理”)
(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”或“蜡烛A的像”),从玻璃板上看到蜡烛的像是由光的 (选填“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,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(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“A1”“A2”或“A3”);
(5)将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像竖直向上移动 。
A.2cm B.1cm C. 0. 5cm D.0
【举一反三6】如图甲,水平过道上铺有平滑的地砖,过道上方天花板上有一盏电灯L(图中未画出);晚上,小宇站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。
(1)小宇通过两块地砖所看到的像 ;
A.大小相同、位置不同
B.大小、位置均不同
C.大小不同、位置相同
D.大小、位置均相同
(2)如图乙,小宇站在1号地砖上时,看到灯的像在L′处,请画出:
①灯L的位置;
②眼睛看到像L′的光路图;
(3)图乙中,L′距地砖表面2.4m,则灯L距地砖表面 (选填“大于”“小于”或“等于”)2.4m。
【题型2】凹面镜和凸面镜
【典例】关于平面镜和球面镜的应用正确的是( )
A.潜望镜——平面镜——改变光路
B.太阳灶——凸面镜——会聚太阳光
C.汽车后视镜——凹面镜——扩大视野
D.汽车前灯反光镜——凸面镜——将灯泡发出的光会聚成近似平行光
【举一反三1】下列说法中错误的是( )
A.小灯泡放在凹面镜焦点上,灯泡发出的光线经过凹面镜反射后,成平行光射出
B.用太阳灶烧水,壶应放在凹面镜的焦点上
C.汽车的后视镜是凸面镜,司机可以从镜中观察到汽车后较大范围
D.平面镜遵守光的反射定律,球面镜不遵守光的反射定律
【举一反三2】如图是我国建造的全球最大口径球面射电望远镜,简称FAST,也被称为“天眼”,其反射面的直径约500m,可以将来自遥远太空的微弱信号 (填“会聚”“发散”),这与生活中不锈钢勺子 对光的作用相同,生活中的转弯路口反光镜与 的成像原理相同(两空均填“甲”“乙”)。
【举一反三3】如图甲所示是奥运会圣火采集画面,其原理图如图乙。太阳光照到凹面镜上O点,光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜)。
【题型3】探究平面镜成像的特点
【典例】如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是(  )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的 B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的 D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
【举一反三1】用透明玻璃做探究平面镜成像特点的实验,因为它既能透光也能_________光;平面镜所成的像不能用光屏接收,说明它是 _________像;小汽车的前挡风玻璃是倾斜的,车内物体经它所成的像偏向车子的_________(选填“上”或“下”)方,因而不会干扰驾驶员对前方的观察。
【举一反三2】小明探究“平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ;在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验效果更好。
(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再取一根完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,发现蜡烛B能与蜡烛A的像重合,说明平面镜所成像的大小与物的大小 。在白纸上用笔描出蜡烛B的位置。
(3)然后,小明将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像,拿走蜡烛B,将这块白板移动到蜡烛B的位置时,发现白板上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(4)取走白板,小明改变蜡烛A的位置,重复两次(2)中的实验步骤,如图乙所示。用刻度尺分别对应测出蜡烛B到玻璃板的距离,由此可得出:平面镜成像中,像到镜面的距离 物到镜面的距离。小明在实验中多次实验的目的是 。
(5)实验后,小明整理好器材,抬头看见墙上的平面镜上显示的时钟数字如图丙所示,此时的实际时间是 (填选项)。
A.10:21;
B.12:10;
C.15:01。
【举一反三3】在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜子。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在    环境中进行(选填“较亮”或“较暗”)。
(2)除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是    。
(3)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃
板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的    关系。
(4)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小    (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是    像(选填“虚”或“实”)。
【题型4】实像与虚像
【典例】下列光现象中成实像的是(  )
A.湖中倒影 B.小孔成像
C.雨后彩虹 D.弯折的筷子
【举一反三1】我们经常提到的像:①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像 ⑤汽车观后镜中的像,其中(  )
A.属于实像的是①②③ B.属于虚像的是②③④
C.由于反射而成的像是②⑤ D.由于折射而成的像是①③④
【举一反三2】以下描述的现象中属于成实像的有(  )
A.小孔成像 B.镜花水月 C.观看池塘中的鱼 D.用放大镜看报纸
【举一反三3】随着鹤壁市生态环境越来越好,淇河湿地公园的鸟类也越来越多。如图所示是白鹭在如镜的水面上飞行的情形,水中白鹭的像是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深1.2m,当白鹭距离水面2m时,它的像距离水面 m。
【题型5】平面镜成像规律
【典例】如图是人眼看到烛焰在平面镜中成的像,下列说法错误的是(  )
A.烛焰的虚像并不发光
B.平面镜成像原理是光的反射
C.若在镜后放一块不透明板,人眼看不到烛焰的像
D.仅改变人眼位置,观察到的像位置不变
【举一反三1】美轮美奂的开封大宋御河夜景,早已成为开封旅游的打卡地,如图所示是大宋御河夜景下的桥梁和楼阁的倒影图,该“倒影”是利用光的 现象形成的;开封清明上河园皮影戏博物馆的皮影戏表演给游客带来了丰富的文化体验和视觉享受,“皮影戏”表演利用到了光的 的原理。
【举一反三2】如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像 ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【举一反三3】观察图(a),描述你看到的现象,并尝试用平面镜成像的特点加以解释。图(b)中,MN表示水面,AB表示岸边的一棵树,请画出树在水中所成的像。
人教版(2024)八年级上册 第四章 多彩的光第3节 平面镜成像 题型专练(参考答案)
【题型1】平面镜成像的应用
【典例】盛夏,田横某村荷花池内花开正美,如图,荷花池水深,一只立于荷尖上的蜻蜓距水面,则蜻蜓在水中的像(  )
A.是光的折射形成的 B.是倒立的实像
C.比该蜻蜓略小 D.距该蜻蜓
【答案】D
【解析】蜻蜓在水中的像相当于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;
根据平面镜成像特点是等大正立的虚像,故B错误;
平面镜所成的像与物体大小相同,故C错误;
蜻蜓距水面,像距水面,所以像与蜻蜓相距,故D正确。
【举一反三1】一块仪容镜如图甲所示,放在某学校走廊的AB处,仪容镜靠墙而立,镜面与墙壁平行,在另一面墙壁上的O处悬挂一电铃,如图乙所示。为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',小强同学沿着走廊的ae直线走动,若将人和电铃各自看作一个点,则小强同学所在的区间是(  )
A.ab B.bc C.cd D.de
【答案】B
【解析】电铃反射的光入射到A处和B处,经过平面镜反射到b和c两处,为了总能看到电铃通过仪容镜所成的像O',小强同学所在的区间是bc。
【举一反三2】如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,遮光板并没有挡住激光束的传播。下列关于魔术箱的内部结构,说法正确的是(  )
A.魔术箱内一定有三块平面镜
B.遮光板插入窄缝的高度等于魔术箱的高度
C.激光束的传播方向在魔术箱内可能改变4次
D.魔术箱左右两侧的小孔一定要在同一水平高度
【答案】C
【解析】由激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出时光线的方向没有发生改变,其实就是三块平面镜的反射,如下图所示:
如果在左侧增加一块平面镜,调整角度,使光经过两次反射沿图示的方向射向水平平面镜,则可能是4次,故A错误;遮光板插入窄缝的高度小于魔术箱的高度,故B错误;如果在左侧增加一块平面镜,调整角度,使光经过两次反射沿图示的方向射向水平平面镜,则可能是4次,故C正确;如果上面的两块平面镜不等高,魔术箱左右两侧的小孔不在同一水平高度,故D错误。
【举一反三3】如图所示是小明到鞋店去买鞋,他站在镜子MN前看自己穿着新鞋的效果。
(1)画出代表新鞋的点A在平面镜中的像。
(2)小明向后退了几步,新鞋在镜中像的大小________(选填“变大”“不变”或“变小”),与新鞋的距离________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(3)画出人眼B看到鞋子A的像的光路图。
【答案】(1)见解析图 (2)不变 变大 (3)见解析图
【解析】(1)根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出新鞋的点A的对称点A′,即为其在平面镜中的像,如图所示。
(2)平面镜成的像是等大的虚像,像和物体各对应点到平面镜的距离相等;所以,小明向后退了几步,新鞋在镜中像的大小不变,与新鞋的距离变大。
(3)连接像点A′与眼睛点B与镜面相交于一点O,即为入射点,连接AO、OB,则AO是入射光线,OB为反射光线,如图所示。
【举一反三4】如图所示,是检查视力时平面镜、被测者和视力表的位置关系示意图。若平面镜距视力表3 m远,该视力表要求被测者在5 m远处,则人应坐在离视力表 ________m远处。若被测者看到平面镜中,电子表显示“”,则该电子表显示的时间是________。
【答案】1 12:15
【解析】若平面镜距视力表3 m远,根据物像到平面镜距离相等,所以视力表的像到平面镜距离也是3 m,所以视力表和视力表的像之间的距离是6 m,人和视力表像之间的距离是5 m,所以人和视力表之间的距离是6 m﹣5 m=1 m。
从镜子中看到的是21:51,根据像与物关于平面镜对称,则真实时间应该是12:15。
【举一反三5】如图甲是探究“平面镜成像的特点”的实验装置图:
(1)实验时,不用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于 ;用透明薄玻璃板代替平面镜进行实验,使用的物理研究方法是 法.;(选填“控制变量”“等效替代”或“推理”)
(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”或“蜡烛A的像”),从玻璃板上看到蜡烛的像是由光的 (选填“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,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(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“A1”“A2”或“A3”);
(5)将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像竖直向上移动 。
A.2cm B.1cm C. 0. 5cm D.0
【答案】(1)确定像的位置 等效替代 (2)蜡烛A 反射 (3)不能 虚像 (4) (5)D
【解析】(1)在探究“平面镜成像的特点”的实验中,不用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,还能够透过玻璃板观察到蜡烛B的移动情况,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,就能确定像的位置,所以用玻璃板代替平面镜是便于确定像的位置;用透明薄玻璃板代替平面镜进行实验,这是采用了等效替代法。
(2)在实验中,我们无法把蜡烛A拿到玻璃板后面去和它自己的像进行比较,所以我们用和蜡烛A外形一样的蜡烛B代替蜡烛A去和蜡烛A的像进行比较;人在玻璃板上看到蜡烛的像是光的反射形成的。
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,平面镜的实质是光的反射,我们所看见的蜡烛的像,是反射光线反向延长线的会聚点所形成的像,这个像不是由实际光线形成的,所以是不能在光屏上呈现的虚像。
(4)如图乙所示,如果玻璃板倾斜,根据平面镜成像规律,像与物的连线与镜面垂直,像与物到镜面的距离相等,就可以确定蜡烛A的像应是图中的。
(5)将玻璃板竖直向上提起,蜡烛到镜面的距离不变,根据平面镜成像规律可知,像与物到镜面的距离相等,则像到镜面的距离也不变,所以蜡烛位置不变,像的位置就不变;故A、B、C不符合题意,D符合题意。
【举一反三6】如图甲,水平过道上铺有平滑的地砖,过道上方天花板上有一盏电灯L(图中未画出);晚上,小宇站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。
(1)小宇通过两块地砖所看到的像 ;
A.大小相同、位置不同
B.大小、位置均不同
C.大小不同、位置相同
D.大小、位置均相同
(2)如图乙,小宇站在1号地砖上时,看到灯的像在L′处,请画出:
①灯L的位置;
②眼睛看到像L′的光路图;
(3)图乙中,L′距地砖表面2.4m,则灯L距地砖表面 (选填“大于”“小于”或“等于”)2.4m。
【答案】(1)D (2)见解析 (3)等于
【解析】(1)由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一水平面,灯的大小和灯到地砖的距离均不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位置均相同。
故选D。
(2)①由平面镜成像,像物关于平面镜对称,分别作出L′关于地砖的对称点L,即为灯L的位置;
②连接L′,眼睛的位置A,与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接LO得到入射光线,连接OA为反射光线,如图所示
(3)图乙中,L′距地砖表面2.4m,因为像和物体到平面镜的距离相等,所以灯L距地砖表面等于2.4m。
【题型2】凹面镜和凸面镜
【典例】关于平面镜和球面镜的应用正确的是( )
A.潜望镜——平面镜——改变光路
B.太阳灶——凸面镜——会聚太阳光
C.汽车后视镜——凹面镜——扩大视野
D.汽车前灯反光镜——凸面镜——将灯泡发出的光会聚成近似平行光
【答案】A
【解析】A.潜望镜利用了平面镜对光的反射来改变光的传播路径,以达到从水下观察水面上情况的装置,所以A是正确的;B.凹面镜可以会聚太阳光,太阳灶就是利用凹面镜来会聚太阳光的,所以B是错误的;C.汽车的后视镜是凸面镜,因为凸面镜可以扩大视野,所以C是错误的;D.汽车前灯中的反光装置是凹面镜,凹面镜可以将焦点发出的光线变为平行光线射出,所以D是错误的.
【举一反三1】下列说法中错误的是( )
A.小灯泡放在凹面镜焦点上,灯泡发出的光线经过凹面镜反射后,成平行光射出
B.用太阳灶烧水,壶应放在凹面镜的焦点上
C.汽车的后视镜是凸面镜,司机可以从镜中观察到汽车后较大范围
D.平面镜遵守光的反射定律,球面镜不遵守光的反射定律
【答案】D
【解析】凹面镜对光线有会聚作用,小灯泡放在凹面镜焦点上,灯泡发出的光线经过凹面镜反射后,可以成平行光射出,故A正确;用太阳灶烧水,壶应放在凹面镜的焦点上,这里的能量最集中,故B正确;汽车的后视镜是凸面镜,对光有发散作用,可扩大视野,所以司机可以从镜中观察到汽车后较大范围,故C正确;平面镜遵守光的反射定律,球面镜同样遵守光的反射定律,故D错误.
【举一反三2】如图是我国建造的全球最大口径球面射电望远镜,简称FAST,也被称为“天眼”,其反射面的直径约500m,可以将来自遥远太空的微弱信号 (填“会聚”“发散”),这与生活中不锈钢勺子 对光的作用相同,生活中的转弯路口反光镜与 的成像原理相同(两空均填“甲”“乙”)。
【答案】会聚 甲 乙
【解析】如图可知,反射面为一个凹面镜,其对光有会聚作用,故可以将来自遥远太空的微弱信号会聚,这与生活中不锈钢勺子里面,即图甲对光的作用相同。
生活中的转弯路口反光镜是凸面镜,对光有发散作用,可以扩大视野,与图乙的成像原理相同。
【举一反三3】如图甲所示是奥运会圣火采集画面,其原理图如图乙。太阳光照到凹面镜上O点,光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜)。
【答案】
【题型3】探究平面镜成像的特点
【典例】如图是探究平面镜成像特点实验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分析正确的是(  )
A.蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的漫反射形成的 B.蜡烛A在玻璃板中所成的像是实像
C.蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的 D.为了使烛焰的像更清晰,应选择明亮的环境进行实验
【答案】C
【解析】平面镜(反射面是光滑的)成的像属于光的反射,蜡烛A在玻璃板中所成的像是光的镜面反射形成的,故A错误;
蜡烛A在玻璃板中所成的像是由实际光线的反向延长线相交形成的虚像,故B错误;
光在均匀介质中沿直线传播,蜡烛B在桌面上的影子是光沿直线传播形成的,故C正确;
为了使烛焰的像更清晰,应选择较暗的环境进行实验,故D错误。
【举一反三1】用透明玻璃做探究平面镜成像特点的实验,因为它既能透光也能_________光;平面镜所成的像不能用光屏接收,说明它是 _________像;小汽车的前挡风玻璃是倾斜的,车内物体经它所成的像偏向车子的_________(选填“上”或“下”)方,因而不会干扰驾驶员对前方的观察。
【答案】反射 虚 上
【解析】用透明玻璃做探究平面镜成像特点的实验,因为它既能透光也能反射光;可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛B,确定像的位置和大小。移去后面的蜡烛B,并在所在位置上放一光屏。则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像;
根据平面镜成像特点可知,汽车前面的挡风玻璃相当于平面镜,如果竖直安装,光线经反射后所成的像会在正前方,干扰司机观察路况,倾斜安装可以成像在斜上方,不干扰司机观察路况。
【举一反三2】小明探究“平面镜成像特点”的实验装置如图甲所示。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ;在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行实验效果更好。
(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再取一根完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,发现蜡烛B能与蜡烛A的像重合,说明平面镜所成像的大小与物的大小 。在白纸上用笔描出蜡烛B的位置。
(3)然后,小明将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像,拿走蜡烛B,将这块白板移动到蜡烛B的位置时,发现白板上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(4)取走白板,小明改变蜡烛A的位置,重复两次(2)中的实验步骤,如图乙所示。用刻度尺分别对应测出蜡烛B到玻璃板的距离,由此可得出:平面镜成像中,像到镜面的距离 物到镜面的距离。小明在实验中多次实验的目的是 。
(5)实验后,小明整理好器材,抬头看见墙上的平面镜上显示的时钟数字如图丙所示,此时的实际时间是 (填选项)。
A.10:21;
B.12:10;
C.15:01。
【答案】(1)确定像的位置;较暗;(2)相同;(3)不能;虚;(4)等于;寻找普遍规律;(5)C。
【解析】(1)玻璃板有透光性,既能成像,又能确定像的位置,在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定像的位置。
为使成的像清晰,完成实验探究,需要在较暗环境中进行。
(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再取一根完全相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像重合。蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合说明平面镜所成像的大小与物的大小相同。
(3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像,说明平面镜成像的原理是光的反射,拿走蜡烛B,将这块白板移动到蜡烛A像的位置时,发现白板上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(4)由图乙可知,平面镜成像中,像到镜面的距离等于物到镜面的距离;多次测量,使结论具有普遍性;
(5)平面镜成像中,像与物关于平面镜对称,当时间为15:10时,在镜中的像如图丙所示,故选C。
【举一反三3】在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜子。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在    环境中进行(选填“较亮”或“较暗”)。
(2)除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是    。
(3)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃
板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的    关系。
(4)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小    (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是    像(选填“虚”或“实”)。
【答案】(1)较暗 (2)刻度尺(3)大小 (4)不变 (5)虚
【解析】(1)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰;
(2)平面镜成像时,为了探究像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系,需要刻度尺测量出物距和像距的大小,所以用到的工具是刻度尺;
(3)两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以需要选用两根外形相同的蜡烛,是为了比较像与物大小的关系;
(4)平面镜成的像与物体大小相等,因此将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像大小不变;
(5)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以小明拿掉B蜡烛,在原来B的位置放置一块光屏,直接观察光屏,发现A蜡烛不能在光屏上成像。
【题型4】实像与虚像
【典例】下列光现象中成实像的是(  )
A.湖中倒影 B.小孔成像
C.雨后彩虹 D.弯折的筷子
【答案】B
【解析】水中倒影中的“影”属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故A不符合题意;
小孔成像是真实光线会聚而成,是实像,故B符合题意;
C雨过彩虹、弯折的筷子都是光的折射,形成的是虚像,故C、D不符合题意。
【举一反三1】我们经常提到的像:①小孔成像②平面镜成像 ③放大镜成像 ④电影屏幕上的像 ⑤汽车观后镜中的像,其中(  )
A.属于实像的是①②③ B.属于虚像的是②③④
C.由于反射而成的像是②⑤ D.由于折射而成的像是①③④
【答案】C
【解析】①小孔成像是由光的直线传播形成的实像。
②平面镜成像是由光的反射形成的虚像。
③放大镜成像属于凸透镜成像,是由光的折射形成的虚像。
④电影银幕上的像,属于凸透镜成像,是由光的折射形成的实像。
⑤汽车观后镜中的像,观后镜是凸面镜,所以它成的像是由光的反射形成的虚像。
其中,属于实像的是①④;属于虚像的是②③⑤;由于反射而成的像是②⑤;由于折射而成的像是③④。
【举一反三2】以下描述的现象中属于成实像的有(  )
A.小孔成像 B.镜花水月 C.观看池塘中的鱼 D.用放大镜看报纸
【答案】A
【解析】小孔成像是光穿过小孔直接在光屏上会聚成的像,是光沿直线传播形成的实像,故A正确;
镜花水月是平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故B不正确;
池塘中的鱼是光的折射形成的虚像,故C不正确;
用放大镜看报纸,是凸透镜成的放大的虚像,是光的折射形成的,故D不正确。
【举一反三3】随着鹤壁市生态环境越来越好,淇河湿地公园的鸟类也越来越多。如图所示是白鹭在如镜的水面上飞行的情形,水中白鹭的像是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深1.2m,当白鹭距离水面2m时,它的像距离水面 m。
【答案】反射 虚 2
【解析】平静的水面相当于平面镜,白鹭在水中形成的“倒影”是白鹭在水中形成的虚像,属于光的反射现象
已知白鹭离水面2m,因为像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等,所以白鹭的像到水面的距离等于白鹭到水面的距离为2m。
【题型5】平面镜成像规律
【典例】如图是人眼看到烛焰在平面镜中成的像,下列说法错误的是(  )
A.烛焰的虚像并不发光
B.平面镜成像原理是光的反射
C.若在镜后放一块不透明板,人眼看不到烛焰的像
D.仅改变人眼位置,观察到的像位置不变
【答案】C
【解析】平面镜所成的像是光的反射形成的虚像,虚像是由实际光线的反向延长线会聚而成的,它不是由实际光线会聚形成的。虚像不能用光屏承接,但人眼可以看到。虚像和物体在同一侧,且虚像并不发光 ,故AB正确;若在镜后放置一块不透明板,人眼仍可以看到烛焰的虚像,平面镜所成的像与物关于平面镜对称,若在镜后放置一块不透明板,因烛焰的位置不变,因此烛焰的像的位置也不变,故C错误、D正确。
【举一反三1】美轮美奂的开封大宋御河夜景,早已成为开封旅游的打卡地,如图所示是大宋御河夜景下的桥梁和楼阁的倒影图,该“倒影”是利用光的 现象形成的;开封清明上河园皮影戏博物馆的皮影戏表演给游客带来了丰富的文化体验和视觉享受,“皮影戏”表演利用到了光的 的原理。
【答案】反射 直线传播
【解析】“倒影”属于平面镜成像现象,是利用光的反射现象形成的。
“皮影戏”是光的直线传播现象,是光被不透明物体挡住留下的黑影。
【举一反三2】如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像 ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)见解析图
(2)靠近   不变
【解析】(1)根据平面镜成像特点,像与物体关于平面镜对称,故过A作平面镜的对称点A’,过B作平面镜的对称点B’,由于成的是虚像,故用虚像连接A’B’,即为AB的像,如下图所示:
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,此时她应面镜移动,才能看到自己鞋子的像,因为人面镜时,由下图可知,A点的像A′会向右上方移动,而人的眼睛向左运动(面镜)时可以使A点发出的光经镜面反射后进入人眼。
根据平面镜成像原理可知,像与物体等大,当物体靠近时,物体的大小不变,则像的大小不变。
【举一反三3】观察图(a),描述你看到的现象,并尝试用平面镜成像的特点加以解释。图(b)中,MN表示水面,AB表示岸边的一棵树,请画出树在水中所成的像。
【答案】图(a)是水中倒影,是由光的反射形成,平静的水面相当于镜面,像和物关于镜面对称 如图所示
【解析】图(a)是水中倒影,是平面镜成像现象,根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,图(b)中,分别作A、B关于平面镜的对称点A′、B′,再连接两个对称点即为树在水中所成的像,并在A′处标注向下的箭头。

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