3.3 平面镜成像特点 课课精编分层练习(原卷版+解析版)--HY物理八上

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3.3 平面镜成像特点 课课精编分层练习(原卷版+解析版)--HY物理八上

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【核心素养】3.3 平面镜成像特点 分层练习(解析版)
知识点一:探究平面镜成像的特点
1.物理研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”等科学方法,下列选项中描述正确的是( )
A.学习声波时,把声波比作水波,使用了转换法
B.探究平面镜成像特点时,使用了等效替代法
C.研究光的传播情况时引入光线,使用了理想实验法
D.利用音叉观察发声物体的振动时,使用了控制变量法
【答案】B
【详解】A.学习声波时,把声波比作水波,属于类比法,故A错误;
B.探究平面镜成像特点时,用未点燃蜡烛替代玻璃板后蜡烛的像,采用的是等效替代法,故B正确;
C.研究光的传播情况时引入光线,属于建立物理模型法,故C错误;
D.借助乒乓球弹开显示音叉的微小振动,属于转换法,故D错误。
故选B。
2.下列四幅图为探究平面镜成像特点时的操作情景,其中正确的是( )
A.甲图:两支蜡烛都点燃,确定像的位置
B.乙图:观察点燃蜡烛的像
C.丙图:测量物和像到平面镜的距离和
D.丁图:测量物和像到平面镜的距离和
【答案】C
【详解】A.两只蜡烛都点燃,玻璃板后方光线过强,无法清晰分辨像与后方蜡烛,无法确定像的位置,故A错误;
B.平面镜成像是光的反射形成的,人眼需在物体(点燃蜡烛)一侧透过玻璃板观察,乙图观察位置在玻璃板后方,故B错误;
CD.平面镜成像实验中,为了比较像和物体到镜面的距离,应该测量像和物体到玻璃板的前表面的距离,故C正确,D错误。
故选C。
3.同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)使用玻璃板代替平面镜的原因是_______________________;
(2)小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的像,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察____________(选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的反射形成的。
(3)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成____________(选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A′。
(4)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知___________。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)仍然
(3)等大
(4)像和物体到平面镜的距离相等
【详解】(1)玻璃板既能反射部分光,使人看到蜡烛的像,又能透过部分光,使人看见玻璃板后的另一支蜡烛。因此,可以将玻璃板后的蜡烛与像重合,从而确定像的位置。
(2)平面镜所成的像是虚像。蜡烛发出的光经玻璃板反射后进入人眼,人眼沿反射光线的反向延长线看到像。不透明纸放在玻璃板与虚像位置之间,不影响玻璃板前方的反射光进入人眼,所以仍然能看到蜡烛的像。
(3)另一支蜡烛与点燃的蜡烛大小相同。当它放在玻璃板后并与点燃蜡烛的像完全重合时,说明像与物体的大小相同,因此平面镜成等大的像。
(4)图乙中水平直线表示平面镜的位置。分别比较三组物、像对应点到这条直线的距离,发现每组物点与像点到镜面的距离均相等,因此可知像和物体到平面镜的距离相等。
4.如图是探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较__________(选填“亮”或“暗”)的环境进行。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是:____________________。
(3)有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择__________mm厚的玻璃板做实验。
(4)拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是像和物大小__________;若无论在桌面上怎样移动后面的蜡烛N,都不能使之与蜡烛M的像完全重合,可能的原因是______________________________。
(5)移去蜡烛N,在其原来位置上放置一块光屏,____________________(选填“透过玻璃板观察光屏”或“不透过玻璃板直接观察光屏”),没有找到蜡烛的像,结果可说明平面镜所成的像是__________像。
【答案】(1)暗
(2)便于确定像的位置
(3)1
(4) 相等 玻璃板与桌面不垂直
(5) 不透过玻璃板直接观察光屏 虚
【详解】(1)实验中使用点燃的蜡烛作为物体,其成的像是由光形成的。在较暗的环境中,蜡烛的光与周围环境的对比度更高,人眼能更清晰、更容易地观察到蜡烛的像,减少环境光的干扰。
(2)平面镜不透明,无法看到镜子后面的情况。而玻璃板是透明的,既能反射光线形成蜡烛M的像,又能让光线透过,使我们能同时看到玻璃板后面的蜡烛N。这样就可以通过移动蜡烛N,使其与蜡烛M的像完全重合,从而确定像的位置和大小。
(3)玻璃板有两个反射面,都会反射成像。如果玻璃板较厚,两个反射面成的像会分开一段距离,导致出现两个模糊的像,影响实验观察和测量的准确性。使用较薄的玻璃板可以减小两个像之间的距离,使它们几乎重合,从而减小实验误差,所以选择1mm厚的玻璃板。
(4)[1]这个操作是“等效替代法”。当与蜡烛M完全相同的蜡烛N与M的像完全重合时,说明像与物体的大小是相等的。
[2]平面镜成像时,像与物关于镜面对称。如果玻璃板没有竖直放置即与桌面不垂直,那么像的位置就会偏高或偏低,导致放在水平桌面上的蜡烛N无法与像在同一水平高度上重合。
(5)[1]为了检验像能否被光屏接收,需要将光屏放置在像的位置即原来蜡烛N的位置。观察者应该在像所在的一侧观察,即不透过玻璃板直接观察光屏上是否出现了像。
[2]平面镜所成的像是虚像,它不是由实际光线会聚而成的,而是由反射光线的反向延长线会聚而成。因此,虚像不能被光屏接收。在光屏上将观察不到蜡烛的像,这个现象证明了平面镜成的是虚像。
知识点二:平面镜成像的特点与计算
5.小涵站在平面镜前0.5m处观察自己在镜中的像,小涵与像的距离是______m,她远离镜面的过程中,镜中的“自己”将______(选填“靠近”或“远离”)镜面,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1 远离 不变
【详解】由平面镜成像规律可知,像与物到平面镜的距离相等,物距为0.5m,故小涵与像的距离为
因像与物到镜面距离始终相等,小涵远离镜面,故镜中的像远离镜面;
因平面镜成像时像与物大小始终相等,小涵自身大小不变,故像的大小不变。
6.如图所示,一只白鹤在水深为的平静湖面上方飞行,距离湖面,湖中有白鹤的倒影,倒影是白鹤形成的__________(选填“实”或“虚”)像;此时白鹤的倒影与湖面相距__________m。
【答案】
虚
2
【详解】平静的湖面相当于平面镜,由平面镜成像特点可知,倒影是白鹤的虚像。
由平面镜成像时像与物体到镜面的距离相等可知,白鹤到湖面的距离为2m,故其倒影与湖面相距2m。
7.深秋时节一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底且平静的湖面上,如图。当某只鸿雁距水面120m时,这只鸿雁的倒影与它的距离为______m,该倒影是______(选填“实”或“虚”)像,当鸿雁缓缓地向更高飞去时,它在水中像的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】
240
虚
不变
【详解】平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像特点:像与物到镜面的距离相等,故倒影与鸿雁的距离为
平面镜所成的像为虚像,故该倒影是虚像;像与物大小相等,故鸿雁向更高飞去时,它在水中像的大小不变。
8.如图所示,视力表和平面镜相距2.8 m,检查视力时,被测者通过平面镜观察视力表中的像,此时视力表在镜子里的像与被测者的眼睛相距5 m,则被测者眼睛距离身后的视力表的距离为_________m。若被测者面镜,视力表在镜子里所成像的大小将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。若被测者看到“E”的像开口向左,则视力表上的该“E”开口向_________(选填“左”或“右”)。
【答案】
0.6
不变
右
【详解】平面镜距视力表2.8m,根据物像到平面镜的距离相等,可知,视力表的像到平面镜的距离也是2.8m,已知视力表在镜中的像与被测者相距5m,则被测者与平面镜的距离是
被测者眼睛距离身后的视力表的距离为
由平面镜成像特点可知,镜子中视力表的像是视力表的等大、虚像,若被测者站起来面镜,视力表在镜子里的像将不变。
因平面镜成的像与物体关于镜面对称,左右相反,故像的开口向左时,视力表上的“E”开口向右。
知识点三:虚像与平面镜成像作图
9.在“探究平面镜的成像”特点时,下列叙述中不正确的是(  )
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生漫反射的原因
【答案】BCD
【详解】
A.平面镜成的像是虚像,烛焰在平面镜中成的是虚像,故A正确;
B.平面镜成的像和物体大小相等,把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像不变,故B错误;
C.平面镜成像的大小与镜子的大小无关,如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像仍然是完整的,故C错误;
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生镜面反射的原因,故D错误。
本题选择描述错误的,故选BCD。
10.有一光源S在平面镜前(未画出),经平面镜的两束反射光如图所示,请你根据平面镜成像的特点确定光源的位置,并完成光路图。
【答案】
【详解】平面镜所成的虚像是反射光线的反向延长线交汇形成的,延长两条反射光线的交点为像点;再结合物和像关于镜面对称的规律,作出像的对称点即为光源的位置,分别连接光源和两个入射点即为两条入射光线,据此作图。
11.平面镜前有一点光源S,其发出的光经平面镜反射后的光线如图所示,请作出入射光线,并标示出发光点S的位置。
【答案】/
【详解】方法一:分别过两个入射点作垂直于镜面的法线,根据反射角等于入射角分别在两条法线左侧作出两条入射光线,两条入射光线的交点即为发光点,如图所示。
方法二:将两条反射光线分别反向延长,两条延长线的交点就是发光点的虚像,根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称,过作平面镜的垂线并延长,与平面镜的交点为,在平面镜上方的延长线上取一点,使,得到发光点,连接和两个入射点,即画出两条入射光线,如图所示。
12.完成下列作图题:
(1)如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角度数。
(2)如图所示,A、B为点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,请根据平面镜成像原理确定发光点的位置。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)首先作出法线,法线垂直于镜面;入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为,根据光的反射定律“反射角等于入射角”作出反射光线,反射角为反射光线与法线的夹角,为60°。据此作图。
(2)根据平面镜成像的原理,先将两条反射光线反向延长交于一点,再作出S′关于平面镜的对称点S,即为发光点的位置;连接S与两个反射点画出两条入射光线,据此作图。
知识点四:潜望镜与凸面镜、凹面镜
13.如图所示是小靳同学自制的潜望镜,该潜望镜的成像原理是________;完成潜望镜制作后,她又用放大镜看彩色电视机的屏幕,发现里面都是红、________、蓝三种颜色的光点。
【答案】
光的反射
绿
【详解】潜望镜内部装有两块平行的平面镜,物体的光先后经过两块平面镜的反射进入人眼,成像的核心原理是光的反射,属于平面镜成像的应用。
彩色光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视机的屏幕正是通过这三种色光按不同比例混合,得到各种色彩,所以放大观察屏幕能看到红、绿、蓝三种色光的光点。
14.为了提升安全性,银行机上方常安装一个能扩大观察视野的镜子,这是__________(选填“凸”或“凹”)面镜,它能使光线__________(选填“会聚”或“发散”)。
【答案】
凸
发散
【详解】因凸面镜对光线有发散作用,故可扩大观察视野,常应用在需要扩大观察范围的场景。
15.在居民小区拐角处经常能看到如图所示的镜子,这是人们利用光的反射定律,在路的____________(A/B/C)处装上的____________面镜,通过镜子可以扩大视野,是由于它对光具有____________作用。
【答案】
B
凸
发散
【详解】小区拐角处安装的是凸面镜,放在拐角外侧B位置。 凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野,让司机提前看到拐角另一侧的人和车。
16.下列四幅图片中,涉及到的光学知识说法不正确的是( )
A.图甲,小红看到地上的书是因为光的反射
B.图乙,用太阳灶烧水,是因为太阳灶相当于凹面镜,对光有会聚作用
C.图丙,道路拐弯处安装凸面镜来扩大视野,凸面镜对光有发散作用
D.图丁,电视画面颜色由红、黄、蓝三种色光合成的
【答案】D
【详解】A.书本本身不发光,小红能看到地上的书,是因为书本反射的光进入人眼,故A正确;
B.太阳灶的反射面相当于凹面镜,能够将太阳光会聚到较小区域,使物体受热,故B正确;
C.道路拐弯处的凸面镜对光有发散作用,能扩大观察范围,故C正确;
D.电视屏幕利用红、绿、蓝三种色光混合呈现多种颜色,而非红、黄、蓝,故D错误。
由于题目要求选择不正确的,故选D。
1.我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,……是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)平面镜成像的原理是___________,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___________;
(2)如图乙,为了探究平面镜成像的虚实,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块白色不透明光屏,眼睛按照_______(选填“①”“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能”)出现蜡烛的像;
(3)改变蜡烛A的位置,重复实验。如图丙所示为小华部分实验数据记录和处理图,图中A1、A2、A3为蜡烛A的位置,B1、B2、B3为蜡烛A的像的位置,虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是________、________;
(4)小华同学站在穿衣镜前,当小华逐渐远离镜面时,他的像___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)小华同学将一支蜡烛竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛,观察发现;玻璃板中蜡烛的像偏低且倾斜。分析图丁所示的1、2、3三幅图,图___________是产生以上实验现象的原因。
【答案】(1) 光的反射 确定像的位置
(2) ② 不能
(3) 像与物体到平面镜的距离相等 像与物体的连线与镜面垂直
(4)不变
(5)3
【详解】(1)平面镜成像是光照射到镜面上发生反射,反射光线的反向延长线会聚形成虚像,原理为光的反射。
玻璃板透明,既能反射成像,又能透过玻璃板观察到另一侧的蜡烛,方便移动蜡烛使其与像重合,从而确定像的位置。
(2)验证像的虚实的时候,若透过玻璃板看,无论是实像还是虚像都可看到像,因此要直接观察光屏,不能透过玻璃板看,也就是图乙的②方向观察。
平面镜成的是虚像,虚像不能在光屏上呈现,所以光屏上不能出现蜡烛的像。
(3)从丙图数据可以看到,每组像到玻璃板的距离都和对应物到玻璃板的距离相等,同时像和物的连线都与代表玻璃板位置的直线垂直,因此得出对应两个结论。
(4)平面镜成像的特点是像与物大小始终相等,人远离镜面时,人的实际大小没有变化,因此像的大小也不变。
(5)平面镜成像中像与物关于镜面对称,图1玻璃板竖直,像会和物体等高且不倾斜;图2玻璃板向蜡烛一侧倾斜,像会偏高且倾斜;只有图3玻璃板向远离蜡烛的方向倾斜,根据对称关系,成的像会偏低且倾斜。
2.如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法正确的是( )
A.潜望镜的镜面组合可将光偏转180°
B.人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方
C.在潜望镜中看到的时间如图2,则实际的时间是12∶05
D.人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离
【答案】B
【详解】A.光线水平射向平面镜1,反射后竖直向下,再经平面镜2反射水平射向人眼,入射光线与出射光线方向相同,光偏转,故A错误;
BD.由平面镜成像特点可知,像和物体各对应点关于平面镜对称。如下图所示,军舰在平面镜1中等高成像后,这个像会作为平面镜2的“物”再次成像,最终人眼看到的军舰虚像恰好位于平面镜2的正前方,人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离大于军舰到潜望镜的距离,如图所示:
故B正确,D错误;
C.由镜面对称性可知,潜望镜中使用的是两块平面镜,第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像,第二个镜子成正立等大,左右再次颠倒的像,最后的像就是跟原物完全一样的像,实际时间与看到的时间均为20:51,故C错误。
故选B。
3.如图是生活中常见的两种窗户,图(a)中的窗户可在直线轨道上左右平移,图(b)中的窗户可绕固定轴转动。
(1)如果你站在图(a)中的窗户P前,能通过玻璃窗看到你自己的像,若将该窗户左右平移,则你通过窗户所成的像将______________________(填“随”或“不随”)P窗平移;
(2)若将图(b)中窗户从关闭状态到向外打开的过程中,窗框上的点与点在窗中的像之间距离将______________________(填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”)。
【答案】(1)
不随
(2)
逐渐变大
【详解】(1)根据平面镜成像特点,像与物关于镜面对称。窗户左右平移时,玻璃(镜面)所在的平面不变,人的位置不变,因此像的位置不变,即像不随P窗平移。
(2)根据平面镜成像特点,像与物到镜面的距离相等,物与像的间距为物距的2倍。窗户向外打开的过程中,A点固定不动,玻璃(镜面)绕轴转动,A点到玻璃的垂直距离(物距)逐渐变大,因此A点与其像的距离逐渐变大。
4. 小文准备用牙膏盒自制一个简易潜望镜。如图所示,他先在竖直放置的牙膏盒上端O点处安装了一个平面镜,现需要在下端B点处再安装一个平面镜,要求从A点发出的光经两平面镜反射后能进入小文的眼睛(用E点表示)。请完成作图:①画出进入人眼的光线BE;②根据光的反射定律画出B点处的平面镜。(平面镜用“”表示)
【答案】
【详解】连接B点和E点,箭头方向从B指向E,即为进入人眼的光线;
是B点的入射光线,是反射光线,根据光的反射定律,作的角平分线(即法线),再过B点作法线的垂线,就是B处的平面镜,最后在平面镜的背面画上短斜线。
5.如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两根完全相同的蜡烛。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是___________,选用两支完全相同的蜡烛的目的是___________,为更好完成实验,应选用___________(选填“透明”或“茶色”)玻璃板,玻璃板应选择较___________(选填“厚”或“薄”)的。
(2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,再将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,重合现象说明平面镜所成的像与物的大小___________。
(3)为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移走,在相同位置上放上光屏,并在图乙中的___________(选填数字序号)处观察光屏上是否有像。
(4)如图丙,小明检查视力,视力表放在其头部的后上方0.4 m位置,检查时要求视力表在镜中的像与被测者间的距离为5 m,则视力表到平面镜的距离为___________m;视力表上某个“E”字开口指向纸内,则小明应指向他的___________(选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)才正确。
(5)如图丁所示,若玻璃板的厚度为4 mm,则铅笔尖分别在玻璃板C、D两个面各成1个像,则这两个像相距为___________mm。
【答案】(1) 便于确定像的位置 便于比较物和像的大小关系 茶色 薄
(2)相等
(3)③
(4) 2.7 右方
(5)8
【详解】(1)玻璃板是透明的,既能反射成像,又能透过玻璃板观察到另一侧的蜡烛B,因此可以方便确定像的位置;
选用完全相同的两支蜡烛,是用未点燃的蜡烛B等效替代蜡烛A的像,从而直接比较像和物的大小关系;
茶色玻璃板透光性弱、反射成像的效果更清晰,比透明玻璃板更适合实验;
厚玻璃板的两个面都会反射成像,会出现两个重影干扰实验,薄玻璃板可以减小这个误差
(2)实验中蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,且两支蜡烛完全相同,利用等效替代法说明平面镜所成的像与物的大小相等。
(3)实像能呈现在光屏上,虚像不能,验证时需直接观察光屏(不透过玻璃板),即在图乙中③处观察光屏上是否有像。
(4)根据平面镜成像特点,像到镜面的距离等于物到镜面的距离。设视力表到平面镜的距离为 L ,则像到镜面的距离也为L ,人到镜面的距离为
像与人的距离
得视力表到平面镜的距离
平面镜成像时像与物关于镜面对称,视力表上“E”字开口向纸内,根据对称性,像的开口方向也向纸内,即指向小明的右方。
(5)根据平面镜成像特点,像与物到反射面的距离相等。设铅笔尖到C面的距离为 x ,则铅笔尖到D面的距离为
C面所成像到C面的距离,
D面所成像到D面的距离,
D面所成像到C面的距离
两个像之间的距离
实践 魔镜工坊·在家探究平面镜成像(取材教材必做实验与“自我评价与作业”)
【器材】薄玻璃板或透明亚克力板(可用相框玻璃)、两支完全相同的笔(或 LED 蜡烛)、白纸、刻度尺、小镜子
安全提示:玻璃板边缘锋利,请在家长陪同下使用;不要使用真蜡烛。
【任务一·找像】
1.把玻璃板竖直立在白纸上,在板前放一支笔 A,在板后移动另一支笔 B,直到从前面看 B 与 A 的像完全重合;
2.用刻度尺量出 A 到玻璃板、B 到玻璃板的距离,改变 A 的位置再做两次,填入下表:
  第1次:物距___cm,像距___cm  第2次:物距___cm,像距___cm  第3次:物距___cm,像距___cm
3.结论:像与物到镜面的距离____,像与物大小____。
【任务二·像在哪里】
4.移走 B,在像的位置放一张白纸,纸上____(选填“有”或“没有”)A 的像,说明平面镜所成的像是____像;
5.把玻璃板换成小镜子,还能找到 B 与像重合的位置吗?____,原因是____________。
【任务三·生活中的面镜】
6.找一找:家里或小区里哪些地方用到平面镜?哪里用到了凸面镜?________________
【参考提示】三组数据中物距与像距相等,像与物大小相等(B 与 A 的像完全重合就说明了这一点,这是等效替代法)。
移走 B 后纸上没有像,说明平面镜成的是虚像。
换成小镜子后找不到:镜子不透光,看不到镜后的 B,没法确定像的位置——这正是实验用玻璃板的原因。
生活例子:穿衣镜、梳妆镜、牙医的口镜、潜望镜等用平面镜;汽车后视镜、小区拐角和银行里的反光镜用凸面镜(发散光线、扩大视野)。
1.(2026·江苏无锡·中考真题)如下图所示,小华借助平面镜矫正姿势。下列说法正确的是(  )
A.她靠镜面越近,所成的像越大
B.她在平面镜中所成的像是实像
C.她与镜面距离1m,则像与她的距离1m
D.她抬起的脚尖和镜中像的脚尖连线与镜面垂直
【答案】D
【详解】A.由平面镜成像特点可知像与物大小相等,她靠镜面越近,所成的像大小不变,故A错误;
B.平面镜所成的像是虚像,故B错误;
C.由平面镜成像特点可知像与物到镜面的距离相等,她与镜面距离1m,则像与镜面距离也为1m,像与她的距离为1m+1m=2m,故C错误;
D.由平面镜成像特点可知像与物的连线与镜面垂直,所以她抬起的脚尖和镜中像的脚尖连线与镜面垂直,故D正确。
故选D。
2.(2026·湖南长沙·中考真题)如图,在“探究平面镜成像的特点”时:
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板________放置在纸面上。
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板一侧,在玻璃板的另一侧移动外形相同但未点燃的蜡烛B,直到它与A的像________。
(3)小星在蜡烛A这一侧观察到蜡烛B好像被点燃了,走到另一侧看到蜡烛B没有被点燃,将白纸放到蜡烛B的位置,白纸上也没有烛焰的像,由此可知蜡烛A的像是________像。
【答案】(1)竖直
(2)完全重合
(3)虚
【详解】(1)玻璃板必须竖直放置,若玻璃板倾斜,蜡烛A的像会偏上或偏下,另一侧的蜡烛B无法在水平桌面上与A的像重合,无法完成后续实验。
(2)移动未点燃的外形相同蜡烛B,直到它与蜡烛A的像完全重合,既可以确定像的位置,也能同时验证像与物体大小相等的特点。
(3)实像可以呈现在光屏上,虚像不能在光屏上成像;白纸相当于光屏,放在像的位置时承接不到烛焰的像,因此说明蜡烛A的像是虚像。
3.(2026·江苏徐州·中考真题)如图所示,两名学生在看平面镜前的铅笔和铅笔在平面镜中的像,他们分别从自己所在的位置进行观察。下列说法正确的是( )
A.两人都看到像在铅笔的右边
B.两人都看到像在铅笔的左边
C.男生看到像在铅笔的右边,女生看到像在铅笔的左边
D.男生看到像在铅笔的左边,女生看到像在铅笔的右边
【答案】D
【详解】平面镜竖直放置,铅笔在镜前,因此铅笔的像位于镜面后方,与铅笔关于镜面对称,该位置是固定的,不随观察者位置改变。男生位于平面镜左侧,从他的视角观察,镜面朝向他的右侧,铅笔在镜面的前方偏右位置,根据对称特点,像位于镜面的后方偏左位置,因此男生会看到像在铅笔的左边;女生位于平面镜右侧,从她的视角观察,镜面朝向她的左侧,铅笔在镜面的前方偏左位置,根据对称特点,像位于镜面的后方偏右位置,因此女生会看到像在铅笔的右边。故ABC错误,D正确。
故选D。
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【核心素养】3.3 平面镜成像特点 分层练习(原卷版)
知识点一:探究平面镜成像的特点
1.物理研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”等科学方法,下列选项中描述正确的是( )
A.学习声波时,把声波比作水波,使用了转换法
B.探究平面镜成像特点时,使用了等效替代法
C.研究光的传播情况时引入光线,使用了理想实验法
D.利用音叉观察发声物体的振动时,使用了控制变量法
2.下列四幅图为探究平面镜成像特点时的操作情景,其中正确的是( )
A.甲图:两支蜡烛都点燃,确定像的位置
B.乙图:观察点燃蜡烛的像
C.丙图:测量物和像到平面镜的距离和
D.丁图:测量物和像到平面镜的距离和
3.同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)使用玻璃板代替平面镜的原因是_______________________;
(2)小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的像,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察____________(选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的反射形成的。
(3)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成____________(选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A′。
(4)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知___________。
4.如图是探究“平面镜成像的特点”实验装置。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较__________(选填“亮”或“暗”)的环境进行。
(2)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是:____________________。
(3)有3mm厚和1mm厚的两块玻璃板,应选择__________mm厚的玻璃板做实验。
(4)拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动,直到它跟蜡烛M的像完全重合。由此可以得出的结论是像和物大小__________;若无论在桌面上怎样移动后面的蜡烛N,都不能使之与蜡烛M的像完全重合,可能的原因是______________________________。
(5)移去蜡烛N,在其原来位置上放置一块光屏,____________________(选填“透过玻璃板观察光屏”或“不透过玻璃板直接观察光屏”),没有找到蜡烛的像,结果可说明平面镜所成的像是__________像。
知识点二:平面镜成像的特点与计算
5.小涵站在平面镜前0.5m处观察自己在镜中的像,小涵与像的距离是______m,她远离镜面的过程中,镜中的“自己”将______(选填“靠近”或“远离”)镜面,像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
6.如图所示,一只白鹤在水深为的平静湖面上方飞行,距离湖面,湖中有白鹤的倒影,倒影是白鹤形成的__________(选填“实”或“虚”)像;此时白鹤的倒影与湖面相距__________m。
7.深秋时节一群南归的鸿雁飞翔在清澈见底且平静的湖面上,如图。当某只鸿雁距水面120m时,这只鸿雁的倒影与它的距离为______m,该倒影是______(选填“实”或“虚”)像,当鸿雁缓缓地向更高飞去时,它在水中像的大小将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.如图所示,视力表和平面镜相距2.8 m,检查视力时,被测者通过平面镜观察视力表中的像,此时视力表在镜子里的像与被测者的眼睛相距5 m,则被测者眼睛距离身后的视力表的距离为_________m。若被测者面镜,视力表在镜子里所成像的大小将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。若被测者看到“E”的像开口向左,则视力表上的该“E”开口向_________(选填“左”或“右”)。
知识点三:虚像与平面镜成像作图
9.在“探究平面镜的成像”特点时,下列叙述中不正确的是(  )
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生漫反射的原因
10.有一光源S在平面镜前(未画出),经平面镜的两束反射光如图所示,请你根据平面镜成像的特点确定光源的位置,并完成光路图。
11.平面镜前有一点光源S,其发出的光经平面镜反射后的光线如图所示,请作出入射光线,并标示出发光点S的位置。
12.完成下列作图题:
(1)如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角度数。
(2)如图所示,A、B为点光源S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,请根据平面镜成像原理确定发光点的位置。
知识点四:潜望镜与凸面镜、凹面镜
13.如图所示是小靳同学自制的潜望镜,该潜望镜的成像原理是________;完成潜望镜制作后,她又用放大镜看彩色电视机的屏幕,发现里面都是红、________、蓝三种颜色的光点。
14.为了提升安全性,银行机上方常安装一个能扩大观察视野的镜子,这是__________(选填“凸”或“凹”)面镜,它能使光线__________(选填“会聚”或“发散”)。
15.在居民小区拐角处经常能看到如图所示的镜子,这是人们利用光的反射定律,在路的____________(A/B/C)处装上的____________面镜,通过镜子可以扩大视野,是由于它对光具有____________作用。
16.下列四幅图片中,涉及到的光学知识说法不正确的是( )
A.图甲,小红看到地上的书是因为光的反射
B.图乙,用太阳灶烧水,是因为太阳灶相当于凹面镜,对光有会聚作用
C.图丙,道路拐弯处安装凸面镜来扩大视野,凸面镜对光有发散作用
D.图丁,电视画面颜色由红、黄、蓝三种色光合成的
1.我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形,……是影也与形无异”的描述,这激发了小华的好奇心和求知欲,他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。
(1)平面镜成像的原理是___________,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___________;
(2)如图乙,为了探究平面镜成像的虚实,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块白色不透明光屏,眼睛按照_______(选填“①”“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上_______(选填“能”或“不能”)出现蜡烛的像;
(3)改变蜡烛A的位置,重复实验。如图丙所示为小华部分实验数据记录和处理图,图中A1、A2、A3为蜡烛A的位置,B1、B2、B3为蜡烛A的像的位置,虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是________、________;
(4)小华同学站在穿衣镜前,当小华逐渐远离镜面时,他的像___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)小华同学将一支蜡烛竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛,观察发现;玻璃板中蜡烛的像偏低且倾斜。分析图丁所示的1、2、3三幅图,图___________是产生以上实验现象的原因。
2.如图所示是潜望镜的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平面倾角45°角。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法正确的是( )
A.潜望镜的镜面组合可将光偏转180°
B.人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方
C.在潜望镜中看到的时间如图2,则实际的时间是12∶05
D.人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离
3.如图是生活中常见的两种窗户,图(a)中的窗户可在直线轨道上左右平移,图(b)中的窗户可绕固定轴转动。
(1)如果你站在图(a)中的窗户P前,能通过玻璃窗看到你自己的像,若将该窗户左右平移,则你通过窗户所成的像将______________________(填“随”或“不随”)P窗平移;
(2)若将图(b)中窗户从关闭状态到向外打开的过程中,窗框上的点与点在窗中的像之间距离将______________________(填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”)。
4. 小文准备用牙膏盒自制一个简易潜望镜。如图所示,他先在竖直放置的牙膏盒上端O点处安装了一个平面镜,现需要在下端B点处再安装一个平面镜,要求从A点发出的光经两平面镜反射后能进入小文的眼睛(用E点表示)。请完成作图:①画出进入人眼的光线BE;②根据光的反射定律画出B点处的平面镜。(平面镜用“”表示)
5.如图甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两根完全相同的蜡烛。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是___________,选用两支完全相同的蜡烛的目的是___________,为更好完成实验,应选用___________(选填“透明”或“茶色”)玻璃板,玻璃板应选择较___________(选填“厚”或“薄”)的。
(2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,再将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,重合现象说明平面镜所成的像与物的大小___________。
(3)为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移走,在相同位置上放上光屏,并在图乙中的___________(选填数字序号)处观察光屏上是否有像。
(4)如图丙,小明检查视力,视力表放在其头部的后上方0.4 m位置,检查时要求视力表在镜中的像与被测者间的距离为5 m,则视力表到平面镜的距离为___________m;视力表上某个“E”字开口指向纸内,则小明应指向他的___________(选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)才正确。
(5)如图丁所示,若玻璃板的厚度为4 mm,则铅笔尖分别在玻璃板C、D两个面各成1个像,则这两个像相距为___________mm。
实践 魔镜工坊·在家探究平面镜成像(取材教材必做实验与“自我评价与作业”)
【器材】薄玻璃板或透明亚克力板(可用相框玻璃)、两支完全相同的笔(或 LED 蜡烛)、白纸、刻度尺、小镜子
安全提示:玻璃板边缘锋利,请在家长陪同下使用;不要使用真蜡烛。
【任务一·找像】
1.把玻璃板竖直立在白纸上,在板前放一支笔 A,在板后移动另一支笔 B,直到从前面看 B 与 A 的像完全重合;
2.用刻度尺量出 A 到玻璃板、B 到玻璃板的距离,改变 A 的位置再做两次,填入下表:
  第1次:物距___cm,像距___cm  第2次:物距___cm,像距___cm  第3次:物距___cm,像距___cm
3.结论:像与物到镜面的距离____,像与物大小____。
【任务二·像在哪里】
4.移走 B,在像的位置放一张白纸,纸上____(选填“有”或“没有”)A 的像,说明平面镜所成的像是____像;
5.把玻璃板换成小镜子,还能找到 B 与像重合的位置吗?____,原因是____________。
【任务三·生活中的面镜】
6.找一找:家里或小区里哪些地方用到平面镜?哪里用到了凸面镜?________________
1.(2026·江苏无锡·中考真题)如下图所示,小华借助平面镜矫正姿势。下列说法正确的是(  )
A.她靠镜面越近,所成的像越大
B.她在平面镜中所成的像是实像
C.她与镜面距离1m,则像与她的距离1m
D.她抬起的脚尖和镜中像的脚尖连线与镜面垂直
2.(2026·湖南长沙·中考真题)如图,在“探究平面镜成像的特点”时:
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板________放置在纸面上。
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板一侧,在玻璃板的另一侧移动外形相同但未点燃的蜡烛B,直到它与A的像________。
(3)小星在蜡烛A这一侧观察到蜡烛B好像被点燃了,走到另一侧看到蜡烛B没有被点燃,将白纸放到蜡烛B的位置,白纸上也没有烛焰的像,由此可知蜡烛A的像是________像。
3.(2026·江苏徐州·中考真题)如图所示,两名学生在看平面镜前的铅笔和铅笔在平面镜中的像,他们分别从自己所在的位置进行观察。下列说法正确的是( )
A.两人都看到像在铅笔的右边
B.两人都看到像在铅笔的左边
C.男生看到像在铅笔的右边,女生看到像在铅笔的左边
D.男生看到像在铅笔的左边,女生看到像在铅笔的右边
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