2.1平面镜成像实验题拓展训练（1）2021-2022学年沪教版物理八年级上册（有解析）

第二章平面镜成像实验题拓展训练（1）2021-2022学年沪教版物理八年级上册
姓名：___________班级：___________
一、实验题
1．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在平板上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，可绕垂直镜面的接缝ON转动．
(1)如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小；改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，这样做的目的是为了比较________． 若将AO向ON 靠近，则OB____(选填“靠近”或“远离”)ON．
(2)如图乙，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，这样做的目的是为了:__________．
(3)本实验得出的结论是__________________________________________．
2．在进行“光的反射定律”的探究实验中，徐新宇同学设计了如图所示的实验，平面镜M平放在桌面上，当E、F是粘在一起的两块硬纸板，F可绕垂直于镜面的接缝ON转动。
（1）如图甲，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，此时∠BON______∠AON（选填“大于”、“等于”或“小于”）若将AO向ON靠近，则入射角在逐渐______（填“增大”“减小”或“不变”）；若光线沿BO入射，经镜面反射后光线沿OA射出，这说明了在光的反射中，光路是的______。
（2）实验中便用可折转的光屏有什么作用______，在图乙中，纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上都______（能/不能）看到反射光线，说明反射光线与入射光线和法线应在______。
（3）改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，这样做的目的是为了______
3．黄芹和小红同学在“探究光反射时的规律”的实验中，实验装置如图所示．她们提出的猜想是：
A．反射光线与入射光线、法线在同一平面内
B．反射光线、入射光线分居在法线两侧
C．反射角大于入射角
（1）如图甲所示，黄芹让一束光贴着纸板射到O点，要使反射光线和入射光线同时在纸板上出现，纸板与平面镜________（填“一定垂直”、“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”）．
（2）整个纸板是 A、B 两块纸板连接起来的．把纸板B向后折，在纸板B上不能看到反射光线，这验证了猜想________是正确的（填序号）．
（3）如图乙所示，黄芹和小红在探究反射角与入射角之间的关系时，三次改变入射角i的大小，实验记录数据分别如下表：
表一
表二
根据记录的数据，你认为表________的数据是错误的，其原因是误将________当成反射角．
（4）根据记录的数据，猜想________是错误的（填序号）．
4．为了探究光的反射规律，同学们进行如图所示的实验：
（1）实验时，纸板与平面镜应互相_______（填“平行“或“垂直”）。
（2）小红将一束光贴着纸板A沿着EO射到镜面上O点，纸板B上会显示出反射光束OF，接着将纸板B向后折，则纸板B上___（填“能“或“不能”）看到反射光线，此时反射光___（填“存在“或“不存在”）。这一实验说明反射光线、入射光线和法线是否在______
（3）实验数据如下表所示，分析数据可得：反射角_____入射角（填“大于”等于”或“小于”）；当入射角变小时，反射光线_____（填“靠近”或“远离”）法线。
序号 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
（4）如果让光线逆着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着_____方向射出，这表明光路是____
5．在“探究平面镜成像的特点”实验中，某实验小组用玻璃板、相同的两个蜡烛A和B、刻度尺、橡皮泥、白纸、白卡片等器材进行实验，如图甲所示。
(1)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，眼睛应该在蜡烛 ______ （选填“A”或“B”）所在一侧才能观察到它的像；
(2)实验时用平板玻璃而不用平面镜的目的是： ______ ；
(3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，应将一张白卡片竖直放在蜡烛 ______ （选填“A”或“B”）所在位置，直接观察白卡片；
(4)该小组的同学在课后的实践活动中，又进行了以下的探究：
①如图乙所示，小明在黑暗的房间中，在桌面上铺上一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看是 ______ （选填“白纸”或“平面镜”）亮，这是因为光照在它上面发生了 ______ （选填“镜面反射”或“漫反射”）的缘故；
②如图丙所示，小华用手电筒对着平面镜中某物体的像照射时，观察到像比原来亮多了，其原因是 ______ 。
6．如图所示是小明探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)你认为本实验小明应选择较________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。用玻璃板代替平面镜目的是________；
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，直到与蜡烛A的像完全重合，这样做说明像与物的大小________。这步操作用到________的实验方法；
(3)移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像，说明平面镜成________像；
(4)小明第一次将蜡烛A置于玻璃前5cm处，第二次将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动3cm，再次放置蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合，则A与B的间距为________cm。
7．为了探究光的反射规律，同学们进行如图所示的实验．其中小红同学在研究光的反射实验时，得到表格中的有关数据，请回答：
实验次数 1 2 3 4 5
入射角 12° 22° 32° 42° 52°
反射角 12° 22° 32° 42°
（1）表中的空格处，应该填的数据是 ．分析表中数据，你可以得出的结论是 ．
（2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明 ．
（3）小红探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时，她将纸板B向后折， （填“能”或“不能”）看到反射光线．
8．如图是“探究光的反射规律”的实验装置，把一块可沿（N折叠的白色硬纸板放置在平面镜上，ON与长方形纸板的宽平行。
（1）所选纸板的表面应______ （选填 “光滑”或“粗糙”）些；硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面______；
（2）如果反射光线OB与平面镜的夹角为50°，入射角等于______ ； 若增大入射角，则反射角______；
（3）将0N右侧纸板向前或者向后折，就看不到反射光线了。说明反射光线、入射光线与法线在______；
（4）如果让激光笔发出的光沿BO方向入射，则观察人的眼睛______ （选填 “可以” 或“不可以”）处于OA的路径上。
9．小勇利用图甲所示的装置做探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验。
(1)用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于______；
(2)为了探究像和物的大小关系，他把一根与蜡烛A完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，蜡烛B______(填“需要”或“不需要”)点燃，前后左右移动蜡烛B，直至看上去与蜡烛A重合，说明像与物的大小______；
(3)若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，______(填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像，说明所成的是______(填“虚”或“实”)像；
(4)小勇得出像和物到平面镜的距离相等，据此，用图乙所示方法给同学小丽测视力时，平面镜所成的视力表的像到小丽的距离为______m。
10．在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜 M 水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F 两部分组成，可绕竖直接缝ON 翻折。
（1）使用可绕 ON 转动的硬纸板的目的是_______。
（2）如图，将一束光贴着纸板 E 沿 AO 射到镜面上 O点，纸板 F 上会显示出反射光束 OB，接着将纸板 F 绕 ON 向后翻折，则纸板 F 上_______（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与 ON 在_______内。
（3）为了探究反射角与入射角的大小关系，需要多次改变_______。
（4）实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，这是因为光在硬纸板上发生了_______（选填“镜面”或“漫”）反射。
11．如图所示，水平放置的平面镜上面竖立放置可转折的硬纸板，硬纸板可绕接缝ON转动，ON是法线，AO表示射光线，OB表示反射光线。利用上述器材和量角器、激光笔等探究“反射角与入射角的关系”。
(1)小雨的操作如图甲所示，他将呈现反射光线光路的活动硬纸板向后折或向前折，活动硬纸板上就观察不到反射光线，这说明反射光线、法线和入射光线在_________；
(2)实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，记录了多组入射角和反射角的大小，在分析论证时，同组的小华分析数据得出的结论是：光反射时，入射角等于反射角，小雨认为应是：光反射时，反射角等于入射角，你认为_________的结论正确。实验中多次测量的目的是_______；
(3)将平面镜换成玻璃板，如图乙放置，透过玻璃板可以看见蜡烛A的像，将不透光的硬纸板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前_________（选填“能”或“不能”）看见蜡烛A的像；
(4)实验结束前，小华将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处，如图丙。现将平面镜移至图丁位置，硬币的成像情况是_________（填字母代号）。
A．硬币成像在a处 B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像
12．小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验时：
(1)用玻璃板代替平面镜实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此影响可选用______（选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样做是为了便于确定像的______。为了便于比较像与物的大小关系，所用的两只蜡烛A、B，应选择外形______（选填“相同”或“不相同”）的；
(2)将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将______（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合；
(3)标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离______（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离；
(4)当蜡烛A远离玻璃板时，像会______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板，像的大小______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；
(5)将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。
(
2
)
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)
参考答案
1．反射角和入射角的大小 靠近 探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内 反射角等于入射角； 反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线、法线在同一平面内
【详解】
(1)[1][2]多次测入射角与反射角的大小，并比较，所以是为了比较反射角与入射角的关系．若将AO向ON靠近，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线．
(2)[3]以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内
(3)[3]根据光的反射定律：在反射现象中，反射角等于入射角；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内．
【点睛】
此题主要通过实验探究了光的反射定律，通过各个分实验分别探究了两角大小和三线之间的关系，掌握管的反射定律是关键，
2．等于 减小 可逆 方便探究入射光线和反射光线、法线是否在同一平面内 不能 同一平面内 多次实验可归纳出一般性结论，避免偶然性
【详解】
（1）[1]在反射现象中，反射角等于入射角，此时∠BON=∠AON。
[2][3]将AO向ON靠近，入射角会减小；如果将光源沿BO射入一条入射光线，会观察到反射光线会沿OA的方向射出，所以光路具有可逆性。
（2）[4]实验中便用可折转的光屏是为了方便探究入射光线和反射光线、法线是否在同一平面内。
[5][6]把纸板F向前或向后折叠，则在纸板F上都不能看到反射光线，说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内。
（3）[7]为避免实验的偶然性，可以改变入射光线的方向，再观测几组入射角和反射角，这样做的目的是为了多次实验可以归纳出一般性结论（反射角等于入射角）。
3．一定垂直 A 一 反射光线与镜面的夹角当成了反射角 C
【解析】
【分析】
（1）要使反射光线和入射光线同时在纸板上出现，法线与平面镜垂直；
（2）反射光线、入射光线、法线在同一平面上；
（3）光的反射现象中反射角等于入射角。
【详解】
（1）要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直，并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内，纸板与平面镜的位置关系必垂直；
（2）整个纸板是 A、B 两块纸板连接起来的。把纸板B向后折，即不在同一平面上，在纸板B上不能看到反射光线，这验证反射光线与入射光线、法线在同一平面内这一结论，即A结论；
（3）根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，当入射角分别为10°、20°、30°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是10°、20°、30°，而80°，70°，60°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
（4）反射光线、入射光线分居在法线两侧；反射光线与入射光线、法线在同一平面内，且反射角等于入射角，故猜想C是错误的。
4．垂直 不能 存在 同一平面内 等于 靠近 OE 可逆的
【详解】
（1）[1]实验时，纸板与平面镜应互相垂直，才能保证入射光线、法线、反射光线在同一个平面同时显现出来。
（2）[2][3][4]纸板B上会显示出反射光束OF，接着将纸板B向后折，由于入射光线、法线、反射光线在同一平面上，则纸板B与纸板A不在同一平面上，故纸板B上不会呈现反射光线；只要存在入射光线，就会有反射光线；这一实验由于纸板B与纸板A不在同一平面内，故看不到反射光线，故可以说明反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
（3）[5][6]如表格中的数据所示，反射角等于入射角；当入射角变小时，反射角变小，故反射光线靠近法线。
（4）[7][8] 让光线逆着FO的方向射向镜面，根据光路可逆可知，光线将沿着OE射出，说明光线是可逆的。
5．A 便于确定像的位置 B 白纸 漫反射 光线在镜面上发生镜面反射，反射到了物体上
【详解】
(1)[1]平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线会聚而成的，镜后没有光线，所以眼睛应该在A侧才能观察到蜡烛A的像。
(2)[2]用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板既能成像又能透光的特点，便于找到并确定像的位置。
(3)[3]判断是实像还是虚像，要看像点是否有真实光线到达。实验过程中，用一张白卡片竖直放在像的位置，即B处的位置，直接观察卡片。
(4)[4][5]从侧面看，白纸更亮一些，因为白纸表面较粗糙，光在它的表面发生漫反射，反射光线射向各处方向。
[6]用手电筒对着平面镜中某物体的像照射时，观察到像比原来亮多了，并不是直接照亮了像本身，其原因是光线在镜面上发生镜面反射，反射到了物体上，使物体变亮，从而使像变亮。
6．薄 便于确定像的位置 相等 等效替代 不能 虚 16cm
【详解】
(1)[1]探究平面镜成像的实验中使用薄的玻璃板不容易出现重影现象，便于观察实验现象。
[2]用玻璃板代替平面镜可以通过玻璃板观察所成虚像，确定像所在位置，便于实验探究。
(2)[3]拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛B与蜡烛A的大小相等，进而说明像与物的大小相等。
[4]实验中用与蜡烛A相同特征的蜡烛B进行替代观察实验现象，用到的方法是等效替代法。
(3)[5][6]可以在光屏上呈现出来的像叫做实像，不能在光屏上呈现出来的像叫做虚像，实验中移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜成虚像。
(4)[7]根据平面镜成像规律，物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离，蜡烛A两次移动后距离平面镜8cm，则蜡烛A与蜡烛B的间距为16cm。
7．（1）52°；在光的反射现象中，反射角等于入射角；（2）在反射时，光路是可逆的；（3）不能．
【解析】
试题分析：（1）表格中给出的数据是光在发生反射时的入射角和对应的反射角的数值，根据反射角和对应的入射角的大小关系可以得出结论；
（2）据光路的可逆性分析即可判断；
（3）根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线都在同一平面内．反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，光路是可逆的．即可得出答案．
解：（1）根据表格中的反射角和对应的入射角的大小关系，可以发现反射角始终等于入射角，当入射角为52，由于反射角等于入射角，所以其对应的反射角也是52°，由此可以得出结论，在光的反射现象中，反射角等于入射角．
（2）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明在反射时，光路是可逆的；
（3）由光的反射定律可知：入射光线与反射光线在同一平面内，则她将纸板B向后折不能接收到反射光线．
故答案为：（1）52°；在光的反射现象中，反射角等于入射角；（2）在反射时，光路是可逆的；（3）不能．
【点评】光的反射规律包括三方面的内容：①反射光线、入射光线、法线在同一平面上；②反射光线与入射光线分居法线两侧；③反射角等于入射角；故据上面的知识分析即可判断．
8．粗糙 垂直 40° 增大 同一平面内 不可以
【详解】
（1）[1]为了从不同的角度都能看到光路，要使光在纸板上发生漫反射，即让纸板粗糙一些。
[2]为了使光路能够显示在纸板上，纸板应该和镜面保持垂直。
（2）[3]反射光线OB与平面镜的夹角为50°，则反射角为
根据光的反射定律，反射角等于入射角，则入射角等于40°。
[4]因为反射角等于入射角，则当入射角增大时，反射角也增大。
（3）[5]当两个纸板在同一平面内时可以观察到反射光线，当将0N右侧纸板向前或者向后折，就看不到反射光线了，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
（4）[6]在光的反射现象中，光路是可逆的，如果让激光笔发出的光沿BO方向入射，反射光线将沿OA方向射出，如果人眼处在OA路径上，激光经反射后进入人眼，可能会烧伤人眼，因此人眼不能在OA路径上。
9．确定像的位置 不需要 相等 不能 虚 4.6
【详解】
(1)[1]用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的位置。
(2)[2][3]为了探究像和物的大小关系，他把一根与蜡烛A完全相同的蜡烛B放在玻璃板后，蜡烛B不需要点燃，透过玻璃板可以观察到蜡烛B，前后左右移动蜡烛B，直至看上去与蜡烛A重合，说明像与物的大小相等。
(3)[4][5]若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面直接观察光屏，不能观察到蜡烛A的像，光屏不能承接虚像，说明所成的是虚像。
(4)[6]小勇得出像和物到平面镜的距离相等，用图乙所示方法给同学小丽测视力时，视力表与平面镜的距离为2.5m，小丽与平面镜的距离为2.5m-0.4m=2.1m，则平面镜所成的视力表的像到小丽的距离为
s=2.1m+2.5m=4.6m
10．显示光路，并且能证明三线共面（两点都要写到） 不能 同一平面 改变入射光线的方向（或改变入射角的大小） 漫
【解析】
【分析】
（1）根据光的反射规律：三线共面（入射光线、反射光线、法线）可做出解答；
（2）实验多做几次，结论要有普遍性。
（3）在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里；
【详解】
（1）使用可绕 ON 转动的硬纸板是为了显示光路，和能证明三线共面。
(1)在实验过程中，将一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面，纸板 F 上会显示出反射光束 OB，此时反射光线、入射光线在同一平面内，接着将纸板 F 绕 ON 向后翻折，由于反射光线和入射光线构成的平面再同一平面内，故反射光线不能显示在F纸板上。但此时反射光线的位置不发生变化，反射光线、入射光线与 ON仍 在同一平面内。（3）为了探究反射角与入射角的大小关系，需要多次改变入射角的大小。（4）实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线，是由于硬纸板表面凹凸不平，光在硬纸板上发生了 “漫”反射的缘故。
11．同一平面内 小雨 排除偶然性，寻找普遍规律 能 A
【详解】
(1)[1]小雨的操作如图甲所示，他将呈现反射光线光路的活动硬纸板向后折或向前折，此时E、F两板不在同一平面内，活动硬纸板上就观察不到反射光线，这说明反射光线、法线和入射光线在同一平面内。
(2)[2]实验中多次改变入射光线AO与ON的夹角进行实验，记录了多组入射角和反射角的大小，在分析论证时，同组的小华分析数据得出的结论是：光反射时，入射角等于反射角，小雨认为应是：光反射时，反射角等于入射角，由于入射角是自变量，反射角是因变量，则小雨的结论正确。
[3]实验中多次测量的目的是排除偶然性，寻找普遍规律。
(3)[4]将平面镜换成玻璃板，如图乙放置，透过玻璃板可以看见蜡烛A的像，将不透光的硬纸板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，由于平面镜成的是虚像，并没有实际光线透过硬纸板，故人眼在玻璃板前能看见蜡烛A的像。
(4)[5]实验结束前，小华将一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处，现将平面镜移至图丁位置，由于平面镜成像中像与物关于平面镜对称，则硬币成像仍在a处；故A符合题意。
12．薄 位置 相同 不点燃 等于 远离 不变 虚
【详解】
(1)[1]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。
[2][3]将玻璃板垂直放置在水平桌面上，这样能透过玻璃板观察到像，便于确定像的位置；为了比较像与物的大小关系，实验中应选择两只完全相同的蜡烛。
(2)[4]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛不需要点燃。
(3)[5]标记蜡烛A、B的位置，通过测量可知，B到镜面的距离等于蜡烛A到镜面的距离。
(4)[6][7]物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体面镜，像也面镜，像的大小不变。
(5)[8]将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，由于虚像不能成在光屏上，所以平面镜成的是虚像。
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