平面镜成像的特点实验题练习(2)2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章(有解析)

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名称 平面镜成像的特点实验题练习(2)2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章(有解析)
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科目 物理
更新时间 2021-10-25 23:33:41

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平面镜成像的特点实验题练习(2)2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章
姓名:___________班级:___________
一、实验题
1.在“探究平面镜成像的特点”实验中,实验装置如图甲所示。A、B是两支相同的蜡烛,C是3mm厚的玻璃板。
(1)图乙是小明某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为__cm,将蜡烛A靠近玻璃板,像的大小将__。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)实验中,发现蜡烛A成两个像,这两个像之间的距离为__mm。
(3)为了让坐在右侧的小亮也看到蜡烛A的像,小明把玻璃板沿直线向右移动了一段距离,在此过程中,蜡烛A的像__(选填“会”或“不会”)向右平移。
2.如图是某同学探究平面镜成像特点的实验装置,棋子A和B完全相同。
(1)用玻璃板代替平面镜是为了___________;该实验选用完全相同的两个棋子是为了比较像与物的___________关系;
(2)实验时,在水平实验桌上无论怎样移动玻璃板后的棋子B,都不能与棋子A的像完全重合,原因是___________;
(3)实验器材调整正常后,若棋子A距玻璃板5cm,则棋子B与A相距___________cm才能与棋子A的像完全重合;
(4)移开棋子B,把白纸当作光屏放在该位置,人在棋子A侧透过玻璃板观察白纸,将___________(选填“能”、“不能”)看到A的像,这种观察方法___________(选填“能”、“不能”)说明平面镜所成的像是虚像;
(5)若将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°,则在此过程中,棋子A的像大小变化情况是___________,棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是___________。
3.某同学用身边的器材验证平面镜成像特点,实验操作如下:
①在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一透明玻璃板,在白纸上沿透明玻璃板画一条直线;
②取两个相同的矿泉水瓶盖a、b,盖的边缘涂上印泥,在玻璃板一侧放置瓶盖a且用力按一下,观察a在玻璃板中的像。手持瓶盖b移至与a像重合。稍用力按下b记录a像的位置;
③多次改变a的位置,重复步骤②,白纸上得到对应的物、像痕迹。
请回答下列问题:
(1)为保证实验效果,下列操作正确的是________。
A.实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合
B.实验过程中玻璃板底边与直线平行即可
C.玻璃板必须垂直纸面
D.玻璃板可适当倾料
E.应选用较厚的玻璃板
(2)若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,接下来进行的实验操作是____________。
4.小明同学为了探究平面镜成像特点,准备如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块。白纸一张(如图甲所示)。
(1)平面M所选的器材是_____(填“平面镜”或“玻璃板”)。小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支蜡烛依次放在M后面适当位置,当某支蜡烛放在后面时,从前面看后面那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时、后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小、外形关系是_____。小明测量两侧蜡烛到平面M的距离,再让蜡烛A远离M,则后面的蜡烛要_____(填“远离”或“靠近”)M才能再次看上去像被点燃了一样。
(2)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图丙所示的位置时,硬币的成像情况是_____(填图中字母代号)。
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
(3)小明将蜡烛A与其对应像的位置连成一条直线,发现这条直线与玻璃板垂直,联系生活实际展开讨论,下列哪个现象利用了这个特点?_____(填图丁中字母)。
5.利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”:在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合:
(1)本实验选用玻璃板而不是平面镜是为了_____;本实验最好在较______(选填“亮”或“暗”)的环境中进行;
(2)图乙是小强某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为____cm;将蜡烛靠近玻璃板,像的大小将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若将玻璃板向左倾斜,如图丙所示,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的_____(选填“①”或“②”)处。
6.在探究“平面镜成像的特点”时:
(1)此实验中选用两支相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系。将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10cm处,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后且与玻璃板相距______cm才能与蜡烛A的像完全重合;
(2)做完一次实验后,小红让蜡烛面镜重做实验,此时像的位置______(填“远离”或“靠近”)平面镜,像的大小______(填“变大”“变小”或“不变”)。过了一段时间,蜡烛A变短则A的像的大小将______;
(3)当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛的像可能是图中的______(“A”、“B”或“C”)。
7.学习光学知识时,马虎同学做了以下两个实验:
(1)如图,在做“探究光的反射规律”的实验时,选用“可折转的光屏”的目的有: ____ 、 _______ ;
(2)在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃竖直放在水平台上的一张白纸上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前有蜡烛A进行观察,如图所示在此实验中:
①选择玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定像的 _______ 选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 _______ 关系;
②在寻找蜡烛A的像时,若用光屏代替蜡烛B,在玻璃板后面观察光屏,将 _______ (选填“能”或者“不能”)观察到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是 _______ 像;(选填“实”或虚”)
③为了研究像和物体到平面镜的距离关系,本应用到刻度尺,但粗心的马虎同学忘记带刻度尺,同组的小聪同学帮他设计了一种解决问题的简单方法,小聪的做法是: _______ 。
8.某同学在探究平面镜成像实验时,将一块玻璃板架在一直尺的上面,再取两段完全相同的蜡烛A和B,一前一后竖直放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,用眼睛进行观察,如图所示:
(1)为达到更好的实验效果,本实验中器材选择______(选填“薄”或“厚”)玻璃板来完成实验较好;
(2)为了能更好地观察到实验现象,该实验最好选择在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(3)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应该在______(填A或B)这一侧观察;
(4)实验中用完全相同的两支蜡烛是为了比较______关系;
(5)移动蜡烛B,发现蜡烛B始终无法与蜡烛A的像完全重合,原因可能是______;
(6)移去蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上______接收到蜡烛A的像(填“能”或“不能”),这说明平面镜成的是______像;
(7)多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离进行实验,这样做的目的是______。
9.在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)将一张半透明白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面______放置。沿玻璃板在白纸上画一条直线,代表玻璃板的位置;
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同______(选填“点燃”或“没点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,观察到B与A的像完全重合,由此可得出像与物的大小相等;
(3)移动点燃的蜡烛A,再做二次实验,在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现点A1和B1,A2和B2,A3和B3基本重合,由此可以得出的结论是像和物体______;
(4)因为蜡烛燃烧会变短,小强改用两块相同的圆柱体铜块代替蜡烛。利用圆柱体做实验,除了亮度比蜡烛暗之外,还有缺点是______;
(5)小强同学将蜡烛A取走,正立放置一电子手表在该位置,从平面镜中看到的时间如图所示,则实际的时间是______。
10.小明洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大,这与课本中描述的平面镜成像特点不相符,于是,他用带支架的玻璃板,两支完全相同的蜡烛、刻度尺,白纸、光屏、火柴,铅笔等实验器材进行了探究。
(1)实验探究应在______(选填“较暗”或“较亮”)的环境中进行;
(2)用玻璃板代替平面镜,既能成像又便于确定______;
(3)点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,如图所示,多次改变蜡烛A距玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离______(选填“有关”或“无关”);用刻度尺和笔将A、B所在的位置连接起来,发现像和物的连线与玻璃板______,像和物到玻璃板的距离______。
(4)小明继续探究平面镜成像的其他特点,他将光屏放在蜡烛B的位置,光屏______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______像。
11.如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景:竖直放置的透明玻璃板下方放一把刻度尺,刻度尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖直放置于玻璃板两侧的刻度尺上,以A蜡烛为成像物体:
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是___________;
(2)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,这时发现像与物的大小___________;进一步观察A、B两支蜡烛在刻度尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板___________,像和物到玻璃板的距离___________;
(3)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上________呈接到蜡烛烛焰的像(填“能”或“不能”),所以平面镜所成的像是________像(填“虚”或“实”);
(4)小红将点燃的蜡烛A逐渐远离玻璃板,它的像的大小________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
12.如图所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景:
(1)该小组同学应该选取两根______(选填“相同”或“不相同”)的蜡烛做实验;
(2)点燃蜡烛A,在玻璃板后面移动蜡烛B,直到看上去与蜡烛A的像完全重合,此现象说明像与物体大小______;
(3)如图是小组的实验记录,通过分析发现像与物到玻璃板的距离______,像与物的连线与玻璃板______;
(4)为了得到可靠的结论,需要进行多次实验,你认为应采取的操作是______
A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.3.50 不变 6 不会
【详解】
(1)[1][2]图乙中,刻度尺的分度值为0.1cm,则蜡烛A到平面镜的距离L为3.50cm;平面镜成像中,像与物大小相等,将蜡烛A靠近玻璃板时物大小不变,则像的大小将不变。
(2)[3]实验中,由于平面镜有一定的厚度,将在玻璃板的两个侧面均发生反射,发现蜡烛A成两个像,像与物体到镜面的距离相等,所以这两个像之间的距离为玻璃板厚度的2倍,即6mm。
(3)[4]平面镜成像中,物与像关于平面镜对称,为了让坐在右侧的小亮也看到蜡烛A的像,小明把玻璃板沿直线向右移动了一段距离,在此过程中物的位置未改变,所以蜡烛A的像不会向右平移。
2.便于找到并画出像的位置 大小 玻璃板没有竖直放置 10 能 不能 不变 先变大后变小
【详解】
(1)[1]使用平面镜时,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置。
[2]在此实验中,为了比较物像大小关系,利用等效替代的方法,用相同的棋子进行比较,来获得物像大小关系。
(2)[3]实验中需使玻璃板竖直放置或垂直水平桌面放置,这样像与物体才在同一水平面上;如果玻璃板没有竖直放置,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以,蜡烛成的像不与蜡烛重合,即有可能找不到像。
(3)[4]由平面镜成像特点知道,若蜡烛A距平板玻璃5cm,蜡烛A的像距离平面镜也为5cm,所以,蜡烛B与蜡烛A相距10cm才能与蜡烛A的像完全重合。
(4)[5][6]光屏能接收到实像,但接收不到虚像,因为平面镜成的是虚像,再移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其位置上放一光屏,则光屏上将没有蜡烛的像。
(5)[7][8]平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关,人们感觉到的近大远小是一种视觉效果,不影响真实的大小。所以,将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°,则在此过程中,棋子A的像大小变化情况是不变。将玻璃板绕底边向棋子B一侧翻转90°,则在此过程中,像与物关于镜面是对称的,棋子A顶端与其像之间的距离变化情况是先变大后变小。
3.AC 见详解
【详解】
(1)[1]AB.因玻璃板有一定的厚度,为了减小误差,将玻璃板的前表面(反射面)与所画直线重合,效果最好,故A正确,B错误;
CD.为了使后面瓶盖与前面瓶盖的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故C正确,D错误;
E.玻璃板较厚,两个面都会发生反射,所以应该用较薄玻璃板,故E错误。
故选AC。
(2)[2]要验证物、像是否对称,可以把白纸沿所画直线对折,看物的位置像的位置能否重合。
4.玻璃板 大小形状均相同 远离 A C
【分析】
(1)用玻璃板代替平面镜,都是为了便于观察,蜡烛成像确定位置;实验选择两个完全相同的蜡烛,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系;平面镜成像与成像物体到平面镜距离相等;
(2)根据物体在平面镜中成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接。
【详解】
(1)[1]小明应选用玻璃板,是因为玻璃板是透明的即可以反射成像,又能透过光线,便于准确确定像的位置。
[2]根据实验要求,蜡烛A'和蜡烛A的像完全重合时,可以确定蜡烛A像的位置就是蜡烛A'的位置,由此可以比较物像大小关系,同时也证明了像与物体的大小相等。
[3]物像到平面镜的距离相等,蜡烛A远离M,A的像也远离平面镜,故后面的蜡烛要远离平面镜才能与像完全重合。
(2)[4]平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选A。
(3)[5]仪表盘的指针在平面镜中成像,指针与其对应像的位置连成一条直线,这条直线与镜面垂直,因此能看到指针的像在平面镜成像,是读数更准确,故选C。
5.便于确定像的位置 暗 3.50 不变 ②
【详解】
(1)[1][2]选用玻璃板的目的是为了透过玻璃板看到替代像的蜡烛,便于确定像的位置;由于玻璃板成像不明亮,故需要在较暗的环境中进行。
(2)[3]刻度尺分度值为0.1cm,一共35格,估读即分度值下一位,故读数为3.50cm。
[4]根据像与物等大,当将蜡烛靠近玻璃板,物体的大小不变,故像的大小也不变。
(3)[5]由于像与物体关于平面镜对称,当玻璃板如图所示倾斜时,像偏上,故选②。
6.大小 10 靠近 不变 变小 C
【详解】
(1)[1][2]实验中选择两根完全一样的蜡烛,是为了比较物与像的大小的关系;将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10cm处,蜡烛A的像距玻璃板10cm,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后10cm时,才能与蜡烛A的像完全重合;
(2)[3][4][5]做完一次实验后,小红让蜡烛面镜重做实验,物距变小了,此时像的位置会面镜;像的大小与物体大小相同,保持不变;过了一段时间,蜡烛A变短则A的像的大小将变短。
(3)[6]像与物关于平面镜对称,当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛的像可能是图中的C。
7.呈现光路 验证反射光线是否与入射光线、法线在同一个平面内 位置 大小 不能 虚 见解析
【详解】
(1)[1][2]可折转的光屏,说明可以使光屏位于两个平面内,而根据光的反射规律可知,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,由此可知:光屏在实验中除了能呈现光路外,另一个重要作用是验证反射光线是否与入射光线、法线在同一个平面内。
(2)[3][4]在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃竖直放在水平台上的一张白纸上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前有蜡烛A进行观察;选择玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定像的位置,选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
[5][6]在寻找蜡烛A的像时,若用光屏代替蜡烛B,在玻璃板后面观察光屏,由于平面镜成的是虚像,将不能观察到蜡烛A的像。
[7]由于在平面镜成像中,物与像关于平面镜对称,不用刻度尺的情况下,标记好蜡烛及其像的位置,然后将蜡烛放在另一侧原标记为像的位置再次实验,可以在原蜡烛的位置观察到像。
8.薄 较暗 A 像与物的大小 玻璃板没有垂直于桌面(玻璃板没有竖直放置或玻璃板倾斜了) 不能 虚 使实验结论具有普遍性
【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)[2]物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮;在比较亮的环境中,很多物体射出的光都对眼睛有刺激,干扰人的视线,故实验时最好选择较暗的环境进行。
(3)[3]平面镜成像是光的反射原理,因此观察成像时眼睛必须在蜡烛A的同侧。
(4)[4]两只蜡烛大小相同,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,所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的。
(5)[5]在研究平面镜成像实验中,玻璃板竖直放在水平桌面上,像在水平桌面上,玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合,则原因是玻璃板没有竖直放置。
(6)[6][7]平面镜成虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏不能承接到烛焰的像。
(7)[8]多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离进行实验,得到多组数据,使实验结论具有普遍性,避免实验偶然性。
9.垂直 没点燃 到镜面的距离相等 不能判断像的正立、倒立的情况 15:01
【详解】
(1)[1] 将一张白纸放在水平桌面上,再将玻璃板垂直放置在白纸上,避免像偏上或者偏下,无法确定像的位置。
(2)[2]实验的目的是确定像的位置,而若是点燃后方蜡烛则无法分辨像与后方蜡烛的真实火焰,所以实验中,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察。
(3)[3]将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现点A1和B1,A2和B2,A3和B3基本重合,由此可得出的结论是:像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等。
(4)[4]由于圆柱体自身不会发光且上下一样,所以利用圆柱体做实验,除了亮度比蜡烛暗之外,还有缺点是不能判断像的正立、倒立的情况。
(5)[5]由镜面对称性可知,10:21在真实时间表示应该是15:01。
10.较暗 像的位置 无关 垂直 相等 不能 虚
【详解】
(1)[1]实验探究应在较暗的环境中进行,蜡烛A是点燃的,可以增加对比度。
(2)[2]用玻璃板代替平面镜,既能成像又便于透过玻璃板确定像的位置。
(3)[3][4][5]点燃玻璃板前的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动至适当位置,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合,如图所示,多次改变蜡烛A距玻璃板的距离,相应移动蜡烛B后总能与A的像完全重合,这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关;平面镜成像中,物与像关于平面镜对称,用刻度尺和笔将A、B所在的位置连接起来,发现像和物的连线与玻璃板垂直,像和物到玻璃板的距离相等。
(4)[6][7]小明继续探究平面镜成像的其他特点,他将光屏放在蜡烛B的位置,由于平面镜所成的像是虚像,光屏不能承接到蜡烛A的像。
11.便于确定像的位置 相同 垂直 相等 不能 虚 不变
【详解】
(1)[1]在“探究平面镜成像特点”的实验中,为了便于确定像的位置,用透明玻璃板代替平面镜进行实验。
(2)[2]两支相同的蜡烛A、B,点燃A蜡烛放在玻璃板前面,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,可以得知像与物的大小相同。
[3][4]通过观察刻度尺上蜡烛A、B的位置和数据,可以发现:物和像的连线与玻璃板垂直,像与物到玻璃板的距离相等。
(3)[5][6]平面镜成的像是虚像,所以光屏不能上接到蜡烛A的像。
(4)[7]由于平面镜成的像与物大小相同,所以小红将点燃的蜡烛A逐渐远离玻璃板,它的像的大小不变。
12.相同 相等 相等 垂直 B
【详解】
(1)[1]在探究“平面镜成像特点”的实验中,选取两个相同的蜡烛进行实验,实验中用一个蜡烛与另一蜡烛所成的像进行大小比较,探究平面镜所成像和物的大小关系。
(2)[2]蜡烛B蜡烛A的像完全重合,说明像和物大小相等。
(3)[3]由图可知,点、到的距离均为12cm,即像与物到玻璃板的距离相等。
[4]由图可知,、的连线与的垂直,即像与物的连线与玻璃板垂直。
(4)[5]A.保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置,故A不符合题意。
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行上述实验操作,物距和像距发生变化,实验具有普遍性,故B符合题意。
故选B。
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