4.3平面镜成像实验题练习(2)2021-2022学年教科版物理八年级上册第四章
1.如图是小红进行“探究平面镜成像特点”实验:
(1)实验选用玻璃板代替平面镜的目的是________,并且应选用________(“2mm”或“5mm”)的玻璃;
(2)实验中,某同学在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在玻璃板后并移动,在玻璃板的________(“A”或“B”)侧观察,直到B与A的像完全重合,这说明________;
(3)在B的位置放一光屏,则光屏上________(“不能”或“能”)找到烛焰的像,说明平面镜成________像;
(4)某同学做完此实验,想到了生活中的镜子,当他远离镜子时,镜中的“他”到镜子的距离________,“他”的大小________(均填“变大”或“变小”或“不变”)。
2.某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。
(1)在水平桌面上铺一张白纸,将一块薄透明平板玻璃竖直放置在白纸上。把蜡烛A放在平板玻璃的前面,小刚应在平板玻璃__________观察蜡烛A经平板玻璃所成的像。(选填“前面”或“后面”)
(2)再拿一支外形相同的蜡烛B放在平板玻璃后面移动,直到从多个角度看上去都跟蜡烛A的像________。
(3)实验中,使用薄透明平板玻璃作为平面镜,能够使观察者看到蜡烛A的像的同时,也能看到蜡烛__________。(选填“A”或“B”)
(4)某次实验时,将同一支蜡烛A先后放置在白纸上与平板玻璃距离不同的M、N两点,观测每次蜡烛所成像的高度。该同学探究的问题是:物体通过平面镜所成像的高度与__________是否有关。
3.如图是小枫同学探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的______(选填:“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖直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,说明平面镜成像与物体等大,实验中若将蜡烛A远离玻璃板,看到的像的大小将______(选填:“变大”“不变”或“变小”);
(2)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,但人眼能在A的______(选填:“同侧”或“异侧”)可以看到一个由光的______(选填:“直线传播”或“反射”或“色散”)形成的______(选填:“实”或“虚”)像。
4.小郝利用如图所示的装置探究“平面镜成像特点”:
(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)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像____________,说明像与物的大小相等;若用光屏代替蜡烛B,透过玻璃板观察光屏,将____________(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,说明所成的是虚像。
(3)若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是____________;如图所示,将蜡烛放在A处,小郝从B处观察,可以看到棋子的像在____________。
A.a处 B.b处 C.c处 D.d处
(4)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小郝只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置____________(选填“向右移动”、“向左运动”或“不变”)。
5.如图,是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)将一张白纸放在水平桌面上,将玻璃板与纸面______放置。
(2)蜡烛B与蜡烛A大小相同,目的是为了比较______关系。
(3)实验中,看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像比较______(选填“亮”或“暗”)。移开蜡烛B,将一张纸放在“燃烧”着的蜡烛B上面,发现纸______点燃,这个现象______说明平面镜所成的像是虚像(均填“能”或“不能”)。
(4)移动蜡烛A进行多次实验,目的是______。
6.如图所示是“探究平面镜成像的特点”的实验,如图甲所示。将棋子A放在透明玻璃板的一侧,看到玻璃板后有棋子A的像。
(1)透明玻璃板应________放置在水平桌面上。
(2)选择另一个与棋子A完全相同的棋子B在玻璃板后的坐标纸面上来回移动,直到棋子B移到某一位置时,从不同角度观察,B与A的像完全重合,如图乙,选择完全相同的棋子的原因是_________。
(3)若在棋子B和玻璃板之间竖直放置一张白纸,白纸上_____(选填“能”或“不能”)看到棋子A的像,说明平面镜成的像是______像(选填“实”或“虚”)。
7.如图甲所示,在探究平面镜成像的特点时,坐标纸铺在水平桌面上,将点燃的蜡烛A在玻璃板的一侧
(1)为了确定像A'的位置,拿一支与A相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后的坐标纸面上来回移动,直到蜡烛B与像A'__________,分别记录像与物在坐标纸上对应点的位置。经过多次实验后,记录情况如图乙所示,接下来进行测量;根据“坐标纸”上的信息得出的结论是______________________。
(2)如果蜡烛B比蜡烛A长,发现蜡烛B与像A'不能重合,当我们截取蜡烛B的长度与蜡烛A相等时发现才能完全重合,这说明了_________________________。
(3)为判断所成的像是实像还是虛像,在蜡烛B的位置上放置一张不透明的白纸板,应该______(选填“透过玻璃板”或“直接”)观察纸板。
8.小红利用如图所示的实验器材,探究平面镜成像的特点。其中A、B是两段完全相同的蜡烛,C是平整的白纸E是薄透明玻璃板。小红将白纸铺在水平桌面上,点 燃的蜡烛A放在玻璃板前,观察到玻璃板后有蜡烛A的像A'。
(1)实验中,小红在玻璃板后无论怎样移动蜡烛 B,蜡烛 B 始终不能与蜡烛 A 的像 A'完全重合,造成这种情况的原因可能是_______ ;
(2)调整后,在她将蜡烛 A 向玻璃板移动的过程中,蜡烛的像的大小将______。(选填“变大”、“不变” 或“变小”)像到玻璃板的距离将___。(选填“变大”、“不变” 或“变小”)
9.在研究“平面镜成像特点”的实验中,选取完全相同的蜡烛A和B。如图所示,在竖直的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A。
(1)最好选用______玻璃板(填“薄一点的”或“厚一点的”)进行实验;
(2)选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较______;
(3)实验刚开始时无论怎么移动蜡烛A,所成的像都无法与蜡烛B重合,原因可能是______;
(4)在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是______像(填“实”或“虚”);
(5)根据平面镜成像的特点可判断,身高1.7m的人,站在镜前5m处,他在镜中所成的像到平面镜的距离是______m;当他远离平面镜时,像的大小______(填“变大”“变小”或“不变”)。
10.小明同学欲研究平面镜的成像特点,为此他准备了两支完全相同的蜡烛,一块玻璃板,玻璃板支架,一张纸,一个光屏,一把直尺和火柴,并设计了下列方案。
(1)将光屏放到像的位置,观察光屏上有无像。
(2)将相同的蜡烛放在像的位置,观察像和蜡烛的大小关系。
(3)用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离,小明同学的整个操作过程如图所示。
请回答:
(1)这里的玻璃板相当于______;
(2)步骤二是研究______关系,得到的结论是______;
(3)若他把一只同样大小的未点燃的蜡烛放在玻璃后方的桌面上怎样移动,都不能与像重合,其原因可能是______他经过重新调整后找到像的位置发现像和点燃的蜡烛到玻璃板的距离______;
(4)在步骤三中他将蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛的像______(填“变大”“变小”或“不变”);
(5)在实验中,在竖直的玻璃板前后各放一支蜡烛,对若玻璃板可以看到前面蜡烛在玻璃后所成的像,同时又可以看到放在后面的蜡烛,前者是______形成的像,后者是______形成的像。
11.艾英同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)此实验应在_____(填“较暗”或“较亮”)的环境进行;
(2)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了_____;
(3)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿_____(填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小_____(填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是_____(填“虚”或“实”)像;
(6)为了让右边的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置_____(填“向右移动”、“向左移动”或“不变”);
(7)若在实验中无论怎样移动蜡烛B也无法与蜡烛A的像完全重合,原因可能是_____。
12.新冠肺炎期间,小白在家利用如下器材,探究了“平面镜成像时像与物的关系”。
①厚为2mm的透明玻璃;②厚为5mm的透明玻璃;
③直尺;④光屏;⑤两只相同的蜡烛;⑥火柴。
(1)探究活动中应选用的玻璃板是______(填序号),采用透明玻璃板代替平面镜,目的是______。
(2)如图所示,点燃A蜡烛,在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,证明像与物的大小相等。在寻找蜡烛像的位置时, 眼睛应该在蜡烛______(选填“A”或“B”)这一侧观察。
(3)为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上______(选填“能”或“不能”)接收到像,证明平面镜所成的像是______像。
(4)若玻璃板上端向左倾斜,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会______(选填“偏高”或“偏低”)。
(5)如果在实验中将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像______(选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.便于确定像的位置 2mm A 像与物的大小相等 不能 虚像 变大 不变
【详解】
(1)[1]实验中选用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于确定像的位置,因为玻璃板是透明的,透过玻璃便能确定像的位置。
[2]为了避免玻璃板的两个面都成像对实验的影响,应选择较薄的玻璃的厚度为2mm的玻璃。
(2)[3]要观察A的像与B的关系,需要在玻璃板A侧面观察。
[4]移动B,它可与A的像完全重合,这说明像与物体的大小相等。
(3)[5][6]在蜡烛B的位置放一光屏,在光屏上不能找到烛焰的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[7][8]某同学远离镜子时,镜中的他,即同学的像,到镜子的距离会变大。而此同学的大小不变,则其像的大小也不变。
2.前面 完全重合 B 物体到镜面的距离(物距)
【详解】
(1)[1]把蜡烛A放在平板玻璃的前面,应在平板玻璃前面观察蜡烛A经平板玻璃所成的像。
(2)[2]另外拿一支相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合,可以判断物像大小相等。
(3)[3]用薄透明平板玻璃作为平面镜,能够看到蜡烛A的像的同时,也能看到蜡烛B。
(4)[4]该同学改变蜡烛到平面镜的距离,观察每次像的高度,探究的是平面镜成像高度与物体到平面镜距离的关系。
3.不点燃 不变 同侧 反射 虚
【详解】
(1)[1]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,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B不需要点燃。
[2]平面镜成像与物体始终等大,所以若将蜡烛A远离玻璃板,看到的像的大小将不变。
(2)[3][4][5]平面镜成的像是由于反射光线的反向延长线会聚而成的,像点没有实际光线到达,所以在A的同侧可以看到一个由光的反射形成的虚像。
4.确定像的位置和大小 完全重合 不能 便于探究像和物与平面镜的位置关系。 B 不变
【详解】
(1)[1]因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时还可以透过玻璃清楚的看到放在后面的B蜡烛,便于确定像的位置和大小。
(2)[2]在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,这个实验现象说明像与物的大小相等。
[3]平面镜成虚像,而光屏不能承接虚像,所以若用光屏代替蜡烛B,在玻璃板后面观察光屏,将不能观察到蜡烛A的像,说明所成的是虚像。
(3)[4]若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是:能更清楚的看出像和物相对于平面镜的位置,便于探究像和物与平面镜的位置关系。
[5]如图所示,将蜡烛放在A处,小郝从B处观察,根据平面镜成像时像和物关于镜面对称,b处与A关于镜面对称,因此可以看到棋子的像在b处,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(4)[6]为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小郝只将玻璃板向右平移,平面镜所在的平面位置没变,根据平面镜成像时像和物关于镜面对称,则蜡烛像的位置不变。
5.垂直 物像大小 暗 不能 能 寻找普遍规律,减少实验的偶然性
【详解】
(1)[1]实验时,玻璃板要与纸面垂直放置,如果玻璃板与纸面不垂直,根据平面镜所成的像和物体关于平面镜对称可知,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以有可能找不到像。
(2)[2]实验中,实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,不需要点燃,然后将不点燃的蜡烛放在玻璃板的后面来回移动,直到看上去跟前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系。
(3)[3]玻璃有两个表面,前表面直接反射,较亮,所以其中距离观察者较近的像较亮,有一部分光线,色散进入玻璃板内,其中一部分通过另一个面色散,进入空气,还有一部分被另一个面反射后又通过玻璃板色散进入人的眼睛,此时便看到了离观察者较远的像,所以此像离观察者较远,且亮度较暗。
[4][5]平面镜所成的像是虚像,不是实际光线会聚的,实验时将一张纸放在“燃烧”着的蜡烛B上面,发现纸不能点燃,这个现象能说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[6]一次实验得出的结论不具有普遍性,应采取同样的实验方案多做几次实验,目的是寻找普遍规律,减少实验的偶然性。
6.垂直 便于比较像与物的大小关系 不能 虚
【详解】
(1)[1]玻璃板应竖直放置在水平桌面上,若玻璃板没有竖直放置,前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了。
(2)[2]实验中的两棋子要求大小相同,这是为了比较像与物的大小关系。
(3)[3][4]在棋子B和玻璃板之间竖直放置一张白纸,白纸上不能承接到像,实像可以在光屏上呈现,虚像不能呈现在光屏上,平面镜成虚像。
7.完全重合 物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等 像与物的大小相等 直接
【分析】
(1)从实验的过程和目的分析即可,即验证平面镜成像的特点的角度分析;
(2)透明的玻璃板能在观察到A蜡烛像的同时、也能观察到蜡烛B能否与A的像完全重合,同时解决了位置和大小两个问题;
(3)平面镜成像的实质是光的反射现象;平面镜所成的像是与物体等大的虚像。
【详解】
(1)[1]为了确定像A′的位置,拿一支与A相同的、未点燃的蜡烛B在玻璃板后的坐标纸面上来回移动,直到蜡烛B与像A′完全重合,即说明物像大小相等;分别记录像与物在坐标纸上对应的位置,经过多次实验后,记录情况如图乙所示,接下来,同学在坐标纸上的操作应该是分别测量像与物到平面镜的距离。
[2]分析数据,通过归纳处理即可得出如下结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等。
(2)[3]实验中,将蜡烛B(与A等长)放置在蜡烛A的像的位置,并使蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。
(3)[4]因为平面镜成的像是光的反射,而不是光线的真实到达,而是反射光线的反向延长线的交点,所以在玻璃板与蜡烛B之间放上不透明的白板,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像;此时不能看到的是蜡烛B。
8.玻璃板和水平实验桌面不垂直 不变 变小
【详解】
(1)[1]实验时玻璃板要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
(2)[2] [3]平面镜成像中像的大小取决于物体本身的大小,与距离平面镜的远近无关,所以如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动,那么像的大小将不会改变,像到平面镜距离等于物体到平面镜的距离,蜡烛向靠近镜面,蜡烛与镜面距离变小,那么像与物体的距离也会变小。
9.薄一点的 像与物大小关系 玻璃板没有垂直纸面 虚 5 不变
【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]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,所以两只蜡烛等大是为了比较像与物大小关系用的。
(3)[3]实验时,在桌面上无论怎样移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合,其原因可能是玻璃板与桌面不垂直,这样像与物体不在同一水平面上,所以无法重合。
(4)[4]因为光屏只能接收实像,不能接受虚像,光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像,所以说明平面镜成的像是虚像。
(5)[5][6]由平面镜成的像特点可知,平面镜成的像与物体等大,像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,所以人离镜5m,像离镜也应是5m;又因为不论物离镜远还是近,像与物大小都相同,当人远离镜子时,像的大小是不变的。
10.平面镜 像与物的大小关系 像与物的大小相等 玻璃板与桌面不垂直 相等 不变 光的反射 光的色散
【详解】
(1)[1]因为平面镜不透明,无法找到像的位置,所以用玻璃板代替平面镜做实验。而玻璃板是透明的,便于找到像的位置。
(2)[2][3]将相同的蜡烛放在像的位置,研究像与物的大小关系,观察像时,会发现玻璃板后面的蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,所以像与物体的大小相等。
(3)[4]实验时平面镜必须要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合,因此操作中小明在桌面上无论怎样调整后方的蜡烛,都不能与像重合,其原因可能是玻璃板没有竖直放置。
[5]在玻璃板的另一侧他经过调整后,找到了像的位置,通过测量像到玻璃板的距离和点燃的蜡烛到玻璃板的距离,分析数据可知像与物体到玻璃板的距离相等。
(4)[6]因为平面镜成的像是与物体等大的虚像,因此不管蜡烛是面镜还是远离平面镜,像的大小不变。
(5)[7][8]平面镜成像的原理是光的反射,反射光线的反向延长线相交形成虚像,因为不是实际光线。光线通过透明玻璃板是从一种介质斜射入另一种介质会发生色散,所以对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛。则前者是光的反射形成的像,后者是光的色散形成的像。
11.较暗 便于确定像的位置 未点燃 不变 虚 不变 玻璃板与桌面不垂直
【详解】
(1)[1]平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰。此实验应在较暗环境进行。
(2)[2]在探究“平面镜成像的特点”实验中,使用透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,并且能够成像,这样便于确定像的位置。
(3)[3]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合。
(4)[4]当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的大小不变,由平面镜成像特点可知,蜡烛A的像大小不变。
(5)[5]实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,当移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
(6)[6]为了让右边的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,在向右移动的过程中,由于物像到平面镜的距离相等,所以蜡烛像的位置不变。
(7)[7]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,则原因玻璃板没有竖直放置。
12.① 方便确定像的位置 A 不能 虚像 偏高 不动
【详解】
(1)[1]由于采用很薄的玻璃板,使两个反射面成的像几乎重合,使实验简单化,所以,探究活动中应选用的玻璃板是2mm的。
[2]用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
(2)[3]实验中,应点燃A蜡烛,在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与重合为止,证明像与物的大小相同。在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧观察。
(3)[4][5]为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上不能承接到像,证明平面镜所成的像是虚像。
(4)[6]由平面镜的成像特点知道,像物关于镜面对称,所以,玻璃板上端向左倾斜时,蜡烛A在玻璃板中成像的位置会偏高。
(5)[7]因为平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直,所以将玻璃板竖直向上移动一段距离时,蜡烛的像的位置会保持不变。
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