4.3 平面镜成像 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)如图所示,用完全相同的两支蜡烛和一块玻璃板探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是( )
A.尽量选用较厚的玻璃板做实验
B.越明亮的教室中做实验效果越好
C.为了成像清晰,应将两支蜡烛都点燃
D.玻璃板没有竖直放置时,蜡烛的像仍然与蜡烛等大
2.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)人在平面镜中像的大小取决于( )
A.平面镜的大小 B.人本身的大小
C.平面镜放置的高低 D.人到平面镜的距离
3.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)小明从平面镜里看到对电子钟示数的图像如图,这时的实际时刻是( )
A.21:10 B.10:21 C.10:51 D.12:01
4.(2022秋·湖北十堰·八年级统考期末)如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图,下列能改变玩具鸟成像位置的是( )
A.竖直上移玩具鸟 B.竖直下移平面镜
C.改变平面镜大小 D.像与镜间放一小木板
5.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)小伟家里有一面大平面镜,可以从镜中看见自己一个完整的像,但他一不小心将镜子打碎了,懊恼的小伟捡起一块碎镜子照自己,那么此时小伟的像( )
A.不能在镜中成像 B.能成像,但不是完整
C.能成一个完整的像,大小比原来像小些 D.能成一个完整的像,大小跟原来像一样
二、填空题
6.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)检查视力的时候要求被测者小红与视力表保持在5 m的距离,但由于室内空间有限,所以采取了如图方式进行测试。若小红背离视力表0.6 m,那么平面镜应放在距视力表 m的地方;如果将平面镜与视力表互换位置,小红转过身来进行测试, (选填“能”或“不能”)满足5m的距离要求。
7.(2022秋·湖北咸宁·八年级统考期末)如图所示,身高为1.6m的某中学生,站在竖直放置的平面镜前5m处,他在镜中成的是 (选填“实”或“虚”)像,若他向平面镜靠近2m,镜中的像与他相距 m,此时他在平面镜中的像的身高 (选填“变小”、“变大”或“不变”);保持中学生位置不变,将平面镜向右移动1m,则镜中的像相对于人运动了 m。
8.(2022秋·湖北十堰·八年级统考期末)如图所示,身高1.8m的小明站在平面镜前1.5m处,镜中的像与他相距 m,若他向镜面靠近0.5m,则镜中的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),像与平面镜相距 m。
9.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)古诗词是我国的文化瑰宝,很多诗句里蕴含着物理知识;
(1)李白的诗句“谁家玉笛暗飞声,散入春风满洛城”中,笛声是空气 产生的,李白是根据 判断声音是笛子发出的;
(2)白居易的《琵琶行》中的:“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”,弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的 。“小弦切切如私语”是指声音的 小(均选填“音调”“响度”或“音色”);
(3)张志和《渔歌子》中“西塞山前白鹭飞,桃花流水鳜鱼肥”,如图是白鹭在如镜的水面上飞行的情形。水中的“白鹭”是由光的 形成的 (选填“实”或“虚”)像。若水深3m,当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面 m。
10.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)寒冷的清晨,小明父亲开车送他上学,途中突然发现汽车的前窗玻璃蒙上一层雾气,以致前方道路看不太清楚。小明正担心行车安全时,只见爸爸打开空调开关,对着前窗玻璃吹暖风,不一会儿玻璃上的雾气就消失了。
(1)前窗玻璃上的雾气出现在玻璃的 (选填“内侧”、“外侧”)。后来打开空调,玻璃上雾气消失了,该过程的物态变化名称是 ;
(2)小明看到街头路口安装有如图所示的反光镜,这种反光镜的实质是 (选填“平面镜”、“凸面镜”、“凹面镜”、“凸透镜”或“凹透镜”),它的作用是 。
11.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)除了平面镜外,生活中也常见到凸面镜和凹面镜,它们统称 。凸面镜和凹面镜在实际中有很多应用。例如,汽车的后视镜就是 ,利用它能 。汽车前灯的反光装置则相当于 。
三、作图题
12.(2022秋·湖北黄冈·八年级统考期末)如图,物体AB放在平面镜MN前,请画出AB在平面镜MN中的像A′B′。保留作图痕迹。
13.(2022秋·湖北宜昌·八年级统考期末)如图甲为探究平面镜成像的特点的实验,M为玻璃板。实验中,平面镜后面并没有点燃的蜡烛,但是,我们却看到平面镜后面好像有烛焰,这是为什么?图乙的作图解释了平面镜成像的原因,请你在图乙中画出点S在平面镜所成的像S',并大致画出蜡烛完整的像。
14.(2022秋·湖北恩施·八年级统考期末)如图所示,AB、CD是发光点S发出的光线经平面镜反射后的两条光线,在图中画出发光点S的位置。
15.(2022秋·湖北孝感·八年级统考期末)如图所示,点光源S发出的那一条光线经平面镜反射后经过A点,画出入射光线和反射光线。
16.(2022秋·湖北十堰·八年级统考期末)如图甲是小明在天河景区拍摄的鹊桥照片。图乙是其简化图,P点为站在岸边小明的眼睛位置,a是鹊桥的顶点。请画出:
(1)人眼看到a点的光路;
(2)画出a点在水中的像b进入人眼的光路图。
四、实验题
17.(2022秋·湖北襄阳·八年级统考期末)如图所示,是某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验装置。请你运用所学知识完成下面的问题。
(1)M是一块 (选填序号A.平面镜 B.较薄平板玻璃 C.较厚平板玻璃);
(2)直尺的作用是为了比较物距与 的关系;
(3)两段等长的蜡烛是为了比较物与像的 关系;
(4)实验时,点亮蜡烛A且慢慢靠近M时,观察到蜡烛像的大小 (选填“变小”、“变大”或“不变”)。若在M靠B蜡烛面立放一张黑纸,在黑纸上 (选填“仍能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
18.(2022秋·湖北随州·八年级统考期末)如图所示,是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替镜子,目的是 ;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,为了判断像的虚实,若在像的位置放上一光屏,眼睛应该在玻璃板 (选填“前”或“后”)面观察;
(3)实验时若玻璃板没有竖直放置,与桌面的夹角为80°,则蜡烛A的像与蜡烛A所成的角度为 度。
19.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)小明利用如图甲所示的实验器材探究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板垂直立在白纸上,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同,但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动蜡烛A,多做几次实验。
(1)在实验中用透明的玻璃板代替平面镜,目的是便于 ;实验时选择两支外形相同的蜡烛目的是 ;
(2)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和对应像的位置连接起来,如图乙所示,发现像与物到平面镜的距离 ,且它们的连线与镜面垂直;
(3)小明思考如果想使实验成像更清晰,可以有以下方法:
①可以在 (选填“像”或“物”)一侧铺上黑纸;
②选用镀膜玻璃,膜要镀在靠近 (选填“蜡烛A”或“蜡烛B”)一侧。
20.(2022秋·湖北恩施·八年级统考期末)小强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、透明玻璃板一块、茶色玻璃板一块、白纸一张(如图甲所示);在竖立的玻璃板前面A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面A'处出现蜡烛的像。
(1)小强拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到A'处时,可以看到它跟像完全重合;这里应用了 (选填“等效替代法”“控制变量法”或“分类比较法”)的物理方法,这样做方便确定像的 ;这一实验现象可以说明平面镜所成像的大小与原物体的大小 ;
(2)小强发现用光屏去承接蜡烛在A'点的像,像怎么也无法成在光屏上,这一实验说明平面镜所成的像是 像(选填“实”“虚”或“假的”);
(3)若不用刻度尺量A点到平面镜的距离和成像点到平面镜的距离,而是再改变A蜡烛的位置,对应在后方找到成像点B'和C',如图乙、丙所示,然后通过将白纸沿镜面所处直线对折,观察 ,可以得出“像物等距”的实验结论;
(4)小明说:物体在平面镜里所成像大小会随物体远离镜面而变小;你认为对吗?请说明一种验证正确观点的办法: 。
21.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)小明用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)为了便于观察,该实验最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,实验时,她应该在玻璃板 (选填“a”或“b”)侧观察蜡烛的像;
(2)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,说明平面镜所成的像与物体 ,这种研究方法叫 法;
(3)若玻璃板上端向左倾斜(如图乙),蜡烛a在玻璃板中成像的位置会偏 (选填“高”或“低”)。
(4)小明把手机调为时钟状态,通过平面镜看到镜中手机显示时刻如图丙左上,根据像的情况可知当时的实际时刻是 (选填“6∶47”或“1∶27”)。
22.(2022秋·湖北黄石·八年级统考期末)小明在探究“平面镜成像的特点”实验中,装置如图1所示。
(1)为了更好的完成实验,最好选用 (选填:A.无色、B.茶色)玻璃板,玻璃板应 放置在水平桌面上,可用三角板来检验;
(2)在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B放到A像的位置,发现它们完全重合,说明 ;
(3)确定出蜡烛A所成像的位置后,在像的位置上放一块不透光的木板,只改变木板与玻璃板的距离, (选填:A.影响、B.不影响)玻璃板所成的像;
(4)将棋子A置于玻璃板前方,观察到A的两个像,在玻璃板后方放置棋子B,使之与棋子A较亮的像重合。在白纸上记下棋子A和B的位置,如图2所示,此时物到镜面的距离为 ,像到镜面的距离为 (以上两空均选填:A.AC、B.AD、C.BD、D.BC)。可沿 方向(选填:A.MN、B.PQ)移动棋子A多次实验,寻找普遍规律。
23.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)小红同学为了探究平面镜成像的特点,所用的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、两支相同的蜡烛A和蜡烛B、白纸、火柴和刻度尺,实验装置如图甲所示。
(1)选用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃板不仅能成像,还能 的优点;
(2)在白纸上画一条直线,将玻璃板立在白纸上,使其 (选填“有膜”或“无膜”)那一面的下边线与直线重合;
(3)实验时为了确定点燃蜡烛A的像的位置,在 (选填“A”或“B”)侧观察,同时移动未点燃蜡烛B使其和A的像重合,这种确定像与物大小关系的方法是 (选填“控制变量法”、“等效替代法”);
(4)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小红同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”、“不变”);
(5)在白纸上沿蜡烛A和B的底部边缘画圆圈,记录在白纸上,再测出的蜡烛A圆圈的右侧到直线的距离即物距u=2.38cm,如图乙是蜡烛A的像B的圆圈所在位置,则像距v= cm。
24.(2022秋·湖北咸宁·八年级统考期末)如图所示,实验室常用蜡烛完成以下光学实验。
(1)如图甲所示,小孔成的像是倒立的 像,成像的原理是 ;
(2)利用如图乙装置探究“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;
a.把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像;
b.如图丙是小王某次测量蜡烛A到玻璃板的距离L为 cm;将蜡烛靠近玻璃板0.50cm后,像到蜡烛A的距离为 cm;
c.若将玻璃板向左倾斜,如图丁所示,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“①”或“②”)处。
25.(2022秋·湖北荆门·八年级统考期末)小明利用如图所示装置,进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)该实验通常采用透明平板玻璃代替平面镜,这样便于确定 。实验中选择两个完全相同的蜡烛A和B,是为了比较 ;
(2)为了方便观察,本实验应在较 的环境中进行。为了能得到有效的实验结论,应选用较 的平板玻璃做实验。
26.(2022秋·湖北咸宁·八年级统考期末)同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)如图甲所示,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,如用一张纸板挡在玻璃板后面,她在图甲所示位置观察 (填“仍然能”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明平面镜所成的像是由于光的 (填“直线传播”或“反射”)形成的 (填“虚”或“实”)像;
(2)撤去纸板,小华又拿另一支大小相同的蜡烛B放到玻璃板后像的位置,发现它跟像A′完全重合,由此可知平面镜成 (填“等大”或“放大”)的像,记录物和像的位置A、A'。经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知,像与物到镜面的距离 ;
(3)小明又把平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF 地立在平面镜上,如图丙所示,在纸板ENF上同时呈现入射光线和反射光线;把纸板NOF向前折或向后折,如图丁所示,在纸板上不能看到反射光线,说明 。此时反射光 (选填“依然存在”或“不存在”)。
27.(2022秋·湖北武汉·八年级统考期末)为了探究平面镜成像特点,小明在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一块玻璃板,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放在玻璃板后面,如图甲所示。
(1)实验中使用玻璃板代替平面镜的好处是 ;
(2)小明应该尽量选用 (选填“厚”或“薄”)玻璃板;
(3)实验中使用了两支外形相同的蜡烛A与B,主要目的是 ;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)改变蜡烛A的位置进行多次实验,目的是 ;
(6)若将蜡烛A放在如图乙所示的位置,蜡烛A (选填“能”或“不能”)在玻璃板中成像。
(7)若玻璃板没有竖直放置,如图丙所示。请画出烛焰上的S点在玻璃板中的像 (保留作图痕迹)。
28.(2022秋·湖北荆州·八年级统考期末)小明用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)他应选取两支外形 (选填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验;
(2)小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ;
(3)在玻璃板后放一光屏,无论怎样移动光屏,都不能接收到蜡烛的像,说明 ;
(4)实验过程中,小明仔细观察,发现蜡烛的像有重影,请你帮小明分析产生这一现象的原因是 。
参考答案:
1.D
【详解】A.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,故A错误;
B.蜡烛是点燃的,所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像,能保证实验效果,故B错误;
C.为了成像清晰,实验时可以用手电筒对着蜡烛照,但不能将两支蜡烛都点燃。若都点燃,使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,故C错误;
D.玻璃板没有竖直放置时,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合,但蜡烛的像与蜡烛是等大的,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.小的平面镜也可以成大物体的完整的像,不会因为镜子的大小影响到像的大小;故A错误;
B.根据平面镜成像的特点,像与物大小相同,像的大小取决于物的大小,故B正确;
C.平面镜的高低也不会影响像的大小;故C错误;
D.物到镜的距离近,人们感觉像大,但真实的像的大小不变,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】根据镜面对称的性质,题中所显示的时刻与10:51成轴对称,所以此时实际时刻为10:51。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.A
【详解】A.竖直上移玩具鸟,成像位置相对原成像位置发生变化,故A符合题意;
B.竖直下移平面镜,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故B不符合题意;
C.改变平面镜大小,玩具鸟成像位置相对原成像位置不发生变化,故C不符合题意。
D.像与镜间放一木板,成像位置相对原成像位置不发生变化,故D不符合题意。
故选A。
5.D
【详解】由平面镜成像特点可知,像的大小只与物体本身大小有关,与平面镜的大小无关,所以不小心将镜子打碎了,小伟捡起一块碎镜子照自己,那么此时仍能成完整的像,大小跟原来的像一样,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
6. 2.8 不能
【详解】[1]由题意可知,小红背离视力表0.6 m,检查视力的时候要求被测者小红与视力表保持在5m的距离,根据像物到平面镜的距离相等,设人到平面镜的距离为s,则有
解得,则视力表距离平面镜为
[2]如果将平面镜与视力表互换位置,小红转过身来进行测试,则小红与平面镜的距离为0.6m,而视力表的像与平面镜的距离还是2.8m,则小红与视力表像的距离为
不足5m了,因此不能满足要求。
7. 虚 6 不变 2
【详解】[1]平面镜所成的像不能呈现在光屏上,是虚像。
[2]依题意得,若他向平面镜靠近2m,他与平面镜的距离为
平面镜成像中,像距等于物距,所以像与平面镜的距离也为3m,镜中的像与他相距
[3]像与物体大小相等,物体大小不变,像大小不变。
[4]由图可知,保持中学生位置不变,将平面镜向右移动1m,则人距离平面镜增加1m,像距离平面镜也增加1m,则镜中的像相对于人运动了
1m+1m=2m
8. 3 不变 1
【详解】[1][2][3]人到平面镜的距离是1.5m,根据物和像到平面镜的距离相等,所以人的像到平面镜的距离也是1.5m,所以这个同学和他的像之间的距离是3m;若他向镜面靠近0.5m,此时物距为1m,则像距也为1m;人在平面镜中成像大小和人的大小有关,跟人到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以人面镜时,他的像的大小不变。
9. 振动 音色 音调 响度 反射 虚 5
【详解】(1)[1]笛声是由管内空气柱的振动产生的。
[2]不同发声体发出声音的音色不同,诗人听出这是笛声,主要依据的是声音的音色不同。
(2)[3]弦发声部位的粗细、长短、松紧等对弦发声的音调产生影响。弹琴之前“转轴”是为了改变弦的松紧程度,从而改变弦发声的音调。
[4]声音的大小是指响度,故私语是指声音的响度小。
(3)[5][6]水中的“白鹭”属于倒影,属于平面镜成像,所以是由于光的反射所成虚像。
[7]根据平面镜成像特点知,物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等。当白鹭距离水面5m时,它的像距离水面5m。
10. 内侧 汽化 凸面镜 扩大视野
【详解】(1)[1]寒冷的天气,车玻璃的温度较低,车内的水蒸气遇到冷的玻璃,发生液化形成小水滴,附着在玻璃的内表面。
[2]打开空调开关,对着玻璃吹暖风,玻璃上的小水滴会汽化为水蒸气。
(2)[3][4]安装反光镜,它对光线具有发散作用,能够增大视野,此镜子是凸面镜。
11. 面镜 凸面镜 扩大视野范围 凹面镜
【详解】[1]面镜包括平面镜、凸面镜以及凹面镜。
[2][3]为了扩大视野范围,汽车的后视镜是利用有发散作用的凸面镜。
[4]汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,它能将灯泡发出的光线接近于平行光射出。
12.
【详解】根据平面镜成像的特点,先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′,连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像,注意辅助线和像用虚线表示,如图所示:
13.
【详解】反向延长三条反射光线,其交点为S在平面镜所成的像S';分别作出点A、B、C、D关于平面镜的对称点A′、B′、C′、D′,用虚线连接A′、B′、C′、D′即可大致画出蜡烛完整的像,如图所示:
14.
【详解】先将两条反射光线AB、CD反向延长交于一点S′,通过平面镜作出S′的对称点S,即为发光点的位置,并连接SA、SC画出入射光线,如图所示:
15.
【详解】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S′A与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,连接AO即为反射光线,如图所示:
16.(1) ;(2)
【详解】(1)人眼看到a点是因为a点反射的光线进入了人眼,故连接aP,光线由a射向P。如图所示
(2)根据平面镜成像规律可知,过镜面作出点a的对称点b,即为鹊桥顶点在平面镜中的像,连接Pb与水面交于O点,O即为入射点,连接aO就得到入射光线,OP即为反射光线。如图所示
17. B 像距 大小 不变 不能
【详解】(1)[1]为了便于确定像的位置,应选择较薄的平玻璃板来代替镜面。
(2)[2]为了比较像和物体到镜面的距离关系,实验中要用到直尺。
(3)[3]为了确定像和物体的大小关系,采用两个完全相同的蜡烛。
(4)[4]平面镜成的像和物体大小相等,点亮蜡烛A且慢慢靠近M时,蜡烛像的大小不变。
[5]平面镜成像的原理是光的反射,若在M后面挡一张黑纸,通过M仍能看到蜡烛A的像,由于平面镜成的是虚像,所以在黑纸不能成像。
18. 确定像的位置 后 20
【详解】(1)[1]实验中用透明的玻璃板代替平面镜,同时能看到成像物体的像和镜后和像对比的物体,便于确定像的位置。
(2)[2]在像的位置放上一光屏,判断像的虚实,眼睛应该在玻璃板后面观察,即在后面如果能找到像就是实像,若找不到就是虚像。
(3)[3]平面镜成像特点像与物关于平面镜对称,如下图可知:蜡烛A的像与蜡烛A所成的角度为
19. 确定像的位置 便于比较像和物的大小关系 相等 像 蜡烛A
【详解】(1)[1][2]用透明的玻璃板代替平面镜,便于透过玻璃板观察替代像的蜡烛B,确定像的位置;实验时选择两支外形相同的蜡烛目的是便于确定像和物体的大小关系,若像与替代像的蜡烛B能够完全重合,则说明像与物体等大。
(2)[3]由图乙可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相同。
(3)[4][5]因平面镜成像是由光的反射形成的,为避免玻璃板后面的光干扰,可以在像的那一侧铺上黑纸;用一面镀了膜的玻璃板做实验,镀膜的一面玻璃板反射能力比较强,成像比较清晰,故需要镀膜要靠近蜡烛A一侧。
20. 等效替代法 位置和大小 相等 虚 物点和对应的像点重合 不断改变前边蜡烛的位置,再拿一只完全相同的蜡烛在玻璃板寻找前面蜡烛的像,观察是否完全重合
【详解】(1)[1][2][3]实验中用到等效法,采用一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到A'处时,可以看到它跟像完全重合,进行确定像的位置和大小。像与像比较的蜡烛重合,说明像与像比较的蜡烛大小相等,而与像比较的蜡烛和成像的蜡烛大小相等说明,蜡烛的像与成像的蜡烛大小相等,说明平面镜所成像的大小与原物体的大小相等。
(2)[4]实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。用光屏去承接蜡烛在A'点的像,像怎么也无法成在光屏上,这一实验说明平面镜所成的像是虚像。
(3)[5]实验中将白纸沿镜面所处直线对折,观察到物点和对应的像点重合,说明像距等于物距。
(4)[6]实验中为了证明像与物体大小相等,可以不断改变前边蜡烛的位置,再拿一只完全相同的蜡烛在玻璃板寻找前面蜡烛的像,观察是否完全重合,若不同位置的像都与蜡烛重合,说明不同位置的像大小不变。
21. 较暗 a 大小相等 等效替代 高 6∶47
【详解】(1)[1]实验环境应选放在较暗的地方,这样增加烛焰、像与环境的对比度,使观察效果更明显。
[2]由于平面镜成像的原理是光的反射,所以实验时,小组成员应在a侧观察蜡烛经玻璃板所成的像。
(2)[3][4]选用两个完全相同的蜡烛,当蜡烛b与蜡烛a的像完全重合时,说明蜡烛a的像和蜡烛a大小相等,这种研究方法叫等效替代法;
(3)[5]由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知,玻璃板上端向左倾斜,蜡烛a在玻璃板中成像的位置会偏高。
(4)[6]根据平面镜成像规律可知,从平面镜中看到墙上的时钟和正常使用的时钟本身是左右对调的,所以墙上的时钟时针在6、7之间,分针指在9、10之间,所以当前的实际时间应为6∶47。
22. B 垂直 平面镜所成的像与物体大小相等 不影响 A D B
【详解】(1)[1]为了使实验更好地完成,应选用茶色透明玻璃,因为这样玻璃成的像比较清晰。
[2]如果玻璃板不垂直于水平桌面,后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上,怎样操作都不会重合的,也就无法比较像与物的大小关系,因此玻璃板应垂直放置在水平桌面上。
(2)[3]点燃蜡烛A在玻璃板一侧,未点燃的蜡烛B在另一侧移动直到与A像的位置,发现它们能完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)[4]由于平面镜成像的原理是光的反射,所以将一块不透光的木板放在像的位置上,只改变木板与玻璃板的距离,对玻璃板所成的像不影响,A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(4)[5]物到镜面的距离叫做物距,由“在玻璃板后方放置棋子B,使之与棋子A较亮的像重合”可知,玻璃板的反射面是C面,由图可知,因此棋子A到镜面的距离为AC,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
[6]像到镜面的距离叫做像距,由图可知,因此像到镜面的距离为BC,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
[7]为了寻找普遍规律,应改变物距多次实验,沿MN方向移动棋子A时,棋子A到镜面的距离不变,沿PQ方向移动棋子A时,棋子A到镜面的距离改变,因此沿PQ方向移动棋子A多次实验,寻找普遍规律,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
23. 透光(看到玻璃板后面的物体) 有膜 A 等效替代法 不变 2.50
【详解】(1)[1]使用透明玻璃板是采用其透光的优点,使眼睛在蜡烛A一侧能看到蜡烛A的像,同时还能看到代替蜡烛A的另一个蜡烛B,便于确定像的位置,便于比较物像大小关系。
(2)[2]由题意可知,玻璃板有膜的那一面,反射的光线多,所成的像更清晰,没有膜的玻璃面,反射的光线少,所成的像不够清晰,那么实验时,以较清晰的像,为判断标准,而物距、像距,分别是蜡烛A、蜡烛A的像,到所画的那一条直线的距离;假设选择无膜那一面的下边线与直线重合,无论玻璃板有膜的那一面,面向小红,还是背向小红,物距会大于像距,或者物距小于像距,物距不会等于像距,这种选择不符合平面镜成像规律,假设不成立,不能选择无膜那一面;假设选择有膜那一面的下边线与直线重合,无论玻璃板有膜的那一面,面向小红,还是背向小红,物距都会等于像距,这种选择符合平面镜成像规律,假设成立;综上所述,应该使其有膜那一面的下边线与直线重合。
(3)[3][4]在玻璃板前放置蜡烛A,将完全相同的蜡烛B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的A侧观察,直至未点燃蜡烛B与A的像完全重合,这样做的目的既确定了像的位置又验证了物像大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(4)[5]由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,蜡烛A的位置不变,所以小红同学只将玻璃板向右平移,玻璃板还是在原来的直线上,蜡烛像的位置是不变的。
(5)[6]由题意可知,物距是的蜡烛A圆圈的右侧到直线的距离,根据平面镜的成像规律,像与物关于镜面对称,那么像距应为像B的左端到直线的距离,刻度尺一个大格间有十个小格,所以分度值是1mm,像B的左端对准的是刻度尺2cm刻度与3cm刻度中间的线,故像距为2.50cm。
24. 实 光的直线传播 虚 3.50 6.00 ②
【详解】(1)[1][2]光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播,光的直线传播形成了很多现象,小孔成像的原理就是光的直线传播,且成的像是倒立的实像。
(2)[3]把光屏放在玻璃板后,无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(3)[4]由图知道,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是
0.1cm=1mm
即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0刻度线对齐,右侧与3.5cm对齐,估读为3.50cm。
[5]将蜡烛靠近玻璃板0.50cm后,蜡烛到玻璃板的距离为
3.50cm﹣0.50cm=3.00cm
像到蜡烛A的距离为
3.00cm+3.00cm=6.00cm
[6]作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点(如下图),由此可知,在实验中如果把平板玻璃向左倾斜(如图丙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处。
25. 像的位置 像的大小 暗 薄
【详解】(1)[1]用透明平板玻璃代替平面镜,实验过程中不但可以看到蜡烛A的像,还可以看到另一侧移动的蜡烛B是否和蜡烛A的像重合,这样便于确定像的位置。
[2]选择两个完全相同的蜡烛A和B,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,就可以得出蜡烛A所成的像和蜡烛A等大,因此选择两个完全相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的大小关系。
(2)[3]为了方便观察,本实验应在较暗的环境中进行,若环境太亮,透过玻璃的光太多,就会使像不够清晰。
[4]若玻璃板太厚,蜡烛A会在玻璃板的前后表面各成一个像,出现重影,不好确定像的精确位置,故应选用薄玻璃板做实验。
26. 仍然能 反射 虚 等大 相等 竖直 入射光线、反射光线和法线在同一平面内 依然存在
【详解】(1)[1][2][3]因为平面镜所成的像是由于光的反射形成的虚像,所以小华用一张纸板挡在玻璃板后面,她在图甲所示位置仍然能看到蜡烛的像。
(2)[4]利用等效替代法拿一个与原来蜡烛大小相同的蜡烛代替原蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,说明平面镜所成的像与物体等大。
[5]如图乙所示,每一次实验时物体到镜面的距离是几个格,它所成的像到镜面的距离也是几个格,由此可知,像与物到镜面的距离相等。
(3)[6]因为法线在纸板上,所以只有把纸板ENF竖直地立在平面镜上时法线与镜面垂直,入射光沿纸板照射时反射光线才能出现在纸板上,否则我们在纸板上看不到反射光线;
[7][8]由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内,当把半面纸板NOF向前折或向后折,使得两块纸板不在同一平面上,则在纸板NOF上就无法呈现出反射光线了,但是反射光是依然存在的。
27. 便于确定像的位置 薄 便于比较像与物的大小 不变 得到普遍性规律 能
【详解】(1)[1]平面镜不能透光,只能反射光,不能确定出像的位置,玻璃板不但反射光成像,还能透光,既能看到蜡烛A的像,也能看到蜡烛B,便于确定像的位置。
(2)[2]玻璃板越薄,两个反射面所成的像距离越近,这样可以更准确地确定像的位置,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断,尽量选用薄玻璃板。
(3)[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,所以两支蜡烛等长是为了便于比较像与物的大小关系。
(4)[4]平面镜所成的像和物大小相等,当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的大小不变,像的大小不变。
(5)[5]一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,避免实验现象的偶然性,才能保证结论的正确,实验中应该改变蜡烛A的位置进行多次实验。
(6)[6]将蜡烛A放在如图乙所示的位置,平面镜成像的原理是光的反射,蜡烛A发出的光经平面镜反射能在玻璃板中成像。
(7)[7]作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点,可知在实验中如果把平板玻璃向右倾斜(如图丙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的S′处,如图所示:
28. 相同 便于确定像的位置 平面镜成的像是虚像 见解析
【详解】(1)[1]实验时选择两个相同的蜡烛,便于比较像和物大小关系。
(2)[2]实验时用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于找到蜡烛A的像的位置。
(3)[3]光屏只能成实像,不能成虚像,移开蜡烛B,并在其所在位置放一个光屏,则光屏上不能接收A的像,这说明平面镜成的像是虚像。
(4)[4]实验中,发现玻璃板后出现两个蜡烛A的像,其原因是她选用的玻璃板太厚,两个玻璃面都反射光形两个像。