4.3平面镜成像 举一反三 学案(含答案)2025-2026学年初中物理人教版(2024)八年级上册

文档属性

名称 4.3平面镜成像 举一反三 学案(含答案)2025-2026学年初中物理人教版(2024)八年级上册
格式 zip
文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-10-16 11:07:26

文档简介

4.3平面镜成像
【题型1】探究平面镜成像的特点 16
【题型2】实像与虚像 21
【题型3】平面镜成像规律 23
【题型4】平面镜成像的应用 25
【题型5】凹面镜和凸面镜 29
【知识点1】寻找光源的位置 方法一:对称法
①将两条反射光线向镜后反向延长(注意:镜后的反向延长线必须用虚线),使之交于S'点;
②由S'点向镜面作垂线,使之与镜面交于O点,再由O点向镜前延长到S点,使SO=S'O(注意:发光点与虚像点之间的连线必须用虚线),则S点即为发光点的位置
方法二:光路图法
①分别由两条反射光线与镜面的交点处向镜面作垂线(即法线)。
②根据光的反射定律中“反射角等于入射角”作出两条反射光线的入射光线相交得到的点即为发光点
注意:法线必须用虚线,入射光线必须标出传播方向。 考查利用反射光线、像的位置等条件,找出光源的位置,通常以作图题为主。
例:如图所示,请根据平面镜成像的特点确定发光点S的位置,保留作图痕迹。
分析:解:先将反射光线AB、CD反向延长交于一点,即为像点S′,再作出S′关于平面镜的对称点,即为发光点S,连接SA、SC为两条入射光线,如图所示:
点评:本题主要考查了平面镜成像的光路图,利用好:发光点经平面镜后的反射光线好像是从发光点的虚像上发出的。 利用好:发光点经平面镜后的反射光线好像是从发光点的虚像上发出的。 【知识点2】凹面镜的会聚作用 (1)球面镜:
①概念:如果镜子的反射面是球面的一部分,这样的镜子叫作球面镜。
②分类:球面镜分为凸面镜和凹面镜。
(2)凹面镜:
①作用:对光有会聚作用,能成放大的虚像
②实例:太阳灶、太阳能焊接机、医生观察耳道所用的镜子等。 判断凹面镜的会聚作用,比较简答。
例:如图所示,医生检查病人的耳道时,所戴的面镜是______(选填“凸”或“凹”)面镜;这是因为它对光线有______作用,可把射向它的灯光会聚于病人的耳道内,照亮耳道。
分析:凹面镜对光线有会聚作用,会聚光线会集到一处,使光变强。
解析:解:医生检查耳道时带的是凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用。
故答案为:凹;会聚。
点评:本题考查了凹面镜的应用,是一道基础题;而且本题联系生活实际,体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。 基础性知识,牢记即可。 【知识点3】利用平面镜对称性质完成光路图 利用物体在平面镜中成的像与物体之间相对于镜面总是对称的作图,我们称这种作图方法为对称法; 考查利用平面镜对称性质完成光路图。
例:如图,在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜,王老师用一激光笔从S点照向镜面,在地面上P点看到一光斑,请用平面镜成像特点完成光路图。
分析:根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称,作出反射光线并完成光路图。
解析:解:
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S',连接S'P,与平面镜的交点即为入射点,再连接A与入射点连线为入射光线,P与入射点连线为反射光线,如图所示:
点评:本题考查利用平面镜成像特点作图,关键是利用好在光的反射现象中,反射光线反向延长一定通过发光点的像点这一特点。 关键是利用好在光的反射现象中,反射光线反向延长一定通过发光点的像点这一特点。 【知识点4】平面镜成像的应用 平面镜的应用
1.利用平面镜成像(穿衣镜)
2.改变光路(海底潜望镜)
3.扩大视野空间(商店装饰)
平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜. 利用平面镜的特点来解释生活中光的现象,常以选择题、实验题的形式考查.
例:汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示,院子里的人可以通过水盆观察农夫的劳作情形,其中涉及的光学知识分析正确的是(  )
A.高悬的大镜是平面镜
B.大镜悬挂得越高所成的像越小
C.墙外的农夫在大镜中成倒立的像
D.墙外的农夫不可能通过大镜观察到院子里的情形
分析:平面镜成像是由光的反射形成的,成的是正立、等大的虚像,光反射时光路具有可逆性。
解析:解:A、高悬的大镜是平面镜,故A正确;
BC、根据平面镜成像的特点可知,墙外农夫在大镜中成正立等大的虚像,且镜子到物体的距离不影响像的大小,故BC错误;
D、根据光路具有可逆性,墙外的农夫通过大镜也可以观察到院子里的情形,故D错误。
故选:A。
点评:本题考查了平面镜成像的特点的应用,属于基础题。 识记平面镜成像的特点来解题. 1.(2023秋 惠阳区校级月考)下列光学仪器或用具用到平面镜的是(  ) A.潜望镜B.汽车观后镜C.太阳灶D.手电筒的反光镜
【答案】A 【分析】光学仪器都是由基本的光学元件制成的,学过的光学元件有:平面镜;凹面镜;凸面镜;凸透镜;凹透镜这几种,根据每种光学元件自己的特点,对应着不同的应用。逐个分析,将光学仪器的应用目的与各个光学元件的特点对应即可得到答案。 【解答】解:A、潜望镜是水面下的潜艇为了观察水面上的情况而制成的一种设备,看到的是物体的像,要使像与物一致,故只能使用平面镜。因为平面镜成的是正立等大的像,故A正确。
B、汽车观后镜是为了观察车后的情况,防止出现交通事故的,因此观察到的范围越越好,凸面镜成的是正立缩小的像,可以扩大视野。所以汽车观后镜是凸面镜,故B错误。
C、太阳灶是通过反射,将太阳光会聚起来,用以加热物体的。凹面镜对光线有会聚作用,所以太阳灶用到了凹面镜,故C错误。
D、凹面镜能使光线会聚,手电筒的反光镜是一个凹面镜,故D错误。
故选:A。 2.(2023秋 泰山区期中)如图所示,一幅图画放在小红头部的后上方,图画在镜中的像与小红相距(  ) A.5mB.4.6mC.2.5mD.2.1m
【答案】B 【分析】物体在平面镜中成像,根据物像到平面镜距离关系判断视力表和视力表像之间的距离,求出人和视力表像之间的距离;平面镜所成的像与物体大小相同。 【解答】解:如图,视力表到平面镜的距离是2.5m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表的像到平面镜的距离也是2.5m,所以视力表的像与被测者的距离为2.5m+2.5m-0.4m=4.6m,故B正确。
故选:B。 【知识点5】探究平面镜成像实验玻璃板薄厚的影响 这一实验中选用的玻璃板应尽可能薄些,这是因为玻璃板具有一定的厚度,前后两个面都会成像。选用的玻璃板薄些,能使前后两个面产生的像尽可能地重叠,便于我们找到像的位置。 考查平面镜成像实验玻璃板薄厚的影响。
例:在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)提供了薄、厚两块玻璃板,该实验应选择______玻璃板进行实验。
(2)观察蜡烛A的像时,眼睛应在玻璃板的______侧观察。
(3)实验中,若用一张黑纸遮住像一侧的平面镜,将______观察到蜡烛的像。
分析:(1)厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的两个像,导致不能确定像的位置;
(2)(3)平面镜成像属于光的反射,据此回答。
解析:解:(1)厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的两个像,导致不能确定像的位置;提供了薄、厚两块玻璃板,该实验应选择薄玻璃板进行实验。
(2)平面镜成像属于光的反射,观察蜡烛A的像时,眼睛应在玻璃板的A侧观察。
(3)平面镜成像属于光的反射,实验中,若用一张黑纸遮住像一侧的平面镜,将能观察到蜡烛的像。
故答案为:薄;A;能。
点评:本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求、操作过程的理解。 记忆性知识,牢记即可。 【知识点6】潜望镜的应用 潜望镜是利用两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜之所以可以从下边看到上面,而且十分清楚,是因为两块平面镜互相平行,且都与水平方向成45度夹角,景象通过平面镜的两次反射、成像,从而从下边看到了上面的景象。 以潜望镜的原理为背景,考查对平面镜成像知识的应用。
例:如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法中,错误的是(  )
A.利用光的反射改变了光的传播方向
B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.从潜望镜看到的是物体变小的像
D.从潜望镜看到的是物体的虚像
分析:潜望镜内部各安装一个平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45度角,物体通过两次反射使下面的一方就可以看到上面的物体的虚像。
解析:解:A、从图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜,因此潜望镜利用了光的反射改变了光的传播方向,故A正确;
BCD、且平面镜成等大正立的虚像,成像原理是光的反射现象,而且是镜面反射,故C错误,B、D正确。
故选:C。
点评:本题考查潜望镜的结构和原理,以及光的反射定律的掌握情况,难度不大。 潜望镜的本质是平面镜成像。 【知识点7】像与物大小相等 (1)像和物到镜面的距离相等
(2)像与物体大小相同;
(3)像和物体的连线与镜面垂直
(4)像和物体的左右相反,上下一致
(5)成的是虚像 考查像与物大小相等,以此知识点为背景,判断物体位置移动后,像的大小是否变化。
例:“以铜为鉴,可正衣冠”。古人用磨平并抛光的铜制成镜子来整理自己的衣着。当人远离铜镜时,镜中的像会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
分析:平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的大小相等,据此解答。
解析:解:铜镜中的像属于平面镜成像,当人远离铜镜时,人与铜镜之间的距离变大,根据平面镜成像特点可知,像的大小将不变。
故答案为:不变。
点评:本题主要考查的是平面镜成像特点的应用。 像的大小与物体的位置无关,无论物体的位置如何变化,像与物体大小总是相同的。 1.(2024秋 新建区期中)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是(  ) A.做多组数据可以减小实验误差B.玻璃板可以与纸面不垂直C.蜡烛离玻璃板越近像越大D.光屏用来验证像的虚实
【答案】D 【分析】(1)多次测量的目的:一是减小误差,二是得到普遍的规律。
(2)玻璃板要与纸面垂直。
(3)物体在平面镜中成像,像的大小只跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系;
(4)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接。 【解答】解:
A、在平面镜成像特点的探究实验中,做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律,故A错误;
B、为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故B错误;
C、平面镜成像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关,故C错误。
D、光屏能承接实像,虚像不能承接在光屏上,使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实,故D正确;
故选:D。 2.(2024 河东区模拟)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是(  ) A.光屏可以验证像的虚实B.要选用厚玻璃板代替平面镜C.蜡烛离玻璃板越近像越大D.做多组数据可以减小实验误差
【答案】A 【分析】(1)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接;
(2)厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个不重合的像,干扰实验;
(3)物体在平面镜中成像,像的大小只跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系;
(4)多次测量,能得到普遍的规律。 【解答】解:
A、光屏能承接实像,虚像不能承接在光屏上,使用光屏是为了验证平面镜所成像的虚实,故A正确;
B、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B错误;
C、平面镜成像的大小与物体的大小有关,与物体到平面镜的距离无关,故C错误;
D、做多次实验获得多组数据是为了得到普遍的规律,故D错误;
故选:A。 【知识点8】凸面镜的发散作用 (1)球面镜:
①概念:如果镜子的反射面是球面的一部分,这样的镜子叫作球面镜。
②分类:球面镜分为凸面镜和凹面镜。
(2)凸面镜:
①作用:对光有发散作用,能成缩小的虚像
②实例:街头拐弯处的反光镜、汽车的观后镜等。 判断凸面镜的发散作用,比较简答。
例:在一些车流量较大、车速较低的小区路段经常会看到如图所示的镜子——街道拐角镜,它的镜面物理学上称之为______(选填“凹”或“凸”)面镜,这种镜面对光有______作用,装在街道拐角处可以______(选填“扩大”或“缩小”)视野。
分析:(1)凸面镜对光有发散作用,是利用了光的反射现象。
(2)凸面镜安装在街道的拐角处,可以扩大视野。
解析:解:凸面镜镜面向外凸出,对光线起发散作用,由图知道,该镜面外凸,即为凸面镜;凸面镜成的像是缩小的虚像,所以凸面镜可以扩大司机的视野范围;
故答案为:凸;发散;扩大。
点评:本题考查凸面镜的作用及应用,是一道基础题。 基础性知识,牢记即可。 1.(2024 资阳模拟)对光线起发散作用的是(  ) A.平面镜B.凹面镜C.凸面镜D.平行玻璃板
【答案】C 【分析】根据各个光学元件对光线的作用来作答。 【解答】解:A、平面镜可以改变光的传播方向,故本选项不符合题意;
B、凹面镜对光线由会聚作用,故本选项不符合题意;
C、凸面镜对光线有发散作用,故本选项正确;
D、平行玻璃板也相当于平面镜,只可以改变光的传播方向,不能会聚光线,对光线也不起发散作用,故本选项不符合题意。
故选:C。 【知识点9】探究平面镜成像实验成虚像 物体在平面镜中成虚像.虚像是实像光线的反向延长线会聚而成的。 考查平面镜成像实验成虚像。
例:如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,
(1)用玻璃板作为平面镜,是为了______。
(2)在玻璃板前放一支点亮的蜡烛A,拿一支相同的未点亮的蜡烛B在玻璃板后移动,直到从玻璃板前______看去,蜡烛B都好像点亮了似的,并在白纸上记下这个位置,物体需放在______位置多次实验(选填“同一”或“不同”)。
(3)若将光屏放在蜡烛B处,则______(选填“能”或“不能”)直接在光屏上看到烛焰的像,这说明平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像。
分析:(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小;
(2)不同位置看上去另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
(3)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。
解析:解:
(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B蜡烛,便于确定像的位置;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后蜡烛的像,小明拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到从玻璃板前看去它好像点燃了似的;为了得到普遍规律,物体需放在不同位置多次实验;
(3)由于虚像不能成在光屏上,平面镜成虚像,若在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像;
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)不同位置;不同;(3)不能;虚。
点评:本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点。 记忆性知识,牢记即可。 【知识点10】视力表的应用 在检查视力的时候, 视力表通常放在被测者头部的后上方, 被测者通过对面墙上的平面镜识别视力表上的符号。 这种安排利用了平面镜成像的特点, 即物体在平面镜中形成的像是虚像, 物像大小相等, 物像连线与镜面垂直, 且物像到平面镜的距离相等。 根据这些特点, 可以计算出视力表像与被测者之间的距离 以视力表的原理为背景,考查对平面镜成像知识的应用。
例:利用平面镜成像可节省检查视力的空间。如图为小华检查视力的情景,则镜中视力表的像离小华(  )
A.3m
B.4m
C.5m
D.6m
分析:根据平面镜成像特点进行判断:平面镜成的像与物体等大,与物体到平面镜的距离相等,与物体的连线与镜面垂直,是虚像。
解析:解:平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等,所以视力表到镜面的距离为3m,此时小华到平面镜的距离应为2m,小明到视力表的像的距离为3m+2m=5m。
故选:C。
点评: 视力表的本质是平面镜成像。 1.(2024秋 广州期中)检查视力的时候,如图所示视力表放在被测量者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与被测者相距多远?(  ) A.5.8mB.5.4mC.5mD.2.7m
【答案】C 【分析】根据平面镜成像特点,结合图示,先求出视力表在镜中的像与视力表之间的距离,然后减去被测者与视力表之间的距离即可得到答案。 【解答】解:由图示可知,视力表与平面镜之间的距离为2.7m,被测者与视力表之间的距离为0.4m,
根据平面镜成像特点,物体与像到镜面的距离相等,可得视力表在镜中的像与视力表之间的距离为2.7m+2.7m=5.4m,
则视力表在镜中的像与被测者相距5.4m-0.4m=5m。
故选:C。 2.(2024秋 罗平县期末)测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示,让被测者面对镜子,背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是(  ) A.3 mB.4 mC.5 mD.6 m
【答案】C 【分析】依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算。 【解答】解:根据题意画成示意图如下:
人与镜距离2m,人与视力表距离1m,视力表与镜距离即为2m+1m=3m,
平面镜成的像与物到镜面距离相等,视力表的像离镜距离也为3m,
所以视力表的像离人的距离为3m+2m=5m。
故选:C。
【题型1】探究平面镜成像的特点
【典型例题】如图所示,为小高探究平面镜成像特点的实验,以下做法中正确的是(  )
A.实验中小高发现蜡烛A的像不清晰,于是将蜡烛B点燃,来增加亮度
B.在实验中,随着蜡烛A的燃烧,逐渐变短,发现其成的像也逐渐变短
C.把蜡烛B拿走,并在其原来的位置上放置一个光屏,光屏上可以成像
D.保持B蜡烛位置不变,改变玻璃板位置,蜡烛B始终与A的像重合
【答案】B
【解析】实验中小高发现蜡烛A的像不清晰,于是将蜡烛B点燃,来增加亮度,成像更不清晰,故A错误;
像与物大小相等,在实验中,随着蜡烛A的燃烧,逐渐变短,发现其成的像也逐渐变短,故B正确;
平面镜成的像属于虚像,把蜡烛B拿走,并在其原来的位置上放置一个光屏,光屏上不可以成像,故C错误;
像与物关于镜面对称,保持A、B蜡烛位置不变,改变玻璃板位置,对称面的位置改变了,像的位置也变化了,蜡烛B不能与A的像重合,故D错误。
【举一反三1】小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
A.用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛A的像更清晰
B.使用相同的蜡烛B,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像将远离玻璃板
【答案】B
【解析】用透明的玻璃板代替平面镜,在蜡烛A一侧能看到蜡烛A的像,同时还能看到蜡烛B,便于确定像的位置,故A错误;选择大小相同的蜡烛B,是为了比较像与物的大小关系,故B正确;因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到的烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像,故C错误;平面镜所成的像与物体到平面镜距离相等,将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像也靠近玻璃板,故D错误。
【举一反三2】小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
A.用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛a的像更清晰
B.使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.该实验探究应在较亮的环境中进行
【答案】B
【解析】用透明的玻璃板代替平面镜,在蜡烛a一侧能看到蜡烛a的像,同时还能看到蜡烛b,便于确定像的位置,故A错误;
选择大小相同的蜡烛a、b,是为了比较像与物的大小关系,故B正确;
因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛b,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像,故C错误;
烛焰光线较弱,为了使像更清晰,该实验探究应在较暗的环境中进行,故D错误。
【举一反三3】如图所示,是探究“平面镜成像特点”的情景:竖立的薄透明玻璃板下放一张白纸,再准备B两支完全相同的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,以A蜡烛为成像物体。
(1)选择两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。
(2)如图甲所示,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,撤去蜡烛B并在原蜡烛B的位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像。
(3)图乙是小明同学经过本次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他连接了像与物的对应点,发现连线与镜面是 的关系。该实验中,B来代替A的像做实验的研究方法是 。
【答案】(1)大小;(2)不能;(3)垂直;等效替代法
【解析】(1)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比较像与物大小关系用的;
(2)因为平面镜所成的像是虚像,而虚像不能用光屏承接,所以移去后面的蜡烛B,并在所在位置上放一光屏,在光屏上看不到蜡烛的像;
(3)在白纸上记录的像与物对应点的位置,接着连接了像与物的对应点,发现连线与镜面是垂直的关系,因为玻璃板是透明的,能在观察到A棋子像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B棋子,便于确定像的位置,这里使用了等效替代法。
【举一反三4】某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。实验中蜡烛放在水平面上,玻璃板竖直放置,如图甲。请回答下列问题。
(1)本实验采用透明薄玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处,小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板,2s后放稳。则未点燃的蜡烛B与A相距 cm才能与A的像完全重合;
(3)为了确定像的虚实,移动蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,眼睛应该在图中的 (选填“A”或“B”)这一侧观察光屏上是否有像;光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(4)若玻璃板上端向左倾斜(如图),蜡烛A在玻璃板中成像的位置会 (选填“偏高”或“偏低”),像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)请依据平面镜成像特点,在乙图中画出烛焰S点的像S'的位置。
【答案】(1)便于确定像的位置;(2)30;(3)B;(4)偏高;不变;(5)见解析图
【解析】(1)玻璃板透明,用其来代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,便于确定像的位置;
(2)小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板,像的大小不变,由速度公式可得A蜡烛移动的距离s=vt=5cm/s×2s=10cm,此时A蜡烛距平面镜的距离s′=5cm+10cm=15cm,
根据像与物体到平面镜的距离相等可得:B蜡烛应与A相距15cm+15cm=30cm,这样才能与A的像完全重合;
(3)虚像不能成在光屏上,为了确定像的虚实,移动蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,眼睛应该在图中的B这一侧观察光屏上是否有像;光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(4)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,像的大小不变。
(5)像物关于镜面对称,据此找出烛焰S点的像S'的位置,如下所示:
【举一反三5】某兴趣实验小组用如图所示的实验器材探究“平面镜成像的特点”的实验,请帮他完成下列问题:
(1)实验中用薄玻璃板替代平面镜的目的是    ;
(2)实验中将蜡烛向玻璃板靠近,则像的大小    ;
(3)在实验过程中,将物理课本放在像与薄玻璃板之间,还   (选填“能”或“不能”)观察到像;
(4)完成实验后,该小组同学发现平面镜所成的像与物体关于平面镜    。
【答案】(1)便于确定像的位置 (2)不变 (3)能 (4)对称
【解析】(1)实验中用薄玻璃板替代了平面镜,目的是便于确定像的位置;
(2)由于平面镜所成的像与物体大小相等,所以实验时,将蜡烛逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小不变;
(3)平面镜成像的原理是光的反射,所以将物理课本放在像与薄玻璃板之间,光在玻璃板表面继续反射,不影响成像,还能观察到像;
(4)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。
【举一反三6】在“探究平面镜成像的特点”实验中,小强同学进行了以下操作。
(1)如图甲所示,实验中选用玻璃板代替平面镜是为了便于__________________;沿玻璃板在白纸上画一条直线,代表玻璃板的位置;
(2)将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,利用未点燃的蜡烛B在玻璃板后面寻找并记下蜡烛A像的位置;此步骤中选用的蜡烛B应与蜡烛A完全相同,目的是为了便于比较__________________;
(3)移动点燃的蜡烛A,再做两次实验,在白纸上记录像与物的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现a和a'、b和b'、c和c'对应点的位置基本重合,由此可以得出的结论是_________(填字母);
A.平面镜成虚像
B.像和物到平面镜的距离相等
C.像的大小与物体的大小相等
(4)实验中,小强正在玻璃板前观察蜡烛A的像,小雨同学用物理书挡在玻璃板的后表面,那么小强_________(选填“能”或“不能”)继续看到蜡烛A的像;
(5)在实验中如果把玻璃板向右倾斜,如图丙所示,蜡烛像的大致位置应在图丙中的_________(选填“A”或“B”)处。
【答案】(1)确定像的位置 (2)像与物的大小关系 (3)B (4)能 (5)A
【解析】(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,实验中选用玻璃板代替平面镜是为了便于确定所成像的位置;
(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,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,目的是比较像与物的大小关系;
(3)将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现点a和a',b和b',c和c'基本重合;由此可以得出的结论是,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等,像与物体的连线与镜面是垂直的,故选B;
(4)玻璃板是利用光的反射成像的,小雨用物理书挡在玻璃板的后面不影响成像,故小强能看到蜡烛A的像;
(5)作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点,如图所示。可知在实验中如果把平板玻璃向右倾斜,观察到蜡烛的像的大致位置在图中的A处;
【题型2】实像与虚像
【典型例题】下列关于实像的说法中,正确的是(  )
A.平面镜成的像是实像
B.眼睛能看见的像是实像
C.与物体一样大小的像是实像
D.由实际光线会聚而成的像是实像
【答案】D
【解析】平面镜成的像是等大的虚像,故A错误;
眼睛既能看见实像,又能看见虚像,故B错误;
实像和虚像都可能与物体的大小相等,故C错误;
由实际光线汇聚而成的像是实像,故D正确;
【举一反三1】对学习过的知识进行归纳总结,从而加深对知识的理解,是一种重要的学习方法。以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出的关于实像和虚像的一些特点,其中错误的是(  )
A.虚像不可以用光屏承接
B.虚像可以是正立的,也可以是倒立的
C.实像一定能用光屏承接
D.实像可以是放大的,也可以是缩小的
【答案】B
【解析】实像可以呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。A、B不符合题意。
虚像是正立的。平面镜的虚像是正立的,但是左右相反;凸透镜的虚像是正立的、左右是一致的。B符合题意。
实像可以是放大的、缩小的、等大的。D不符合题意。
【举一反三2】下列关于像的说法中正确的是( )
A.虚像能用光屏接收到
B.用眼睛观察到的像一定是虚像
C.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人的眼睛,实像则相反
D.虚像的形成遵循反射的规律
【答案】D
【解析】虚像不是实际光线会聚成的,是实际光线的反向延长线会聚成的,不可以呈现在光屏上,故A错误;实像和虚像都可以用眼睛观察到,故B错误;我们能看到虚像,一定有光线进入人的眼睛,不是幻觉,故C错误;反射的规律可以形成虚像,故D正确。
【举一反三3】下列关于实像的说法中,正确的是(  )
A.平面镜成的像是实像
B.眼睛能看见的像是实像
C.与物体一样大小的像是实像
D.由实际光线会聚而成的像是实像
【答案】D
【解析】平面镜成的像是等大的虚像,故A错误;
眼睛既能看见实像,又能看见虚像,故B错误;
实像和虚像都可能与物体的大小相等,故C错误;
由实际光线汇聚而成的像是实像,故D正确;
【举一反三4】以下描述的现象中属于成实像的有(  )
A.小孔成像 B.镜花水月 C.观看池塘中的鱼 D.用放大镜看报纸
【答案】A
【解析】小孔成像是光穿过小孔直接在光屏上会聚成的像,是光沿直线传播形成的实像,故A正确;
镜花水月是平面镜成像,是光的反射形成的虚像,故B不正确;
池塘中的鱼是光的折射形成的虚像,故C不正确;
用放大镜看报纸,是凸透镜成的放大的虚像,是光的折射形成的,故D不正确。
【题型3】平面镜成像规律
【典型例题】沂河水清澈见底,平静如镜。如图所示,两只小鸟正在河边漫步,以下说法正确的是(  )
A.水中的“小鸟”是虚像
B.在清澈见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了漫反射
C.当小鸟展翅飞走时,它们在水中像的大小将越来越小
D.小鸟飞行时与水面的距离大于像与水面的距离
【答案】A
【解析】平面镜成像是光的反射形成的虚像,水中的“小鸟”是虚像,故A正确;
在清澈见底的湖面呈现岸边景物的像,是由于湖面发生了镜面反射,故B错误;
当小鸟展翅飞走时,由于像的大小与物体大小相同,所以它们在水中像的大小将不变,故C错误;根据平面镜成像时,像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等可知,小鸟飞行时与湖面的距离等于像与湖面的距离,故D错误。
【举一反三1】如图所示,在《爱丽丝镜中世界奇遇记》里,人们看到的一切和镜子中看到一样:爱丽丝钻入镜子,她环顾四周,看到壁炉上的闹钟向她微笑。“哇!这是镜子里面的钟呀?”,请你帮小爱丽丝读出钟表的真实时间是(  )
A.2:00 B.4:00 C.8:00 D.10:00
【答案】B
【解析】根据镜面对称的性质,题中所显示的时刻成轴对称,所以此时实际时刻为4:00。
故选B。
【举一反三2】如图是小丽在地铁站台的平面玻璃安全门前候车时看到的情景。关于这些情景的说法正确的是(  )
A.站台内景物在玻璃门中所成的像是实像
B.当安全门向两边打开时,门中像保持不动
C.光在玻璃门上发生的是漫反射
D.当小丽远离玻璃门时,她在玻璃门中的像变小
【答案】B
【解析】站台内景物在玻璃门中所成的像是虚像,是平面镜成像现象,故A错误;
人的位置不变,当安全门向两边打开时,门中像位置不变,故B正确;光在玻璃门上发生的是镜面反射,故C错误;平面镜成像时,像和物体大小相等,当小丽远离玻璃门时,他在玻璃门中的像大小不变,故D错误。
【举一反三3】如图所示,小明站在地铁的安全门外候车,平面玻璃制的安全门清晰地“映出”小明的像。下列说法正确的是(  )
A.这是光的直线传播形成的
B.小明走近安全门,他的像大小不变
C.小明远离安全门,他的像靠近安全门
D.安全门向右侧打开,他的像向右移动
【答案】B
【解析】平面玻璃制的安全门清晰地“映出”小明的像,这属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故A错误;物像大小相等,小明走近安全门,他的像大小不变,故B正确;
像与物到平面镜的距离相等,小明远离安全门,则像也远离安全门,故C错误;物像连线与镜面垂直,安全门向两侧打开,则小明在安全门中成的像位置不会发生改变,故D错误。
【题型4】平面镜成像的应用
【典型例题】如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法中,错误的是(  )
A.利用光的反射改变了光的传播方向
B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.从潜望镜看到的是物体变小的像
D.从潜望镜看到的是物体的虚像
【答案】C
【解析】从图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜,因此潜望镜利用了光的反射改变了光的传播方向,故A正确;且平面镜成等大正立的虚像,成像原理是光的反射现象,而且是镜面反射,故C错误,D正确。
【举一反三1】如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′,现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中(  )
A.a移动的距离过远,不能成像
B.仍成像,且像还在原来位置
C.仍成像,但像也会向下移动
D.仍成像,但人们无法确定像的位置
【答案】B
【解析】平面镜成像原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等,平面镜向下平移,所在的平面不变,物体通过平面镜仍成像,且像还在原来位置。故选B。
【举一反三2】身高为168cm的某同学距平面镜2m,则他的像的高度为 cm;当他以0.5m/s的速度面镜,那么2s后,他本人与镜中的像的距离变为 m。
【答案】168;2
【举一反三3】如图甲是探究“平面镜成像的特点”的实验装置图:
(1)实验时,不用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于 ;用透明薄玻璃板代替平面镜进行实验,使用的物理研究方法是 法.;(选填“控制变量”“等效替代”或“推理”)
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取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,在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”),从玻璃板上看到蜡烛的像是由光的 (选填“反射”或“折射”)形成的;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”);
(5)将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像竖直向上移动 。
A.2cm B.1cm C. 0. 5cm D.0
【答案】(1)确定像的位置 等效替代 (2)蜡烛A 反射 (3)不能 虚像 (4) (5)D
【解析】(1)在探究“平面镜成像的特点”的实验中,不用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,还能够透过玻璃板观察到蜡烛B的移动情况,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,就能确定像的位置,所以用玻璃板代替平面镜是便于确定像的位置;用透明薄玻璃板代替平面镜进行实验,这是采用了等效替代法。
(2)在实验中,我们无法把蜡烛A拿到玻璃板后面去和它自己的像进行比较,所以我们用和蜡烛A外形一样的蜡烛B代替蜡烛A去和蜡烛A的像进行比较;人在玻璃板上看到蜡烛的像是光的反射形成的。
(3)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,平面镜的实质是光的反射,我们所看见的蜡烛的像,是反射光线反向延长线的会聚点所形成的像,这个像不是由实际光线形成的,所以是不能在光屏上呈现的虚像。
(4)如图乙所示,如果玻璃板倾斜,根据平面镜成像规律,像与物的连线与镜面垂直,像与物到镜面的距离相等,就可以确定蜡烛A的像应是图中的。
(5)将玻璃板竖直向上提起,蜡烛到镜面的距离不变,根据平面镜成像规律可知,像与物到镜面的距离相等,则像到镜面的距离也不变,所以蜡烛位置不变,像的位置就不变;故A、B、C不符合题意,D符合题意。
【举一反三4】如图甲,水平过道上铺有平滑的地砖,过道上方天花板上有一盏电灯L(图中未画出);晚上,小宇站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。
(1)小宇通过两块地砖所看到的像 ;
A.大小相同、位置不同
B.大小、位置均不同
C.大小不同、位置相同
D.大小、位置均相同
(2)如图乙,小宇站在1号地砖上时,看到灯的像在L′处,请画出:
①灯L的位置;
②眼睛看到像L′的光路图;
(3)图乙中,L′距地砖表面2.4m,则灯L距地砖表面 (选填“大于”“小于”或“等于”)2.4m。
【答案】(1)D (2)见解析 (3)等于
【解析】(1)由平面镜成像特点可知,平面镜的所成的像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一水平面,灯的大小和灯到地砖的距离均不变,所以在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位置均相同。
故选D。
(2)①由平面镜成像,像物关于平面镜对称,分别作出L′关于地砖的对称点L,即为灯L的位置;
②连接L′,眼睛的位置A,与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接LO得到入射光线,连接OA为反射光线,如图所示
(3)图乙中,L′距地砖表面2.4m,因为像和物体到平面镜的距离相等,所以灯L距地砖表面等于2.4m。
【题型5】凹面镜和凸面镜
【典型例题】显微镜最下端的反光镜是凹面镜,它的作用是( )
A.反射载物片上物体发出的光
B.反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
C.反射由物镜中射来的光
D.反射由目镜处射来的光
【答案】B
【解析】因为凹面镜有聚光效果,增强光感,当用它来作反光镜时,可反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上,从而看的更清楚.
【举一反三1】有一种自行车尾灯设计得很巧妙。当后面汽车的灯光沿任何方向射到尾灯上,它都能把光线“反向射回”。下面是四种尾灯的剖面示意图,其中用于反光的镜面具有不同的形状。能产生上述效果的是(  )
A.平面镜
B.互成直角的一些小平面镜
C.一些小凹面镜
D.一些小凸面镜
【答案】B
【解析】如图,当两块平面镜互相垂直时,
根据光的反射定律,反射角等于入射角。
OM⊥ON,所以∠OBC+∠OCB=90°,因此∠ABM+∠DCN=90°
所以∠ABC+∠BCD=180°﹣∠ABM﹣∠OBC+180°﹣∠OCB﹣∠DCN=360°﹣180°=180°
所以AB∥CD。
因此若平行光照射到互相垂直的平面镜上时,将反向射回。则司机便可以知道前面有自行车了,避免发生交通事故。
【举一反三2】如图甲是街头路口的反光镜,从中可以看到更广的地方,说明凸面镜对光具有_________的作用,可以起 _________视野的作用。图乙所示是在平面镜中看到的钟面指针位置,则实际时刻是_________。
【答案】发散 扩大 9:30。
【解析】街头路口的反光镜,从中可以看到更广的地方,说明凸面镜对光具有发散的作用,能增大司机的观察范围,减少了交通事故的发生;
根据平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,分析可得:图中显示的时间2:30,而9:30时的指针指向与其成轴对称。
【举一反三3】如图甲所示是奥运会圣火采集画面,其原理图如图乙。太阳光照到凹面镜上O点,光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜)。
【答案】4.3平面镜成像
【题型1】探究平面镜成像的特点 12
【题型2】实像与虚像 16
【题型3】平面镜成像规律 17
【题型4】平面镜成像的应用 18
【题型5】凹面镜和凸面镜 20
【知识点1】寻找光源的位置 方法一:对称法
①将两条反射光线向镜后反向延长(注意:镜后的反向延长线必须用虚线),使之交于S'点;
②由S'点向镜面作垂线,使之与镜面交于O点,再由O点向镜前延长到S点,使SO=S'O(注意:发光点与虚像点之间的连线必须用虚线),则S点即为发光点的位置
方法二:光路图法
①分别由两条反射光线与镜面的交点处向镜面作垂线(即法线)。
②根据光的反射定律中“反射角等于入射角”作出两条反射光线的入射光线相交得到的点即为发光点
注意:法线必须用虚线,入射光线必须标出传播方向。 考查利用反射光线、像的位置等条件,找出光源的位置,通常以作图题为主。
例:如图所示,请根据平面镜成像的特点确定发光点S的位置,保留作图痕迹。
分析:解:先将反射光线AB、CD反向延长交于一点,即为像点S′,再作出S′关于平面镜的对称点,即为发光点S,连接SA、SC为两条入射光线,如图所示:
点评:本题主要考查了平面镜成像的光路图,利用好:发光点经平面镜后的反射光线好像是从发光点的虚像上发出的。 利用好:发光点经平面镜后的反射光线好像是从发光点的虚像上发出的。 【知识点2】凹面镜的会聚作用 (1)球面镜:
①概念:如果镜子的反射面是球面的一部分,这样的镜子叫作球面镜。
②分类:球面镜分为凸面镜和凹面镜。
(2)凹面镜:
①作用:对光有会聚作用,能成放大的虚像
②实例:太阳灶、太阳能焊接机、医生观察耳道所用的镜子等。 判断凹面镜的会聚作用,比较简答。
例:如图所示,医生检查病人的耳道时,所戴的面镜是______(选填“凸”或“凹”)面镜;这是因为它对光线有______作用,可把射向它的灯光会聚于病人的耳道内,照亮耳道。
分析:凹面镜对光线有会聚作用,会聚光线会集到一处,使光变强。
解析:解:医生检查耳道时带的是凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用。
故答案为:凹;会聚。
点评:本题考查了凹面镜的应用,是一道基础题;而且本题联系生活实际,体现了物理来源于生活,服务于社会的新课程理念。 基础性知识,牢记即可。 【知识点3】利用平面镜对称性质完成光路图 利用物体在平面镜中成的像与物体之间相对于镜面总是对称的作图,我们称这种作图方法为对称法; 考查利用平面镜对称性质完成光路图。
例:如图,在舞蹈室的墙面上装有一块平面镜,王老师用一激光笔从S点照向镜面,在地面上P点看到一光斑,请用平面镜成像特点完成光路图。
分析:根据反射光线反向延长通过像点和像点与发光点关于平面镜对称,作出反射光线并完成光路图。
解析:解:
根据像与物体关于平面镜对称先作出S的像点S',连接S'P,与平面镜的交点即为入射点,再连接A与入射点连线为入射光线,P与入射点连线为反射光线,如图所示:
点评:本题考查利用平面镜成像特点作图,关键是利用好在光的反射现象中,反射光线反向延长一定通过发光点的像点这一特点。 关键是利用好在光的反射现象中,反射光线反向延长一定通过发光点的像点这一特点。 【知识点4】平面镜成像的应用 平面镜的应用
1.利用平面镜成像(穿衣镜)
2.改变光路(海底潜望镜)
3.扩大视野空间(商店装饰)
平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜. 利用平面镜的特点来解释生活中光的现象,常以选择题、实验题的形式考查.
例:汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示,院子里的人可以通过水盆观察农夫的劳作情形,其中涉及的光学知识分析正确的是(  )
A.高悬的大镜是平面镜
B.大镜悬挂得越高所成的像越小
C.墙外的农夫在大镜中成倒立的像
D.墙外的农夫不可能通过大镜观察到院子里的情形
分析:平面镜成像是由光的反射形成的,成的是正立、等大的虚像,光反射时光路具有可逆性。
解析:解:A、高悬的大镜是平面镜,故A正确;
BC、根据平面镜成像的特点可知,墙外农夫在大镜中成正立等大的虚像,且镜子到物体的距离不影响像的大小,故BC错误;
D、根据光路具有可逆性,墙外的农夫通过大镜也可以观察到院子里的情形,故D错误。
故选:A。
点评:本题考查了平面镜成像的特点的应用,属于基础题。 识记平面镜成像的特点来解题. 1.(2023秋 惠阳区校级月考)下列光学仪器或用具用到平面镜的是(  ) A.潜望镜B.汽车观后镜C.太阳灶D.手电筒的反光镜
2.(2023秋 泰山区期中)如图所示,一幅图画放在小红头部的后上方,图画在镜中的像与小红相距(  ) A.5mB.4.6mC.2.5mD.2.1m
【知识点5】探究平面镜成像实验玻璃板薄厚的影响 这一实验中选用的玻璃板应尽可能薄些,这是因为玻璃板具有一定的厚度,前后两个面都会成像。选用的玻璃板薄些,能使前后两个面产生的像尽可能地重叠,便于我们找到像的位置。 考查平面镜成像实验玻璃板薄厚的影响。
例:在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)提供了薄、厚两块玻璃板,该实验应选择______玻璃板进行实验。
(2)观察蜡烛A的像时,眼睛应在玻璃板的______侧观察。
(3)实验中,若用一张黑纸遮住像一侧的平面镜,将______观察到蜡烛的像。
分析:(1)厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的两个像,导致不能确定像的位置;
(2)(3)平面镜成像属于光的反射,据此回答。
解析:解:(1)厚玻璃板两个反射面成两个相距较远的两个像,导致不能确定像的位置;提供了薄、厚两块玻璃板,该实验应选择薄玻璃板进行实验。
(2)平面镜成像属于光的反射,观察蜡烛A的像时,眼睛应在玻璃板的A侧观察。
(3)平面镜成像属于光的反射,实验中,若用一张黑纸遮住像一侧的平面镜,将能观察到蜡烛的像。
故答案为:薄;A;能。
点评:本题探究平面镜成像特点,考查对器材的要求、操作过程的理解。 记忆性知识,牢记即可。 【知识点6】潜望镜的应用 潜望镜是利用两个反射镜使物光经两次反射而折向眼中。潜望镜之所以可以从下边看到上面,而且十分清楚,是因为两块平面镜互相平行,且都与水平方向成45度夹角,景象通过平面镜的两次反射、成像,从而从下边看到了上面的景象。 以潜望镜的原理为背景,考查对平面镜成像知识的应用。
例:如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法中,错误的是(  )
A.利用光的反射改变了光的传播方向
B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.从潜望镜看到的是物体变小的像
D.从潜望镜看到的是物体的虚像
分析:潜望镜内部各安装一个平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45度角,物体通过两次反射使下面的一方就可以看到上面的物体的虚像。
解析:解:A、从图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜,因此潜望镜利用了光的反射改变了光的传播方向,故A正确;
BCD、且平面镜成等大正立的虚像,成像原理是光的反射现象,而且是镜面反射,故C错误,B、D正确。
故选:C。
点评:本题考查潜望镜的结构和原理,以及光的反射定律的掌握情况,难度不大。 潜望镜的本质是平面镜成像。 【知识点7】像与物大小相等 (1)像和物到镜面的距离相等
(2)像与物体大小相同;
(3)像和物体的连线与镜面垂直
(4)像和物体的左右相反,上下一致
(5)成的是虚像 考查像与物大小相等,以此知识点为背景,判断物体位置移动后,像的大小是否变化。
例:“以铜为鉴,可正衣冠”。古人用磨平并抛光的铜制成镜子来整理自己的衣着。当人远离铜镜时,镜中的像会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
分析:平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的大小相等,据此解答。
解析:解:铜镜中的像属于平面镜成像,当人远离铜镜时,人与铜镜之间的距离变大,根据平面镜成像特点可知,像的大小将不变。
故答案为:不变。
点评:本题主要考查的是平面镜成像特点的应用。 像的大小与物体的位置无关,无论物体的位置如何变化,像与物体大小总是相同的。 1.(2024秋 新建区期中)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是(  ) A.做多组数据可以减小实验误差B.玻璃板可以与纸面不垂直C.蜡烛离玻璃板越近像越大D.光屏用来验证像的虚实
2.(2024 河东区模拟)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是(  ) A.光屏可以验证像的虚实B.要选用厚玻璃板代替平面镜C.蜡烛离玻璃板越近像越大D.做多组数据可以减小实验误差
【知识点8】凸面镜的发散作用 (1)球面镜:
①概念:如果镜子的反射面是球面的一部分,这样的镜子叫作球面镜。
②分类:球面镜分为凸面镜和凹面镜。
(2)凸面镜:
①作用:对光有发散作用,能成缩小的虚像
②实例:街头拐弯处的反光镜、汽车的观后镜等。 判断凸面镜的发散作用,比较简答。
例:在一些车流量较大、车速较低的小区路段经常会看到如图所示的镜子——街道拐角镜,它的镜面物理学上称之为______(选填“凹”或“凸”)面镜,这种镜面对光有______作用,装在街道拐角处可以______(选填“扩大”或“缩小”)视野。
分析:(1)凸面镜对光有发散作用,是利用了光的反射现象。
(2)凸面镜安装在街道的拐角处,可以扩大视野。
解析:解:凸面镜镜面向外凸出,对光线起发散作用,由图知道,该镜面外凸,即为凸面镜;凸面镜成的像是缩小的虚像,所以凸面镜可以扩大司机的视野范围;
故答案为:凸;发散;扩大。
点评:本题考查凸面镜的作用及应用,是一道基础题。 基础性知识,牢记即可。 1.(2024 资阳模拟)对光线起发散作用的是(  ) A.平面镜B.凹面镜C.凸面镜D.平行玻璃板
【知识点9】探究平面镜成像实验成虚像 物体在平面镜中成虚像.虚像是实像光线的反向延长线会聚而成的。 考查平面镜成像实验成虚像。
例:如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中,
(1)用玻璃板作为平面镜,是为了______。
(2)在玻璃板前放一支点亮的蜡烛A,拿一支相同的未点亮的蜡烛B在玻璃板后移动,直到从玻璃板前______看去,蜡烛B都好像点亮了似的,并在白纸上记下这个位置,物体需放在______位置多次实验(选填“同一”或“不同”)。
(3)若将光屏放在蜡烛B处,则______(选填“能”或“不能”)直接在光屏上看到烛焰的像,这说明平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像。
分析:(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小;
(2)不同位置看上去另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
(3)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。
解析:解:
(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B蜡烛,便于确定像的位置;
(2)在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,可以看到玻璃板后蜡烛的像,小明拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到从玻璃板前看去它好像点燃了似的;为了得到普遍规律,物体需放在不同位置多次实验;
(3)由于虚像不能成在光屏上,平面镜成虚像,若在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像;
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)不同位置;不同;(3)不能;虚。
点评:本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点。 记忆性知识,牢记即可。 【知识点10】视力表的应用 在检查视力的时候, 视力表通常放在被测者头部的后上方, 被测者通过对面墙上的平面镜识别视力表上的符号。 这种安排利用了平面镜成像的特点, 即物体在平面镜中形成的像是虚像, 物像大小相等, 物像连线与镜面垂直, 且物像到平面镜的距离相等。 根据这些特点, 可以计算出视力表像与被测者之间的距离 以视力表的原理为背景,考查对平面镜成像知识的应用。
例:利用平面镜成像可节省检查视力的空间。如图为小华检查视力的情景,则镜中视力表的像离小华(  )
A.3m
B.4m
C.5m
D.6m
分析:根据平面镜成像特点进行判断:平面镜成的像与物体等大,与物体到平面镜的距离相等,与物体的连线与镜面垂直,是虚像。
解析:解:平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等,所以视力表到镜面的距离为3m,此时小华到平面镜的距离应为2m,小明到视力表的像的距离为3m+2m=5m。
故选:C。
点评: 视力表的本质是平面镜成像。 1.(2024秋 广州期中)检查视力的时候,如图所示视力表放在被测量者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像。视力表在镜中的像与被测者相距多远?(  ) A.5.8mB.5.4mC.5mD.2.7m
2.(2024秋 罗平县期末)测量视力时,利用平面镜成像特点可以节省空间。如图所示,让被测者面对镜子,背对视力表,此人看到视力表的像离他的距离是(  ) A.3 mB.4 mC.5 mD.6 m
【题型1】探究平面镜成像的特点
【典型例题】如图所示,为小高探究平面镜成像特点的实验,以下做法中正确的是(  )
A.实验中小高发现蜡烛A的像不清晰,于是将蜡烛B点燃,来增加亮度
B.在实验中,随着蜡烛A的燃烧,逐渐变短,发现其成的像也逐渐变短
C.把蜡烛B拿走,并在其原来的位置上放置一个光屏,光屏上可以成像
D.保持B蜡烛位置不变,改变玻璃板位置,蜡烛B始终与A的像重合
【举一反三1】小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
A.用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛A的像更清晰
B.使用相同的蜡烛B,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.将蜡烛A靠近玻璃板,它所成的像将远离玻璃板
【举一反三2】小明利用如图所示的装置,探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是(  )
A.用玻璃板代替平面镜,目的是使蜡烛a的像更清晰
B.使用相同的蜡烛a、b,目的是比较像与物的大小
C.将光屏放到像的位置,光屏能够承接到像
D.该实验探究应在较亮的环境中进行
【举一反三3】如图所示,是探究“平面镜成像特点”的情景:竖立的薄透明玻璃板下放一张白纸,再准备B两支完全相同的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,以A蜡烛为成像物体。
(1)选择两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。
(2)如图甲所示,当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,撤去蜡烛B并在原蜡烛B的位置上放一光屏,则光屏上 (选填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像。
(3)图乙是小明同学经过本次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他连接了像与物的对应点,发现连线与镜面是 的关系。该实验中,B来代替A的像做实验的研究方法是 。
【举一反三4】某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。实验中蜡烛放在水平面上,玻璃板竖直放置,如图甲。请回答下列问题。
(1)本实验采用透明薄玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处,小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板,2s后放稳。则未点燃的蜡烛B与A相距 cm才能与A的像完全重合;
(3)为了确定像的虚实,移动蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,眼睛应该在图中的 (选填“A”或“B”)这一侧观察光屏上是否有像;光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(4)若玻璃板上端向左倾斜(如图),蜡烛A在玻璃板中成像的位置会 (选填“偏高”或“偏低”),像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)请依据平面镜成像特点,在乙图中画出烛焰S点的像S'的位置。
【举一反三5】某兴趣实验小组用如图所示的实验器材探究“平面镜成像的特点”的实验,请帮他完成下列问题:
(1)实验中用薄玻璃板替代平面镜的目的是    ;
(2)实验中将蜡烛向玻璃板靠近,则像的大小    ;
(3)在实验过程中,将物理课本放在像与薄玻璃板之间,还   (选填“能”或“不能”)观察到像;
(4)完成实验后,该小组同学发现平面镜所成的像与物体关于平面镜    。
【举一反三6】在“探究平面镜成像的特点”实验中,小强同学进行了以下操作。
(1)如图甲所示,实验中选用玻璃板代替平面镜是为了便于__________________;沿玻璃板在白纸上画一条直线,代表玻璃板的位置;
(2)将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,利用未点燃的蜡烛B在玻璃板后面寻找并记下蜡烛A像的位置;此步骤中选用的蜡烛B应与蜡烛A完全相同,目的是为了便于比较__________________;
(3)移动点燃的蜡烛A,再做两次实验,在白纸上记录像与物的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠,发现a和a'、b和b'、c和c'对应点的位置基本重合,由此可以得出的结论是_________(填字母);
A.平面镜成虚像
B.像和物到平面镜的距离相等
C.像的大小与物体的大小相等
(4)实验中,小强正在玻璃板前观察蜡烛A的像,小雨同学用物理书挡在玻璃板的后表面,那么小强_________(选填“能”或“不能”)继续看到蜡烛A的像;
(5)在实验中如果把玻璃板向右倾斜,如图丙所示,蜡烛像的大致位置应在图丙中的_________(选填“A”或“B”)处。
【题型2】实像与虚像
【典型例题】下列关于实像的说法中,正确的是(  )
A.平面镜成的像是实像
B.眼睛能看见的像是实像
C.与物体一样大小的像是实像
D.由实际光线会聚而成的像是实像
【举一反三1】对学习过的知识进行归纳总结,从而加深对知识的理解,是一种重要的学习方法。以下是小洋学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结出的关于实像和虚像的一些特点,其中错误的是(  )
A.虚像不可以用光屏承接
B.虚像可以是正立的,也可以是倒立的
C.实像一定能用光屏承接
D.实像可以是放大的,也可以是缩小的
【举一反三2】下列关于像的说法中正确的是( )
A.虚像能用光屏接收到
B.用眼睛观察到的像一定是虚像
C.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人的眼睛,实像则相反
D.虚像的形成遵循反射的规律
【举一反三3】下列关于实像的说法中,正确的是(  )
A.平面镜成的像是实像
B.眼睛能看见的像是实像
C.与物体一样大小的像是实像
D.由实际光线会聚而成的像是实像
【举一反三4】以下描述的现象中属于成实像的有(  )
A.小孔成像 B.镜花水月 C.观看池塘中的鱼 D.用放大镜看报纸
【题型3】平面镜成像规律
【典型例题】沂河水清澈见底,平静如镜。如图所示,两只小鸟正在河边漫步,以下说法正确的是(  )
A.水中的“小鸟”是虚像
B.在清澈见底的水面呈现小鸟的像,是由于湖面发生了漫反射
C.当小鸟展翅飞走时,它们在水中像的大小将越来越小
D.小鸟飞行时与水面的距离大于像与水面的距离
【举一反三1】如图所示,在《爱丽丝镜中世界奇遇记》里,人们看到的一切和镜子中看到一样:爱丽丝钻入镜子,她环顾四周,看到壁炉上的闹钟向她微笑。“哇!这是镜子里面的钟呀?”,请你帮小爱丽丝读出钟表的真实时间是(  )
A.2:00 B.4:00 C.8:00 D.10:00
【举一反三2】如图是小丽在地铁站台的平面玻璃安全门前候车时看到的情景。关于这些情景的说法正确的是(  )
A.站台内景物在玻璃门中所成的像是实像
B.当安全门向两边打开时,门中像保持不动
C.光在玻璃门上发生的是漫反射
D.当小丽远离玻璃门时,她在玻璃门中的像变小
【举一反三3】如图所示,小明站在地铁的安全门外候车,平面玻璃制的安全门清晰地“映出”小明的像。下列说法正确的是(  )
A.这是光的直线传播形成的
B.小明走近安全门,他的像大小不变
C.小明远离安全门,他的像靠近安全门
D.安全门向右侧打开,他的像向右移动
【题型4】平面镜成像的应用
【典型例题】如图所示,潜水艇下潜后,艇内人员可以用潜望镜观察水面情况。下面关于潜望镜的说法中,错误的是(  )
A.利用光的反射改变了光的传播方向
B.光在潜望镜内传播时发生了镜面反射
C.从潜望镜看到的是物体变小的像
D.从潜望镜看到的是物体的虚像
【举一反三1】如图甲所示,蜡烛a在竖直放置的平面镜MN中所成像为a′,现将该平面镜竖直向下移动一段距离至图乙所示位置,则蜡烛a在平面镜中(  )
A.a移动的距离过远,不能成像
B.仍成像,且像还在原来位置
C.仍成像,但像也会向下移动
D.仍成像,但人们无法确定像的位置
【举一反三2】身高为168cm的某同学距平面镜2m,则他的像的高度为 cm;当他以0.5m/s的速度面镜,那么2s后,他本人与镜中的像的距离变为 m。
【举一反三3】如图甲是探究“平面镜成像的特点”的实验装置图:
(1)实验时,不用平面镜而采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛A的像,也便于 ;用透明薄玻璃板代替平面镜进行实验,使用的物理研究方法是 法.;(选填“控制变量”“等效替代”或“推理”)
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取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,在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”),从玻璃板上看到蜡烛的像是由光的 (选填“反射”或“折射”)形成的;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”);
(5)将玻璃板竖直向上提起2cm,则蜡烛的像竖直向上移动 。
A.2cm B.1cm C. 0. 5cm D.0
【举一反三4】如图甲,水平过道上铺有平滑的地砖,过道上方天花板上有一盏电灯L(图中未画出);晚上,小宇站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。
(1)小宇通过两块地砖所看到的像 ;
A.大小相同、位置不同
B.大小、位置均不同
C.大小不同、位置相同
D.大小、位置均相同
(2)如图乙,小宇站在1号地砖上时,看到灯的像在L′处,请画出:
①灯L的位置;
②眼睛看到像L′的光路图;
(3)图乙中,L′距地砖表面2.4m,则灯L距地砖表面 (选填“大于”“小于”或“等于”)2.4m。
【题型5】凹面镜和凸面镜
【典型例题】显微镜最下端的反光镜是凹面镜,它的作用是( )
A.反射载物片上物体发出的光
B.反射光源发出的光使其会聚在被观测物体上
C.反射由物镜中射来的光
D.反射由目镜处射来的光
【举一反三1】有一种自行车尾灯设计得很巧妙。当后面汽车的灯光沿任何方向射到尾灯上,它都能把光线“反向射回”。下面是四种尾灯的剖面示意图,其中用于反光的镜面具有不同的形状。能产生上述效果的是(  )
A.平面镜
B.互成直角的一些小平面镜
C.一些小凹面镜
D.一些小凸面镜
【举一反三2】如图甲是街头路口的反光镜,从中可以看到更广的地方,说明凸面镜对光具有_________的作用,可以起 _________视野的作用。图乙所示是在平面镜中看到的钟面指针位置,则实际时刻是_________。
【举一反三3】如图甲所示是奥运会圣火采集画面,其原理图如图乙。太阳光照到凹面镜上O点,光线经凹面镜反射后,射入采火器B点,请在图中画出反射光线,并通过作图确定镜面的位置(研究单条光线时可将凹面镜的一小段近似看成平面镜)。
同课章节目录