4.3 平面镜成像
一.选择题(共12小题)
1.图中给出“L”形物体在平面镜中成像的情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,镜前竖直插两根大头针a和b,观察a和b的像重叠在一起的情形,其眼睛应放在( )
A.通过a、b的直线上 B.通过a、b像的直线上
C.通过a垂直于镜面的直线上 D.通过b垂直于镜面的直线上
3.一个挂钟正对着平面镜,在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分,如图,则挂钟实际指示的时间应是( )
A.10时45分 B.7时15分 C.7时45分 D.1时15分
4.如图物体AB在平面镜前,所成的像为A′B′,若在镜前PQ处放一块不透明的塑料,则像A′B′将会( )
A.只剩上面一半,且亮度减弱
B.只剩下面一半,且亮度减弱
C.只剩下面一半,亮度不变
D.像仍是完整的,但只有特定区域能看见
5.将平面镜竖直放置在水平桌面上,并在镜前放置一只铅笔,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.铅笔向右移动时,镜中所成的像会变小
B.换用较小的镜面,铅笔的像也会随之变小
C.平面镜竖直向上移动,铅笔的像也会向上移动
D.用一块木板放置在平面镜后的虚线处时,铅笔依然能在平面镜中成像
6.如图所示,进入人眼的光线是由( )
A.人眼发出的 B.平面镜发出的 C.平面镜反射的 D.像s′发出的
7.探究“平面镜成像的特点”时,如图所示,选用的实验器材如下:一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、与A大小不同的跳棋子C、刻度尺和白纸。则下列与实验相关的说法中错误的是( )
A.平面镜的成像原理是光的反射
B.选用薄平板玻璃替代平面镜是为了便于确定像的位置
C.利用现有器材可探究:像与物是否等大
D.若A与B到镜面的距离相等,则B一定与A的像重合
8.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( )
A.玻璃板应该与桌面垂直 B.实验宜在较暗的环境中进行
C.眼睛应从B一侧观察成像情况 D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
9.如图所示,是同学们制作潜望镜的结构示意图,通过这样的潜望镜看到物体的像是( )
A.倒立等大的虚像 B.倒立放大的实像
C.正立等大的虚像 D.正立缩小的实像
10.如图所示为从平面镜里看到墙上电子钟示数,这时的时间应是( )
A.21:05 B.21:15 C.20:15 D.20:05
11.手电筒后面的反光镜是( )
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸面镜 D.角反射器
12.下列情况中,要用到凹面镜的是( )
A.演员化妆所用的镜子 B.丁字路口安装的交通镜
C.汽车的后视镜 D.奥运会中取圣火的镜子
一.选择题(共6小题)
1.如图所示,小芳向平面镜走近时,看到自已的像在变大,则下列说法正确的是( )
A.因为平面镜能成放大的像
B.这是小芳的一种错误感觉
C.因为走近时,像相对于眼睛的视角变大了
D.上述三种说法都正确
2.如图所示,物体AB直立于平面镜前。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD,木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.只有 AB 下半部分的虚像 B.不出现 AB 的虚像
C.只有 AB 下半部分的实像 D.仍有 AB 完整的虚像
3.小刚同学站在竖直放置的平面镜前5m处,沿着垂直于平面镜的方向前进了2m,此时他在镜中的像与他本人的距离为( )
A.2 m B.3 m C.5 m D.6 m
4.如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图,下列有关该实验的说法,不正确的是( )
A.为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行
B.将蜡烛A向玻璃板靠近,发现蜡烛A的像大小不变
C.移去蜡烛B.并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上不能得到蜡烛A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,无论怎样改变玻璃板的位置,发现蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
5.测量视力时,人距视力表5m。利用平面镜成像特点可以节省空间,如图所示,小明面对镜子背对视力表,检查视力,下面说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像距平面镜6m B.小明在平面镜中的像距视力表5m
C.视力表在平面镜中的像距小明4m D.视力表在平面镜中的像距视力表3m
6.人们照镜子时,总是走近平面镜去看,其原因是走近时( )
A.平面镜所成的像会变大,人看到的像也会变大
B.平面镜所成的像大小不变,人看到的像更清晰
C.平面镜所成的像大小不变,人看到的像大小也不变
D.只有走近平面镜时,人才能看到自己的全身
二.作图题(共3小题)
7.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
8.图中AB、CD是由发光点S发出并经平面镜反射的两条光线,在图中画出S和它在平面镜中的像S′。
9.如图,S是点光源,S′是S通过平面镜形成的像,请画出平面镜的位置及入射光线SA对应的反射光线。
三.实验探究题(共2小题)
10.在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 。
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板
(选填“前”或“后”)观察,直至蜡烛B与蜡烛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”)。
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)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”)呈现蜡烛的像。
11.阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),简称HUD.HUD是为了高速行驶的车辆而研发,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)挡风玻璃所成的是 像(选填“实”、“虚”)。
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 (选填“厚度”、“透明度”)。
(3)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 度。
(4)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 (选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃。
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是
A.将显示器上的字体变大。
B.将显示器安装在后挡风玻璃上。
C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像。
四.解答题(共1小题)
12.阅读以下材料,回答问题。
(1)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先观察鸢(老鹰)在空中飞动地上影子也跟着移动,移动的方向跟鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一个小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。 阅读材料后,请回答:你认为下面哪种说法是错误的: B
A、“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
B、沈括观察到“鸢在空中飞动地上影子也跟着移动”是小孔成像
C、小孔成像可以用光的直线传播解释
D、小孔成像时像移动的方向与物体相反
(2)公元前213年,罗马帝国派出大批战船开往地中海的西西里岛,想征服叙拉古王国。
这一天,晴空万里,阳光灿烂,阿基米德和叙拉古国王站在城堡上观察着海面。远处那一只只露出一些桅顶的罗马战船慢慢地越变越大。
城堡中兵力很少。国王把希望目光投向聪慧无比的阿基米德,询问道:“听说您最近叫人做了很多的大镜子,这里面有些什么名堂?”
阿基米德朝遥远的敌船一指说:“只要我们把罗马的战船消灭掉,他们就彻底失败了。而今天,他们灭亡的日子就要到啦,因为我们有太阳神助威。”阿基米德让士兵搬来几百面取火镜,在阿基米德的指挥下,一起往一艘战船的白帆上反射灼烈的阳光。不一会儿,被取火镜照射的白帆冒出缕缕青烟,海风一次,“呼”地起了火,火势一会儿就变大了。罗马侵略者狂叫起来,纷纷往海水里跳,有的烧死,有的淹死。后面的战船以为叙拉古人施了什么妖术,吓得调转船头便逃。
叙拉古国王兴奋地问阿基米德:“你这取火镜怎么真能向太阳神取来火呢?”
阿基米德说:“这镜子是凹面的镜子,它反射出的阳光,能集中到一点,这叫做焦点。焦点的温度很高很高,碰到易燃物上就能点着火。不过,假如没有太阳的帮忙,我们是无法取胜的。”
射向凹面镜的平行光经凹面镜反射后会聚于一点,使这点处的温度非常高,易于燃烧的物体处于此点处,很快就被点燃。
我国古代早就有利用“阳遂”聚光取火的记载,“阳遂”就是铜制的凹面镜。我们现在使用的太阳灶就是利用这一原理制成的。
(1)如图所示,阿基米德取得胜利依据的是 图所示的原理(选填A或B)。
(2)阿基米德使用的取火镜是镜,主要利用的是光 的现象。(选填“直射”“反射”或“折射”)
(3)请举出一个应用的实例,如 。
一.作图题(共8小题)
1.(2018?柳州)如图所示,一只蜻蜓(用A点表示)停在水池上方。请在图中标出蜻蜓所成的像A′.(要求保留作图痕迹)
2.(2018?福建)根据平面成像规律,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
3.(2018?遂宁)一小球A在水平桌面上匀速向左运动,桌面上放置一平面镜,如图所示是小球A和它在该平面镜中的像A′在某一时刻对应的位置,请作出该平面镜(保留作图痕迹)
4.(2018?阜新)如图甲所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,请在乙图中画出人眼(A)看视力表(B)的光路图。
5.(2018?攀枝花)如图所示,在图中根据平面镜成像特点作出三角形ABC在平面镜中的像。
6.(2018?镇江)如图所示,用平面镜成像特点画出线段AB经平面镜所成的像。
7.(2018?滨州)请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像,保留作图痕迹。
8.(2018?吉林)请在图中画出物体AB经平面镜所成的像A′B′,并保留作图痕迹。
二.解答题(共2小题)
9.(2018?苏州)在图中作出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
10.(2018?梧州)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
4.3 平面镜成像
一.选择题(共12小题)
1.图中给出“L”形物体在平面镜中成像的情况,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【解答】解:由平面镜成像规律可知像和物关于平面镜对称,我们可以选取“L”上几个特殊点,用刻度尺去找到其关于镜面对称点。也可将像将“L”沿镜面这条线对折,能重合的就是正确答案,故D正确。
故选:D。
2.如图所示,镜前竖直插两根大头针a和b,观察a和b的像重叠在一起的情形,其眼睛应放在( )
A.通过a、b的直线上 B.通过a、b像的直线上
C.通过a垂直于镜面的直线上 D.通过b垂直于镜面的直线上
【解答】解:当a、b两大头针反射的光线在同一条直线上时,它们在平面镜中的像点也在同一条直线上,所以人眼应在以ba为入射光线的反射光线方向观察大头针,如下图所示。
所以眼睛应在通过a、b像的直线上观察大头针。
故选:B。
3.一个挂钟正对着平面镜,在镜子里看到挂钟指示的时间是10时45分,如图,则挂钟实际指示的时间应是( )
A.10时45分 B.7时15分 C.7时45分 D.1时15分
【解答】解:过12点与6点作一条直线,作出表针关于这条直线的对称图形,如图:
也可从图中像的后面观察可知,准确的时间应该是1点15分;
故选:D。
4.如图物体AB在平面镜前,所成的像为A′B′,若在镜前PQ处放一块不透明的塑料,则像A′B′将会( )
A.只剩上面一半,且亮度减弱
B.只剩下面一半,且亮度减弱
C.只剩下面一半,亮度不变
D.像仍是完整的,但只有特定区域能看见
【解答】解:
由图知,在镜前PQ处放一块不透明的塑料后,物体AB上射向平面镜的一部分光被挡住,但仍有光射向平面镜,所以还能成完整的像,但观察范围会变小,如图所示阴影部分为观察到像A′B′的范围(即只有特定区域能看见):
,
所以ABC错误,D正确。
故选:D。
5.将平面镜竖直放置在水平桌面上,并在镜前放置一只铅笔,如图所示,下列说法中正确的是( )
A.铅笔向右移动时,镜中所成的像会变小
B.换用较小的镜面,铅笔的像也会随之变小
C.平面镜竖直向上移动,铅笔的像也会向上移动
D.用一块木板放置在平面镜后的虚线处时,铅笔依然能在平面镜中成像
【解答】解:A、由平面镜成像的特点可知,像和物体大小相同,像的大小与物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,故铅笔向右移动时,镜中所成的像大小不变,故A错误;
B、由平面镜成像的特点可知,像的大小与物体相等,故若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将不变,故B错误;
C、由平面镜成像的特点可知,像和物体关于平面镜对称,平面镜竖直向上移动时,铅笔的像与铅笔还是关于平面镜所在平面对称的,故像不动,故C错误;
D、由平面镜成像特点可知,平面镜成虚像,故用一块木板放置在平面镜后的虚线处时,铅笔依然能在平面镜中成像,故D正确。
故选:D。
6.如图所示,进入人眼的光线是由( )
A.人眼发出的 B.平面镜发出的 C.平面镜反射的 D.像s′发出的
【解答】解:图中表示的是蜡烛在平面镜中成像的原因,进入人眼的光线是由平面镜反射而来的。
故选:C。
7.探究“平面镜成像的特点”时,如图所示,选用的实验器材如下:一块薄平板玻璃、两个完全相同的跳棋子A和B、与A大小不同的跳棋子C、刻度尺和白纸。则下列与实验相关的说法中错误的是( )
A.平面镜的成像原理是光的反射
B.选用薄平板玻璃替代平面镜是为了便于确定像的位置
C.利用现有器材可探究:像与物是否等大
D.若A与B到镜面的距离相等,则B一定与A的像重合
【解答】解:A、平面镜的成像原理是光的反射,故A正确;
B、使用平面镜时,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用薄平板玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置,而且能比较像与物的大小关系,故B正确。
C、两个完全相同的跳棋子A和B,实验时像与物完全重合,利用现有器材可探究:像与物是否等大,故C正确。
D、若A与B到镜面的距离相等,玻璃板如果不垂直桌面,则像和物体不在同一水平面上,找像的位置时,像与蜡烛不能重合,故D错误。
故选:D。
8.如图是验证“平面镜成像特点”的实验装置,其中A为玻璃板前点燃的蜡烛,B为玻璃板后未点燃的蜡烛。有关本实验的说法错误的是( )
A.玻璃板应该与桌面垂直
B.实验宜在较暗的环境中进行
C.眼睛应从B一侧观察成像情况
D.蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合
【解答】解:A、实验时玻璃板如果不竖直,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,就无法验证像的位置和大小,所以玻璃板应与水平桌面垂直放置。故A正确;
B、在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以在比较黑暗的环境中进行实验,故B正确;
C、寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像;故C错误;
D、平面镜所成的像,物像等大,蜡烛燃烧较长时间后像物不再重合,故D正确。
故选:C。
9.如图所示,是同学们制作潜望镜的结构示意图,通过这样的潜望镜看到物体的像是( )
A.倒立等大的虚像 B.倒立放大的实像
C.正立等大的虚像 D.正立缩小的实像
【解答】解:由平面镜成像特点知,平面镜所成的像是正立等大的虚像,远处的景物反射的光,照射到潜望镜上面这块平面镜上所成的像和物体关于平面镜对称,光线再反射到下面这块平面镜上,所成的像和物体关于下面这块平面镜对称,所以观察者通过该潜望镜看到的物体的像,同实际物体上下、左右关系都是一致的正立等大的虚像。
故选:C。
10.如图所示为从平面镜里看到墙上电子钟示数,这时的时间应是( )
A.21:05 B.21:15 C.20:15 D.20:05
【解答】解:由图分析可得题中所给的“20:15”与“21:05”成轴对称,这时的时间应是21:05。
故选:A。
11.手电筒后面的反光镜是( )
A.平面镜 B.凹面镜 C.凸面镜 D.角反射器
【解答】解:凹面镜对光线有会聚作用,手电筒、探照灯的凹面镜使光线成为平行光,照亮前方路况。
故选:B。
12.下列情况中,要用到凹面镜的是( )
A.演员化妆所用的镜子 B.丁字路口安装的交通镜
C.汽车的后视镜 D.奥运会中取圣火的镜子
【解答】解:A、演员化妆用的梳妆镜属于平面镜,故A错误;
B、丁字路口安装的交通镜是凸面镜,能起到扩大视野的作用,故B错误;
C、汽车的后视镜是凸面镜,起扩大视野的作用,故C错误;
D、奥运会中取圣火的镜子是凹面镜,利用了凹面镜对光线的会聚作用,故D正确。
故选:D。
一.选择题(共6小题)
1.如图所示,小芳向平面镜走近时,看到自已的像在变大,则下列说法正确的是( )
A.因为平面镜能成放大的像
B.这是小芳的一种错误感觉
C.因为走近时,像相对于眼睛的视角变大了
D.上述三种说法都正确
【解答】解:(1)根据平面镜成像特点可知物体和像大小相同,故A错误;
(2)人靠近平面镜时,感觉人的像在变大,实际上人像的大小不变,感觉变大的原因是眼睛看像的视角增大的缘故。故BD错误,C正确。
故选:C。
2.如图所示,物体AB直立于平面镜前。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD,木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.只有 AB 下半部分的虚像 B.不出现 AB 的虚像
C.只有 AB 下半部分的实像 D.仍有 AB 完整的虚像
【解答】解:
过B点作关于镜面的对称点B′(即B的像点B′);
过A点的任意两条光线沿CD的最下边缘射到镜面上,由光的反射定律先作出2条反射光线,这2条反射光线的反向延长线即为像点A′;
连接A′B′如图所示,由图可知,在平面镜内仍有AB完整的虚像A'B'(需在B点下方合适的位置才能看到AB完整的虚像)。
故选:D。
3.小刚同学站在竖直放置的平面镜前5m处,沿着垂直于平面镜的方向前进了2m,此时他在镜中的像与他本人的距离为( )
A.2 m B.3 m C.5 m D.6 m
【解答】解:
小刚同学原来站在竖直放置的平面镜前5m处,当沿着垂直于平面镜的方向前进了2m后,距离平面镜还有3m,
因为像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以此时像距离平面镜的距离也是3m,因此时他在镜中的像与他本人的距离为6m,故D正确。
故选:D。
4.如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图,下列有关该实验的说法,不正确的是( )
A.为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行
B.将蜡烛A向玻璃板靠近,发现蜡烛A的像大小不变
C.移去蜡烛B.并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上不能得到蜡烛A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,无论怎样改变玻璃板的位置,发现蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
【解答】解:A、在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。所以最比较黑暗的环境中进行实验,故A正确;
B、平面镜所成的像始终与物体的大小相等,因此,将蜡烛A远离玻璃板,像大小不变,故B正确;
C、因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像,因此,移去蜡烛B.并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上不能得到蜡烛A的像,故C正确;
D、如果多次改变玻璃板的位置,玻璃板前后移动,则像距物距不相等,所以会发现B始终不能与A的像完全重合,故D错误。
故选:D。
5.测量视力时,人距视力表5m。利用平面镜成像特点可以节省空间,如图所示,小明面对镜子背对视力表,检查视力,下面说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像距平面镜6m
B.小明在平面镜中的像距视力表5m
C.视力表在平面镜中的像距小明4m
D.视力表在平面镜中的像距视力表3m
【解答】解:把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,
小明在平面镜中的像距视力表3m+2m=5m,
所以视力表的像离人的距离为3m+2m=5m。
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,
视力表在平面镜中的像距视力表3m+3m=6m。
综上分析可知,ACD错误,B正确。
故选:B。
6.人们照镜子时,总是走近平面镜去看,其原因是走近时( )
A.平面镜所成的像会变大,人看到的像也会变大
B.平面镜所成的像大小不变,人看到的像更清晰
C.平面镜所成的像大小不变,人看到的像大小也不变
D.只有走近平面镜时,人才能看到自己的全身
【解答】解:人在平面镜中的像的大小与人等大,当人走近镜子时,他距镜子的距离减小,人看到的像更清晰,但是像的大小不变。
故选:B。
二.作图题(共3小题)
7.画出图中S发出的光线经平面镜反射后过P点的光路。
【解答】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′P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,如下图所示:
8.图中AB、CD是由发光点S发出并经平面镜反射的两条光线,在图中画出S和它在平面镜中的像S′。
【解答】解:方法一: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、SB为两条入射光线,如图所示:
方法二:过反射点A垂直镜面作出两条法线,在法线左侧作出反射光线AB的入射光线SA,注意入射角在大小上要与反射角的大小相等,同理作出反射光线CD的入射光线SC,入射光线SA、SC的交点S即为发光点的位置;
再作出发光点S关于平面镜的对称点S′,即为像点,如图所示:
9.如图,S是点光源,S′是S通过平面镜形成的像,请画出平面镜的位置及入射光线SA对应的反射光线。
【解答】解:先连接SS′,在线段SS′垂直平分线上画出平面镜,并使发光点S的一边为反射面;
延长入射光线SA交平面镜于点A,连接S′A并延长为入射光线SA的反射光线AB,注意辅助线要用虚线,如图所示:
三.实验探究题(共2小题)
10.在探究“平面镜成像特点”的实验中:
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 便于确定像的位置 。
(2)在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A,蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板
前 (选填“前”或“后”)观察,直至蜡烛B与蜡烛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 蜡烛A的像 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)。
(3)实验时,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。
【解答】解:(1)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板。
(2)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观察,直至它与蜡烛A的像完全重合;
在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是蜡烛A的像;
(3)平面镜成像时,像的大小与物体大小相等,与位置无关,故像的大小不变。
(4)因为平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以,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。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)前;蜡烛A的像;(3)不变;(4)不能。
11.阅读短文,回答问题。
汽车抬头显示(如图甲)又叫汽车平视显示系统(Head Up Display),简称HUD.HUD是为了高速行驶的车辆而研发,在高速行驶时,如果驾驶员低头观看仪表信息,在前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。HUD是利用平面镜成像原理(如图乙),将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方,驾驶员透过挡风玻璃往前方看的时候,能够轻易的将车外的景象与车辆信息通过挡风玻璃所成的像融合在一起。驾驶员不必低头,就可以看到车辆信息,如车速、油耗、导航等,从而避免分散对前方道路的注意力。同时驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛,可避免眼睛疲劳,确保驾驶舒适安全。
(1)挡风玻璃所成的是 虚 像(选填“实”、“虚”)。
(2)HUD有一个技术难题,即挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的 厚度 (选填“厚度”、“透明度”)。
(3)已知某车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,则挡风玻璃与水平面夹角为 45 度。
(4)某驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向 靠近 (选填“远离”、“靠近”)挡风玻璃。
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,下列做法可行的是 C
A.将显示器上的字体变大。
B.将显示器安装在后挡风玻璃上。
C.让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像。
【解答】解:
(1)挡风玻璃相当于平面镜,由于光的反射成虚像;
(2)挡风玻璃所成的像易产生重影,影响使用效果。重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度,两个面都会反射成像;
(3)车辆HUD显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45度;
(4)因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离减小而减小,当发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃;
(5)为了使挡风玻璃所成的像离人眼距离达2米以上,甚至更远,以便避免观察数据时眼睛的疲劳,利用平面镜成像与物对称,可以让显示器上的信息通过多面平面镜多次成像。故选C。
故答案为:(1)虚;(2)厚度;(3)45;(4)靠近;(5)C。
四.解答题(共1小题)
12.阅读以下材料,回答问题。
(1)北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先观察鸢(老鹰)在空中飞动地上影子也跟着移动,移动的方向跟鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一个小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。 阅读材料后,请回答:你认为下面哪种说法是错误的: B
A、“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
B、沈括观察到“鸢在空中飞动地上影子也跟着移动”是小孔成像
C、小孔成像可以用光的直线传播解释
D、小孔成像时像移动的方向与物体相反
(2)公元前213年,罗马帝国派出大批战船开往地中海的西西里岛,想征服叙拉古王国。
这一天,晴空万里,阳光灿烂,阿基米德和叙拉古国王站在城堡上观察着海面。远处那一只只露出一些桅顶的罗马战船慢慢地越变越大。
城堡中兵力很少。国王把希望目光投向聪慧无比的阿基米德,询问道:“听说您最近叫人做了很多的大镜子,这里面有些什么名堂?”
阿基米德朝遥远的敌船一指说:“只要我们把罗马的战船消灭掉,他们就彻底失败了。而今天,他们灭亡的日子就要到啦,因为我们有太阳神助威。”阿基米德让士兵搬来几百面取火镜,在阿基米德的指挥下,一起往一艘战船的白帆上反射灼烈的阳光。不一会儿,被取火镜照射的白帆冒出缕缕青烟,海风一次,“呼”地起了火,火势一会儿就变大了。罗马侵略者狂叫起来,纷纷往海水里跳,有的烧死,有的淹死。后面的战船以为叙拉古人施了什么妖术,吓得调转船头便逃。
叙拉古国王兴奋地问阿基米德:“你这取火镜怎么真能向太阳神取来火呢?”
阿基米德说:“这镜子是凹面的镜子,它反射出的阳光,能集中到一点,这叫做焦点。焦点的温度很高很高,碰到易燃物上就能点着火。不过,假如没有太阳的帮忙,我们是无法取胜的。”
射向凹面镜的平行光经凹面镜反射后会聚于一点,使这点处的温度非常高,易于燃烧的物体处于此点处,很快就被点燃。
我国古代早就有利用“阳遂”聚光取火的记载,“阳遂”就是铜制的凹面镜。我们现在使用的太阳灶就是利用这一原理制成的。
(1)如图所示,阿基米德取得胜利依据的是 A 图所示的原理(选填A或B)。
(2)阿基米德使用的取火镜是镜,主要利用的是光 反射 的现象。(选填“直射”“反射”或“折射”)
(3)请举出一个应用的实例,如 太阳灶 。
【解答】解:(1)如图所示:
图中“中间为窗隙所束,则影与鸢遂相违,鸢东则影西,鸢西则影东”,其实就是小孔成像的特点:倒立的实像。中间的“窗隙”,就是“小孔”,正因为小孔成像是倒立的,才有“鸢东则影西,鸢西则影东”的现象;
因此“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像,小孔成像是光的直线传播原理,小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反,综上分析,选项ACD正确;
沈括观察到“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是影子的成因,是光的直线传播形成的,因为光被挡住了,没有光的区域才变暗,所以选项B错误;
故选B。
(2)①据阿基米德说:“这镜子是凹面的镜子,它反射出的阳光,能集中到一点,这叫做焦点。焦点的温度很高很高,碰到易燃物上就能点着火。不过,假如没有太阳的帮忙,我们是无法取胜的”可知,他是利用光的反射的原理,所以和图A 的原理相同;
②据上面的分析可知,阿基米德使用的取火镜是凹镜,主要利用的是光的反射现象;
③生活中最常见的凹镜是太阳灶,将太阳光会聚加热。
故答案为:(1)B;(2)①A;②反射;③太阳灶。
一.作图题(共8小题)
1.(2018?柳州)如图所示,一只蜻蜓(用A点表示)停在水池上方。请在图中标出蜻蜓所成的像A′.(要求保留作图痕迹)
【解答】解:根据平面镜成像的特点可知,像与物关于平面镜对称;作出A关于平面镜的对称点A′即为蜻蜓所成的像,如图所示:
2.(2018?福建)根据平面成像规律,画出图中物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
3.(2018?遂宁)一小球A在水平桌面上匀速向左运动,桌面上放置一平面镜,如图所示是小球A和它在该平面镜中的像A′在某一时刻对应的位置,请作出该平面镜(保留作图痕迹)
【解答】解:连接AA′,做出AA′的中垂线,即为镜面;如图所示:
4.(2018?阜新)如图甲所示,检查视力的时候,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的像,请在乙图中画出人眼(A)看视力表(B)的光路图。
【解答】解:根据物像连线与镜面垂直,由B向平面镜作垂线并延长,根据物像到平面镜距离相等,找到B点的像B′点,连接眼睛A和像点B′,交平面镜于O点,连接BO即入射光线,OA为反射光线。如图:
5.(2018?攀枝花)如图所示,在图中根据平面镜成像特点作出三角形ABC在平面镜中的像。
【解答】解:①作A点关于镜面的对称点A′;(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号)
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像。
作图如下:
6.(2018?镇江)如图所示,用平面镜成像特点画出线段AB经平面镜所成的像。
【解答】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像;如图所示:
7.(2018?滨州)请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像,保留作图痕迹。
【解答】解:先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB的像,如图所示:
8.(2018?吉林)请在图中画出物体AB经平面镜所成的像A′B′,并保留作图痕迹。
【解答】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图:
二.解答题(共2小题)
9.(2018?苏州)在图中作出图中物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
【解答】解:先根据像与物关于平面镜对称,作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为物体AB在平面镜中所成的像,如图所示:
10.(2018?梧州)根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。