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平面镜
[学习目标]
1.知道平面镜成像的特点;
2.掌握平面镜成像的光路图,会利用平面镜成像的特点作图;
3.理解生活中平面镜成像的现象及平面镜成像的应用。
1.
平面镜成像利用的是光的反射。成像规律是:(1)像与物大小
;(2)像到镜的距离与物到镜的距离
;(3)像与物的对应点的连线与镜面
;(4)像与物左右位置
;(5)平面镜所成的像是
(实像、虚像)具体总结就是十个字:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2.虚像是指射入眼睛的光线,其
的集合点形成的像,如上图所示;虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏
;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
3.利用光的反射现象,反射面为
的叫平面镜,反射面为
一部分的叫球面镜。
4.利用球面的外表面作反射面的面镜叫做
;凸面镜对光有
作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
5.利用球面的内表面作反射面的面镜叫做
;凹面镜对光有
作用,常用作太阳灶、探照灯等。
要点一、平面镜成像
1.平面镜:生活中常用的镜子表面是平的,叫做平面镜。
2.探究平面镜成像的特点:
提出问题:平面镜成像有哪些特点?
设计实验:怎样确定像的位置?怎样比较像与物的大小?
实验器材:方格纸、玻璃板、相同的物体、刻度尺、铅笔等。
实验步骤:
(1)如图所示,将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在一张方格纸上,并准备两个相同的物体(如棋子)以及刻度尺、铅笔等。
(2)在玻璃板前放一个棋子A。看一看,它的像是在镜前还是在镜后?
(3)将另一个相同的棋子B放到镜后,使它与棋子A在平面镜中所成的像重合,此时棋子B的位置就是棋子A的像的位置。
(4)观察并比较棋子A的像与棋子B的大小。
(5)用铅笔在方格纸上画出平面镜以及棋子A和棋子B的位置,并画出两棋子到镜面的距离。
(6)将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。能否从白卡片上直接观察到棋子A的像。
(7)改变棋子A的位置,重复上面的实验,并将测得的数据记录在下表中。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
实验结论:平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离相等,像与物相对于镜面对称。
3.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像。
要点二、平面镜成像的应用
1.平面镜的作用:
(1)成像如:水中的倒影、练功房的镜子、扩大视觉空间等。
(2)改变光的传播方向如:潜望镜
2.光污染:平面镜使用不当,就可能带来麻烦,甚至造成光污染。
3.平面镜成像作图:
如图MN表示平面镜,AB表示镜前的物体,根据平面镜成像的特点作图
步骤:
第一步:分别过A、B点做垂直于平面镜的垂线(用虚线表示);
第二步:在垂线和平面镜的相交处标出直角;
第三步:在平面镜的另一侧找到A′点,使A′点到平面镜的距离和A到平面镜的距离相等。同理找B’。
第四步:连接A′、B′画虚像(用虚线)。如下图所示:
知识点一:平面镜成像特点与实验
【探究重点】
1.实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置;
2.试验中平面镜要和桌面垂直,否则怎么移动B都不能和A的像完全重合;
3.试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像,这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的;
4.实验用两个完全相同的棋子,是为了比较像的大小和物体的大小。
5.用一张白纸(光屏)放到玻璃板后面,白纸(光屏)上看不到蜡烛的像,证明成的像是虚像。
【例题精讲】
(2019湖南湘潭)小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m,平面镜成的像是 (选填“等大””放大“或“缩小“)的 (选填“虚“或“实)像
平面镜成的是虚像;像与物体大小_____;像与物体到镜面的距离______;像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。平面镜应用:成像;________。
(2019·吉林长春)如图甲所示是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)取两支完全相同的蜡烛,是为了探究像与物的_______关系。
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合,记录蜡烛A、蜡烛B的位置。改变蜡烛A的位置,重复上述实验,实验记录如图乙所示。蜡烛A位于2位置时的像在_______点;蜡烛A由2位置移到3位置,像的大小_______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)人看到蜡烛像是由于反射光进入人眼,请在图丙中画出与反射光线对应的入射光线。
【巩固训练】
(2019?临沂)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是( )
A.光屏用来验证像的虚实
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.做多组数据可以减小实验误差
小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m,平面镜成的像是 (选填“等大””放大“或“缩小“)的 (选填“虚“或“实)像
(2019?德州)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)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。
(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,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“①”或“②”)处。
知识点二:平面镜成像的应用
【探究重点】
1.根据平面镜成像的原理,无论镜子大小,都能使物体形成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大
小只能影响观察到的像的范围。
2.站在平面镜前的人,向平面镜走近时,人们往往以为像“变大”了,其实改变的是视角,视角大感觉
看到的物体就大。
物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关,跟物体到平面镜的距离无关.平面镜成的像一定要画成虚线。
分类
形成原因
验证
实例
实像
由实际光线会聚而成
实像可以在光屏上成像
小孔成像、照相机、投影仪
虚像
由光线的反向延长线相交而成
虚像不能在光屏上成像,只可以通过眼睛看到
平面镜成像、水中的倒影
【例题精讲】
(2019山东临沂)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是( )
A.
光屏用来验证像的虚实
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.
做多组数据可以减小实验误差
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(如图所示).视力表在镜中的像与被测者相距
m。视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的
(选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)指才正确。
【巩固训练】
(2019四川南充)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。
小明身高1.65m,站在竖直放置的平面镜前2m处,他在镜中的像到镜面的距离为
m,镜中像的高度为
m。
一、选择题
1.(2019四川自贡)平面镜成像特点及其应用中有以下说法:
①平面镜所成的是等大的虚像;②医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜;
③为了扩大视野,在道路弯道处安装一块大的平面镜;④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
对这些说法,判断正确的是( )
A.①②③④都正确
B.①②③正确,④错误
C.①④正确,②③错误
D.①②④正确,③错误
2.(2019新疆维吾尔)下列光学仪器或日常用品中,能够成与物体大小相等的虚像的是(
)
A.穿衣镜
B.老花镜
C.显微镜
D.望远镜
3.小欣站在平面镜前看自己在镜中的像,下面四幅图中能正确反映小欣和他的像的是( )
4.学校大门旁竖直放置了一块平面镜,小张同学逐渐面镜的过程中,下列说法正确的是(
)
A.小张的像逐渐变大
B.小张想通过平面镜看完自己的全身像,则平面镜的高度至少为身体整个身高的一半
C.小张在平面镜中看见了小王,则小王在平面镜中看不见小张
D.小张在平面镜中所成的像是实像
二、填空题
5.小齐站在距平面镜1.6m处整理衣着,他在镜中的像与他本人的距离是
m;当他沿着与镜面垂直方向水平移动1m后,他在镜中像的大小将
(填“变大”“不变”或“变小”)。
6.(2019广西北部湾)小明同学站在穿衣镜前1m处,他在镜中的像到镜面的距离为________m,当他向穿衣镜靠近时,他在镜中的像的大小_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.(2019四川巴中)小明站在竖直放置的平面镜前5米处,当他正对平面镜以1m/s的速度面镜时,以镜中的像为参照物,小明是 (选填“运动”或“静止”)的,他在镜中像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),2s后小明到平面镜中像的距离是 m。
8.(2019贵州黔东南)小齐站在距平面镜1.6m处整理衣着,他在镜中的像与他本人的距离是
m;
当他沿着与镜面垂直方向水平移动1m后,他在镜中像的大小将
(填“变大”“不变”或“变小”)。
9.(2020?山东临沂)一只燕子在平静的湖面上飞过,当燕子距水面6m时,它的“倒影”距水面 m,它在湖面的“倒影”是 (填“实”或“虚”)像,这是由于光的 形成的。
10.(2020四川成都模拟)冬冬同学站在平面镜前3m处,她看到镜中自己的像是由于光的 现象形成的,她的像到镜面的距离为 m;现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处,如图所示,这时她 (填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
11.(黑龙江绥化)墙上挂着一块长30厘米的平面镜,小明站在镜子前1.5米处,这时他正好可以看到身后的一根木杆,木杆高2米,那么这根木杆离人的距离应该是
(填写下面选项对应的英文字母)
A.19.5米
B.7.0米
C.10.0米
D.8.5米
三、作图题
12.(2019贵州铜仁)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
13.(2019湖南娄底)如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,请在图中画出发光点S的位置,并画出一条由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。
14.(2019山东泰安)如图所示,从光源S点发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
15.(常考题)如图所示,从S点发出的一条光线,经平面镜反射后,其反射光线恰好通过P点.请你作出这条入射光线并完成光路图.
四、实验探究题
16.(2019湖北荆州)如图1是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下:把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)实验过程中蜡烛B
(选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的
关系。
(3)实验中若移开蜡烛B,将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是
。(选填“虚像”或“实像”)
(4)如图2,玻璃板原来沿直线BC竖直放置,若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ(θ<90°)后,蜡烛A成的像移动到点A1处,已知图中方格均为边长相等的正方形,则θ=
。
17.(2020?陕西模拟)小滨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)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________.
(3)在探究实验的过程中,他把蜡烛A放在距玻璃板30
cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是____cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将____
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)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__________.
(5)实验过程中,小滨仔细观察,发现蜡烛的像有重影,请你帮小滨分析产生这一现象的原因是______________.
(2019?沈阳)舞蹈教室内有一面非常大的平面镜,一位同学先后站在镜前甲、乙、丙、丁的四个位置,如图所示。关于他在平面镜中所成像的特点,下列描述中正确的是( )
A.在甲处所成的像是最小的像
B.在乙处所成的像一定是实像
C.在丙处所成的像是倒立的像
D.在丁处所成的像离镜子最近
(2019?镇江)如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔像的位置不变
(2019·江苏扬州)小明在“探究平面镜成像规律,实验时,找来两枚完全相同的棋子,是为了比较像和物的_________关系;为了确定像的位置,应该选择_________来代替平面镜;为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像,还应准备的器材是_________。
(2019?朝阳)小梦同学身高160cm,站在竖直放置的平面镜前1.5m处,当她以0.2m/s的速度向平面镜走近时,她在平面镜中的像高度
(填“大于”、“小于”或“等于“)160cm;经过3s后,小梦和她的像之间的距离是
,小梦从平面镜中看到墙上挂钟的指针如图所示,则挂钟显示的实际时间是
。
(2019?菏泽)小明站在穿衣镜前1.5m处,他看到自己在镜中的像是一个等大的 虚 像(选填“实”或“虚”),他的像与他之间的距离是 3 m.(玻璃厚度忽略不计)
(2019?聊城)如图所示,画出物体AB在平面镜中的像A′B′。
(2019?盐城)小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置MM′和NN′。
(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其读数为
cm。
(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮、另一个较暗,较亮的像是光线经
(MM′/NN′)面反射形成的。
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在
的位置,
(直接/透过玻璃板)观察卡片上有无棋子A的像。
(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到MM′的距离lA和棋子B的左端到NN′的距离lB,实验数据记录在下表中。
次数
1
2
3
4
lA/cm
5.40
7.15
9.80
12.50
lB/cm
5.20
6.96
9.61
12.32
分析数据可得:像到反射面的距离
(小于/大于)物到反射面的距离。
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值。小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素。请帮小明提出一条有价值且可探究的问题:
。
(2019·江西)公共场所中经常看到有人绕有兴趣地低头玩手机游戏,殊不知手机中还有很多其它功能。爱好物理的“620“创新小组的同学们,发现手机有一种“镜子“功能。于是,激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。
【设计实验】
由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验,无法找到像的位置.于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等,组装成如图所示的实验装置。
【进行实验与收集证据】
(1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动,小普同学在板一领帮忙移动棋子B,无能小普在水平桌面上怎样移动棋子B,小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面_________,调整后,小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。
(2)把棋子A在玻璃板前移动多次,同时调整玻璃板后棋子B的位置,每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合,这不仅可以找到像的位置,还可以比较出像与物的________关系。
(3)实验中还需要________,用来测量像与物到玻璃板的________。
【分析与论证】
平面镜成像的特点是:像与物的大小________;像与物到镜面的距离________。利用数学中的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:像与物关于镜面________。
(2020·山东省聊城市)利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
提出问题:平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?
设计和进行实验:
(1)为了便于确定像的位置。要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像,面且______(只填字母代号)。
A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛B.玻璃板比平面镜成像更清晰
C.蜡烛经玻璃板可成实像D.玻璃板只透光不反射光
(2)为了比较像与物体的大小关系,需要选用两根外形_____(选填“相同”或“不同”)的蜡烛;
(3)除图中提供的器材外,实验中还用到一种测量距离的工具,它是______;
(4)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在故有蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧观察。
(2019?枣庄)如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 确定像的位置 。
(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 蜡烛A的像 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”),从玻璃板上看到蜡烛是由光的 反射 (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 不能 (选填“能”或“不能)呈现蜡烛A的像。
(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 A2 图中的(选填“A1”、“A2”或“A3”)。
(2020·江苏省泰州市)如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定_______,玻璃板应_______放置;
(2)在玻璃板前面放一只棋子A,再拿一只相同棋子B在玻璃板后面移动,直至与棋子A的像重合,这样做是为了比较_______的关系;若将光屏放在棋子B所在的位置,直接观察光屏,不能看到棋子A的像,说明平面镜所成的像是_______(选填“实”或“虚”)像;
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,很难使棋子B与之重合,用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,_______(选填“能”或“不能”)使像变亮。
(2019?铁岭)如图所示是苍鹭从平静水面上起飞的瞬间。关于苍鹭在水面所成的像,下列说法正确的是( )
A.苍鹭所成的像是倒立的实像
B.苍鹭飞离水面的过程中像会变小
C.水越深苍鹭所成的像离它越远
D.苍鹭与它所成的像到水面的距离相等
(2019·湖北鄂州)小丽面向穿衣镜,站在镜前1
m处,镜中的像与她相距
A.50
cm
B.1
m
C.1.5
m
D.2
m
(2019?随州)宠物狗狗正前方竖立着一面镜子,它正在欣赏镜中的自己(如图所示),假设狗狗不动,把平面镜沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离(两块镜面仍然在原镜面平面内),则狗狗的头部通过左、右两面镜子( )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在不同位置
D.都成完整的像,且两个像在同一位置
(2019?绵阳)舞蹈训练室竖直墙壁上安装有平面镜,甲、乙、丙三位同学在平面镜前的位置如图所示,他们位置连线是等腰直角三角形,甲在直角顶点,乙、丙连线平行于平面镜。则( )
A.甲与甲的像间的距离小于乙与乙的像间的距离
B.乙与乙的像间的距离大于丙与丙的像间的距离
C.甲的像与乙的像间的距离小于乙的像与丙的像间的距离
D.甲的像与乙的像间的距离大于乙的像与丙的像间的距离
(2019·广西桂林)小陆在照镜子时,为了能从镜子中看清自己的脸部。他走近镜子去看,靠近时,他的脸部在平面镜中所成像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”),平面镜所成的像是______(选“实像”成“虚像”)。
(2019·贵州黔东南州)小齐站在距平面镜1.6
m处整理衣着,他在镜中的像与他本人的距离是_____m;当他沿着与镜面垂直方向水平移动1
m后,他在镜中像的大小将_____(填“变大”“不变”或“变小”)。
(2018?常州)为避免司机低头观察汽车仪表,忽略路况造成事故,厂商开发出抬头显示器:汽车仪表安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图所示,则( )
A.像是实像
B.像是由于光的折射形成的
C.像比驾驶台上的仪表显示要小
D.司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
(2019·辽宁辽阳)如图所示,一名游客行走在玻璃栈道上,栈道上映出了她美丽的“身影”,若游客的身高是1.65
m,则游客的头顶到“身影”头顶的距离为_________m;当她在栈道上行走时,她
的“身影”的大小将
_________(填“变大”"变小”或“不变”)。
(2019?丹东)如图所示,AB之间的距离为2m。当小球从A向B移动了1m时,若不考虑小球的形状和大小,这时小球和它的像之间的距离为
m;小明向竖直的平面镜走近时看到自己的像变大了,而实际上他的像的大小是
(填“变大”、“变小”或“不变”)的。
(2019?济宁)如图所示,一束光水平射入潜望镜镜口后,通过潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。
(2019?泰安)如图所示,从光源S点发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
(2019?常州)同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)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,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察
(选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的
(选填“缩小”“反射”或“折射”)形成的。
(2)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成
(选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A′。
(3)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知
。
(4)小明自备器材做该实验,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的两个像,这是因为
。3
平面镜
[学习目标]
1.知道平面镜成像的特点;
2.掌握平面镜成像的光路图,会利用平面镜成像的特点作图;
3.理解生活中平面镜成像的现象及平面镜成像的应用。
1.
平面镜成像利用的是光的反射。成像规律是:(1)像与物大小相等;(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;(4)像与物左右位置颠倒;(5)平面镜所成的像是虚像(实像、虚像)具体总结就是十个字:等大、等距、垂直、对称、虚像。
2.虚像是指射入眼睛的光线,其反向延长线的集合点形成的像,如上图所示;虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
3.利用光的反射现象,反射面为平面的叫平面镜,反射面为球面一部分的叫球面镜。
4.利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
5.利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
要点一、平面镜成像
1.平面镜:生活中常用的镜子表面是平的,叫做平面镜。
2.探究平面镜成像的特点:
提出问题:平面镜成像有哪些特点?
设计实验:怎样确定像的位置?怎样比较像与物的大小?
实验器材:方格纸、玻璃板、相同的物体、刻度尺、铅笔等。
实验步骤:
(1)如图所示,将茶色玻璃板(平面镜)竖直放置在一张方格纸上,并准备两个相同的物体(如棋子)以及刻度尺、铅笔等。
(2)在玻璃板前放一个棋子A。看一看,它的像是在镜前还是在镜后?
(3)将另一个相同的棋子B放到镜后,使它与棋子A在平面镜中所成的像重合,此时棋子B的位置就是棋子A的像的位置。
(4)观察并比较棋子A的像与棋子B的大小。
(5)用铅笔在方格纸上画出平面镜以及棋子A和棋子B的位置,并画出两棋子到镜面的距离。
(6)将一张白卡片竖直放在棋子B所在的位置。能否从白卡片上直接观察到棋子A的像。
(7)改变棋子A的位置,重复上面的实验,并将测得的数据记录在下表中。
实验序号
①
②
③
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
实验结论:平面镜所成的像是虚像,像和物大小相等,且它们到平面镜的距离相等,像与物相对于镜面对称。
3.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫做虚像。
要点二、平面镜成像的应用
1.平面镜的作用:
(1)成像如:水中的倒影、练功房的镜子、扩大视觉空间等。
(2)改变光的传播方向如:潜望镜
2.光污染:平面镜使用不当,就可能带来麻烦,甚至造成光污染。
3.平面镜成像作图:
如图MN表示平面镜,AB表示镜前的物体,根据平面镜成像的特点作图
步骤:
第一步:分别过A、B点做垂直于平面镜的垂线(用虚线表示);
第二步:在垂线和平面镜的相交处标出直角;
第三步:在平面镜的另一侧找到A′点,使A′点到平面镜的距离和A到平面镜的距离相等。同理找B’。
第四步:连接A′、B′画虚像(用虚线)。如下图所示:
知识点一:平面镜成像特点与实验
【探究重点】
1.实验中利用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置;
2.试验中平面镜要和桌面垂直,否则怎么移动B都不能和A的像完全重合;
3.试验中如果用的玻璃板太厚就会看到两个像,这是由于玻璃板的两个面上都发生反射形成的;
4.实验用两个完全相同的棋子,是为了比较像的大小和物体的大小。
5.用一张白纸(光屏)放到玻璃板后面,白纸(光屏)上看不到蜡烛的像,证明成的像是虚像。
【例题精讲】
(2019湖南湘潭)小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m,平面镜成的像是 (选填“等大””放大“或“缩小“)的 (选填“虚“或“实)像
【答案】2;等大;虚。
【解析】平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以,由他到平面镜的距离为1m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为1m,小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是1m+1m=2m;
平面镜成像原理是光的反射,是由于反射光线的反向延长线会聚点,所以某同学在镜中的像是虚像;
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同,所以是等大的虚像。
平面镜成的是虚像;像与物体大小_____;像与物体到镜面的距离______;像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。平面镜应用:成像;________。
【答案】相等;相等.改变光路.
【解析】根据平面镜成像特点及其应用可以快速解决问题。
(2019·吉林长春)如图甲所示是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)取两支完全相同的蜡烛,是为了探究像与物的_______关系。
(2)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,移动玻璃板后的蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合,记录蜡烛A、蜡烛B的位置。改变蜡烛A的位置,重复上述实验,实验记录如图乙所示。蜡烛A位于2位置时的像在_______点;蜡烛A由2位置移到3位置,像的大小_______。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)人看到蜡烛像是由于反射光进入人眼,请在图丙中画出与反射光线对应的入射光线。
【答案】(1)大小
(2)c
(3)不变
(4)
【解析】(1)选用两个完全相同的蜡烛是为了用蜡烛B替代蜡烛A与蜡烛A的像重合,来比较像与物体的大小;
(2)平面镜成像时,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,且像与物的连线垂直于平面镜,即像与物对称,所以蜡烛A位于2位置时的像在c点;
(3)平面镜成像的特点是像与物大小相等,且与物距无关,所以蜡烛A由2位置移到3位置,像的大小不变;
(4)首先过反射点(入射点)作出垂直于镜面法线,再根据反射角等于入射角的特点,作出入射光线,如图:
【巩固训练】
(2019?临沂)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是( )
A.光屏用来验证像的虚实
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.做多组数据可以减小实验误差
【答案】A。
【解析】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、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、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;
小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是 m,平面镜成的像是 (选填“等大””放大“或“缩小“)的 (选填“虚“或“实)像
【答案】2;等大;虚。
【解析】平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体形状、大小相同;③像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;④像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以,由他到平面镜的距离为1m可得镜中所成的像与平面镜之间的距离为1m,小明站在竖直的平面镜前1m处他与镜中“自己“的距离是1m+1m=2m;
平面镜成像原理是光的反射,是由于反射光线的反向延长线会聚点,所以某同学在镜中的像是虚像;
因为平面镜所成的像和物体形状、大小相同,所以是等大的虚像。
(2019?德州)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)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。
(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,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 (选填“①”或“②”)处。
【答案】(1)虚;(2)3.50;不变;(3)②。
【解析】(1)光屏不能接收虚像,只能接收到实像,而平面镜所成的像是虚像;所以光屏放在玻璃板后,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;
(2)由图知: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。
平面镜成像所成的像与物的大小相同,将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板,它的像将不变;
(3)如下图,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左倾斜(如图丙),观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处。
知识点二:平面镜成像的应用
【探究重点】
1.根据平面镜成像的原理,无论镜子大小,都能使物体形成一个完整的且与物体等大的像。镜子的大
小只能影响观察到的像的范围。
2.站在平面镜前的人,向平面镜走近时,人们往往以为像“变大”了,其实改变的是视角,视角大感觉
看到的物体就大。
物体在平面镜中所成像的大小只跟物体本身的大小有关,跟物体到平面镜的距离无关.平面镜成的像一定要画成虚线。
分类
形成原因
验证
实例
实像
由实际光线会聚而成
实像可以在光屏上成像
小孔成像、照相机、投影仪
虚像
由光线的反向延长线相交而成
虚像不能在光屏上成像,只可以通过眼睛看到
平面镜成像、水中的倒影
【例题精讲】
(2019山东临沂)关于平面镜成像特点的探究实验,下列说法正确的是( )
A.
光屏用来验证像的虚实
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.
做多组数据可以减小实验误差
【答案】A
【解析】
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.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.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.
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(如图所示).视力表在镜中的像与被测者相距
m。视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的
(选填“上方”、“下方”、“左方”或“右方”)指才正确。
【答案】4.2,左方
【解析】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。
如图所示,视力表到平面镜的距离是2.3m,根据物像到平面镜的距离相等,所以视力表像到平面镜的距离也是2.3m,所以,视力表在镜中的像与被测者的距离为2.3m+2.3m﹣0.4m=4.2m。
(2)平面镜成像时,物像相对于平面镜对称。视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,视力表像的“E”开口向纸外,所以则被测者应向她的左方。
【巩固训练】
(2019四川南充)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。
【答案】如图所示:
【解析】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。
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。
小明身高1.65m,站在竖直放置的平面镜前2m处,他在镜中的像到镜面的距离为
m,镜中像的高度为
m。
【答案】2;1.65。
【解析】小明同学距离竖直平面镜2m,根据平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜的距离也是2m;小明身高1.65m,根据物像大小相等,所以小明的像高1.65m。
一、选择题
1.(2019四川自贡)平面镜成像特点及其应用中有以下说法:
①平面镜所成的是等大的虚像;②医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜;
③为了扩大视野,在道路弯道处安装一块大的平面镜;④探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验。
对这些说法,判断正确的是( )
A.①②③④都正确
B.①②③正确,④错误
C.①④正确,②③错误
D.①②④正确,③错误
【答案】D
【解析】①据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的是等大的虚像,故正确;
②医生为病人检查牙齿时,放在口腔中的内窥镜是平面镜,用于成像,故正确;
③为了扩大视野,在道路弯道处安装一块大的凸面镜,故错误;
④较厚的玻璃两个面所成的像会影响实验效果,探究平面镜成像特点时通常选用较薄的透明玻璃板进行实验,故正确。故①②④正确,③错误。
2.(2019新疆维吾尔)下列光学仪器或日常用品中,能够成与物体大小相等的虚像的是(
)
A.穿衣镜
B.老花镜
C.显微镜
D.望远镜
【答案】A
【解析】本题考查光学、透镜知识。穿衣镜就是平面镜,平面镜能成与物体等大的虚像,A正确;老花镜是凸透镜,凸透镜能成正立的放大的虚像、倒立的放大的或缩小的或等大的实像,但不能成等大的虚像,B错误;显微镜成的是倒立的放大的虚像,C错误;望远镜成放大的虚像,D错误。所以本题选A。
3.小欣站在平面镜前看自己在镜中的像,下面四幅图中能正确反映小欣和他的像的是( )
【答案】D
【解析】平面镜成像的特点是物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等.
根据平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像与物体关于镜面对称,左右相反,由原图知,小欣同学的右手拿书,右边裤子有褶皱,则平面镜中的人应该是左手拿书,左边裤子上有皱褶,故D正确.
4.学校大门旁竖直放置了一块平面镜,小张同学逐渐面镜的过程中,下列说法正确的是(
)
A.小张的像逐渐变大
B.小张想通过平面镜看完自己的全身像,则平面镜的高度至少为身体整个身高的一半
C.小张在平面镜中看见了小王,则小王在平面镜中看不见小张
D.小张在平面镜中所成的像是实像
【答案】B
【解析】因为平面镜所成的像和物体是等大的,所以A不正确;小张通过平面镜看到自己的全身像,平面镜的高度为最小为身高的一半,镜子的上边缘放在头顶和眼睛的中间位置,镜子的下边缘放在眼睛和脚的中间位置,所以B正确;小张在平面镜中看见了小王,但小王在平面镜中不一定能看到小张,所以C不正确;平面镜所成的像是反射光线的方向延长线相交而成的,是虚像,所以D不正确.
二、填空题
5.小齐站在距平面镜1.6m处整理衣着,他在镜中的像与他本人的距离是
m;当他沿着与镜面垂直方向水平移动1m后,他在镜中像的大小将
(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】3.2;不变。
【解析】小齐到平面镜的距离是1.6m,根据物像到平面镜的距离相等,所以小齐的像到平面镜的距离也是1.6m,像与他本人的距离为3.2m;
平面镜成像与成像物体大小相等,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以小齐沿着与镜面垂直方向水平移动1m后,像的大小不变。
6.(2019广西北部湾)小明同学站在穿衣镜前1m处,他在镜中的像到镜面的距离为________m,当他向穿衣镜靠近时,他在镜中的像的大小_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1
不变
【解析】根据平面镜成像的特点:像距等于物距。物距等于1m,则像距等于1m,即小明在镜中的像到镜面的距离为1m;又根据物像等大的特点,当小明向穿衣镜靠近时,他在镜中的像的大小将保持不变。
7.(2019四川巴中)小明站在竖直放置的平面镜前5米处,当他正对平面镜以1m/s的速度面镜时,以镜中的像为参照物,小明是 (选填“运动”或“静止”)的,他在镜中像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”),2s后小明到平面镜中像的距离是 m。
【答案】运动;不变;6。
【解析】小明站在竖直放置的平面镜前5米处,物像到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜距离是5米,小明和小明的像之间的距离是10米,当他正对平面镜以1m/s的速度面镜时,他的像也以1m/s的速度面镜,2s后,小明向平面镜靠近了2米,小明的像向平面镜也靠近了2米,小明和小明的像之间的距离变为6米,所以小明以小明的像为参照物是运动的,平面镜成像时,物像大小相等,小明的大小不变,像的大小也不变。
8.(2019贵州黔东南)小齐站在距平面镜1.6m处整理衣着,他在镜中的像与他本人的距离是
m;
当他沿着与镜面垂直方向水平移动1m后,他在镜中像的大小将
(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】3.2;不变。
【解析】小齐到平面镜的距离是1.6m,根据物像到平面镜的距离相等,所以小齐的像到平面镜的距离也是1.6m,像与他本人的距离为3.2m;
平面镜成像与成像物体大小相等,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以小齐沿着与镜面垂直方向水平移动1m后,像的大小不变。
9.(2020?山东临沂)一只燕子在平静的湖面上飞过,当燕子距水面6m时,它的“倒影”距水面 m,它在湖面的“倒影”是 (填“实”或“虚”)像,这是由于光的 形成的。
【答案】6;虚;反射。
【解析】倒影是平面镜成像,是由光的反射形成的,平面镜成像的特点:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。因为平面镜成的像是虚像,平面镜的成像原理是光的反射;所以小鸟在湖面的“倒影”是虚像;
已知小鸟距水面6m,根据像和物体到镜面的距离相等可知,它的“倒影”距水面的距离也是6m。
10.(2020四川成都模拟)冬冬同学站在平面镜前3m处,她看到镜中自己的像是由于光的 现象形成的,她的像到镜面的距离为 m;现将一块和镜面一般大的木板放在镜子后面1m处,如图所示,这时她 (填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
【答案】反射;3;仍能.
【解析】平面镜成像的原因是由于光的反射形成的,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,所成的像是虚像.由平面镜成像的特点知,当人到镜面的距离为3m时,像到镜面的距离也为3m,由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的.
11.(黑龙江绥化)墙上挂着一块长30厘米的平面镜,小明站在镜子前1.5米处,这时他正好可以看到身后的一根木杆,木杆高2米,那么这根木杆离人的距离应该是
(填写下面选项对应的英文字母)
A.19.5米
B.7.0米
C.10.0米
D.8.5米
【答案】B
【解析】设木杆(物)与人的距离是S,则物与镜的距离是(S+1.5),由平面镜成像规律,可得虚像与镜的距离也是(S+1.5).人眼与镜以及人眼与虚像组成的二个三角形是相似三角形,如图所示:则可得1.5+(S+1.5)=S+3,
即=,解得S=7m.
三、作图题
12.(2019贵州铜仁)如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像,请你在平面镜前作出物体AB。
【答案】如图所示:
【解析】平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出物体AB。
分别作出像A′B′端点A′、B′关于平面镜的对称点A、B,用实线连接A、B即为物体AB.
13.(2019湖南娄底)如图所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,请在图中画出发光点S的位置,并画出一条由S点发出,经平面镜反射后通过P点的光线。
【答案】如下图所示:
【解析】根据平面镜成像的特点可知,物与像关于镜面对称,首先作出像点S′的发光点S,连接PS′,与镜面的交点为入射点O,再画出入射光线SO。
作出像点S′的对称点,即为发光点S,连接S′P,与镜面的交点为入射点O,再连接SO,画上箭头,则SO为入射光线,OP为反射光线。
14.(2019山东泰安)如图所示,从光源S点发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
【答案】如下图所示:
【解析】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。
15.(常考题)如图所示,从S点发出的一条光线,经平面镜反射后,其反射光线恰好通过P点.请你作出这条入射光线并完成光路图.
【答案】如图所示。
【解析】根据平面镜成像的特点知,反射光线好像是由像点发出的,由物与像关于镜面对称,作出像点后,作出射线S′P,与镜面的交点为入射点,再完成光路.
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。
四、实验探究题
16.(2019湖北荆州)如图1是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下:把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一只完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,此时在白纸上记下蜡烛A和蜡烛B的位置。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)实验过程中蜡烛B
(选填“需要”或“不需要”)点燃。
(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的
关系。
(3)实验中若移开蜡烛B,将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是
。(选填“虚像”或“实像”)
(4)如图2,玻璃板原来沿直线BC竖直放置,若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ(θ<90°)后,蜡烛A成的像移动到点A1处,已知图中方格均为边长相等的正方形,则θ=
。
【答案】(1)不需要;(2)大小;(3)虚像;(4)45°。
【解析】(1)实验过程中蜡烛B不需要点燃;
(2)实验中选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系;
(3)移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成虚像;
(4)平面镜成像与成像物体对应点连线与平面镜垂直,连接A、A1,做出连线的垂直平分线,即移动后平面镜位置,如下图,可知玻璃板沿顺时针方向转过45°。
17.(2020?陕西模拟)小滨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)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是________.
(3)在探究实验的过程中,他把蜡烛A放在距玻璃板30
cm处,蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离是____cm;当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将____
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)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__________.
(5)实验过程中,小滨仔细观察,发现蜡烛的像有重影,请你帮小滨分析产生这一现象的原因是______________.
【答案】(1)相同
?(2)便于确定像的位置
?(3)60
?不变
?(4)平面镜成的是虚像
?(5)玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以作为平面镜成像
??
【解析】(1)实验要选取完全相同的两只蜡烛,目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系;(2)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于确定像的位置;(3)平面镜所成像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等,所以蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离等于蜡烛A到平面镜距离的2倍,即30
cm×2=60
cm;像的大小只与物体的大小有关,与蜡烛到平面镜的距离无关,所以当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将不变;(4)因为光屏只能承接实像,不能承接虚像,所以在光屏上承接不到像,则说明平面镜成的像是虚像;(5)玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以作为平面镜成像,所以仔细观察时,会发现蜡烛的像有重影.
(2019?沈阳)舞蹈教室内有一面非常大的平面镜,一位同学先后站在镜前甲、乙、丙、丁的四个位置,如图所示。关于他在平面镜中所成像的特点,下列描述中正确的是( )
A.在甲处所成的像是最小的像
B.在乙处所成的像一定是实像
C.在丙处所成的像是倒立的像
D.在丁处所成的像离镜子最近
【答案】D
【解析】A、像与物体的大小相等,在各处所成的像是等大的,故A错误;B、平面镜所成的像是虚像,故B错误;C、平面镜所成的像是正立的等大的虚像,故C错误;
D、像与物体到镜面的距离相等,由图可知,在丁处所成的像离镜子最近,故D正确。
(2019?镇江)如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
D.铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔像的位置不变
【答案】C
【解析】A、平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,铅笔不动,向上移动平面镜,铅笔的像的位置不变。故A错误;B、像的大小只与物体的大小有关,与平面镜的高度无关,故B错误;C、平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔的像也转动相同的角度,故铅笔与它的像平行。故C正确;D、平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,铅笔和平面镜均水平向右移动10cm,铅笔像也水平向右移动10cm。故D错误。
(2019·江苏扬州)小明在“探究平面镜成像规律,实验时,找来两枚完全相同的棋子,是为了比较像和物的_________关系;为了确定像的位置,应该选择_________来代替平面镜;为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像,还应准备的器材是_________。
【答案】大小
玻璃板
光屏
【解析】相同的棋子为了探究大小的关系;平面镜不透明,玻璃板透明更容易观察像的位置;光屏能够承接的像为实像,反之虚像,则可以用光屏来判断实像与虚像。
(2019?朝阳)小梦同学身高160cm,站在竖直放置的平面镜前1.5m处,当她以0.2m/s的速度向平面镜走近时,她在平面镜中的像高度
(填“大于”、“小于”或“等于“)160cm;经过3s后,小梦和她的像之间的距离是
,小梦从平面镜中看到墙上挂钟的指针如图所示,则挂钟显示的实际时间是
。
【答案】等于;1.8m;7:20。
【解析】(1)平面镜成正立、等大、等距的虚像,小梦同学以0.2m/s的速度向平面镜走近时,其身高没有变化,故她在平面镜中的像高度也不变;根据v=可得,经过3s后,小梦向前移动的距离s=vt=0.2m/s×3s=0.6m,此时物距为1.5m﹣0.6m=0.9m,
像距始终等于物距,因此小梦和她的像之间的距离为0.9m+0.9m=1.8m。
(2)方法一:根据平面镜成像特点,即物像关于平面镜对称,作出平面镜中钟表指针的实际情况,如下图,可以看到钟表的实际时间是7:20。
方法二:把试卷翻过来,注意上下不要颠倒,直接从试卷的反面看钟表的实际时间是7:20。方法三:直接用12点减去现在的时间即可。
(2019?菏泽)小明站在穿衣镜前1.5m处,他看到自己在镜中的像是一个等大的 虚 像(选填“实”或“虚”),他的像与他之间的距离是 3 m.(玻璃厚度忽略不计)
【答案】虚;3。
【解析】根据平面镜成像特点,物体在平面镜中成虚像,物像到平面镜的距离相等,所以小明在平面镜中成的是虚像,小明到平面镜的距离是1.5m,小明的像到平面镜的距离也是1.5m,所以他的像与他之间的距离是3m。
(2019?聊城)如图所示,画出物体AB在平面镜中的像A′B′。
【答案】
【解析】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。
(2019?盐城)小明做“探究平面镜成像特点”的实验时,将玻璃板竖直立在水平桌面上,在白纸上画出表示玻璃板前后两表面的位置MM′和NN′。
(1)如图所示,用刻度尺测量玻璃板的厚度,其读数为
cm。
(2)在玻璃板前放棋子A,观察到棋子在玻璃板中有两个像,一个较亮、另一个较暗,较亮的像是光线经
(MM′/NN′)面反射形成的。
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在
的位置,
(直接/透过玻璃板)观察卡片上有无棋子A的像。
(4)将棋子B(图中未画出)放到玻璃板后,使它与较亮的像重合,并测量棋子A的右端到MM′的距离lA和棋子B的左端到NN′的距离lB,实验数据记录在下表中。
次数
1
2
3
4
lA/cm
5.40
7.15
9.80
12.50
lB/cm
5.20
6.96
9.61
12.32
分析数据可得:像到反射面的距离
(小于/大于)物到反射面的距离。
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值。小明对此很感兴趣,他想探究影响这一差值大小的因素。请帮小明提出一条有价值且可探究的问题:
。
【答案】(1)0.30;(2)MM′;(3)像;直接;(4)大于;(5)像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系?
【解析】(1)由图知:1cm之间有10个小格,所以1个小格代表的是0.1cm=1mm,即此剩尺的分度值为1mm;玻璃板左端与0.00cm刻度线对齐,右端与0..30cm对齐,所以玻璃板的厚度为L=0.30cm﹣0.00cm=0.30cm。
(2)由于像是由光的反射形成的,而玻璃的两面都能反射光,能成两个像,前面的玻璃MM′表面反射的光较多成的像较亮,后面的玻璃NN′表面由于光的反射后,物体反射的光减弱,故成的像较暗。
(3)为验证“像是虚像”的猜想,小明将一张白卡片放在棋子A像的位置,可以直接观察光屏上是否有棋子A的像,如果有,则为实像,否则,为虚像。
(4)玻璃板的厚度为0.3cm,根据上述实验数据可知lB>lA,即像到反射面的距离大于物到反射面的距离;
(5)实验中,像与物到反射面的距离存在差值,原因是玻璃板有一定的厚度,则提出有价值且可探究的问题为:像与物到反射面的距离存在差值与玻璃板的厚度有什么关系?
(2019·江西)公共场所中经常看到有人绕有兴趣地低头玩手机游戏,殊不知手机中还有很多其它功能。爱好物理的“620“创新小组的同学们,发现手机有一种“镜子“功能。于是,激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。
【设计实验】
由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验,无法找到像的位置.于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等,组装成如图所示的实验装置。
【进行实验与收集证据】
(1)小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动,小普同学在板一领帮忙移动棋子B,无能小普在水平桌面上怎样移动棋子B,小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面_________,调整后,小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。
(2)把棋子A在玻璃板前移动多次,同时调整玻璃板后棋子B的位置,每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合,这不仅可以找到像的位置,还可以比较出像与物的________关系。
(3)实验中还需要________,用来测量像与物到玻璃板的________。
【分析与论证】
平面镜成像的特点是:像与物的大小________;像与物到镜面的距离________。利用数学中的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:像与物关于镜面________。
【答案】(1)垂直
(2)大小
(3)刻度尺
距离
相等
相等
轴对称
【解析】(1)由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,无论怎样在桌面上移动棋子B,都无法使它与棋子A的像完全重合。
(2)两只蜡烛大小相同,蜡烛B又和蜡烛A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。
(3)为了比较像与物到平面镜距离,还需要刻度尺测量像与物到玻璃板的距离。通过实验可以得出平面镜成像的特点是:像与物的大小相等;像与物到镜面的距离相等,物像连线与镜面垂直。利用数学中的知识,平面镜成像的规律也可以表述为:像与物关于镜面轴对称。
(2020·山东省聊城市)利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
提出问题:平面镜成像时,像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系?
设计和进行实验:
(1)为了便于确定像的位置。要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像,面且______(只填字母代号)。
A.透过玻璃板可以看见后面的蜡烛B.玻璃板比平面镜成像更清晰
C.蜡烛经玻璃板可成实像D.玻璃板只透光不反射光
(2)为了比较像与物体的大小关系,需要选用两根外形_____(选填“相同”或“不同”)的蜡烛;
(3)除图中提供的器材外,实验中还用到一种测量距离的工具,它是______;
(4)在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在故有蜡烛______(选填“A”或“B”)的一侧观察。
【答案】
(1).
A
(2).
相同
(3).
刻度尺
(4).
A
【解析】(1)[1]在探究平面镜成像的特点实验中,为了便于确定像的位置,我们选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验,因为可以透过玻璃板观察后面的蜡烛,故应选A。
(2)[2]在探究平面镜成像的特点实验中,选用两支外形完全相同的蜡烛的目的是为了便于比较物与像的大小关系。
(3)[3]在探究平面镜成像的特点实验中,我们需要测量物与像到平面镜的距离,比较它们之间的关系,所以实验中还需要刻度尺。
(4)[4]平面镜成的像是虚像,只能在物体的一侧通过玻璃板观测到,所以在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在故有蜡烛A的一侧观察。
(2019?枣庄)如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。
(1)实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 确定像的位置 。
(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 蜡烛A的像 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”),从玻璃板上看到蜡烛是由光的 反射 (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 不能 (选填“能”或“不能)呈现蜡烛A的像。
(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 A2 图中的(选填“A1”、“A2”或“A3”)。
【答案】(1)确定像的位置;(2)蜡烛A的像;反射;(3)不能;(4)A2。
【解析】(1)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置;
(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;看到蜡烛是由光的反射形成的;(3)移去后面的蜡烛,并在所在位置上放一光屏,则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像;(4)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,物与像关于镜面对称,蜡烛A的像应是图中的A2;
(2020·江苏省泰州市)如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定_______,玻璃板应_______放置;
(2)在玻璃板前面放一只棋子A,再拿一只相同棋子B在玻璃板后面移动,直至与棋子A的像重合,这样做是为了比较_______的关系;若将光屏放在棋子B所在的位置,直接观察光屏,不能看到棋子A的像,说明平面镜所成的像是_______(选填“实”或“虚”)像;
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,很难使棋子B与之重合,用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,_______(选填“能”或“不能”)使像变亮。
【答案】
(1).
像的位置
(2).
竖直
(3).
像与物大小
(4).
虚
(5).
不能
【解析】(1)[1]平面镜不能透光,不容易确定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到玻璃板后面的像,便于确定像的位置。
[2]玻璃板必须与水平桌面垂直,即保证玻璃板竖直放置,另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合,才可以比较物像大小。
(2)[3]拿相同棋子B与棋子A的像重合,这样做是为了比较像与物大小的关系。
[4]平面镜成像实验时,把光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,说明平面镜成的像是虚像。
(3)[5]为了使成的像更明亮,小明应该用手电筒照射棋子A;所以用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,不能使像变亮。
(2019?铁岭)如图所示是苍鹭从平静水面上起飞的瞬间。关于苍鹭在水面所成的像,下列说法正确的是( )
A.苍鹭所成的像是倒立的实像
B.苍鹭飞离水面的过程中像会变小
C.水越深苍鹭所成的像离它越远
D.苍鹭与它所成的像到水面的距离相等
【答案】D
【解析】AB、平静的水面相当于平面镜,平面镜所成的像是正立、等大的虚像,始终与物体大小相等,故AB错误;CD、物距是苍鹭到水面的距离,像距是苍鹭所成的像到水面的距离,二者始终相等,与
水的深度无关,故C错误、D正确。
(2019·湖北鄂州)小丽面向穿衣镜,站在镜前1
m处,镜中的像与她相距
A.50
cm
B.1
m
C.1.5
m
D.2
m
【答案】D
【解析】根据平面镜成像特点可知,像与物距离平面镜的距离是相等的,因为小丽到平面镜的距离是1
m,则镜中的像与镜面相距也是1
m,所以小丽的像距小丽2
m。故选D。
(2019?随州)宠物狗狗正前方竖立着一面镜子,它正在欣赏镜中的自己(如图所示),假设狗狗不动,把平面镜沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离(两块镜面仍然在原镜面平面内),则狗狗的头部通过左、右两面镜子( )
A.都不能成像
B.各成半个像,合起来成一个完整的像
C.都成完整的像,且两个像在不同位置
D.都成完整的像,且两个像在同一位置
【答案】D
【解析】平面镜所成的像,像和物体形状、大小相同,与平面镜的大小无关,半个平面镜仍能成完整像,故AB错误;平面镜左右两部分都能成完整的像,像与宠物狗关于镜面对称,所以两个像的位置是相同,故C错误,D正确。
(2019?绵阳)舞蹈训练室竖直墙壁上安装有平面镜,甲、乙、丙三位同学在平面镜前的位置如图所示,他们位置连线是等腰直角三角形,甲在直角顶点,乙、丙连线平行于平面镜。则( )
A.甲与甲的像间的距离小于乙与乙的像间的距离
B.乙与乙的像间的距离大于丙与丙的像间的距离
C.甲的像与乙的像间的距离小于乙的像与丙的像间的距离
D.甲的像与乙的像间的距离大于乙的像与丙的像间的距离
【答案】C
【解析】A、由图知,甲到平面镜的距离大于乙到平面镜的距离,根据平面镜成像特点可知,甲与甲的像间的距离大于乙与乙的像间的距离,故A错误;B、乙、丙连线平行于平面镜,所以乙到平面镜的距离等于丙到平面镜的距离,根据平面镜成像特点可知,与乙的像间的距离等于丙与丙的像间的距离,故B错误;CD、根据平面镜成像对称性的特点,甲的像与乙的像间的距离(即甲与乙的距离)小于乙的像与丙的像间的距离(即乙与丙的距离),故C正确,D错误;
(2019·广西桂林)小陆在照镜子时,为了能从镜子中看清自己的脸部。他走近镜子去看,靠近时,他的脸部在平面镜中所成像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”),平面镜所成的像是______(选“实像”成“虚像”)。
【答案】不变
虚像
【解析】镜子中像的大小由物体本身决定,与距离的远近无关,他走近镜子去看,靠近时,他的脸部在平面镜中所成像的大小不变;由平面镜成像的特点可知平面镜成像为虚像。
(2019·贵州黔东南州)小齐站在距平面镜1.6
m处整理衣着,他在镜中的像与他本人的距离是_____m;当他沿着与镜面垂直方向水平移动1
m后,他在镜中像的大小将_____(填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】3.2
不变
【解析】小齐到平面镜的距离是1.6
m,根据物像到平面镜的距离相等,所以小齐的像到平面镜的距离也是1.6
m,像与他本人的距离为3.2
m;平面镜成像与成像物体大小相等,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以小齐沿着与镜面垂直方向水平移动1
m后,像的大小不变。
(2018?常州)为避免司机低头观察汽车仪表,忽略路况造成事故,厂商开发出抬头显示器:汽车仪表安装在驾驶台上,显示面水平朝上,司机平视,借助透明挡风玻璃看到竖直的仪表显示的像,如图所示,则( )
A.像是实像
B.像是由于光的折射形成的
C.像比驾驶台上的仪表显示要小
D.司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
【答案】D
【解析】(1)由题意可知,挡风玻璃相当于平面镜,像是由于光的反射形成的虚像,且像与驾驶台上的仪表显示等大;故ABC错误;(2)车辆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,所以司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角为45°(如下图所示),故D正确;
(2019·辽宁辽阳)如图所示,一名游客行走在玻璃栈道上,栈道上映出了她美丽的“身影”,若游客的身高是1.65
m,则游客的头顶到“身影”头顶的距离为_________m;当她在栈道上行走时,她
的“身影”的大小将
_________(填“变大”"变小”或“不变”)。
【答案】3.3
不变
【解析】“身影”是游客在玻璃中形成的虚像,是平面镜成像原理。游客的身高是1.65
m,即游客头顶到镜面的距离为1.65
m,因平面镜成像中像到镜面的距离等于物到镜面的距离,则“身影”头顶到镜面的距离也为1.65
m,所以游客的头顶到“身影”头顶的距离为1.65
m+1.65
m=3.3
m。平面镜成像的大小与物体大小相等,所以当游客在栈道上行走时,她的“身影”的大小将不变。
(2019?丹东)如图所示,AB之间的距离为2m。当小球从A向B移动了1m时,若不考虑小球的形状和大小,这时小球和它的像之间的距离为
m;小明向竖直的平面镜走近时看到自己的像变大了,而实际上他的像的大小是
(填“变大”、“变小”或“不变”)的。
【答案】1;不变。
【解析】解:由题意和图示可知,AB之间的距离为2m,AB与镜面的夹角为30°;
当小球从A向B移动了1m时,小球到B的距离为1m,设此时小球在C处,其像在C′处,如图所示:
因30°所对直角边是斜边的一半,则小球到平面镜的距离等于0.5m;因为平面镜成像时,像距等于物距,所以像与小球之间的距离为0.5m+0.5m=1m;
小明向竖直的平面镜走近时看到自己的像变大了,是由于视角增大的缘故,而实际上他的像的大小不变(像与人的大小相等)。
(2019?济宁)如图所示,一束光水平射入潜望镜镜口后,通过潜望镜进入小明的眼睛。请画出光的传播路径。
【答案】
【解析】潜望镜内平面镜与水平面成45°角,由光的反射定律可知,反射光线与入射光线垂直;
过反射点作竖直向下的反射光线,再过二次反射点作垂直于入射光线的反射光线。
(2019?泰安)如图所示,从光源S点发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后射向墙上的P点处。请你作出这条入射光线并完成光路图。
【答案】
【解析】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。
(2019?常州)同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)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,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察
(选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的
(选填“缩小”“反射”或“折射”)形成的。
(2)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成
(选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A′。
(3)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知
。
(4)小明自备器材做该实验,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的两个像,这是因为
。
【答案】(1)仍然;反射;(2)等大;(3)像和物体到平面镜的距离相等;(4)玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射,两个表面都成虚像。
【解析】(1)平面镜成的像是虚像,是由光的反射形成的,故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。
(2)另外一支相同的蜡烛B与前面的蜡烛A的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物体是等大的;
(3)根据图乙可知,A和A′、B和B′、C和C′都是关于玻璃板所在位置对称的,则可得到:像和物体到平面镜的距离相等;
(4)太厚的玻璃板有两个反射面,两个反射面都成虚像,前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。