第2课时 平面镜成像作图及球面镜
题组1 平面镜成像作图
1.如图3所示,AB是放在平面镜前的物体,作出物体AB在平面镜中的像,作图及其先后次序正确的是
( )
图3
2.如图4所示,点光源S在平面镜中成像的光路图正确的是
( )
图4
3.根据平面镜的成像特点,分别画出图5中的像点S'和发光点S,并完成光路图。
图5
4.如图6所示,S'为发光点S在平面镜MN中所成的像,S发出的一条光线经平面镜反射后经过P点,请在图中作出发光点S的位置,并作出经过P点的反射光线及相应的入射光线(保留作图痕迹)。
图6
题组2 平面镜成像特点的应用
5.[2020·绵阳]
轿车的前挡风玻璃是倾斜安装的,这样可以避免行车时驾驶员的视线受到干扰。轿车沿平直公路行驶,车内物体在前挡风玻璃中所成的像
( )
A.与后方同行的车辆重合
B.与前方同行的车辆重合
C.在后方同行车辆的上方
D.在前方同行车辆的上方
6.小刚从平面镜里看到镜子对面的电子钟所成的像如图7所示,则这时的时刻应该是
( )
图7
A.21:10
B.10:21
C.10:05
D.12:01
7.如图8所示,一只小猫正在平面镜前欣赏自己的全身像。此时它从镜中看到自己的像应该是图9中的( )
图8
图9
8.如图10所示的猴子“水中捞月”,当最下面一只猴子距离水面2
m时,它注意到水中不仅有一个月亮,也有它自己的像。下列说法中正确的是
( )
图10
A.水中的月亮就在水面上
B.井水的深度刚好2
m
C.最下面的猴子与水中月亮的像距离是4
m
D.最下面的猴子与它自己在水中的像距离是4
m
9.[2019·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
10.如图11所示,水平桌面上斜放着一个平面镜,桌面上有一个小球向镜面滚去。要使平面镜中小球的像沿竖直方向下落,则镜面与桌面间的夹角α为
( )
图11
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
11.[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12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
( )
图12
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
12.小春去眼镜店配眼镜,店家用如下方法给她检查视力,根据图13中的数据判断下列选项正确的是
( )
图13
A.视力表的像距离平面镜2.1
m
B.视力表的像距离小春4.6
m
C.小春距离她的像5
m
D.小春的像距离视力表的像2.1
m
13.小明同学在家中用两个平面镜和纸筒制作了一个简易潜望镜,如图14所示,他把该潜望镜放到窗户下观察窗外的物体,则观察到物体的像是
( )
图14
A.正立的虚像
B.倒立的虚像
C.正立的实像
D.倒立的实像
题组3 球面镜
14.平面镜、凸面镜、凹面镜都是应用了 现象;凸面镜使光线 ,凹面镜使光线 ,平面镜对光线既无会聚作用,也无发散作用,只改变 。?
15.下列关于球面镜的说法中,正确的是
( )
A.球面镜的表面不是平面,对光线产生漫反射
B.凹面镜有时使光线会聚,有时使光线发散
C.汽车的后视镜利用了凸面镜
D.将光亮的不锈钢炒锅内表面正对着太阳,则锅底的温度最高
16.医生检查患者耳道时,常戴一个凹面镜,主要是因为
( )
A.凹面镜可以改变光的传播方向
B.凹面镜对光有会聚作用
C.凹面镜对光有发散作用
D.凹面镜可使光平行射出
17.下列哪一项是平面镜成像的必要条件
( )
A.物体必须在平面镜的正前方
B.要在有光照的环境中
C.平面镜的背面要有足够的成像空间
D.必须要有观察者
18.有两块平面镜,夹角为60°,如图15所示,在镜前有一发光点S,它能成 个像。请在图中把它们画出来。(保留作图痕迹)?
图15
参考答案
1.D [解析]
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'并标上箭头即为物体AB在平面镜中所成的像。
2.C
3.如图所示
4.如图所示
[解析]
作出像点S'关于镜面的对称点,即为发光点S,连接PS',与镜面的交点为入射点O,再连接SO、OP,画上箭头,SO为入射光线,OP为反射光线。
5.D [解析]
如图所示,AB是车内的物体,前挡风玻璃相当于平面镜,根据物体在平面镜中成像和物体关于平面镜对称,作出物体AB的像A'B',可以得到车内物体在前挡风玻璃上成的像在前方同行车辆的上方。
6.C
7.C [解析]
根据平面镜成像的特点,像与物体关于镜面对称,通过观察,只有选项C符合这一特点。
8.D
9.D [解析]
①根据平面镜成像的特点可知,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,用于成像;③为了扩大视野,常在道路弯道处安装一块大的凸面镜;④较厚的玻璃两个面均能成像,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①②④说法正确,③说法错误。
10.B
11.D [解析]
平面镜成像的特点是:①所成的像是虚像;②像和物体大小相等;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的距离相等。本题中,截成的两块平面镜都能成完整的像,像与宠物狗关于镜面对称,所以两个像的位置是相同的。
12.B [解析]
视力表的像距离平面镜2.5
m,故A错误;视力表的像到镜面的距离为2.5
m,小春到镜面的距离为2.1
m,所以视力表的像距离小春4.6
m,故B正确;小春距离她的像4.2
m,故C错误;小春的像到镜面的距离为2.1
m,视力表的像到镜面的距离为2.5
m,则小春的像距离视力表的像0.4
m,故D错误。
13.A [解析]
潜望镜中使用的是两块平面镜;物体在上面的平面镜中成正立、等大的虚像,这个虚像又在下面的平面镜中成正立、等大的虚像,所以眼睛看到的是正立、等大的虚像。
14.光的反射 发散 会聚 光的传播方向
15.C
16.B [解析]
因为凹面镜对光有会聚作用,因此医生在给患者检查耳道时,头上常戴一个凹面镜,利用凹面镜对光的会聚作用,使更多光进入耳道,照亮耳道。
17.B [解析]
在有光照的环境中,物体只要在镜面一侧,物体表面就会有光线发出或反射,光线照到镜面上反射成像,故A错误,B正确;平面镜成像只需要镜面反射光线,与镜子背面情况无关,故C错误;没有观察者,平面镜成像情况不会变化,故D错误。
18.5 如图所示
[解析]
如图所示,发光点S经过M1和M2多次、反复成像,且像始终与物关于镜面对称。不难发现所有像点都在以O点为圆心、OS为半径的圆周上,再利用对称关系,找出所有的像点,其中S3和S6重合,故共有5个像。3.3 探究平面镜成像特点
第1课时 平面镜成像规律及其应用
题组1 理解平面镜成像原理
1.物体放在平面镜前,则该物体在平面镜里所成的像是
( )
A.由实际光线会聚形成的实像
B.由反射光线的反向延长线相交形成的虚像
C.有时是虚像,有时是实像
D.反射光线的延长线相交形成的实像
2.如图1所示,眼睛看到平面镜所成蜡烛的像不是由实际光线会聚而得到的,而是由反射光线的反向延长线 而得到的。所以平面镜所成的像是 像。?
图1
题组2 探究平面镜成像特点
3.在“探究平面镜成像特点”的实验中,下列说法正确的是
( )
A.实验最好在较暗的环境中进行
B.把光屏放在玻璃板后面像的位置,光屏上有像出现
C.将蜡烛向玻璃板靠近时像会变大
D.蜡烛靠近玻璃板时,所成的像将远离玻璃板
4.如图2所示,在做“探究平面镜成像特点”的实验时,小明同学没有把薄玻璃板竖直放置。在水平桌面上,无论如何移动蜡烛B,发现
( )
图2
A.蜡烛A的像总是与蜡烛B完全重合
B.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的上方
C.蜡烛A的像总偏向蜡烛B的下方
D.蜡烛A的像与蜡烛B的像总在同一水平面上
5.[2020·本溪]
小阳利用如图3甲所示的装置探究“平面镜成像特点”,他在水平桌面上铺一张白纸,将一块玻璃板竖立在白纸上,把蜡烛A点燃放在玻璃板前面,把另一个相同的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到从不同角度透过玻璃板看,它跟前面蜡烛A的像都完全重合。改变蜡烛A的位置,重复上述步骤,再做两次实验,并把三次实验中蜡烛A和B的位置记录在白纸上,如图乙所示。
图3
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是? 。?
(2)蜡烛B跟玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 。?
(3)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像 (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。?
(4)小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折,观察到像与物的对应点完全重合,说明像与物到镜面的距离 。?
(5)小阳取走蜡烛B,把光屏放在像的位置,这时应该 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这说明物体在平面镜中成的是 像。?
6.[2020·东营]
如图4所示是探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验装置。在水平桌面上铺一张白纸,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,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。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
图4
(1)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支与蜡烛A完全相同没有点燃的蜡烛B,此操作的目的是? 。?
(2)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,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是 。?
(3)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会 (选填“远离”或“靠近”)平面镜,像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。?
(4)若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是? 。?
题组3 平面镜成像特点
7.若将大写的英文字母做成发光字,作为物体来研究平面镜成像特点,以下都适合的是
( )
A.ABC
B.EFH
C.KLM
D.PQR
8.决定平面镜所成像大小的因素是
( )
A.物体本身的大小
B.物体与平面镜的距离
C.平面镜放置的位置
D.平面镜的大小
9.如图5所示是物体在平面镜中成像的情况,其中正确的是
( )
图5
10.在一个水深为20
m的湖面的正上方,有一名跳伞运动员正从高40
m的空中以5
m/s的速度匀速下落,关于他在水中成像的情况,下列说法中正确的是
( )
A.运动员在水中的像始终只能在湖面下20
m处
B.运动员下降到距湖面20
m高度时才能在湖中形成像
C.运动员在湖中始终能成像,像以10
m/s的速度向水面靠拢
D.运动员在湖中始终能成像,像以10
m/s的速度向他本人靠拢,且像的大小不变
11.[2020·温州]
如图6所示,在中国象棋棋盘正中央竖立一块垂直于棋盘的平面镜,棋子“象”由甲移到乙,则平面镜中“象”的移动方向是
( )
图6
A.由④到②
B.由③到①
C.由②到④
D.由①到③
12.关于探究平面镜成像特点实验中的移动问题,以下归纳的知识中错误的是
( )
A.保持平面镜不动,物体沿垂直于镜面方向移动时,像移动的方向与之相反,移动速度相同
B.保持物体不动,平面镜沿垂直于镜面方向向后移动时,像移动的方向与之相同,移动得更快
C.保持平面镜不动,物体沿平行于镜面方向移动时,像移动的方向与之相同,移动速度相同
D.保持物体不动,平面镜沿平行镜面方向移动时,像移动的方向与之相同,移动速度也相同
13.如图7所示是张瑞同学(用AB表示)站在平面镜前的情景,CD是她在平面镜中的像,下列说法正确的是
( )
图7
A.因为平面镜没到地面,所以她看不到自己的脚
B.如果是晚上照镜子,要想看清自己的像,一定要用手电筒对准镜子照
C.如果在平面镜和像之间放一块足够大的不透明的木板,她就看不到自己的像了
D.当她远离平面镜时,她在平面镜中所成像的大小不变
14.人从平面镜内看到对面台钟钟面上的指针位置如图8所示,则实际时间是
( )
图8
A.6:00
B.5:45
C.6:15
D.6:30
15.如图9所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是
( )
图9
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
16.如图10所示,小明同学身高1.80
m,家里装修时要在墙上安装一个竖直的平面镜,为了能从平面镜中看到自己的全身像,平面镜的最小长度应为
( )
图10
A.30
cm
B.60
cm
C.90
cm
D.120
cm
17.[2020·北海]
“鲤鱼跃龙门”寄托着人们祈盼飞跃的美好愿望。当鲤鱼离开水面向上跃起的过程中,它在水中所成的像与水面的距离 ,像的大小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)?
18.[2020·鄂州]
小明站在竖直的平面镜前1.5
m处时,他与镜中像的距离是 m。若小明身高170
cm,当他以0.1
m/s的速度缓慢向平面镜走近时,他在镜中像的高度将_________
(选填“大于”“小于”或“等于”)170
cm。所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。?
19.如图11甲所示是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置,棋子A和B完全相同。
图11
(1)实验中应选择较 (选填“厚”或“薄”)的茶色玻璃板;为了确定棋子A的像的位置,应在玻璃板后方移动棋子B,直到它与棋子A的像 。?
(2)用透明玻璃板做实验,是因为它既能透光让小明看到棋子 ,又能 光,让小明看到棋子 的像。?
(3)多次改变棋子A的位置进行实验,可得到像与物关于镜面 的实验结论。?
(4)某次实验后,若将光屏竖直放在玻璃板和棋子A的像之间,在棋子A一侧 (选填“能”或“不能”)观察到棋子A的像;若将光屏竖直放在棋子A的像的位置,光屏上_________
(选填“能”或“不能”)接收到棋子A的像。?
(5)另一名同学直接用平面镜来确定像的位置,如图乙所示,平面镜竖直放置在铺有白纸的水平桌面上,将5节同样的小电池直立在白纸上,保持电池①的位置不变,移动其他电池,使电池③遮挡住电池①的像和电池②,电池⑤遮挡住电池①的像和电池④,在白纸上记录下电池的位置如图丙所示,请在图丙中作出电池①像的位置并用“·”表示。
20.在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)在桌面上竖立一块 M,在M前面放一支点燃的蜡烛A,另取一支与蜡烛A相同的、 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,除上述实验器材外还需要的器材是 。?
(2)实验中选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。?
(3)实验中,移动蜡烛B,直到它与蜡烛A的像完全重合,从M前看起来它好像也被点燃似的。这样做是为了确定 。?
(4)实验中,要用刻度尺量出 ,并比较大小,实验中多次测量的目的是 。?
(5)如果取走蜡烛B,在其原来的位置上放置一个光屏,则在光屏上 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 像。平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离 ;像和物的大小 ;像和物关于镜面 。?
(6)小明和小华同学利用如图12甲所示装置进行该实验,图乙中(a)(b)所示为他们完成的实验记录单。从记录单上的信息可知,OO'记录的均是 的位置,实验时需将其_________放置在水平桌面上。两名同学实验过程合理、完整的是 (选填“小明”“小华”或“小明和小华”)同学,理由是 ?。?
图12
参考答案
1.B 2.相交 虚
3.A [解析]
实验应在较暗的环境中进行,这样才能通过玻璃板成较清晰的像,故A正确;物体在平面镜中成虚像,光屏放在虚像的位置上,不会承接到平面镜成的像,故B错误;平面镜成等大的像,蜡烛靠近玻璃板的过程中,蜡烛的像始终和蜡烛的大小相同,故C错误;平面镜成像,像与物到平面镜的距离相等,故蜡烛靠近玻璃板时,所成的像也靠近玻璃板,故D错误。
4.B
5.(1)便于确定像的位置
(2)相等 (3)不动
(4)相等 (5)不透过 虚
6.(1)便于比较像与物体的大小关系
(2)A 玻璃板没有竖直放置
(3)远离 不变
(4)把蜡烛B取走,将光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,如果光屏上没有像,说明平面镜所成的像是虚像
7.D
8.A [解析]
平面镜成的像与物体是等大的,故像的大小取决于物体本身的大小,与平面镜的大小、平面镜放置的位置、物体与平面镜的距离都无关。
9.C
10.D [解析]
平静的湖面相当于平面镜,运动员以5
m/s的速度下落,运动员在湖面下的像也以5
m/s的速度向上运动,如果以运动员为参照物,运动员及其像的距离每秒钟靠近10
m,所以相对于运动员本人,其像的运动速度是10
m/s,且方向向上;像与物的大小总是相同的。
11.C
12.D [解析]
平面镜成像时,像与物关于镜面对称,平面镜不动,物体沿垂直于镜面方向移动时,像移动的速度相同,方向相反,保持对称关系,A正确;物体不动,平面镜沿垂直于镜面向后移动时,像也向后移动,速度是平面镜移动速度的两倍,才能与物保持对称,B正确;物体沿平行于镜面方向移动时,像移动的方向与之相同,移动速度相同,C正确;平面镜平移,物体不动,像与物关于镜面对称,像也不会动,D错误。
13.D [解析]
从脚处反射的光线射到平面镜上,经平面镜反射后能进入人的眼睛,所以虽然平面镜没到地面,她也能看到自己的脚,故A错误;平面镜的成像原理是光的反射,物体越亮像越清晰,如果是晚上照镜子,要想看清自己的像,一定要用手电筒对准自己照,故B错误;因为平面镜所成的像是由反射光线的反向延长线相交而形成的,所以如果在平面镜和像之间放一块不透明的木板,不管木板多大,她仍能看到自己的像,故C错误;因为物体在平面镜中成的像和物体的大小相等,所以当她远离平面镜时,她在平面镜中所成像的大小不变,故D正确。
14.B [解析]
物体在平面镜中的像与物体左右相反,且关于镜面对称,分析可得:图中显示的时间6:15,所以实际时间是5:45。
15.D [解析]
由平面镜的成像特点可知,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,故A错误;平面镜竖直向上移动时,铅笔的像与铅笔仍关于平面镜对称,像不动,故B错误;像的大小与物体相等,若改用一块较小的平面镜,铅笔像的大小将不变,故C错误;铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,此时平面镜将铅笔与像的夹角平分,所以铅笔与它在平面镜中的像互相垂直,故D正确。
16.C [解析]
如图所示:A、C、B分别表示人的头顶、眼睛和脚的位置。EF为平面镜位置,由平面镜成像特点可确定A'、C'、B'为A、C、B的像,因为OC=OC',所以OC=CC',根据三角形的性质可知:EF=A'B'=AB,EF为平面镜的最小长度,AB为人的身高,所以镜的长度应为人身高的一半。此人身高1.8
m,则镜长最小为0.9
m。
17.变大 不变
[解析]
当鲤鱼离开水面向上跃起的过程中,鲤鱼与水面之间的距离变大,由于像到水面的距离等于鲤鱼到水面的距离,所以鲤鱼在水中所成的像与水面的距离变大,像的大小始终和鲤鱼的大小相同,不变。
18.3 等于 虚
19.(1)薄
完全重合 (2)B 反射 A (3)对称
(4)能 不能 (5)如图所示
20.(1)薄玻璃板 未点燃 刻度尺 (2)大小
(3)像的位置
(4)像与物体到玻璃板的距离 得出普遍规律
(5)不能 虚 相等 相等 对称
(6)玻璃板 竖直(或垂直) 小华
探究实验需要测量多组数据,使实验结论具有普遍性。小华同学探究时共做了三次实验,符合物理实验的要求
[解析]
(1)为了测量物距和像距,除给出的实验器材外还需要的器材是刻度尺。
(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)点燃蜡烛A,移动蜡烛B,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这样做的目的是确定像的位置。
(4)用刻度尺量出像与物体到玻璃板的距离,发现两者相等,实验中多次测量的目的是得出普遍规律。
(5)如果取走蜡烛B,在其原来的位置上放置一个光屏,则在光屏上不能看到蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是虚像。平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离相等;像和物的大小相等;像和物关于镜面对称。
(6)由图可知,A和A'、B和B'、C和C'都关于OO'对称,所以可确定OO'记录的均是玻璃板的位置。一次实验具有偶然性,进行多次实验是为了使实验结论具有普遍性。因此,小华的实验过程比较合理。
