初中物理北师大版八年级上册第五章 光现象三 学生实验：探究——平面镜成像的特点练习题

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平面镜成像的特点实验题拓展训练（3）2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章姓名：___________班级：___________   一、实验题1．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是像的位置，在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛，重做多次实验。（1）实验过程中用玻璃板代替平面镜的目的是___________。（2）将蜡烛A靠近玻璃板，所成像的大小将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。（3）移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上___________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明所成的像是___________像。2．如图甲是小宁探究“平面镜成像特点”的实验装置，图中A、B是两只外形完全相同的蜡烛。(1)她将点燃的蜡烛A逐渐远离玻璃板，则应将蜡烛B向___________（选填“靠近”或“远离”）玻璃板的方向移动，才能与A在玻璃板中所成的像重合；此过程中，A在玻璃板中所成像的大小___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。(2)做完实验后，她要测量自己的视力，要求自己距离视力表5m，但是房间可利用的宽度只有3m，小宁利用平面镜成像特点解决了这一问题，她的的方法如图乙所示，小宁到平面镜的距离s为___________m。3．在探究平面镜成像特点的实验中，如图所示。（1）该实验应在较____（选填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行效果更好；（2）不断改变蜡烛A的位置，另一个相同的蜡烛B放在玻璃板后相应位置都能与像完全重合，说明平面镜所成的像与物大小___；（3）移动蜡烛A，重复实验，每次蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的格子数都相等，可以得到结论：像和物体到平面镜的距离_4．利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”。（1）在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，拿______（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟______完全重合；（2）把光屏放在玻璃板后面，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；（3）图乙是小强某次测量蜡烛A到平面镜的距离L为______cm；将蜡烛靠近玻璃板一些，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______（选填“①”或“②”）处。5．在“探究平面镜成像特点”的实验中，竖立的薄玻璃板下方放一张白纸，再准备两支大小、外形完全一样的蜡烛，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。(1)用玻璃板代替平面镜，成像虽没有平面镜清晰，但能观察到蜡烛B，便于______。(2)无论在水平桌面上怎样移动蜡烛B，都看不到蜡烛B与蜡烛A的像重合。善于观察的小明同学发现这是因为玻璃板与桌面______。(3)实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，是为了探究像与物的______关系。(4)移去蜡烛B，在其原来的位置上放置一块光屏，光屏上______（填“能”或“不能“）呈现蜡烛的像，这说明物体通过平面镜所成的像是______像。(5)在探究实验的过程中，把蜡烛A放在距离玻璃板30cm处，蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离为______cm。6．小明利用图甲装置“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，拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。(1)为验证“像是虚像”的猜想，小明将一张白卡片放在______（填“A”或“B”）蜡烛的位置，______（填“直接”或“透过玻璃板”）观察白卡片上有无蜡烛A的像；(2)某次测量蜡烛A到平面镜的距离L（如图乙），则L=______cm，蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离______（填“相等”或“不相等”）；(3)实验过程中如果玻璃板没有与纸面垂直，而是如图丙所示倾斜，蜡烛A的像应是图中的______（填“A1”“A2”或“A3”）。(4)小明发现手机有一种“镜子”功能，当他打开手机“镜子”功能且靠近手机时，小明在手机中的像的大小______（填“变大”“变小”或“不变”）。7．如图所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：(1)实验时，用玻璃板代替平面镜的目的是______；(2)点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动______（选填“点燃”或“未点燃”）蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像重合，此现象说明像与物体大小______。再移去玻璃板后面的蜡烛B，并在其位置放一光屏，则光屏将______（选填“有”或“没有”）蜡烛的像，此现象说明平面镜成的是______像（选填“虚”或“实”）(3)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板，像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）；(4)如果点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A，在玻璃板后面的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是______。8．在“探究平面镜成像的特点”的实验中，如图。（1）实验中选取两个完全相同蜡烛的目的是______；（2）用玻璃板代替平面镜的目的是______；（3）将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10cm处，此时蜡烛的像到平面镜的距离是______cm。将一张白纸放在玻璃板后，无论如何移动，在白纸上都______（填“能”或“不能”）成像，说明平面镜所成的像是______像；（4）将蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的像的大小将______（填“变大”、“变小”或“不变”），像到玻璃板的距离将______。9．如图所示是小明探究平面镜成像特点的实验装置。(1)你认为本实验小明应选择较________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。用玻璃板代替平面镜目的是________；(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，直到与蜡烛A的像完全重合，这样做说明像与物的大小________。这步操作用到________的实验方法；(3)移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像，说明平面镜成________像；(4)小明第一次将蜡烛A置于玻璃前5cm处，第二次将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动3cm，再次放置蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合，则A与B的间距为________cm。10．如图所示，是小昭“探究光反射时的规律”的装置图，其中M是平面镜，纸板ENF是用两块纸板连接起来的平面，可以沿ON轴线翻折。(1)小昭把平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF竖直立在平面镜上，使纸板上的直线ON______于镜面。(2)让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如表。比较r和i，可以得出：光反射时，反射角______入射角。次数123456入射角i15°30°45°60°70°80°反射角r15°30°45°60°70°80°(3)如图所示，将纸板NOF沿ON轴线向后折，纸板F上______（填“能”或“不能”）看到反射光；再将纸板NOF折回原来的位置，观察纸板上能不能看到反射光，这样做的目的是为了验证光反射时，反射光线、入射光线和法线是否在______。(4)将一束光贴着纸板ENF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出说明光反射时，光路是______的。(5)由于光在纸板上发生了______（选填“镜面反射”或“漫反射”），所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。11．.在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验，如图所示：(1)实验时玻璃板应该______放置在水平桌面上；(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了______ ；(3)用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于______；(4)实验过程中发现有重影，请你分析这一现象的原因：______；(5)在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到棋子的像，说明______ ；(6)小明在实验时，分别测出物距和像距相等的一组数据，就得出实验结论之一： “像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理？______，理由是：______；若在实验时，看不清棋子的像，请你帮他想个办法看清棋子的像：______。
参考答案1．便于确定像的位置    不变    不能    虚    【详解】(1)[1]在“探究平面镜成像特点”的实验中，为了便于确定像的位置，一般用玻璃板代替平面镜，这样既能透光又能反射。(2)[2]平面镜成像时，像与物体大小相同，所以，将蜡烛A靠近玻璃板，所成像的大小将不变。(3)[3][4]平面镜成正立等大的虚像，虚像与实像的区别就是看是否能在光屏上呈现，能呈现的是实像，反之是虚像，实验中移去蜡烛B，在其位置上竖立光屏，在光屏上不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像。2．远离    不变    2    【详解】(1)[1][2]平面镜中所成的像与物体大小相等，像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。她将点燃的蜡烛A逐渐远离玻璃板，则A在玻璃板中的像也远离玻璃板，则应将蜡烛B向远离玻璃板的方向移动，才能与A在玻璃板中所成的像重合；此过程中，A在玻璃板中所成像的大小不变。(2)[3]由图可知，视力表距镜面3m，视力表在镜子中所成的像距镜面也是3m，根据题意可知小宁看的是镜子中视力表的像，小宁和视力表的像应相距5m，所以小宁到平面镜的距离为3．黑暗    相等    相等    【详解】（1）[1]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。（2）[2]实验时采用两个完全相同的蜡烛，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，表明像和物体的大小是相等的。（3）[3]比较蜡烛和它的像到玻璃板的格子数，每次蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的格子数都相等，可以得到像和物体到平面镜的距离相等。4．未点燃    蜡烛A的像    虚    3.50    不变    ②    【详解】（1）[1][2]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B，平面镜则因为光太亮而几乎无法分清镜中的烛焰是像的烛焰还是对面B的烛焰，难以确定像的位置，从而对实验造成影响，所以实验过程中蜡烛B不需要点燃，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。（2）[3]实像可以在光屏上承接到，而虚像则不能，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][5]由图乙知：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刻度线对齐，估读为3.50cm。即此次蜡烛A到平面镜的距离L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；（4）[6]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。5．确定像的位置    不垂直    大小    不能    虚像    60    【分析】(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，便于确定出像的位置；(2)玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合；(3)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；(4)根据虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到来验证平面镜成的像是否是虚像；(5)根据平面镜成像特点物像--等距分析解答。【详解】(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，但能观察到蜡烛B，便于确定像的位置。(2)[2]无论在水平桌面上怎样移动蜡烛B，都看不到蜡烛B与蜡烛A的像重合。其原因可能是玻璃板与桌面不垂直，这样像与物体不在同一水平面上，所以无法重合。(3)[3]实验中选取完全相同的两支蜡烛A、B，在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支没点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直至与蜡像A的像重合，是为了探究像与物的大小关系。(4)[4][5]因为光屏只能承接实像，不能承接虚像，而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，说明平面镜成虚像。(5)[6]由平面镜成像特点之一“物像等距”可知，蜡烛A到玻璃板的距离是30cm，那么蜡烛A在玻璃板中所成的像到玻璃板的距离也等于30cm，所以蜡烛A在玻璃板中所成的像到蜡烛A的距离为60cm。6．B    直接    3.50    相等    A1    不变    【详解】(1)[1][2]为验证“像是虚像”的猜想，小明将一张白卡片放在蜡烛A的像，即蜡烛B的位置，可以直接观察光屏上是否有蜡烛A的像，如果有，则为实像；否则，为虚像。(2)[3]由图乙知：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。[4]根据平面镜成像特点可知，蜡烛B与蜡烛A到平面镜的距离相等。(3)[5]因为平面镜成像时，像与物关于平面镜对称，所以若将玻璃板向左倾斜，根据物像关于镜面对称可知，像会在A1点。(4)[6]因为平面镜成像时，像与物等大，所以当我们打开手机“镜子”功能且靠近手机时，我们在手机中像的大小将不变。7．便于观察像的位置    未点燃    相等    没有    虚    不变    玻璃板没有竖直放置    【详解】(1)[1]用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。(2)[2][3]在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，拿另一支大小相同的未点燃蜡烛B在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛A的像完全重合，由此可以得出的结论是：平面镜成像时像与物大小相等。[4][5]光屏能接收到实像，但接收不到虚像，再移去玻璃板后面的蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏上将没有蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。(3)[6]平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以将蜡烛靠近玻璃板时，像的大小不变。(4)[7]实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，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，就无法比较像与物的大小。8．为验证物像的大小关系    便于确定像的位置    10    不能    虚    不变    变大    【详解】（1）[1]为验证物像的大小的关系，必须将另一只未点燃同样的蜡烛放在平板玻璃板后面即选用两个完全相同蜡烛。（2）[2]因为玻璃板既能让光透过也可以反射光，容易确定像的位置。（3）[3]因为平面镜成像时，物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相同，故将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10cm处，蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm。[4][5]因为平面镜成的是虚像，光屏不能承接虚像，所以用白纸在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像。（4）[6]由平面镜成像特点，物像等大可知，将蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的像的大小将不变。[7]由平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等可知，像到玻璃板的距离将变大。9．薄    便于确定像的位置    相等    等效替代    不能    虚    16cm    【详解】(1)[1]探究平面镜成像的实验中使用薄的玻璃板不容易出现重影现象，便于观察实验现象。[2]用玻璃板代替平面镜可以通过玻璃板观察所成虚像，确定像所在位置，便于实验探究。(2)[3]拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛B与蜡烛A的大小相等，进而说明像与物的大小相等。[4]实验中用与蜡烛A相同特征的蜡烛B进行替代观察实验现象，用到的方法是等效替代法。(3)[5][6]可以在光屏上呈现出来的像叫做实像，不能在光屏上呈现出来的像叫做虚像，实验中移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜成虚像。(4)[7]根据平面镜成像规律，物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离，蜡烛A两次移动后距离平面镜8cm，则蜡烛A与蜡烛B的间距为16cm。10．垂直    等于    不能    同一平面内    可逆    漫反射    【详解】(1)[1]为了能在纸板上接到光线，需要保证光线和纸板在同一平面上，故纸板上的直线ON要垂直于镜面。(2)[2]为了避免偶然性，需要多次改变入射光的方向，量出入射角i和反射角r，比较入射角和反射角的关系，根据试验记录可知，光反射时，反射角等于入射角。(3)[3][4]因为反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，所以在实验过程中，将纸板向前或向后折，此时在纸板NOF上将不能看到反射光线，但反射光线仍然是存在的。因此这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。(4)[5]将光线由原来反射的反方向射入，发现此时的反射光线由原来的入射光线所在直线射出，即可证明光反射时，光路是可逆的。(5)[6]纸板属于粗糙的表面，光在纸板上会发生漫反射，因此可以从各个方向观察光在纸板上传播的径迹。11．竖直    比较像和物体的大小    找到像的位置    玻璃太厚    平面镜成的像是虚像    不合理    实验次数太少，结论不具有普遍性    用灯将棋子A照亮    【详解】(1)[1]实验时玻璃板应该竖直放在水平桌面上，这样才能使棋子B在玻璃后桌面上通过不断移动，与棋子A的像重合。(2)[2]实验器材选择相同的两个棋子A、B，其目的是为了采用等效替代法，用棋子B替代棋子A，和A的像进行比较，从而得出像和物体的大小关系。(3)[3]用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，既能看到玻璃板前的物体经玻璃板所成的像，又能看到玻璃板后面的物体，便于找到像的位置。(4)[4]实验过程中发现有重影，是因为玻璃板太厚，棋子A反射的光，经玻璃板前后两个表面分别形成一个像。(5)[5]在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到棋子的像，说明此像不是由实际光线会聚而成的，所以说明平面镜成的像是虚像。(6)[6][7]只由一组数据得出结论是不合理的，这样实验的数据太少，得出的结论有一定的偶然性，不具有普遍性。[8]棋子成的像，是由棋子反射到玻璃板上的光线，反射后形成的；要看清楚棋子的像，则必须使棋子本身亮一些，所以可以采用的办法是，用灯将棋子A照亮。