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初中物理沪科版八年级全册第二节 平面镜成像课后复习题
展开1.下列说法正确的是( )
A.平面镜成的是等大的实像B.物体距平面镜越近成像越大
C.平面镜成像是由于光的折射D.潜望镜是由平面镜制作成的
【答案】D
【解析】
AC.平面镜成像是由于光的反射形成与物体大小相同的虚像,故AC错误;
B.平面镜成等大的像,不管物体靠近还是远离平面镜,像的大小不变,故B错误;
D.潜望镜内部上下拐角处各安装一个平面镜,两块平面镜互相平行,都跟水平方向成45度角,影像通过两次反射使下面的一方就可以看到上面的影象,故D正确。
故选D。
2.下列能正确表示“大黄鸭”在水中所成倒影的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;平静的水面相当于平面镜,可使“大黄鸭”通过水面成像,并且它的像与本身关于湖面对称,通过观察,故选C。
3.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。以下是小军同学学习了关于“平面镜成像”和“凸透镜成像”的知识后,总结的关于实像和虚像的一些特点,其中错误的是( )
A.虚像不能用光屏承接到
B.虚像可以是正立的,也可以是倒立的
C.实像和虚像都可能与物体等大
D.实像可以是放大的,也可以是缩小的
【答案】B
【解析】
A.实际光线的反向延长线相交所成的像叫虚像,所以虚像不能用光屏承接到,A正确,不合题意;
B.虚像是正立的,不存在倒立,B错误,符合题意;
C.凸透镜成像中,当物距等于两倍焦距时,成倒立等大的实像,物体与实像大小相等;而平面镜成像中所成的虚像,与物体也是等大;所以实像和虚像都可能与物体等大;C正确,不合题意;
D.根据凸透镜的成像规律可知,实像可以是放大的,也可以是缩小的,D正确,不合题意。
故选B。
4.如图所示,这是从平面镜中看到的一台钟面上的指针位置,则此台钟指示的实际时间应是( )
A.10时10分B.11时10分
C.2时50分D.1时50分
【答案】D
【解析】
根据平面镜的成像特点,作出这个平面镜中像的原物,如图所示,可知道这个时间为1时50分,选项D符合题意.
5.小明作发光点S的像S’的成像原理光路图,正确的作图顺序是( )
①作反射光线O1A1、O2A2 ②作入射光线SO1、SO2
③将反射光线O1A1、O2A2反向延长相交于S’ ④作法线O1N1、O2N2。
A.①②④③ B.②④①③ C.③①④② D.②①④③
【答案】B
【解析】作平面镜的成像原理光路图与利用成像特点作图的顺序是不同的。
作成像的光路图,应先按光的反射定律作图,即先有入射光线,然后作法线,再根据反射角等于入射角作反射光线;
有了两条反射光线,然后反向延长,会发现反向延长线交于一点,此点即发光点的虚像S’,故正确的顺序为:②④①③。
故选B。
6.在做“探究平面镜成像”的实验时,将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察。如图所示,在此实验中( )
A.为了使实验效果更加明显,应该将蜡烛B也点燃
B.选择与蜡烛A等大的蜡烛B,采用的物理研究方法是“转换法”
C.将白纸放在像的位置,在蜡烛A一侧透过玻璃看到白纸上有像,由此说明平面镜所成的像是实像
D.实验过程中,蜡烛B始终无法与A的像重合可能是由于玻璃板没有垂直于水平台
【答案】D
【解析】
A.实验中若将另一侧的蜡烛点燃,结果使得玻璃后面太亮,更不容易发生反射,所以像会更不清晰,效果更不明显,故A不符合题意;
B.在探究“平面镜成像的特点”实验中,用两只等大的蜡烛为了探究像与物的大小关系,采用的是等效替代法,故B不符合题意;
C.光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成虚像,故取下蜡烛B,在其位置上放一张白纸,白纸上不会出现蜡烛A的像,故C不符合题意;
D.无论怎样移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合,其原因可能是玻璃板与水平台不垂直,因为平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以无法重合,故D符合题意。
故选D。
7.小华竖直站在一面斜靠在墙边的平面镜前,如图所示,小华在平面镜中所成的像与水平面的夹角是( )
A.50°B.40°C.70°D.20°
【答案】A
【解析】
根据平面镜成像特点做出小华在平面镜中的像A′B′
因为
∠EOC=70°
故
∠OBD=20°
则
∠ABD=∠CB′D=20°+90°=110°
∠OCB′=180°-∠OBD-∠CB′D=180°-20°-110°=50°
则小华在平面镜中所成的像与水平面的夹角与∠OCB′是对顶角,故也为50°。
故选A。
8.如图所示,检查视力时,视力表挂在房间东面的墙上,被测者识别西面墙上镜子里的像.下列表述中正确的是
A.视力表在平面镜中所成的像能被我们看到,即为实像
B.视力表在平面镜中的像与被测者相距5m
C.若被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将变大
D.若被测者看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向南
【答案】B
【分析】
(1)平面镜成虚像;平面镜成像像与物等大;平面镜成像像和物关于镜面对称.
(2)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.
【解析】
A、根据平面镜成像特点可知,视力表在平面镜中所成的像是虚像.故A错误;
B、视力表到平面镜的距离是2.7m,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2.7m,所以人到视力表像的距离为2.7m+2.7m-0.4m=5m.故B正确;
C、平面镜成像像与物等大,与人到平面镜的距离无关,故被测者向平面镜靠近0.1m,则她在镜中的像将不变.故C错误;
D、平面镜成像像和物关于镜面对称,故若被测者看到“E”的像开口向北,则视力表上的该“E”开口向北.故D错误.
故选B.
9.如图所示,叶子姐姐在讲台上放一与台面成 角的平面镜,并让一小球沿桌面向镜面滚去,则镜子中小球的像将( )
A.竖直下落B.水平向右运动C.沿镜面向下运动D.竖直向上运动
【答案】A
【解析】
根据题意,做出小球的像,如下图所示,由于像与物体是对称的,所以此时平面镜与水平桌面的夹角为45度,即像的连线AC与镜面的夹角也是45度,故此时AC与水平面垂直.所以小球水平向右运动,小球的像竖直向下运动.故A符合题意.
10.如图,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25cm,则
A.若将平面镜向上移动2cm,铅笔的像也向上移动2cm
B.若将铅笔和平面镜均绕底部转45°至虚线位置时,铅笔与它的像平行
C.若将铅笔水平向右移动10cm,铅笔像的与铅笔之间的距离增大20cm
D.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
【答案】B
【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,故不符合题意;
B.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,故符合题意;
C.由平面镜成像规律可知物与像到平面镜的距离相等,将铅笔水平向右移动10cm,铅笔像的与铅笔之间的距离减小20cm,故不符合题意;
D.由平面镜成像规律可知,物与像大小相等,改用一块较小的平面镜,铅笔的像将不变,故不符合题意.
二、填空题
11.某水池中水深为1.5m,池边的路灯高出水面5m路灯在水中的倒影是由光的__形成的,倒影到水面的距离是__m。
【答案】反射 5
【解析】
[1][2]倒影属平面镜成像现象,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知所成的像是虚像,当路灯高出水面5m时,路灯倒影到水面的距离也是5m。
12.人们从平面镜中看见物体的像,这是光的______现象,小明在和朋友在玩“躲猫猫”游戏时,他通过大的穿衣镜看到了小王的眼睛,此时小王______(能/不能)通过镜子看到小明。
【答案】反射 看到
【解析】
[1]人们从平面镜中看见物体的像,是平面镜成像,其成像原理是光的反射。
[2]由于光路可逆,小王也能通过镜子看到小明。
13.平静湖面的上空,一只鸟正冲向水面捕食,它在湖水中的像是_____像(选填“虚”或“实”),鸟在向下俯冲的过程中,像的大小___________(选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”).
【答案】虚 不变
【解析】
平面镜成像的实质是光的反射,像点是反射光反向延长线的交点,而不是实际的光线交点,所以是虚像,平面镜成像是等大的正立的虚像,像大小等于物体本身,所以大小不变.
14.一个人站在竖直放置的平面镜前4m处,则像距离平面镜 _____m远;如果此人以1m/s的速度靠近镜面,则1.5s后,人和像的距离为______m.
【答案】4 5
【解析】
[1]平面镜成像时,物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,故像距离平面镜;
[2]此人以1m/s的速度靠近镜面则1.5s后运动距离为
则1.5s后人到平面的距离为
。
所以1.5s后人和像的距离为
。
15.如图是汽车抬头显示系统(简称HUD),HUD可将水平显示器上重要行车数据通过前挡风玻璃(看作平面镜)呈现在司机正前方,方便安全行车。挡风玻璃上成的像是光的___________(填“反射”或“折射”)形成的;行车时驾驶员若想将挡风玻璃的像调低,需要将显示器沿水平方向___________(填“远离”或“靠近”)挡风玻璃,移动后,像将___________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】反射 靠近 不变
【解析】
[1]挡风玻璃上成像是平面镜成像,原理是光的反射。
[2]平面镜所成的像和物体到平面镜的距离相等,驾驶员想将挡风玻璃的像调低时,像到挡风玻璃的距离变小,所以应该将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。
[3]平面镜所成的像和物体大小相等,移动显示器时显示器的大小不变,所以其像的大小不变。
16.如图,面镜在各行各业中都有广泛的应用,利用________面镜制成的太阳灶可以用来会聚太阳光烧水,镜子的内表面应当尽量的________(粗糙/光滑);而牙医利用口腔内窥镜,可以看到牙齿在镜中所成的________像(实/虚)。
【答案】凹 光滑 虚
【解析】
[1]利用凹面镜可以会聚太阳光,凸面镜发散太阳光,故填凹面镜。
[2]镜子的内表面应当尽量的光滑,利用镜面反射会聚太阳光。
[3]牙医利用口腔内窥镜是平面镜,故牙齿在镜中所成的像是虚像。
17.小芳站在竖起的穿衣镜前5m处,小芳的身高为1.65m,小芳的像与镜的距离为_____m,小芳的像高为_____m;若小芳向镜移动3m后,小芳与镜中的像距离为_____m,此时像的大小_____(选填“变大”、“变小”或“不变”).现将一块和镜面一样大的木板放在镜子后面1m处,如图所示,这时她_____(选填“仍能”或“不能”)在镜中看到自己的像.
【答案】5 1.65 4 不变 仍能
【解析】
[1]由于物到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等,所以当小芳站在竖直放置的平面镜前5 m处,那么她的像与平面镜的距离也是5 m.
[2]平面镜成的像与物体是等大的,所以小芳同学身高1.65 m,她在镜中的像高也为1.65 m.
[3]小芳向镜移动3 m时,到平面镜的距离变为2 m,则镜中的像与本人相距:
[4]平面镜成的像与物体是等大的,与物体到镜子的距离无关,当靠近平面镜时,像的大小不变.
[5]由于成的像是虚像,在镜面后放置物体是不影响成像的,故在镜后放一物体并不防碍光的反射,同时也不会防碍成像,所以这时她仍能在镜中看到自己的像.
18.学习了光学知识后,晓雯对有有关实验进行了思考和创新:
(1)在如图所示的“探究平面镜成像规律”实验中,晓雯采用透明玻璃板代替平面镜来成探究活动,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,这是为了能确定像的__;
(2)当点燃的蜡烛放在玻璃板前20cm的A处时,玻璃板后B处的蜡烛好像也被“点燃”了;移去B处的蜡烛,取一光屏放在B处,发现光屏上并没有出现蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是__像;
(3)晓雯将玻璃板移动,在玻璃板位置放一凸透镜,B处放一光屏,发现光屏上恰好成清晰的道理、等大的蜡烛像,则该凸透镜的焦距为__cm.
【答案】位置 虚 10
【解析】
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)移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上不能承接到像,因为虚像不能用光屏承接,说明是虚像.
(3)由题意可知,当物距为20厘米时,物体成一个等大的实像,根据凸透镜成像的规律可知,此时的物距等于二倍焦距,所以,凸透镜的焦距是10厘米.
19.身高1.7m的小侨同学准备在家中安装一面穿衣镜,他眼睛到头顶的距离为10cm,站在穿衣镜前若能看到自己的全身,则这面穿衣镜上下两端的最小长度为______m,该穿衣镜安装的最低点与地面的距离为______m。
【答案】0.85 0.8
【解析】
[1][2]借助下图进行解析:
如图所示,A、C、B分别表示人的脚、眼睛和头顶的位置,EO为平面镜位置,由平面镜成像特点可确定A′C′B′为ACB的像,因为BE=EC′,所以,,,,EO为平面镜的最小长度,AC为人的身高,这就是镜的长应为人身高的一半,即为0.85m,由图可知
所以穿衣镜安装的最低点与地面的距离为
20.如图所示,两平面镜夹角为60°,OP为角平分线,某人站在P点,此人以速度v向O点运动时,他在M镜中的像会以一定的速度“靠近他”,则其中最快靠近速度和最慢靠近速度之比为______。
【答案】2∶1
【解析】
P在M、N中分别成像A、B,同时P在M中所成的像A会在N中再次成像A',P在N中所成的像B会在M中再次成像B′,A′在M中所成的像C和B′在N中所成的像C′恰好重合,所以在本题中得到的像一共有5个。如图
P在M平面镜中成三个像A、B'、C,P离像点A最近,离像点C最远,相同时间内都到达O点,PA间速度减小的最慢,CP间速度减小的最快。当P向O移动时,AP也在不断减小,△AOP始终是等边三角形,所以AP和PO减小的速度相同,速度为v。P、O、C在同一条直线上,并且PO=CO,当P向O以速度v移动时,C向O也以速度v移动,所以C向P移动的速度为2v。所以最快靠近速度和最慢靠近速度之比为2∶1。
三、作图题
21.根据平面镜的成像特点,在图中画出物体AB在平面镜中所成的像。
【答案】
【解析】
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:
22.小明站在多肉植物馆的玻璃门前恰好可以看到自己鞋上A点,如图所示,请画出人眼B看到鞋上A点的光路图。
【答案】
【解析】
由平面镜成像的规律可知,物与像关于平面镜对称,故可知作A点关于平面镜的对称点即为鞋上A点的像,连接,即为对应的反射光线,光路图如下图所示:
23.祖国山河美如画,如图甲是某同学在五一长假期间拍摄的湖景。图乙是其简化图,若人站在岸边,点为人眼的位置,是拱桥的顶点。请画出:
(1)人眼看到点的光路;
(2)找到点通过水面所成的像的位置;
(3)人眼看到像的光路。
【答案】
【解析】
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,a点反射的光沿直线传播到人的眼睛中。
(2)根据平面镜成像的特点画出a点关于水面的对称点b,b点为a点通过水面成的像点。
(3)连接bP两点与水面交于O点,连接aO是入射光线,OP是反射光线,如图所示:
四、实验题
24.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)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】相同 确定像的位置 玻璃板太厚
【解析】
(1)[1]实验时选择两支等长的蜡烛,便于比较物象的大小关系。
(2)[2]实验时选择透明的玻璃板,能同时观察到像和蜡烛B,便于确定像的位置。
(3)[3]玻璃板有一定的厚度,且有两个反射面,因为玻璃的两个表面同时发生反射,两个反射面各成一像,所以成两个像,会出现重影。
25.如图所示,小红同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺,两支外形相同的蜡烛A和B;
(1)实验时选用玻璃板代替平面镜,主要是为了便于______;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,拿______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛与蜡烛的像完全重合。这种确定像与物大小的方法是______(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
【答案】确定像的位置 未点燃 等效替代法
【解析】
(1)[1]透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,即在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛B,确定像的位置。
(2)[2][3]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(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
26.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体。
(1)为便于观察,该实验最好在________的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但能使我们在观察到A蜡烛像的同时,很方便地确定________。
(2)实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,眼睛应该在玻璃板________(选填“前”或“后”)观察。小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小________;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板________,像和物到玻璃板的距离________。
(3)移去蜡烛B,将一张白卡片竖直放在蜡烛B所在的位置,直接观察白卡片,观察白卡片上没有蜡烛A的像,说明蜡烛A经平面镜所成的是________像。
(4)为证实上述有关成像特点是否可靠,你认为应采取下列哪一项操作?(____)
A.保持A,B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察
B.保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作。
【答案】较黑暗 确定像的位置 前 相等 垂直 相等 虚 B
【解析】
(1)[1]点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰。
[2]实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置,便于比较物像大小。
(2)[3][4][5][6]点燃A蜡烛,眼睛应该在玻璃板前观察,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,发现∶物像大小相等;物像连线与玻璃板垂直;物像到玻璃板的距离相等。
(3) [7]平面镜所成的像是虚像,所以光屏接收不到。
(4)[8]为了得出具有普遍性的规律,应保持玻璃板的位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行上述实验操作,故选B。
27.小明为了探究平面镜成像时,像与物到平面镜的距离是否相等,所用的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、白纸和刻度尺。
(1)为了完成实验,还需要______
A.两根完全相同的蜡烛 B.两个粗细不等的蜡烛
(2)在白纸上画一条直线,将玻璃板立在白纸上,使玻璃板______那一面的下边线与直线重合(选填有膜/无膜)。
(3)用镀膜玻璃板和蜡烛做实验,实验环境有 ①较暗的实验室,②特别亮的实验室,在______中进行实验效果好(选填①/②)。
(4)如果在做实验时,在桌面上无论怎样移动玻璃板后的蜡烛都无法与玻璃板前蜡烛的像重合,则产生这一现象的原因是______
(5)小明重新调整实验器材,进行实验记录实验数据如下∶
①由表中的信息,可得到的结论是______(只有一个选项正确)
②该实验操作三次的目的是______
A.使实验结论具有普遍性 B.减小误差
【答案】A 有膜 ① 玻璃板没有与桌面垂直 像与物到镜面的距离相等 A
【解析】
(1)[1]平面镜成的像与物体大小相等,所以选取的蜡烛大小相等,这样才能保证实验过程中玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像重合,便于探究实验规律,故选A。
(2)[2]有膜一侧成像更清晰,所以有膜那一面的下边线与直线重合。
(3)[3]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,所以在较暗的环境中实验更好。
(4)[4]平面镜成的像与物相对于平面镜对称,如果在桌面上无论怎样移动玻璃板后的蜡烛都无法与玻璃板前蜡烛的像重合,说明玻璃与桌面不垂直;
(5)①[5]根据表格数据,像距的大小等于物距的大小,说明平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等。
②[6]为了寻求普遍规律,通常多做几次实验,避免偶然性。
28.如图甲所示,这是小明同学用玻璃板代替平面镜探究“平面镜成像特点”的实验装置图。
(1)为了让实验效果更明显,应选择较___________(选填“暗”或“亮”)的环境下进行实验。
(2)实验开始时,玻璃板应与水平桌面___________。然后只点燃蜡烛,移动未点燃的蜡烛,直到与蜡烛的像完全重合,这样做是为了探究像与物的___________关系。
(3)玻璃板后不点燃的蜡烛却好像点燃了,若在蜡烛的位置放一光屏,光屏___________(选填“能”或“不能”)承接到像。
(4)如图乙所示,这是小明同学根据实验在方格纸上描绘的蜡烛和蜡烛的像位置图,分析图象可得出结论:___________。采用方格纸代替白纸的优点是___________(答案合理即可)。
【答案】暗 垂直 大小 不能 像到镜面的距离等于物体到镜面的距离 能更方便比较像和物到镜面距离
【解析】
(1)[1]点燃的蜡烛是成像物体,比较亮,环境越黑暗,蜡烛和环境的对比度越大,蜡烛成像越清晰,为了使像更清晰,应选择较暗的环境中进行。
(2)[2][3]实验开始时,玻璃板应与桌面垂直,在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,再拿一支未点燃的相同的蜡烛,在玻璃板后面移动,直至与蜡像的像完全重合,说明像与物的大小相等,故这样做是为了比较像与物的大小关系;
(3)[4]虚像是不能成在光屏上的,故移去蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,这时光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)[5][6]根据实验在方格纸上描绘的蜡烛和蜡烛的像位置图,分析图象可得出结论:像到镜面的距离等于物体到镜面的距离,采用方格纸代替白纸能更方便比较像和物到镜面距离。
29.用如图所示装置探究平面镜成像的特点。把一张大纸铺在桌面上,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线OO1,代表平面镜的位置。
(1)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面的适当位置,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板的后面移动,当移动到某位置时,发现该蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合。此说明平面镜成的像_______(选填序号);
A.是虚像
B.大小与物体的大小相等
C.和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
(2)移动点燃的蜡烛分别到A、B、C点,重复(1)中的操作,记录与点燃蜡烛的像重合的A1、B1、C1点,用直线将A、B、C和A1、B1、C1分别连接成三角形,将纸沿OO1对折,发现两个三角形几乎重合。此说明平面镜成的像_______(选填序号);
A.是虚像
B.大小与物体的大小相等
C.和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
(3)有同学在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能_______(选填序号)。
A.玻璃板太厚
B.玻璃板未垂直桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C.玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
【答案】B C C
【解析】
(1)[1]一支外形相同但未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合,说明平面镜所成的像与物的大小相等。
(2)[2]根据题意可知,用直线将A、B、C和A1、B1、C1分别连接成三角形,将纸沿OO1对折,发现两个三角形几乎重合。此说明平面镜成的像与物到平面镜的距离相等,且像与物的连线与镜面垂直。
(3)[3]平面镜所成的像与物关于平面镜对称,如果玻璃板没有竖直放置,点燃蜡烛的像与物则不在同一平面上,在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方,则是因为玻璃板偏向点燃蜡烛一侧。
30.小明同学为了探究平面镜成像特点,准备如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图1所示)。
(1)实验应在较______(选填“亮”或“暗”)的环境中进行,平面M所选的器材是______(选填“平面镜”或“玻璃板”);
(2)小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支蜡烛依次放在M后面适当位置,当某支蜡烛放在后面时,从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时,后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关是:______ ;
小明测量两侧蜡烛到平面M的距离;再让蜡烛A远离M,则后面的蜡烛要______(选填“远离”或“靠近”)M才能再次看上去像被点燃了一样;
(3)多次观察及测量距离之后,小明同学得到初步结论是:平面镜所成的像与物关于平面镜______,平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像;
(4)如图2甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图2乙所示的位置时,硬币的成像情况是______(选填字母代号)。
A.硬币成像在a处
B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处
D.硬币无法通过平面镜成像
【答案】暗 玻璃板 大小相等,外形相同 远离 对称 虚 A
【解析】
(1)[1]蜡烛A是点燃的,为使实验的效果更好,实验应在较暗环境中进行。
[2]平面M应选用玻璃板,是因为玻璃板是透明的即可以反射成像,又能透过光线,便于准确确定像的位置。
(2)[3]根据实验要求,蜡烛A'和蜡烛A的像完全重合时,可以确定蜡烛A像的位置就是蜡烛A'的位置,由此可以比较物像大小关系,同时也证明了像与物体的大小相等。
[4]物像到平面镜的距离相等,蜡烛A远离M,A的像也远离平面镜,故后面的蜡烛要远离平面镜才能与像完全重合。
(3)[5][6]物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等,即平面镜所成的像与物关于平面镜对称。
(4)[7]平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选A。
31.为了探究平面镜成像特点,小柯将一块厚度为0.5cm的玻璃板(P、Q两个平面都是可以作为平面镜使用,如图甲)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验。
(1)在实验中,小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,他用未点燃的蜡烛B找到了这两个像,分别位于右图中的A′和A´´处,其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的______(选填“P”或“Q”)平面成像得到的;
(2)小柯在A′处放了一张白纸做光屏,结果白纸上______(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像;(3)小柯按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一些数据如下表:
分析实验数据,然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量错误是:______(选填“物距u”或“像距v”);
(4)小柯吸取了经验教训,重新选择了一块______(选填“薄”或“厚”)的玻璃板进行了实验;
(5)此实验采用透明玻璃板代替平面镜,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,巧妙地解决了像的______不易确定的问题;
(6)小柯在实验过程中,让玻璃板沿OO′轴(如图乙玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A______移动(选填“向右”、“向左”或“不”)。
【答案】P 不能 像距v 薄 位置 不
【解析】
(1)[1]根据平面镜成像特点,像距等于物距,A'点在A"在左侧,其像距要小些,所以是P平面所成的像。
(2)[2]平面镜所成的像是虚像,所以用白纸不能接收到蜡烛的像。
(3)[3]由图甲可知,此时是平面P所成的像,像距v没有到达平面P,是错误的。
(4)[4]实验中为使两个面所成的像不分离,要选用薄的玻璃板进行实验。
(5)[5]实验采用透明玻璃板代替平面镜,能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,而平面镜只能观察到蜡烛A的像,不能观察到蜡烛B,所以用玻璃板巧妙地解决了像的位置不易确定的问题。
(6)[6]像的位置与蜡烛的位置关于平面镜对称,平面镜(玻璃板)沿OO′轴方向水平向右移动,像的位置相对于A不会移动。
五、计算题
32.根据视力检测标准,受测人需要与“E”型视力检测表相隔一定的距离才能进行检测,因受场地限制,医生用如图所示的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:
(1)王红距离视力表的像有多远?
(2)如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她现在距离“E”型视力表的像是多远?
【答案】(1)4.6m;(2)2.8m
【分析】
(1)根据平面镜成像特点进行判断即可。
(2)结合速度计算公式进行计算即可。
【解析】
解:(1)由图可知,视力表到平面镜的距离为
根据平面镜成像的特点可知,视力表的像到平面镜的距离为
则有王红到视力表的像的距离为
(2)王红以0.6m/s的速度前进3s所行走的距离为
则此时她到镜面的距离为
此时王红到视力表的像的距离为
答:(1)王红距离视力表的像有4.6m远;
(2)如果王红站起来以0.6m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她现在距离“E”型视力表的像是2.8m远。
次数
物距u/cm
像距v/cm
1
5.00
5.00
2
7.35
7.35
3
9.52
9.52
物距u(cm)
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v(cm)
4.5
5.5
6.5
7.5
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