初中物理北师大版八年级上册三 学生实验：探究——平面镜成像的特点课后作业题

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平面镜成像的特点实验题易错题巩固练习（1）2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章   一、实验题1．小龙在“探究平面镜成像的规律”的实验中，提供如下器材：光具座、刻度尺、一张大白纸、记号笔、两支相同的蜡烛、无色透明薄玻璃板一个、茶色透明薄玻璃板一个、光屏一个。（1）为了获得较好的实验效果，应选择______透明薄玻璃板；（2）用光具座完成本实验比较方便，因为其上的刻度值便于比较______关系；（3）实验中，通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象，得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相等”的结论。这种确定像和物大小关系的研究方法是______。（选填字母）A．转换法                B．控制变量法                C．等效替代法2．在探究“平面镜所成像的特点”时，同学们提出“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？”的问题。为完成探究目的，选择的实验装置如图所示，实验器材有：一面镀膜的薄玻璃板、支架、两支粗细长短都相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、铅笔。（1）该实验的“物”是______；A．“A”蜡烛的烛焰 B．不含烛焰的“A”蜡烛 C．含烛焰的“A”蜡烛（2）实验中同学将镀膜的玻璃板竖直立放在水平放置的大白纸上，并将玻璃板镀膜的一面______（选填“面向”或“背向”）自己；（3）把“A”蜡烛放在玻璃板前某位置，透过玻璃板看到了两个“A”蜡烛的像，仔细辨认发现______（选填“靠近”或“远离”）玻璃板的像更亮。（4）为比较像与物的大小关系，同学选择了一只与“A”蜡烛外形完全相同的“B”蜡烛，放在玻璃板后并移动，直到它与“A”蜡烛的像位置完全重合，发现大小也完全重合，因此能初步得出：平面镜成像时，_________。（5）为继续探究“平面镜成像时，像到平面镜的距离与物到平面镜距离是否相等”，该同学继续实验，请为该同学设计实验所需的表格______。3．探究平面镜成像特点：所用的实验器材有：玻璃板、支架、两根等大的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺等。实验步骤如下：a.将白纸铺在水平桌面上，在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动一支完全相同的没有点燃的蜡烛B，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，分别记录蜡烛A、B的位置。b.多次移动蜡烛A，重复上述实验。c.把蜡烛A的位置与其对应的像的位置连接起来，并用刻度尺分别测出它们到玻璃板的距离，将实验数据记录如下：实验次数蜡烛A到玻璃板的距离/cm蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm123（1）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小______。（2）实验时，将白纸铺在水平桌面上，玻璃板应______放在白纸上。（3）甲同学在白纸上留下的标记如图甲所示，其中直线MN是玻璃板的位置，点a、b、c分别是三次实验蜡烛的位置，点a'、b'、c'分别是其对应像的位置。在分析像与物的位置关系时，他用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，从上述表格实验数据可得，像和物到平面镜的距离______。（4）乙同学在白纸上留下的标记如图乙所示，则甲的实验方案比乙的实验方案更______。（只有一个选项正确）A．具普遍性B．容易找到像C．容易确定像的位置D．容易测量像距4．小亮用如图所示的装置进行“探究平面镜成像特点”的实验。（1）实验时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是：______；（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只外形相同但未点燃的蜡烛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，这说明像与物体的大小______，看到蜡烛A的像是由光的______（选填“反射”或“漫反射”）形成的；（3）移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像；（4）实验结束后小亮继续用图乙所示装置探究“光的反射定律”，他将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上，让光贴着纸板入射，如图乙所示反射角是______°。入射光线EO靠近法线ON，则反射角会______（选填“变大”、“变小”或“不变”），通过多次实验并记录实验数据，在分析数据可得出反射角______（选填“大于”、“小于”或“等于”）入射角。5．图甲是“探究平面镜成像特点”的实验装置图、图乙是白纸上记录的像与物的位置关系。（1）平面镜成像的原理是___________。实验选用___________（填“平面镜”、“5mm厚的透明玻璃板”或“2mm厚的透明玻璃”），且放置在水平桌面上；（2）小亮在竖直放置的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A′处时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是___________。（3）当蜡烛A远离玻璃板时，蜡烛A的像的大小________（填“变大”、“变小”或“不变”）；（4）经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图乙，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论_________。当将蜡烛放在A1点时，可在A1′位置放置光屏来验证平面镜成像是_________像。6．如图，某学校物理实验小组在实验室采用了1对电子蜡烛进行探究“平面镜成像特点”实验。（1）实验中如果有两块玻璃，厚度分别是3mm和5mm，选择厚度是______那块更好，原因是避免观察到两个不重合的像；（2）选择外形相同的电子蜡烛A、B，是为了比较物体与所成像的______关系；
 （3）实验时看不清蜡烛A的像，应______（选填“拉开”或“合上”）实验室的窗帘；（4）将电子蜡烛A的开关打开，点亮放在玻璃板前，然后将蜡烛B在玻璃板后移动，直到眼睛从______（选填“A”或“B”）一侧通过玻璃板看到B与A所成的像重合，然后记录物、像的位置；（5）改变A的位置，重复实验，得到图的实验数据，由此可归纳出：①像和物的连线与镜面______；②______；（6）本实验小组采用电子蜡烛的好处是______。7．为完成“探究平面镜成像特点”实验，小芳选择了如图所示的实验装置。（1）小芳用玻璃板代替平面镜的目的是_______。（2）小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在_______（选填“A”或“B”）蜡烛一侧观察玻璃板中的像；（3）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将_______（选填“变大”“不变”或“变小”（4）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是_______（选填“实像”或“虚像”）；（5）实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，你认为原因可能是_______。（6）如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是_______（选题字母代号）。A．蜡烛成像仍在B处　　　B．蜡烛成像在B处右侧　　C．蜡烛无法通过玻璃板成像8．小华同学利用如图所示的装置探究平面镜成像问题。（1）用玻璃板代替平面镜，主要目的是______；（2）他在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。（3）实验中玻璃板倾斜，出现的后果可能是：______；（4）某同学将蜡烛A以0.5m/s的速度远离玻璃板移动时，像会以______m/s的速度______（靠近/远离）玻璃板，且在移动的过程中，像的大小不变；（5）小明将棋子放在玻璃板前的不同位置，重复（2）中的操作进行多次实验，下列与该目的相同的是______（填序号）。A．探究杠杆的平衡条件B．测量定值电阻的阻值C．刻度尺测铅笔的长度9．小阳同学利用如图所示装置“探究平面镜成像特点”，实验步骤如下：（1）将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上，用玻璃板代替平面镜的目的是______；（2）取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，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，说明像与物大小______，并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置；（3）多次改变蜡烛______（选填“A”或“B”）的位置，重复前面的步骤。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______；（4）小阳取走蜡烛B，把光屏放在B所在的位置，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。10．如图1所示是探究“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______，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；蜡烛A逐渐远离镜面时，它所成像的大小将______（选填“变大”“变小”或“不变）；（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______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像，说明平面镜成的是______（选填“虚像“或“实像”）；（4）如图2所示，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板绕BC中点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=______。11．如图甲所示，这是小刚所在实验小组探究“平面镜成像特点”的实验情景。（1）实验时该小组同学应该取两根______（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验，这是为了探究像与物的______关系；（2）在实验中，小刚同学将放在玻璃板前的蜡烛A点燃，接着在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像______为止；（3）为了判断平面镜成像的性质，小刚同学移开蜡烛B，在原蜡烛B的位置放一张白纸做光屏，此时在蜡烛B这一侧观察时，白纸上______（选填“有”或“没有”）蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是______（选填“实”或“虚”）像；（4）如图乙所示，是小刚同学留下的实验记录，小刚由此得出像与物到镜面距离相等的实验结论，该结论可靠吗？说出理由：______。
参考答案1．茶色    像和物的位置    C    【详解】（1）[1]茶色透明薄玻璃比较暗，使玻璃后的环境对实验的影响比较小，成像更清晰，更易找到蜡烛成像的位置。故为了获得较好的实验效果，应选择茶色的透明薄玻璃板。（2）[2]光具座上有刻度，故用光具座完成本实验，可直接得出像与物到平面镜距的距离大小，便于比较像和物的位置关系。（3）[3]等效替代法是在保证某种效果相同的条件下，将实际的复杂的物理问题和过程转换为等效的、简单的易于研究的物理问题和过程的研究和处理方法。实验中，通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象，得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相等”的结论。这种确定像和物大小关系的研究方法是等效替代法，故选C。2．B    面向    靠近    像与物大小相等    见解析    【详解】（1）[1]该实验的“物”是不含烛焰的“A”蜡烛。做平面镜实验时应点燃A蜡烛，较亮的蜡烛和较暗的环境对比度大，蜡烛成像更明显，故选B。（2）[2]玻璃板镀膜增强了光的反射，故应将镀膜一面作为反射面。实验中同学将镀膜的玻璃板A竖直放在水平放置的大白纸上，并将玻璃板镀膜的一面面向自己。（3）[3]把“A”蜡烛放在玻璃板前某位置，透过玻璃板看到了两个“A”蜡烛的像，前面反射面反射的光多，靠近玻璃板的像更亮。（4）[4]同学选择了一只与“A”蜡烛外形完全相同的“B”蜡烛，放在玻璃板后并移动，直到它与“A”蜡烛的像位置完全重合，发现大小也完全重合，说明“B”蜡烛与“A”蜡烛的像大小相同，从而说明：平面镜成像时，像与物大小相等。（5）[5]探究“平面镜成像时，像到平面镜的距离与物到平面镜距离是否相等”，为得出普遍性的结论，要多次测量，设计实验所需的表格见下表：次数物距u/cm像距v/cm1  2  3  3．相等    垂直    相等    A    【详解】（1）[1]由于蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，可以得到平面镜所成的像与物体大小相等。（2）[2]玻璃板应垂直于纸面放置，这样B蜡烛才能与A的像完全重合。（3）[3]用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，像和物体各对应点到平面镜间距离相等，得出结论；像和物的连线与镜面垂直，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。（4）[4]实验时为了寻找普遍规律，A蜡烛的位置应随机变化，所以甲实验更加合适。4．便于确定像的位置    相等    反射    不能    40    变小    等于    【详解】（1）[1]探究平面镜成像特点时，为了便于确定像的位置，实验时，用透明玻璃板代替平面镜。（2）[2][3]由于光的反射，会在玻璃板的后面看见蜡烛A的像，移动未点燃的蜡烛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，则说明像与物的大小相同。（3）[4]平面镜成像时成的像是虚像，因此移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛A的像。（4）[5][6][7]根据光的反射规律可知反射角等于入射角，由图乙可知，入射角等于40°，则反射角等于40°；入射光线EO靠近法线ON时，入射角变小，因反射角等于入射角，则反射角变小。5．光的反射    2mm厚的透明玻璃    像和物大小相等    不变    像到镜面的距离等于物体到镜面的距离    虚    【详解】（1）[1]平面镜成像是光的反射形成的。[2]玻璃板便于确定像的位置，厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个距离较大的像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，即选2mm厚的透明玻璃板。（2）[3]根据题意知道，未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，说明像和物大小相等。（3）[4]平面镜成像与成像物体大小相等，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，蜡烛A的大小不变，则像的大小不变。（4）[5]经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图乙，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，进行比较知道，这两个距离是相同的，这表明：像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。[6]由于光屏上不能得到蜡烛的像，所以可以验证平面镜所成的像是虚像。6．3mm    大小    合上    A    垂直    像与物到平面镜的距离相等    安全环保，可避免火焰引发火灾    【详解】（1）[1]当玻璃板越薄，两个反射面成像距离越近，可以近似看成一个像，所以选择厚度为3mm那块更好，原因是避免观察到两个不重合的像。（2）[2]实验时，选择外形相同的电子蜡烛A、B，一个电子蜡烛放在玻璃板前面，并点燃，另一个电子蜡烛放在玻璃板的后面，当后面的电子蜡烛与前面的电子蜡烛的像重合时，说明物体与像大小相等，故选择外形相同的电子蜡烛A、B，是为了比较物体与所成像的大小关系。（3）[3]在比较明亮的环境中，很多物体都能反射出光线，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，因此，应在比较黑暗的环境中进行实验，故应合上实验室的窗帘。（4）[4]寻找蜡烛A的像的位置时，因所成的像为虚像，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像，眼睛应在蜡烛A一侧观察；通过玻璃板看到B与A所成的像重合，然后记录物、像的位置。（5）①[5]改变A的位置，重复实验，根据右图的实验数据可知，像和物的连线与镜面是垂直的，由此可归纳出：像和物的连线与镜面垂直。②[6]根据右图的实验数据 2cm＝2cm4cm＝4cm5cm＝5cm故得出：像与物到平面镜的距离相等。（6）[7]电子蜡烛的好处：安全环保，可避免火焰引发火灾。【点睛】本题研究平面镜成像特点及对实验的改进，考查器材的选择、注意事项、操作过程及实验结论的归纳。本实验是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用。7．便于确定像的位置    A    不变    虚像    平面镜与桌面不垂直    A    【详解】（1）[1]小芳用玻璃板代替平面镜，能通过平面镜看到镜子后面像，目的是便于确定像的位置。（2）[2]在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B时，小芳应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的像，只有在A侧反射光线才会进入眼睛，从而看到A的像B，在B侧看不到像。（3）[3]当把蜡烛靠近玻璃板时，根据平面镜成像时，像和物大小相等，蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变。（4）[4]移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线的会聚点，不能成在光屏上。（5）[5]实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，可能是平面镜与桌面不垂直，导致蜡烛A的像偏高或偏低，无法在桌面上找到与蜡烛A重合的像。（6）[6] 将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，根据平面镜成像特点：像和物关于镜面对称可知，蜡烛A的成像仍在B处，故A符合题意，BC不符合题意。故选A。8．便于确定像的位置    蜡烛B无法与蜡烛A的像重合    0.5    远离    A    【详解】（1）[1]因为玻璃板可以透光，能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小。（3）[2]平面镜所成的像与物体关于镜面对称，如果实验中玻璃板倾斜了，不论怎么移动蜡烛B都不能与A的像重合。（4）[3][4]因为平面镜成像时，像与物关于镜面对称，所以将蜡烛A以0.5cm/s的速度远离玻璃板移动时，像也会以0.5cm/s的速度远离玻璃板。（5）[5]一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，研究像与物体到镜面距离的普遍规律，避免实验现象的偶然性。A．探究杠杆的平衡条件实验中，多次测量目的是找普遍规律，故A符合题意；BC．测量定值电阻的阻值和刻度尺测铅笔的长度时，多次测量的目的是求平均值，减小误差。故BC不符合题意。故选A。9．便于确定像的位置    相等    A    相等    不透过    虚    【详解】（1）[1]实验时选择透明的玻璃板，既能看到物体A的像，也能看到代替物体的另一个物体B，便于确定像的位置。（2）[2]点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，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，这说明像的大小和物体的大小是相等的。（3）[3]一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，所以实验中应多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤。[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相等。（4）[5][6]光屏是否能承接到像，眼睛要直接观察光屏，不透过玻璃板观察光屏，光屏上没有像说明平面镜成虚像。10．完全重合    不需要    大小    不变    不能    虚像    45°    【分析】（1）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；（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系；（3）虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；（4）平面镜成像与成像物体对应点连线与平面镜垂直。【详解】[1]实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时可以得出物像大小关系。（1）[2]实验过程中蜡烛B不需要点燃，区分玻璃板前蜡烛的像和玻璃板后面的蜡烛。（2）[3]实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时可以比较物像大小关系。[4]由于像与物是等大的，所以不管蜡烛远离镜子还是靠近镜子时，像的大小将不变。（3）[5][6]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）[7]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°。【点睛】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象得出正确结论，动手操作实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力。11．相同    大小    完全重合（或重合）    没有    虚    见解析    【详解】（1）[1][2]为了比较像与物的大小关系，该小组同学应该选取两根相同的蜡烛做实验。（2）[3]实验中蜡烛A和蜡烛B完全一样，蜡烛A点燃，接着在另一侧移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等。（3）[4][5]因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以光屏不能接收到蜡烛的烛焰的像，所以说明平面镜成的像是虚像。（4）[6]小刚组只进行了一次实验，一次实验就得出结论，该结论具有偶然性，不能算是普遍规律。