北师大版八年级上册三 学生实验：探究——平面镜成像的特点同步练习题

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平面镜成像的特点实验题易错题巩固练习（4）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．小强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、平面境一块、玻璃板一块、白纸一张（如图甲所示）（1）除了图甲中画出的器材，本实验中还需要的测量工具是_________。（2）平面 M所选的器材是______（选填“平面镜”或“玻璃板”） 这样选择，主要是为了_______。（3）小强把蜡烛 A 点燃放在 M前面，再把其它各支蜡烛依次放在 M后面适当位置，当某支 蜡烛放在后面时，人眼在 M的_______（选填“前面”或“后面”）观察，看起来那支蜡烛也被点燃了一样。此时，后面的那支蜡烛与蜡烛 A的大小关系是________。3．如图甲所示，小红在检查视力时发现用到了平面镜，于是她利用图乙所示的装置探究平面镜成像特点，图中A、B是两根相同的蜡烛。（1）相同条件下，______（填“平面镜”或“玻璃板”）所成的像更清晰，实验时小红用玻璃板代替平面镜目的是______ 。（2）如图乙，点燃玻璃板前的蜡烛A，寻找像的位置时，眼睛应在玻璃板______（选填“A”或“B”）侧观察，此像是由于光的______（选填“反射”或“漫反射）形成的；移动蜡烛B，直到B与A的像完全重合，此时蜡烛A和B到玻璃板的距离______ 。（3）移去蜡烛B，在其原来位置放置一块光屏，光屏上______（选填“能”或“不能）呈现蜡烛的像。（4）实验后小红明白了平面镜在检查视力时的作用，如图甲，若测视力时要求人到视力表距离为5m，房间宽度3m，则小红到平面镜的距离是______ m。4．实验桌上有如图所示的实验装置，还提供了一把刻度尺和相同大小的中国象棋棋子18个，9个为红色，9个为绿色。小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物距的关系”。小军的主要实验步骤如下：①将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全重合，并记录实验数据。②改变物体的大小（叠放的红棋子个数），在平面镜后面改变叠放的绿棋子的个数，使得绿棋子与物体的像完全重合，并记录实验数据。③仿照步骤②，再做四次实验。请根据以上叙述回答下列问题：（1）小军实际探究的问题________“物体在平面镜中所成像的大小与物距的关系”。（选填“是”或“不是”）（2）小军计划探究的“物体在平面镜中所成像的大小与物距的关系”这个问题中的自变量是_______；因变量是_______。（3）根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与_________的关系。5．小明利用图甲装置进行探究光的反射规律实验。序号∠1∠2130°30°245°45°350°50°（1）让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面，在纸板B上可看到光线沿OF方向射出，在纸板上，用笔描出光线EO和OF的轨迹，则EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是___________。（选填“入射角”或“反射角”）（2）多次改变入射角的大小，测得实验数据如乙表，分析数据可得：反射角___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）入射角；（3）以直线ON为轴线。把纸板B向前或向后折，在纸板B上___________（选填“能”或“不能”）看到反射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在___________（选填“同一”或“不同”）平面内。（4）接着小明又利用如图丙所示装置“探究平面镜成像特点”①为了保障实验效果，应该选择___________（选填“平面镜”“厚玻璃板”或“薄玻璃板”）。②此实验中选择两支相同的蜡烛是为了比较像与物的___________关系。③成像后移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是___________像。6．在做“探究平面镜成像”的实验时，如图所示：（1）小红同学选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是______。选取两段完全相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的______关系；（2）小红经过仔细观察，通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个挨得很近的像，产生这种现象的原因是______；（3）如果点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A，在玻璃板后面的同一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，其原因是______；（4）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，像的大小______（填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）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，进行多次实验（6）经三次实验，分别将图乙中像点、、和对应物点A、B、C连接，发现像和物到镜面的距离______。7．如图所示，某小组用甲、乙两个相同的蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材探究“平面镜成像的特点”。他们在实验中发现，无论怎样移动点燃的甲蜡烛，在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合。他们进一步测量了两蜡烛到玻璃板之间的距离，记录数据如下表所示。 距离次数甲蜡烛到玻璃板的距离/cm乙蜡烛到玻璃板的距离/cm113132141431515根据实验现象和实验数据，你可以得出的结论有： （1）平面镜所成的像是____（选填“实”或“虚”）像；（2）平面镜所成的像与物体的大小______（选填“相等”或“不相等”）；（3）像和物体到镜面的距离________（选填“相等”或“不相等”）（4）物体逐渐远离平面镜时，它的像大小________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。8．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。（1）用玻璃板代替平面镜的目的是______；（2）实验时，玻璃板要与纸面______放置，沿玻璃板画一条直线MN代表______的位置，然后把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到蜡烛在玻璃板后面所成的像。（3）图2是某小组同学用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置关系．分析图中信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离______；像和物的连线与平面镜______。（4）有同学将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与物体关于镜面______。（5）有同学将光屏放在玻璃板后，发现光屏上找不到蜡烛的像，说明平面镜所成的是______像。（填“虚”或“实”）9．小明在做探究“平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板M竖直放在水平桌面上，取两支蜡烛A和B，将蜡烛A放置于玻璃板前固定并点燃。如图甲所示：（1）实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于______。（2）实验中必须选取两支完全相同的蜡烛A和B目的是为了_____。在蜡烛A所在侧透过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛使它与蜡烛A所成像重合，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置。他主要采用的研究方法是_____（选填“控制变量”“等效替代法”或“理想模型”）。（3）小明在蜡烛B处做好标记号，测得B到A的距离为10cm，再移出蜡烛B，将玻璃板平移到B位置，此时所成像与前一次成像的大小比较将______（选填“变大”“变小”或“不变”）。第二次所成像到蜡烛A的距离为______cm。（4）小明将未点燃的蜡烛竖直放在玻璃板后的桌面上移动，发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是______。（5）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像______运动（选填“水平向右”“水平向左”“竖直向上”或“竖直向下”）。10．下图甲是小芳和小明同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。（1）为了便于观察，该实验最好在______的环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，是为了______；（2）选取两根完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的______关系；（3）该实验中，刻度尺的作用是：比较像与物到______的距离；（4）移去蜡烛B，并在其位置上放一个光屏，则光屏上______（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A 烛焰的像，这表明平面镜所成的像是______像（填“虚”或“实”）；（5）如果使蜡烛A离玻璃板远一些，则它所成像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（6）点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，若小明同学在桌面上无论怎样移动、调整薄玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，请你分析其中的原因______。11．同学们用如图（a）所示的装置探究平面镜成像的特点，将点燃的蜡烛A放在前面。
 （1）应选择___________来研究平面镜成像特点。（选填：平面镜、2mm厚平板玻璃、4 mm厚平板玻璃）。（2）图（b）是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是______________________（写出一条即可）。（3）移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上___________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像。（4）如图（c）所示的甲、乙两位同学站在平面镜前，请在图上作出甲同学通过平面镜看到乙同学的光路图（保留作图痕迹）___________。12．如图是小丽同学利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验。（1）实验中使用透明玻璃板替代平面镜的目的______；（2）实验中选择两只完全相同蜡烛的目的是为了比较______；（填符号）A．像和物的大小B．像的虚实C．物距和像距D．像的倒正（3）小丽在水平桌面上找像的位置，但是无论怎么找都没有找到像的位置，原因是______；（4）实验时，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；（5）移去玻璃板后面的蜡烛，在其原来位置上放一光屏，光屏上______（填“能”或“不能”）成像，这说明平面镜成的是______像（填“实”或“虚”）；（6）小丽多次改变点燃的蜡烛到玻璃板的距离和位置进行实验，这样做的目的是______。
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．刻度尺    玻璃板    便于确定像的位置    前面    大小相等    【详解】（1）[1]除了图甲中画出的器材，本实验中测量物距、像距需要测量工具刻度尺。（2）[2][3]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。（3）[4][5]当某支蜡烛放在后面时，人眼在M的前面观察，看起来那支蜡烛也被点燃了一样，后面的那支蜡烛与蜡烛 A的大小相等，由此证明了像与物体的大小相等。3．平面镜    既能成像，又能方便确定像的位置    A    反射    相等    不能    2    【详解】（1）[1][2]平面镜不能透光，只能反射光线。在相同条件下，平面镜反射的光线多，所成的像更清晰。本实验中，要确定像的位置，因玻璃板能成像，且玻璃板是透明的，能看到玻璃板后的蜡烛，故小红选择玻璃板代替平面镜目的是：既能成像，又能方便确定像的位置。（2）[3][4]点燃玻璃板前的蜡烛A，因平面镜成的是虚像，人在玻璃板前可看到像，故寻找像的位置时，眼睛应在玻璃板A侧观察；玻璃板相当于平面镜，故此像是由于光的反射形成的。[5]因像与物到镜面的距离相等，故移动蜡烛B，直到B与A的像完全重合，此时蜡烛A和B到玻璃板的距离相等。（3）[6]因为平面镜所成的像是虚像，虚像不能被光屏接收，所以光屏上不能呈现蜡烛的像。（4）[7]视力表挂在距平面镜3米的墙上，根据物、像到平面镜距离相等，所以视力表的像和平面镜之间的距离是3m，而眼睛距视力表应为5米远，人离平面镜的距离为5m-3m=2m4．不是    物距    物体在平面镜中所成像的大小    物体大小    【详解】（1）[1]根据探究过程可知小军实际探究的问题是像的大小与物体大小的关系，不是他计划探究的物体在平面镜中所成像的大小与物距的关系问题。（2）[2]小军计划用这些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体到镜面距离的关系”；故小军计划探究的问题中的自变量是物体到镜面距离，即物距；因变量是 物体在平面镜中所成像的大小。（3）[3]根据以上实验步骤可知，小军改变物体的大小再次试验，所以实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系。5．入射角    等于    不能    同一    薄玻璃板    大小    虚    【详解】（1）[1]EO与垂直镜面的直线ON的夹角i是入射光线与法线的夹角为入射角。（2）[2]由表中数据可知，多次改变入射光线的方向，反射角等于入射角。（3）[3][4]当两块硬纸板在一个平面内时，可以看到入射光线和反射光线，将硬纸板B向前或向后折，看不到反射光线，由此说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。（4）①[5]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板。②[6]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，可以比较像和物大小关系。③[7]虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到，移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是虚像。6．便于确定像的位置    大小    玻璃板太厚    玻璃板跟桌面不垂直    不变    B    相等    【详解】（1）[1]实验中，用玻璃板代替平面镜，同时能看到镜前物体的像，又能看到物体的像，便于确定像的位置。 [2]选取完全相同的两支蜡烛，便于比较物像大小关系。（2）[3]由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。（3）[4]像与物是关于镜子对称的，实验时玻璃板要竖直放置，如果不竖直，成的像就偏高或偏低，而后面的蜡烛是摆在桌面上的，这样就会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。（4）[5]平面镜成像特点之一是物像等大，所以，小红将蜡烛不管是远离玻璃板还是靠近玻璃板时，蜡烛所成像的大小不变。（5）[6]一次实验具有很大的偶然性，应改变蜡烛的位置多次实验，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确，故应采取B操作。（6）[7]分别将图2乙中像点A′、B′、C′和对应物点A、B、C连接，发现三次实验中，像和物到镜面的距离相等。7．虚像    相等    相等    不变    【详解】（1）[1]甲蜡烛在玻璃板的另一侧的像是不存在的，所以是虚像。（2）[2]根据实验现象，无论怎样移动点燃的甲蜡烛，在玻璃板的另一侧都可以使乙蜡烛与甲蜡烛的像完全重合，可知平面镜所成的像始终与物体大小相等。（3）[3]分析表格中的实验数据可知：像和物体到镜面的距离相等。（4）[4]平面镜所成的像始终与物体大小相等，即物体逐渐远离平面镜时，像的大小不变。8．便于确定像的位置    垂直    玻璃板    相等    垂直    对称    虚    【详解】（1）[1]实验中用透明玻璃板代替平面镜，在物体的一侧可以看到物体的像，同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。（2）[2][3]实验时，玻璃板要与纸面垂直放置，这样才能使像成在桌面内，便于确定像的位置。沿着玻璃板画一条直线MN代表玻璃板的位置，便于测量像和物体到镜面的距离以及确定它们的位置关系。（3）[4] [5]分析图2中数据，每一次像到镜面的距离都和物体到镜面的距离相等，可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离相等。将像点和对应物点连线，用量角器测量连线与MN之间的夹角，为直角，可得出结论：像和物的连线与平面镜垂直。（4）[6]如果将白纸沿直线MN对折后发现蜡烛的位置和它的像的位置重合，结合数学知识可得，平面镜成的像与物体关于镜面对称，镜面为对称轴。（5）[7]实像可以成在光屏而虚像不能成在光屏上。将光屏放在玻璃板后，发现光屏上找不到蜡烛的像，说明平面镜所成的是虚像。9．确定像的位置    比较像与物的大小关系    等效替代法    不变    20    玻璃板没有垂直于水平桌面    竖直向下    【详解】（1）[1]透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于观察并确定像的位置。（2）[2]实验器材中A、B两蜡烛的大小相同，A的像与B完全重合说明A的像与B大小相同，因此推理出A的像与A大小相同，所以选择两只等大的蜡烛是为比较像和物的大小关系。[3]在蜡烛A所在侧透过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛使它与蜡烛A所成像重合，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置。他主要采用的研究方法是等效替代法。（3）[4][5]将玻璃板向远离蜡烛方向移动，根据物像大小相等，所以像的大小不变；当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm，所以像和物相距20cm。（4）[6]平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合，实验中发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处，造成该现象的原因是玻璃板向点燃的蜡烛方向倾斜。（5）[7]当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时，根据物像相对于镜面对称的性质，在平面镜中的顺序与现实中的恰好相反，且关于镜面对称，则蜡烛A在平面镜中的像做竖直向下运动。10．较黑暗    便于找到像的位置    大小    平面镜    不能    虚    不变    镜面与桌面不垂直    【详解】（1）[1][2]在比较亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线。在较暗的环境中，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，人感觉蜡烛最亮，所以该实验最好在较暗的环境中进行。在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，因为玻璃板既能成像又能透光，便于确定像的位置。（2）[3]选取两根完全相同的蜡烛，是为了比较像和物的大小关系。（3）[4]该实验中，刻度尺的作用是：比较像与物到平面镜距离的关系。（4）[5][6]移去蜡烛B，并在其位置上放一个光屏，则光屏上不能接收到蜡烛A烛焰的像，这表明平面镜所成的像是虚像。（5）[7]如果使蜡烛A离玻璃板远一些，因为像与物大小相等，所以它所成像的大小不变。（6）[8]调整薄玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，可能是镜面与桌面不垂直。11．2mm厚平板玻璃    像与物到镜面的距离相等（或像与物的连线与镜面垂直）    不能        【详解】（1）[1]因为厚平板玻璃的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用厚度小的平板玻璃，用2mm厚的。（2）[2]本实验是研究平面镜成像的特点，他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；分别测量两点到镜面的距离，可得出的结论是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。（3）[3]平面镜成的是虚像，移开蜡烛B，把光屏放在像的位置处，光屏上不能承接到蜡烛的像。（4）[4]作出乙关于平面镜的对称点，即为像点丙，连接甲和丙交平面镜于点O，沿甲和O点的连线画出反射光线，连接乙和O点画出入射光线，如图所示：12．方便确定像的位置    A    玻璃板与水平面不垂直    不变    不能    虚    避免实验的偶然性    【详解】（1）[1]用玻璃板代替平面镜的原因就是因为玻璃板是透明的，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，便于准确确定像的位置。（2）[2]选取两支完全相同的蜡烛，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，便于比较物像大小关系。故选A。（3）[3]因为实验时玻璃板要竖直放置或与水平面垂直，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。（4）[4]平面镜所成的像与物的大小相同，将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板，它的像大小将不变。（5）[5][6]因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，若移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像，说明平面镜成的像是虚像。（6）[7]一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确。