北师大版八年级上册三 学生实验：探究——平面镜成像的特点当堂检测题

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平面镜成像的特点实验题易错题巩固练习（2）2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章   一、实验题1．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。2．“探究平面镜成像特点”的实验中，实验小组用蜡烛、玻璃板、直尺等器材进行实验，请回答下列问题：（1）用玻璃板代替平面镜的目的是：玻璃板能透光，便于确定像的______；（2）两段等长的蜡烛是为了比较像与物体的______关系，直尺的作用是便于比较像与物______关系；（3）只点燃蜡烛A，移动蜡烛B与A的像完全重合，在 B蜡烛的烛焰上放一根火柴头，火柴头________（选填能/不能）被点燃，说明平面镜成的是______像。如果A蜡烛远离玻璃板2 cm 时，则A蜡烛的像将______（选填远离/靠近）玻璃板______cm；（4）“潜望镜”是平面镜的重要应用之一，小明认为潜望镜成的像与物左右相反，试为他选择一个合理、简便的验证方案______（选填选项）。A．绘制光路图来分析B．用潜望镜观察一同学，让他挥动右手，判断像中哪只手在挥动3．如图所示是某同学利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。（1）用透明玻璃板替代平面镜，是因为透明玻璃板既能______，又能看到另一侧的物体，便于确定______；（2）实验时，他应在______（选填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经过玻璃板所成的像。他再拿来一根与A完全一样的蜡烛C，放在B侧移动，可以让蜡烛C与蜡烛A经过玻璃板所成的像B完全重合，由此说明______；（3）为了判断平面镜成的虚像还是实像，他拿走蜡烛C，在B位置放置一张白纸，眼睛在______（选填“A”或“B”）侧观察，根据现象，说明平面镜成的是______像；（4）为证实上述有关特点是否可靠，应进行多次实验，你认为应采取下列哪一项措施______。A．保持A、B两支蜡烛位置不变，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4．为了探究平面镜成像的特点，实验桌上备有如图所示的实验装置（其中的透明玻璃板为平面镜），还有相同大小的红色和绿色中国象棋棋子若干个；直角三角板、刻度尺各一把。（1）用透明玻璃板代替平面镜，主要目的是___________；（2）所用直角三角板和刻度尺的作用是便于测量___________；（3）实验时小华进行下列操作：①将两个叠放的红棋子作为物体A放在玻璃板前面的白纸上，在玻璃板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A的像均完全重合，并记录实验数据。 ②将三个叠放的红棋子作为物体B放在玻璃板前面的白纸上，保持物体B到玻璃板的距离与A到玻璃板的距离相同，在玻璃板后面改变三个叠放的绿棋子的位置，使得从不同角度观察，三个绿棋子与物体B的像均完全重合，并记录实验数据。根据以上实验操作可知，小华探究的科学问题是：物体在平面镜中所成像的大小与___________的关系。（4）在（3）中，若小华移去玻璃板后面的三个绿棋子，在其所在位置上放一光屏，则光屏上___________接收到物体B的像（填“能”或“不能”）。5．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6．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______。7．在“探究平面镜成像特点”的实验中∶（1）除图中所示的器材外，实验还需要的测量工具是______；选择A、B两支蜡烛应满足的条件是______；（2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，不点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面，移动蜡烛B直到眼睛______（选填“透过”或“不透过”）玻璃板看到蜡烛B与蜡烛A的像完全______；（3）改变蜡烛的位置再做二次实验，在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙所示，如果没有测量工具，下列操作能得出像和物体到平面镜的距离相等的结论是______；A．连线点A1和B1、A2和B2、A3和B3B．将白纸沿放置玻璃板的直线折叠C．再做一次实验，在白纸上记录物与像对应点A4和B4（4）将玻璃板竖直向上移动一段距离，会观察到蜡烛A的像______（选填“不动”、“向下移动”或“向上移动”）。8．某同学计划利用如图所示的实验装置（其中的透明玻璃为平面镜）和一把刻度尺“探究物体在平面镜中像的高度与物体高度的关系”，平面镜与水平纸面垂直，A和B是两个形状完全相同但高度可以调节的伸缩杆，他的主要实验步骤如下：①将伸缩杆A调到适当高度，用刻度尺测量其高度为h，记录在表格中。②将伸缩杆A放在平面镜前5cm处，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量此时B的高度为H，记录在表格中。③将伸缩杆A放在平面镜前10cm处，将伸缩杆B放到平面镜的另一侧，调节B的位置和高度，从不同角度观察，直至B与A的像完全重合，测量此时B的高度为H，记录在表格中。④多次改变伸缩杆A到平面镜的距离，仿照步骤②和③，将数据记录在表格中。（1）该同学计划探究的问题中的自变量是：___________。（2）他实验过程中存在的问题是___________。（3）改正问题后该同学重新进行实验，请你帮助他设计实验记录表格。（____）9．利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。
 （1）本实验要选用玻璃板作为平面镜，是为了___________ 。 （2）除图甲中提供的器材外，实验中还用到一种测量工具，它是________，它的作用是用来________ 。（3）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示倾斜，蜡烛A的像应是图中的_______位置（选填“”、“”或“”）。（4）若在玻璃板背面放置一块不透明木板（如图丙），则在玻璃板中_______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。（5）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较暗。远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板___________（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。A．一次反射、一次漫反射形成的       B．两次反射、一次漫反射形成的C．两次反射、两次漫反射形成的        D．一次反射、两次漫反射形成的。（6）若两个像之间的距离为0.96cm，则玻璃板的厚度为________ cm。（7）根据平面镜成像特点，小明走近实验楼的自动感应玻璃门时看到自己在玻璃门上的像，此时门自动平移打开时，则他在玻璃门中的像将_______（填“随”或“不随”）门平移。10．小明在“研究平面镜成像的特点”实验中，将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。在此实验中：（1）为便于观察，该实验最好在较 ______的环境中进行（选填“明亮”或“黑暗”）；（2）若移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上 ______（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛烛焰的像，这说明平面镜成的是 ______（填“虚”“实”）像；（3）小明把点燃的蜡烛放在镜前的某一位置，分别测出物距和像距相等的一组数据，得出实验结论之一：“像距与物距相等”。你认为他这样做是否合理？______。理由是：______；（4）平面镜在生活中有很多的应用，小明和妈妈一起去商场买鞋子，小明发现放在鞋柜旁的地上的小镜子就是一面平面镜，顾客用它来观看自己试穿的鞋子，下图中，镜子摆放位置符合实际情况的是 （______）
 11．如图甲，小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验：（1）实验用玻璃板代替平面镜的目的是为了_________；（2）选择大小相等的蜡烛A、B是为了比较________关系；（3）实验中，为确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时，人眼应该________（选填“a”、“b”或“c”选项，下同）。在判断平面镜中成的是实像还是虚像时，移走蜡烛B，在像所在的位置放一光屏后，人眼应该________；a．直接观察玻璃板后蜡烛Bb．在玻璃板前蜡烛A这一侧不同的位置c．直接观察光屏（4）实验中将玻璃板的上端向蜡烛A的方向倾斜，像的位置将会________（填“升高”或“降低”）。（5）小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.9cm，则玻璃板的厚度为________cm。（6）同组的小红将一块不透明挡板分别放在平面镜前后的1、2、3位置，如图乙所示，当挡板位置位于________（填合适的位置序号）时，人眼能看到物体A的像。（7）如图丙所示，两个平面镜L1和L2平行竖直放置，两镜相距s，物体A在两反射面之间，A在L1中的像是A1、A在L2中的像是A2，己知A1、A2的相距s1，当物体A在两镜之间向右动一小段距离时，A在两镜里成的像A1、A2的距离s1的变化情况是________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。
参考答案1．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。2．位置    大小    到镜面的距离    不能    虚    远离    2    B    【详解】（1）[1]实验中用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于确定像的位置，因为玻璃板是透光的，通过玻璃板，便能观察到像的情况。（2）[2]用两段等长的蜡烛是为了比较像与物体的大小关系，因为像与物等大时，则另一段未点燃的蜡烛会与点燃的蜡烛的像重合。[3]在实验中，确定物体及像的位置会，用刻度尺可测量出像到镜面的距离与物与镜面的距离，从而确定两段距离的关系。（3）[4][5]在未点燃的蜡烛B的蜡烛上放火柴头，不会被点燃，因为A通过平面镜的像不是真正光线会聚而成，是反射光线的反射延长线会聚而成的，即此时所成的像是虚像，所以不能将火柴头点燃。[6][7]物体通过平面镜所成的像与镜面的距离与物体的距离相等，所以物体远离玻璃板2cm时，它的像也远离玻璃板2cm。（4）[8]要验证潜望镜所成的像与物左右相反，通过绘制光路图和观察对着潜望镜招手的同学，都可达到目的，但通过让同学挥右手，再观察潜望镜中的像是哪个手挥动会更合理、简便，所以B选项正确。3．成像    像的位置    A    像与物体大小相等    B    虚    B    【详解】（1）[1][2]因为玻璃板是透明的，即能成像，又能在观察到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。（2）[3][4]因为平面镜成的像是光的反射，而不是光线的真实到达，而是反射光线的反向延长线的交点，像和物关于镜面对称，所以应该从蜡烛A侧观察，仍能看到蜡烛A的像，蜡烛C与蜡烛A经过玻璃板所成的像B完全重合，说明像和物等大。（3）[5][6]为了判断平面镜成的虚像还是实像，他拿走蜡烛C，在B位置放置一张白纸，眼睛应在B侧观察，根据白纸上没有蜡烛的像这一现象，说明平面镜成的是虚像。（4）[7]为得到普遍性的结论，应多测几组数据进行分析，应保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，观察像的位置。故选B。4．便于找到像的位置    像和物到平面镜的距离    物体的大小    不能    【详解】（1）[1]用透明玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板可以起到平面镜的作用，还可以看到玻璃板后的物体，便于找到像的位置。（2）[2]所用直角三角板和刻度尺的作用是便于测量像和物到平面镜的距离，进行比较，寻找规律。（3）[3]改变玻璃板后物体的大小与像的大小进行比较，是为了探究物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的关系。（4）[4]物体经平面镜所成的像是虚像，不能成在光屏上，所以光屏上不能接收到物体B的像。5．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。6．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  7．刻度尺    大小相同    透过    重合    B    不动    【详解】（1）[1][2]实验中需要测量物体和像到平面镜的距离进行比较，所以用到的测量工具是刻度尺。选择的两支蜡烛应满足的条件是两个蜡烛完全一样，是便于利用等效替代法来比较像与物的大小关系。（2）[3][4]实验中，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直到眼睛透过玻璃板观察到B与A的像完全重合，可得出的结论是：像与物的大小相同。（3）[5]在白纸上记录像与物对应点的位置如图乙所示。将白纸沿放置玻璃板的直线折叠，发现点A1和B1，A2和B2，A3和B3基本重合，由此可得出的结论是：像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等，像与物体的连线与镜面垂直，故选B。（4）[6]将玻璃板竖直向上移动一段距离，由于玻璃板所处的平面没有变化，根据像与物的连线与镜面垂直，且像与物到镜面的距离相等，观察到蜡烛A的像不动。8．物体的高度    没有改变物体的高度多次实验    次数物体到平面镜距离s/cm物体高度h/cm像的高度H/cm1   2   3       【解析】【详解】（1）[1]该同学想要探究物体在平面镜中像的高度与物体高度的关系，所以自变量是物体的高度。（2）[2]该同学研究物体在平面镜中像的高度与物体高度的关系，但只改变了物体的位置，没有改变物体的高度，这样只根据一组数据得出结论具有偶然性。（3）[3]实验中要记录物体的位置以及物体的高度、像的高度，如下表所示：次数物体到平面镜距离s/cm物体高度h/cm像的高度H/cm1   2   3   9．便于确定像的位置    刻度尺    用来比较像与物到镜面的距离关系        能    D    0.48    不随    【详解】（1）[1]本实验要选用玻璃板作为平面镜，是利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。（2）[2][3]为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是刻度尺，用来比较像与物到镜面的距离关系。（3）[4]平面镜成像特点是：成的像和物体关于平面镜对称。当玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示玻璃板向物体倾斜时，由于像与物体关于平面镜对称，则像会上升，为位置。（4）[5]由于所成的像是虚像，不是实际光线会聚而成，若在玻璃板背面放置一块不透明木板（如图丙），则在玻璃板中仍然能看到蜡烛A的像。（5）[6]较远的像形成原因是光由空气进入玻璃板发生一次漫反射，在经过玻璃板离物体远（后面）的镜面反射回来，最后从玻璃漫反射进入空气到达人眼，一共发生了一次反射，两次漫反射，较远的像是经过一次反射，两次漫反射形成的所以比较暗，故选D。（6）[7]观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.96cm，则玻璃板的厚度为0.48cm 。因为玻璃板的前后两个面相当于两块平面镜，两个平面镜相距0.48cm时，镜前同一物体的像相距0.96cm。（7）[8]玻璃门中的像是由于光的反射形成的虚像，虚像不在玻璃门上，所以自动打开门时，他在玻璃门中的像不随门平移。10．较暗    不能    虚    不合理    一组数据具有偶然性    B    【详解】（1）[1]在“研究平面镜成像的特点”实验中，为了更好的观察光屏上成的像，也使实验效果更明显，应该在光线较暗的环境进行实验。（2）[2][3]用光屏替代平面镜后面的蜡烛B，因为平面镜成的虚像，光屏上是不能接收到蜡烛烛焰成的像的。（3）[4][5]只通过一组实验数据就得到结论，这样的结论具有偶然性，不具备普遍性，是不合理的。（4）[6]小明要想看到镜中自己穿的鞋的像，必须使鞋反射向平面镜的反射光线进入人眼；A．平面镜竖直放置，反射光线是无法进入人眼的，故A不符合题意；
 B．平面镜斜向上放置时，根据平面镜成像的光路可知，人眼能够看到鞋的像，故B符合题意。C．平面镜斜向下放置时，反射光线是向下传播的，无法进入人眼，故C不符合题意；D．平面镜水平向上放置时，如果鞋放在上面，只能通过平面镜看到鞋底，故D不符合题意。故选B。11．便于确定像的位置    像和物的大小    b    c    升高    0.45    2、3    不变    【详解】（1）[1]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，便于比较像和物大小。（2）[2]为了便于比较物像大小关系，选择两支完全相同的蜡烛。（3）[3]因为平面镜所成的像是虚像，在玻璃板前蜡烛A这一侧不同的位置观察才能看到蜡烛的像，故选b。[4]因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，人眼直接观察光屏，光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像，由此说明说明平面镜成的像是虚像。（4）[5]将玻璃板的上端向蜡烛A的方向略有倾斜，根据像物关于镜面对称可知：像的位置将会升高。（5）[6]根据物像到反射面的距离相等可知，平面镜的前后两面所成的像之间的距离为平面镜厚度的2倍，已知测得两个像之间的距离为0.9cm，则玻璃板的厚度为0.45cm。（6）[7]由图可知，A′即为A在平面镜中的像，物体发出或反射的光，只要能到达平面镜，就能在平面镜中成像，而与平面镜大小差不多大的挡板是放在平面镜的正后方，不影响进入人眼的光线，由此可见，当挡板位置位于1位置时，人眼不能看到像A′，不管挡板放在2位置还是3位置，人眼仍然都可以看到像A′。（7）[8]根据平面镜成像中，像物到平面镜的距离相等，如图所示：所以A1O1=AO1，A2O2=AO2所以A1A=2AO1，A2A=2AO2s1=A1A2=2AO1+2AO2=2(AO1+AO2)=2s所以s1=2s无论A点在两个平面镜的哪个位置，两个像点之间的距离都是相等的。