初中三 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易错题加强（3）2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章   一、实验题1．如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。 （1）实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，你应选择______ （选填“厚”或“薄”）玻璃板进行实验；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿______ （“点燃” 或“未点燃”）的相同蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的______ （选填“前侧”或“后侧”）观察，直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是______（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；（3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小 ______（选填“变大”、“不变”或“变小”）；（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上______选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是______像。2．小红利用如图装置“探究平面镜成像特点”的实验：（1）实验中她选择用透明薄玻璃板代替平面镜是为了 ______。（2）她多次改变蜡烛A的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平面镜 ______。（3）她将光屏放在蜡烛B的位置上，在光屏上没有看到蜡烛A的像，这是因为平面镜成 ______。3．如图所示是“探究平面镜成像”的实验，是实验操作考核的内容，下面是学生们探讨热点问题：（1）小林同学的实验数据如下表得出结论：像与物的大小相等，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。请对上面小明的实验作出评价：______；为证实上述成像特点的可靠性，小林接下来进行的实验操作是______；蜡烛到平面镜的距离u/（cm）像到平面镜的距离v/（cm）像与物的大小比较12.012.0等大（2）为了获得多组数据，本实验能否保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置______？（“能”或“否”），如果保持蜡烛A不动，将玻璃板竖直向上移动，蜡烛A在镜中的像位置将______（“不变”或“改变”）； （3）选用的镀膜玻璃板，在白纸上记录玻璃板位置应该在______ （“镀膜”或“无镀膜”）面；若选错就会在实验中看到了蜡烛的两个清晰的像，肖肖同学在实验中就发现这种现象，他确定像的位置后测出这两个像间的距离为5mm，则该同学选用的玻璃板厚度为______mm。4．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=______。5．学生用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。在此实验中：（1）我们选用玻璃板的目的是___________。（2）取两支完全相同的蜡烛A和B，在比较像与物的大小时，B蜡烛替代的是___________ 。（选填“蜡炬A的像”“蜡烛A”）（3）如果在实验中观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为___________cm。（4）如图，当沿水平方向向右适当移动玻璃板，则像的位置将___________（选填“向右移动”、“向左移动”或“不动”）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”）。（5）小明在白纸上记下了两支蜡烛的位置，如图所示，A、B分别表示两支蜡烛，请画出该同学在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图（保留作图痕迹）___________6．小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的______形成的像；
 （2）如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的。从光学角度分析，这样设计的目的是：______（写出一条）；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到______（选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰；（3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互______；②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量______和______；③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是_______（写出一条）。7．小勇利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验：（1）为便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于_______；（2））两段等长的蜡烛是为了比较物与像_________关系；若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将________（选填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像，说明所成的是_________像（选填“虚”或“实”）。8．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”）。9．小红同学在进行“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直放在水平台上，再取两段外形相同的蜡烛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：（1）用玻璃板代替平面镜的目的是便于______；（2）如果有5mm厚和3mm厚的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板进行实验；（3）选取两段完全相同的蜡烛的目的是便于比较蜡烛和它所成像的______关系；（4）如果在蜡烛A的像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将____（填“有”或“没有”）蜡烛A的像；（5）另外还有一组同学使用同样的器材，发现怎么移动都无法让蜡烛与像重合，请问这可能是因为______。10．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”）。11．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______。
参考答案1．薄    未点燃    前侧    等效替代法    不变    不能    虚    【详解】（1）[1]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）[2][3][4]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。（3）[5]平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，像的大小不会变化。（4）[6][7]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。2．便于确定像的位置    对称    虚像    【详解】（1）[1]用透明薄玻璃板代替平面镜，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]物体在平面镜中成虚像，物体和像的大小相等，物体和像的连线垂直于平面镜，物体和像到平面镜的距离相等。小红多次改变蜡烛A的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平面镜对称。（3）[3]光屏只能接收到实像，不能接收到虚像，而平面镜所成的像是虚像，故小红将光屏放在蜡烛B的位置上，在光屏上没有看到蜡烛A的像，这是因为平面镜成虚像。3．实验次数太少结论缺乏普遍意义    多次改变蜡烛到平面镜的距离测出多组数据    否    不变    镀膜    2.5    【详解】（1）[1]小林仅靠一组数据就得出实验结论，实验次数太少，结论缺乏普遍意义。[2]为证实上述成像特点的可靠性，小林接下来进行的实验操作是: 多次改变蜡烛到平面镜的距离，测出多组数据，总结实验规律。（2）[3]为了获得多组数据，本实验不能保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置，因为玻璃般的位置改变时，像的位置也可能发生变化。[4]如果保持蜡烛A不动，将玻璃板竖直向上移动，由平面镜成像规律像和物关于镜面对称可知：蜡烛A在镜中的像位置将不变。（3）[5]选用的镀膜玻璃板，在白纸上记录玻璃板位置应该在镀膜面，因为镀膜面才是反射面，即镜面。[6]若选错就会在实验中看到了蜡烛的两个清晰的像，这两个像是由两个反射面各自成像，他确定像的位置后测出这两个像间的距离为5mm，该同学选用的玻璃板厚度为如图4．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。5．便于确定像的位置    蜡烛A    0.4    不动    不变        【详解】（1）[1]选用玻璃板的目的是玻璃板是透明的，可以便于确定像的位置。（2）[2]因蜡烛B的位置是蜡烛A的像所在的位置，且蜡烛A和B完全相同，故可知蜡烛B代替的是蜡烛A。（3）[3]因玻璃板有厚度，故光线经过玻璃板前后两个面后进行两次反射，会形成两个像，两个像之间的距离为玻璃板厚度的两倍，由题意可知，两个像之间的距离为0.8cm，故可知玻璃板的厚度为0.4cm。（4）[4][5]当沿水平方向向右适当移动玻璃板时，则物到玻璃板之间的距离不变，故由平面镜成像的规律可知，像到玻璃板之间的距离也不变，即像的位置将不动，因平面镜所成的像与物等大，当蜡烛A远离玻璃板时，大小不变，故蜡烛A的像的大小不变。（5）[6]因物与像关于平面镜对称，故连接AB点，做AB的中垂线可确定平面镜的位置，再连接SB，即可确定反射光线的位置，如下图所示：6．反射    见详解    下方    垂直    像到平面镜距离    物到平面镜距离    看不清楚像的位置    【详解】（1）[1]在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是平面镜成像，是光的反射。（2）[2]挡风玻璃相当于平面镜，挡风玻璃倾斜安装，是为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。[3]来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，因为挡风玻璃倾斜安装，根据光的反射定律，光被反射到下方。（3）[4]如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合，为了比较物像大小和确定像的位置，实验时玻璃板应该垂直桌面放置。[5][6]因为要比较像与物位置关系，所以还需要记录像距和物距，即像和物到平面镜距离。[7]实验中，为了使所找到的蜡烛的像更加准确，应该使玻璃板后面的环境暗一些，像更明亮清晰些，所以最好用未点燃的蜡烛B。7．较黑暗    确定像的位置    大小    不能    虚    【详解】（1）[1]为了使实验效果更明显，便于观察平面镜成的像，该实验应该选择在较黑暗的环境下进行。[2]因为玻璃板透明的特点，可以透过玻璃板观察到像，便于像的位置，所以实验中用玻璃板代替平面镜完成实验。（2）[3]实验中，为了能够准确比较像与物的大小关系，选用两支等长的蜡烛完成实验。[4][5]虚像光屏承接不到，因为平面镜成的是虚像，所以用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，在光屏上是不能看到蜡烛A的像的。8．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。9．研究像与物的位置和大小关系    3    大小    没有    玻璃板没有与底板垂直    【详解】（1）[1]透过玻璃板可以看到后面的蜡烛，而平面镜不能，所以用玻璃板代替平面镜的目的是便于观察所成的像的位置与蜡烛的位置有何关系，和比较像与物的大小关系。（2）[2]如果有5mm厚和3mm厚的两块玻璃板，应选择厚度小一点的玻璃板，因为玻璃板有前后两面，前面和后面都会成像，会有两个像，如果玻璃板较厚，所成的两个像会距离较大，影响实验，薄一点的玻璃板，所成的两个像距离较小，实验误差较小，所以应选择3mm厚的玻璃板进行实验。（3）[3]选取两段完全相同的蜡烛，再对比一支蜡烛的像，和另一支蜡烛的大小关系，从而得知蜡烛的像与蜡烛自身的大小关系。（4）[4]蜡烛所成的像是虚像，所以如果在蜡烛A的像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将没有蜡烛A的像。（5）[5]另外还有一组同学使用同样的器材，发现怎么移动都无法让蜡烛与像重合，说明这像不在水平面，则应是玻璃板没有与底板垂直。10．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。11．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。