物理三 学生实验：探究——平面镜成像的特点课后作业题

平面镜成像的特点实验题易错题2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章

一、实验题

1．小红利用如图所示的实验器材，探究平面镜成像的特点。其中A、B是两段完全相同的蜡烛，C是平整的白纸E是薄透明玻璃板。小红将白纸铺在水平桌面上，点 燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛A的像A'。

（1）实验中，小红在玻璃板后无论怎样移动蜡烛 B，蜡烛 B 始终不能与蜡烛 A 的像 A'完全重合，造成这种情况的原因可能是_______ ；

（2）调整后，在她将蜡烛 A 向玻璃板移动的过程中，蜡烛的像的大小将______。（选填“变大”、“不变” 或“变小”）像到玻璃板的距离将___。（选填“变大”、“不变” 或“变小”）

2．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）___________

3．如图所示是小明同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，请你一起完成下列问题：

（1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较像与物的___________关系。

（2）点燃蜡烛A进行实验，小明应在___________（选填“A”或“B”）侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。

（3）实验过程中，无论小明在实验台上怎么移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，可能是因为___________（正确写出一条即可）

（4）细心的小明同学透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到在像B处的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像，出现两个像的原因是___________

（5）小明多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了对应的实验数据如下表格所示。

（分析与论证）根据上述实验数据分析得出：平面镜所成像的像距小于物距。

（交流与评估）这个结论与平面镜成像特点不相符，主要是选择了蜡烛A所成的像到Q面的距离是不正确的；根据上表格的测量数据可以推算出实验中所使用的玻璃板的厚度为___________mm；

4．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）___________。

5．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

6．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

7．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______。

8．以下是小丽同学进行的“探究平面镜成像特点”的实验过程。

提出问题：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？

设计和进行实验：

（1）为了便于确定像的位置，应采用玻璃板代替平面镜，因为______；

（2）为了比较像与物的大小关系，小丽找到三根与蜡烛A粗细相同的蜡烛，如图乙所示来代替______（选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）进行实验，实验过程发现只有蜡烛能与蜡烛A的像完全重合，说明______；

（3）在确定蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛______（选填“A”或“B”）的一侧观察；

（4）在实际操作中小丽发现玻璃板中有两个像，是因为______。仔细观察玻璃板发现玻璃板的两个面其中只有一个面涂了一层薄薄的半透明薄膜，为了准确找到像的位置，小丽应将______（选填“涂有“或“未涂”）半透明薄膜的一面作为反射面；

（5）下图是小丽进行实验的过程，正确的操作顺序应该是______。

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、一次折射形成的       B．两次反射、一次折射形成的

C．两次反射、两次折射形成的        D．一次反射、两次折射形成的。

（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．如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的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）在实验中采用_________代替平面镜；如果有5毫米厚和2毫米厚的两块玻璃板，选择_________毫米厚的玻璃板做实验较好；

（2）在玻璃板前放一支蜡烛A，在玻璃板后移动蜡烛B的位置，应点燃_________蜡烛，眼睛应该在_________（“A或“B”）这一侧观察，直到_________。

（3）移开蜡烛B，用白纸做屏幕放在该位置，直接观察白纸，发现白纸上_________（选填“有”或“没有”）像，由此可知平面镜所成的像是_________像。

（4）某同学点燃蜡烛后把它放在玻璃板前的某一位置处，再把一支同样大小没有点燃的蜡烛移到跟前面那支蜡烛的像完全重合。在纸上记下两支蜡烛的位置，用刻度尺测量它们分别到平面镜的距离。根据这组数据，他得出实验规律:“平面镜成像时像到镜面距离总是与物到镜面距离相等”。你认为该同学的做法_________（选填“恰当”或“不恰当”）。若不恰当，你认为下一步应采取的操作是_________。

11．小彤同学在“探究平面镜成像特点”实验（如图）时：

（1）用玻璃板代替平面镜实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此影响可选用______（选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。为了便于比较像与物的大小关系，所用的两支蜡烛A、B，应选择外形______（选填“相同”或“不相同”）的；

（2）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到镜面的距离______（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到镜面的距离；

（3）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小______（选填“变小”、“不变”或“变大”）；

（4）将光屏竖立在像的位置（与玻璃板平行），光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜所成的像是_____（选填“虚”或“实”）像；

（5）如图甲所示，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

参考答案

1．玻璃板和水平实验桌面不垂直    不变    变小   

【详解】

（1）[1]实验时玻璃板要竖直放置，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。

（2）[2] [3]平面镜成像中像的大小取决于物体本身的大小，与距离平面镜的远近无关，所以如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将不会改变，像到平面镜距离等于物体到平面镜的距离，蜡烛向靠近镜面，蜡烛与镜面距离变小，那么像与物体的距离也会变小。

2．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：

3．大小    A    玻璃与桌面不垂直    玻璃有厚度    5   

【详解】

（1）[1]实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较像与物的大小的关系。

（2）[2]由于平面镜成的是虚像，所以在寻找蜡烛A的像的位置时，人眼应在蜡烛A这一侧观察。

（3）[3]玻璃与桌面不垂直，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。

（4）[4]由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃有厚度，它的两面都能反射光，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。

（5）[5]由实验数据推算玻璃板的厚度为

4.2cm-3.7cm=5mm

4．2mm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：

5．暗    玻璃板    大小相等，外形相同    远离    对称    虚    A   

【详解】

（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。

6．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   

【详解】

（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。

7．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。

8．见解析    蜡烛A的像    像与物的大小相等    A    玻璃板太厚    涂有    ③②①④（或②①③④）   

【详解】

（1）[1]平面镜只能反射光线而无法透过光线，无法找到像的位置，而玻璃板既可以成像又可以透过它看清另一侧的物体位置，故选用玻璃板。

（2）[2][3]蜡烛B是在玻璃板的另一侧，让蜡烛B与蜡烛A在玻璃板后形成的像重合，蜡烛B代替了像的位置；实验过程发现只有蜡烛 B2能与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛A的像与蜡烛A的大小相等，即平面镜所成的像与物体的大小相等。

（3）[4]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射被人眼接受，才能看到像，故眼睛在A蜡烛所在这一侧。

（4）[5][6]平面镜成像是由光的反射形成的，玻璃的两面都能反射光，能成两个像，玻璃板太厚形成的两个像距离较大，被人眼看到，可换薄玻璃板或涂有半透明薄膜的玻璃板。

（5）[7]平面镜成像特点的实验过程：在竖直放置的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛，可以看到它在玻璃板中所成的像，这是由于光的反射形成的虚像；再拿一支没有点燃的同样的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支点燃蜡烛的像完全重合，这样就可以确定像的位置；用刻度尺测量蜡烛和它像的位置到平面镜的距离，发现二者距离的大小相等；最后重复几次实验，记录数据，得出规律。由此可以得出正确的操作顺序是③②①④（或②①③④）。

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折射，在经过玻璃板离物体远（后面）的镜面反射回来，最后从玻璃折射进入空气到达人眼，一共发生了一次反射，两次折射，较远的像是经过一次反射，两次折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．透明的玻璃板    2mm    A    A    B与蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合    没有    虚    不恰当    保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述相同的操作   

【详解】

（1）[1]实验中用透明的玻璃板代替平面镜，在物体的一侧能看到物体的像，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]实验时，尽量采用薄玻璃板，避免出现明显的两个像，简化实验，所以，应选择2mm玻璃板进行实验。

（2）[3]由于在玻璃板后移动蜡烛B的位置，所以，点燃的应是A。

 [4][5]由于平面镜成的是虚像，所以在寻找蜡烛A的像的位置时，人眼应在蜡烛A这一侧观察，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合。

（3）[6][7]在像的位置放一光屏，观察者直接对屏观察，看不到蜡烛A的像，由此可知平面镜所成的像是虚像。

（4）[8][9]用实验来探究物理规律时，只有一组实验数据得出的实验结论很具有偶然性。一般要进行多次实验，总结的实验结论才具有普遍性。所以这个同学的做法不恰当。为了得到准确的结论，应多次改变物距。

11．薄    相同    等于    不变    虚像    A   

【详解】

（1）[1]为了避免成像时出现两个像对实验造成影响，应选择较薄的玻璃板进行实验。

[2]A、B两支蜡烛外形应选完全相同的，这样B才会与A的像重合，而探究出像与物的大小关系。

（2）[3]标记好A、B的位置后，会测量得到A、B两支蜡烛到镜面的距离相等。

（3）[4]蜡烛A远离玻璃板时，像的大小不变，因为远离过程中，A的大小不变。

（4）[5]在像的位置竖立光屏，光屏上无法承接到A的像，这说明物体通过平面镜所成的像是虚像。

（5）[6]如图甲中，硬币通过平面镜所成的像在a位置，在移动平面镜的过程中，因为平面镜所在的平面和硬币的位置都不变，则其像的位置也不变，所以A选项正确。