初中物理苏科版八年级上册3.4 平面镜课后测评
展开1、平面镜成像的实验探究
实验目的:探究平面镜成像特点。
实验器材:两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。
实验步骤:
步骤①将玻璃板垂直置于桌面,在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像;
步骤②将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像;
步骤③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系;
步骤④移到蜡烛的位置,观察其像的大小有无变化;
步骤 = 5 \* GB3 ⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
2、平面镜成像特点
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
3、平面镜成像原理:光的反射。
4、实像与虚像:虚像是指射入眼睛的光线,其反向延长线的集合点形成的像;虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
5、平面镜成像的相关作图
作图的方法:(1)利用平面镜成像的特点;(2)利用高度反射;(3)利用光路的可逆性。
6、凸、凹面镜和平面镜的应用
(1)利用光的反射现象,反射面为平面的叫平面镜,反射面为球面一部分的叫球面镜。
(2)利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(3)利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等。
7、平面镜的应用
(1)利用平面镜成像(穿衣镜)
(2)改变光路(海底潜望镜)
(3)扩大视野空间(商店装饰)
平面镜在生活中有广泛的应用,例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子、牙医检查牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜;潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里都有平面镜。
【考点1 平面镜成像的实验探究】
【典例1-1】(2023•西乡塘区校级三模)如图所示,在“探究平面镜成像的特点”实验中。下列说法正确的是( )
A.实验宜在较亮的环境中进行
B.只要把光屏放在恰当的位置,就能承接到蜡烛的像
C.蜡烛距玻璃板越远,蜡烛的像就越小
D.只把玻璃板向左平移,蜡烛的像的位置不变
【答案】D
【分析】(1)为便于观察,实验宜在较暗的环境中进行;
(2)平面镜成像的特点:平面镜所成的像是虚像,物体和像大小相同,物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等,物体和像关于平面镜对称;
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线的会聚点,所以不会出现在光屏上。
【解答】解:A、为便于观察,实验宜在较暗的环境中进行,故A错;
B、玻璃板中成的虚像,用光屏承接不到虚像,故B错;
C、蜡烛距玻璃板越远时,根据平面镜成像的特点可知,蜡烛在玻璃板中的像也会变远,蜡烛的像大小不变,故C错;
D、只把玻璃板向左平移时,蜡烛到玻璃板的距离没改变,由平面镜成像的特点可知,蜡烛的像到玻璃板的距离也不变,即蜡烛的像的位置不变,故D正确。
故选:D。
【典例1-2】(2023•南宁模拟)如图是“探究平面镜成像的特点”实验,玻璃板前后放有等大蜡烛A、B。蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛A的像大小 不变 ,像到玻璃板的距离 变小 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】不变;变小。
【分析】根据将蜡烛A靠近玻璃板时,发现它的像始终能与同样靠近玻璃板的蜡烛B重合可知,蜡烛A的像的大小的变化;根据蜡烛A靠近玻璃板,玻璃板后的蜡烛B也靠近玻璃可知像到玻璃板的距离的变化。
【解答】解:根据将蜡烛A靠近玻璃板时,发现它的像始终能与同样靠近玻璃板的蜡烛B重合可知,蜡烛A的像大小不变;根据蜡烛A靠近玻璃板,玻璃板后的蜡烛B也靠近玻璃可知,像到玻璃板的距离变小。
故答案为:不变;变小。
【典例1-3】(2023•常德)如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复做多次实验。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 确定像的位置 。
(2)实验中两支蜡烛要完全一样,目的是为了 比较像与物的大小关系 。
(3)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中, ③ 图是产生以上实验现象的原因。
【答案】(1)确定物像的位置;(2)比较像与物的大小关系;(3)不变;(4)③。
【分析】(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确定物像的位置;
(2)(3)平面镜成像时,像与物体大小相等,与物距无关;
(4)由平面镜的成像特点,像物关于镜面对称可知:玻璃板如果不竖直,蜡烛的像与蜡烛不能重合;根据平面镜的成像特点,像物关于镜面对称作出蜡烛的像点即可确定平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜的是哪一个。
【解答】解:(1)因为玻璃板既能让光透过也可以反射光,容易确定像的位置,而平面镜是不透明的,无法确定像的位置,所以选用玻璃板代替平面镜;
(2)进行“探究平面镜成像特点”的实验,选取两支外形相同的蜡烛进行实验,目的是为了比较像与物的大小关系。
(3)由于物体与像始终大小相等,当蜡烛A远离玻璃板时,它的像仍与A相等,则像的大小将不变;
(4)实验时平面镜必须要竖直放置,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,由图可知,甲图平面镜竖直放置,不会出现像偏低的情况,乙和丙图平面镜没有竖直放置,分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知,丙图平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜,如下图:
;
根据图中,③符合题意。
故答案为:(1)确定物像的位置;(2)比较像与物的大小关系;(3)不变;(4)③。
【变式1-1】(2023•市北区二模)如图,移动未点燃的蜡烛乙与点燃的蜡烛甲的像重合,下列说法不正确的是( )
A.我们能看到白纸本身是因为光的反射
B.蜡烛甲、乙到玻璃板的距离相等
C.蜡烛甲靠近玻璃板时,像变大
D.在蜡烛乙的位置放置光屏,屏上不能承接到像
【答案】C
【分析】A、我们能看到白纸本身是因为光的(漫)反射;
B、平面镜成的像与物到镜面的距离相等,结合移动未点燃的蜡烛乙与点燃的蜡烛甲的像重合分析回答;
C、平面镜成的像与物大小相等;
D、平面镜成的像为虚像,虚像不能成在光屏上。
【解答】解:A、我们能看到白纸本身是因为有光反射到我们的眼中,故A正确;
B、平面镜成的像与物到镜面的距离相等,移动未点燃的蜡烛乙与点燃的蜡烛甲的像重合,故蜡烛甲、乙到玻璃板的距离相等,故B正确;
C、平面镜成的像与物大小相等,故蜡烛甲靠近玻璃板时,像大小不变,故C错误;
D、平面镜成的像为虚像,虚像不能成在光屏上,故在蜡烛乙的位置放置光屏,屏上不能承接到像,故D正确。
故选:C。
【变式1-2】(2023•西城区校级三模)小京利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平面镜成像特点,其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上,蜡烛的高度为6cm,蜡烛与玻璃板之间的距离为10cm。蜡烛通过玻璃板所成的像是 虚 像(选填“实”或“虚”),像的高度为 6 cm,蜡烛所成的像到蜡烛的距离为 20 cm。
【答案】虚;6;20。
【分析】根据平面镜成像的特点物像大小相等分析解答。平面镜成像的特点是:像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直,即像物关于平面镜对称。
【解答】解:根据平面镜成像特点,平面镜成的是虚像,故蜡烛通过玻璃板所成的像是虚像。
像和物体大小相等,已知蜡烛的高度为6cm,所以像的高度为6cm。
像和物体关于平面镜对称,已知蜡烛与玻璃板之间的距离为10cm,所以像到玻璃板的距离为10cm,蜡烛所成的像到蜡烛的距离为20cm。
故答案为:虚;6;20。
【变式1-3】(2023•二道区校级模拟)小明用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)为了便于观察,该实验最好在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同 未点燃 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,此现象既确定了像的位置,又说明 像与物大小相等 。
(3)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,观察光屏上能不能承接到A的像,其目的是: 研究平面镜成的像是实像还是虚像 ,这时应该 不透过 (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察像。
(4)请在答题卡中画出蜡烛A发出的一条光线经平面镜反射后的反射光线。
【答案】(1)较暗;(2)未点燃;像与物大小相等;(3)研究平面镜成的像是实像还是虚像;不透过;(4)如题图所示。
【分析】(1)为使蜡烛A的像比较清晰,该实验最好在较暗的环境中进行,
(2)若蜡烛B也点燃,则A的像不清晰,不易确定A的像的位置;根据实验操作及A、B蜡烛外形相同分析回答;
(3)实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上;
(4)根据反射光线好像是从虚像上发出的画出反射光线。
【解答】解:(1)为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行,蜡烛A的像比较清晰;
(2)若蜡烛B也点燃,则A的像不清晰,故把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,此现象既确定了像的位置,又说明像与物大小相等;
(3)实像能呈现在光屏上,虚像不能呈现在光屏上。移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,观察光屏上能不能承接到A的像,其目的是:研究平面镜成的像是实像还是虚像。把光屏放在像的位置,不透过玻璃板观察,发现光屏上并没有像,说明平面镜成的像是虚像;
(4)反射光线好像是从虚像上发出的画出反射光线,如图所示:
。
故答案为:(1)较暗;(2)未点燃;像与物大小相等;(3)研究平面镜成的像是实像还是虚像;不透过;(4)如题图所示。
【考点2 平面镜成像的特点、原理、现象】
【典例2-1】(2022秋•芜湖期末)如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法正确的是( )
A.铅笔通过平面镜所成的像是实像
B.若遮住平面镜下半部分,铅笔仍能在平面镜中成完整的像
C.若铅笔按图示箭头方向转过45°,平面镜中的像将变小
D.若平面镜向左移动一段距离,平面镜中的像将变小
【答案】B
【分析】根据平面镜成像的特点:所成的像是虚像;像和物体大小相同;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来分析此题。
【解答】解:A.平面镜所成的像是虚像,所以铅笔在平面镜里成的像是虚像,故A错误;
B.把镜子下半部分遮住,成像位置相对原成像位置不发生变化,铅笔仍能在平面镜中成完整的像,故B正确;
C.像和物体大小相同,若铅笔按图示箭头方向转过45°,平面镜中的像大小不变,故C错误;
D.由平面镜成像的特点可知,铅笔水平向左移动一段距离,铅笔与平面镜的距离改变,铅笔在镜中的像的大小不变,故D错误。
故选:B。
【典例2-2】(2023•贺兰县校级二模)有一款平面镜防雾膜,膜内装有电热丝,将它贴在镜的背面并通电,可防止水蒸气在镜面上液化,电阻丝消耗电能,小明站在镜前0.6m处,他在镜中的像和他相距 1.2 m,当他远离镜子时,镜中他自己的像 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】1.2;不变。
【分析】平面镜成像特点: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。
【解答】解:小明站在镜前0.6m处,根据平面镜成像特点:物像到平面镜的距离相等的特点可知,他在镜中的像到镜子的距离也为0.6m,则他在镜中的像和他相距0.6m+0.6m=1.2m;
物体在平面镜中成像大小跟物体的大小有关,跟物体到镜面的距离没有关系,所以当他远离镜子时,镜中他自己的像将不变。
故答案为:1.2;不变。
【变式2-1】(2022秋•大同期末)每逢7月中旬,我市浑源神溪国家湿地公园荷花池内的荷花会大面积盛开,吸引大量游客前来观赏,成为一道亮丽的风景线。荷花池内水深1.5m,图中是一只立于荷尖上的蜻蜓,蜻蜓距水面0.6m,则蜻蜓在水中的像( )
A.因光的折射而形成B.是比蜻蜓略小的虚像
C.在水面下0.9m深处D.与蜻蜓相距1.2m
【答案】D
【分析】荷花池内的水面相当于平面镜,满足光的反射规律;
平面镜成像的特点是等大、正立的虚像;
根据物像关于镜面对称分析解答;
根据物到水面的距离和像到水面的距离相等,可求物像距离。
【解答】解:A、蜻蜓在水中的像相当于平面镜成像,满足光的反射规律,故A错误;
B、根据平面镜成像特点是等大正立的虚像,故B错误;
C、根据物像关于镜面对称可知,蜻蜓的像在水面下0.6m处,故C错误;
D、蜻蜓距水面0.6m,像距水面0.6m,所以像与蜻蜓相距1.2m,故D正确。
故选:D。
【变式2-2】(2023•桃城区三模)为提高老百姓生活的幸福指数,方便群众生活,国家加大对老旧小区的改造。某小区加装了一部崭新的电梯,电梯内壁是抛光的不锈钢板。当电梯门打开时,乘客会看到“自己”,这是光发生 反射 而形成的像,走进电梯,像的大小将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”),当乘客距离不锈钢板0.5m时,乘客距自己在不锈钢板中所成像的距离为 1 m。
【答案】反射;不变;1。
【分析】不锈钢板成像原理与平面镜相同,像与物大小相等,像的大小与物距无关;像到镜面的距离等于物到镜面的距离。
【解答】解:电梯内壁是抛光的不锈钢板,相对于是一个平面镜,当电梯门打开时,乘客会看到“自己”,是平面镜成的像。平面镜成像的原理是光的反射。
根据平面镜成像特点可知,像和物等大,人走进电梯的过程中,人的大小没有变,像的大小也不会变,所以像的大小不变。
根据平面镜成像特点可知,像到镜面的距离等于物到镜面的距离。当乘客距离不锈钢板0.5m时,乘客的像距离不锈钢板也是0.5m,所以乘客距自己在不锈钢板中所成像的距离为0.5m+0.5m=1m。
故答案为:反射;不变;1。
【考点3 平面镜成像的相关作图】
【典例3-1】(2022秋•唐县期末)如图所示平面镜成像图正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】平面镜成像是初中重点考查的内容,像和物关于平面镜对称,可以通过轴对称的方法来作图和判定。
【解答】解:把像与物上对应的点连接,符合平面镜成像特点的应该是:连线与镜面垂直,对应点到镜面的距离相等,根据这两条判断出选项B符合。
故选:B。
【典例3-2】(2023•桐柏县三模)如图,在探究平面镜成像实验中,请作出人眼看到烛焰上发光点A的像的光路图(保留作图痕迹)。
【答案】见解答图
【分析】利用平面镜成像的特点:像与物关于平面镜对称,作出A点的像点A′,根据反射光线反向延长通过像点,可以由像点和眼睛确定反射光线所在的直线,从而画出反射光线,并确定入射点,最后由A点和入射点画出入射光线,从而完成光路。
【解答】解:作出A点关于平面镜的对称点,即为像点A′,连接A′、眼睛交平面镜于点O,O为入射点;连接点O、眼睛画出反射光线,连接AO画出入射光线,如图所示:
【变式3-1】(2022秋•武昌区校级期中)如图中能正确表示小丑在平面镜中成像情况的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据平面镜成像特点知:平面镜成的是虚像,像与物是等大的,物像到镜面的距离相等,对应点的连线与镜面垂直。由此即可突破此题。
【解答】解:平面镜成的像与物体等大,又关于镜面对称,所以人成的像看起来是左右相反的,因此C选项中物像对称、等大,对应点的连线与镜面垂直,C是正确的。
故选:C。
【变式3-2】(2023•济宁)请在图中画出直杆AB在平面镜M中所成的像。
【答案】
【分析】平面镜成像的特点是:成虚像、像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、左右互换,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像。
【解答】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图:
【变式3-3】(2023春•长寿区期中)如图所示,请画出三角形物体ABC在平面镜中的像A'B'C'。
【答案】见解答图
【分析】依据平面镜的成像特点,分别做出A、B、C点关于镜面的对称点,然后连接,就是△ABC在镜中的像。
【解答】解:
①作A点关于镜面的对称点A′;(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号)
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′、B′C′、A′C′,
△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中的像。如图所示:
【考点4 凸、凹面镜和平面镜的应用】
【典例4-1】(2022秋•徐州期末)盘山公路的急弯处,可通过路边的凸面镜来观察另一方来车情况。在如图所示弯道上所标注的4个位置,凸面镜应安装在( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【分析】凸面镜向外发散光线,所以借助它能使你看到更大的反射区域,由于在镜中看到得更多,像似乎比物体本身小且近。
【解答】解:在如图所示的弯道上,通过凸面镜来观察另一方来车情况,要两个方向来车可以相互看到,根据光路可逆,最适合安装凸面镜的一处位置是C处。
故选:C。
【典例4-2】(2023春•西峰区校级月考)检查视力时,要求人与视力表之间的距离是5m。如图所示是用一平面镜来给小聪检查视力,视力表到平面镜的距离是3m,则下列判断中正确的是( )
A.小聪从平面镜中看到视力表的像是缩小的虚像
B.小聪到平面镜的距离为2m
C.视力表的像到视力表的距离为5m
D.小聪到视力表的距离为3m
【答案】B
【分析】平面镜成像特点: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。
首先根据平面镜成像特点判断视力表到视力表的像距离,然后根据人和视力表的像之间的像距离为5m,判断人的位置。
【解答】解:A.小聪从平面镜中看到视力表的像是等大的虚像,故A错误;
BC.已知视力表到镜面的距离为3m,则镜中视力表的像到镜面的距离也为3m,镜中视力表的像到视力表的距离是3m+3m=6m,
检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人在平面镜和视力表之间,那么人到镜子的距离应为5m﹣3m=2m,故B正确,C错误;
D.视力表到平面镜的距离是3m,小聪到镜子的距离是2m,小聪到视力表的距离为3m﹣2m=1m,故D错误。
故选:B。
【典例4-3】(2023•和平区校级三模)如图所示,小兰正在检查视力,要求小兰与视力表在镜中的像相距5m。图中L的长度应为 1 m。当被测者手指向自己的右方时,说明视力表那个“E”字开口指向卷面 里面 (选填“里面”、“外面”、“上方”或“下方”)。
【答案】1;里面
【分析】首先根据物像到平面镜距离相等判断视力表到视力表的像之间的距离,然后求出视力表和人之间的距离;
平面镜中成正立、等大的虚像,物像到平面镜的距离相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解答】解:要求小兰与视力表在镜中的像相距5m,由图知,视力表到平面镜距离3m,所以视力表的像到平面镜距离为3m,小兰到视力表的像的距离为5m﹣3m=2m,则L的大小应该是3m﹣2m=1m;
当被测者手指向自己的右方时,E的像的开口指向卷面的里面,所以说明视力表那个“E”字开口指向卷面里面。
故答案为:1;里面。
【变式4-1】(2022•金东区二模)2021年10月18日,在奥林匹克运动发祥地——希腊伯罗奔尼撒半岛的古奥林匹亚,利用凹面镜点燃了北京冬奥会圣火火种(如图所示)。用凹面镜能够采集火种,主要是因为光的( )
A.直线传播B.反射C.折射D.成像
【答案】B
【分析】凹面镜对光线有会聚作用,太阳光正对凹面镜入射,经凹面镜反射后,反射光线会会聚在焦点上。
【解答】解:凹面镜对光有会聚作用,可以将阳光会聚于其焦点位置,这是光的反射。
故选:B。
【变式4-2】(2022秋•兰山区校级期末)如图是进行视力检查的空间示意图,视力表放在被测者头部的后上方,被测者识别对面墙上镜子里的视力表的像。若被测者与视力表间的距离L为0.6m,则被测者( )
A.看到视力表倒立的像
B.看到视力表缩小的像
C.与视力表的像相距5.0m
D.向左移可增大与视力表像的距离
【答案】C
【分析】根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像到平面镜的距离相等,物像连线与镜面垂直。
【解答】解:AB、由平面镜成像特点可知,被测者看到视力表正立等大的虚像,故A、B错误;
C、由图可知,视力表与平面镜的距离为2.2m+0.6m=2.8m,
视力表的像到平面镜的距离也为2.8m,则被测者与视力表的距离为2.2m+2.8m=5m,故C正确;
D、若由平面镜成像特点:像与成像物体到平面镜距离相等,被测者向左移靠近平面镜,视力表与平面镜距离不变,像与视力表间的距离不变,故D错误。
故选:C。
【变式4-3】(2022秋•东湖区期末)2017年10月10日,中国科学院国家天文台宣布,被誉为“中国天眼”的射电望远镜(FAST),如图所示。经过一年紧张调试,已确认了多颗新发现脉冲星。“中国天眼”相当于一个巨大的 凹面 镜,对光线有 会聚 作用。
【答案】凹面;会聚。
【分析】凹面镜对光线有会聚作用,凸面镜对光线有发散作用;被誉为“中国天眼”的射电望远镜其形状相当于一个凹面镜。
【解答】解:被誉为“中国天眼”的射电望远镜,其形状相当于一个凹面镜,是利用凹面镜对光具有会聚作用的特点来会聚光线的。
故答案为:凹面;会聚。
【变式4-4】(2023•和平区三模)如图1所示,潜望镜是利用 光的反射 (选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”)来观察物体的。演员对着镜子画脸谱,如图2所示,演员与平面镜的距离为25cm,镜中的像与演员的距离为 0.5 m。
【答案】光的反射;0.5。
【分析】潜望镜是由两块平面镜组成的,是利用光的反射来观察物体的。
平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像。
【解答】解:潜望镜是由两块平面镜组成的,是利用光的反射来观察物体的。
平面镜成的像与物到镜面的距离相等。演员对着镜子画脸谱,演员与平面镜的距离为25cm,镜中的像与镜面的距离也为25cm,故镜中的像与演员的距离为
l=25cm+25cm=50cm=0.5m。
故答案为:光的反射;0.5。
一、选择题。
1.(2023•龙岗区二模)用M、N两个相同的棋子探究“平面镜成像的特点”,下列说法错误的是( )
A.平面镜成像的原理是光的反射
B.选择完全相同的两个棋子,目的是探究像与物的大小关系
C.若在棋子N处放置一个光屏,则能在光屏上看到M的像
D.若透过玻璃板能明显看到两个M的像,是因为选择的玻璃板太厚
【答案】C
【分析】A、平面镜成像的原理是光的反射;
B、根据实验操作及选择完全相同的两个棋子分析;
C、平面镜成的像为虚像,虚像不能成在光屏上;
D、若选择的玻璃板太厚,成两个相距较远的像。
【解答】解:A、平面镜成像的原理是光的反射,故A正确;
B、选择完全相同的两个棋子,当N与M的像重合时,说明像与物大小相等,故目的是探究像与物的大小关系,故B正确;
C、虚像不能成在光屏上,若在棋子N处放置一个光屏,则能在光屏上不能看到M的像,故C错误;
D、若选择的玻璃板太厚,成两个相距较远的像,故D正确。
故选:C。
2.(2022秋•海林市期末)如图所示是从平面镜里看到时钟的情况,则时钟指示的时刻实际是( )
A.11时25分B.11时35分C.12时35分D.10时45分
【答案】B
【分析】根据镜面对称的性质,在平面镜中的钟面上的时针、分针的位置和实物应关于过12时、6时的直线成轴对称。
【解答】解:根据镜面对称的性质,在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒,且关于镜面对称,
分析可得:图中显示的时间12:25,
所以,实际时间是11:35。
故选:B。
3.(2022秋•天津期末)小明站在平面镜前,当他走近平面镜时,他的( )
A.像大小不变,像距不变B.像大小不变,像距变小
C.像大小变大,像距变大D.像大小变大,像距变小
【答案】B
【分析】根据平面镜成像的特点可知:像和物的大小总是相等的,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
【解答】解:人在平面镜中的像的大小与人等大,所以无论怎样走动,像的大小不变;当人走近镜子时,他距镜子的距离减小,所以他的像与镜子距离也减小,因此像距变小。
故选:B。
4.(2022秋•万州区期末)自古英雄出少年!14岁的全红婵在东京奥运会上夺得10m跳台冠军。如图所示,全红婵从跳台跳下去到接触水面前的过程中,她在水中的像是( )
A.虚像,且像逐渐变大
B.实像,且像的大小不变
C.虚像,且像的大小不变
D.实像,且像与水面的距离变小
【答案】见试题解答内容
【分析】平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等。
【解答】解:AB、平面镜成正立等大的虚像,所以全红婵在水中的像是虚像,全红婵在跳台上跳下去的过程中,人和水面的距离变小,像与物体到平面镜的距离相等,像与水面的距离变小,像的大小不变,故AB错误;
CD、全红婵在水中的像是虚像,像和物体大小相等,所以像的大小不变,故C正确,D错误。
故选:C。
5.(2022秋•雁塔区校级期末)如图所示,汽车已经进入千家万户,成为重要的交通工具。下列关于家用小轿车的说法中正确的( )
A.汽车的倒车雷达是利用次声波来测量车体与障碍物之间的距离的
B.汽车前挡风玻璃倾斜安装,为了使车内物体所成的像位于玻璃的上方,防止妨碍司机视线
C.汽车后视镜扩大了司机的视野空间,使用的是凹面镜
D.冬天玻璃内表面起雾,是水蒸气的汽化现象
【答案】B
【分析】(1)人们可以利用超声波传递信息,如利用回声定位制造的倒车雷达;
(2)挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像的特点之一,平面镜成正立等大的虚像这一角度分析。
(3)生活中的面镜有三种:凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野;凹面镜对光线有会聚作用;平面镜能成像,能改变光的传播方向;
(4)汽车玻璃起“雾”是车内水蒸气液化形成的,附着在内表面。
【解答】解:A、倒车雷达是利用超声波传递信息来测量车尾到障碍物的距离,故A错误;
B、挡风玻璃相当于平面镜,因为平面镜成的像是虚像,所以挡风玻璃倾斜安装,是为了避免由于平面镜成像而使车内景物的像成在车的正前方,影响司机视线,故B正确;
C、.凸面镜特点:以球面的外表面为反射面,对光线起发散作用,能够扩大视野,例如汽车的后视镜,故C错误;
D、汽车玻璃起“雾”是车内水蒸气液化形成的小水滴附着在玻璃内表面,故D错误;
故选:B。
6.(2022秋•朝阳区校级期末)如图是镜子竖直放置时,电子时钟在镜子里所成的像,则电子时钟的实际时间是( )
A.20:51B.12:05C.02:15D.15:02
【答案】B
【分析】物体在平面镜中成像,物像关于平面镜对称,知道钟表在平面镜中的像,然后根据物像关于平面镜对称画出钟表,据此得出答案。
【解答】解:图是镜子竖直放置时的像,作出表的左右对称图形,如图所示:
则电子时钟的实际时间是12:05。
故选:B。
7.(2023•淮阳区校级三模)沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中,其影随鸢而移”,而在纸窗上开一个小孔,使鸢的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”,则下列说法错误的是( )
A.“鸢东则影西,鸢西则影东”描述的现象是小孔成像
B.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
C.图甲所成的像是一个实像,图乙所成的像是一个虚像
D.小孔成像时像的移动方向与物的移动方向相反
【答案】C
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到不透明物体时在后面形成影子;
(2)小孔成像现象是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的;
(3)小孔成像时像移动的方向与物移动的方向相反。
【解答】解:A、“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像,故A正确;
B、鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,遇到鸢时在后面形成影子,故B正确;
C、图甲中的影子不是像,故C错误;
D、小孔成像时像是倒立的,像移动的方向与物移动的方向相反,故D正确。
故选:C。
8.(2023•薛城区二模)如图所示的常见光现象中,人眼所观察到的是实像的是( )
A.筷子“弯折”B.树荫下圆形光斑
C.桥的倒影D.雨后彩虹
【答案】B
【分析】实像和虚像的区别:实像是实际光线会聚成的,能用光屏承接;虚像是反射或折射光线的反向延长线会聚成的,不能用光屏承接。
【解答】解:A.筷子“弯折”,看到水中的“筷子”,是由于光的折射形成的虚像,故A不符合题意;
B.树荫下圆形光斑,是太阳通过树叶间隙的小孔成的像,是由于光的直线传播而形成的实像,是实际光线会聚成的,故B符合题意;
C.桥的倒影,是平面镜成像现象,成的是虚像,故C不符合题意;
D.雨后彩虹属于光的色散现象,没有成像,故D不符合题意。
故选:B。
9.(2022秋•江都区期末)2022年7月14日,年度最大超级月亮现身天空,超级月亮是指满月的时候,月亮正好位于近地点的现象。关于超级月亮说法正确的是( )
A.“明月松间照”,皎洁的月光照耀松林,其实月亮本身并不是光源
B.“举头望明月,低头做试卷”,我们看到的月亮其实是实像
C.一架飞机轻轻拂过月亮的面庞,留下了短暂的暗影,因为光不能沿直线传播
D.我们看到的超级月亮是放大的月亮的虚像
【答案】A
【分析】(1)能够发光物体叫做光源;
(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;当光遇到不透明物体时,在物体的后方形成一个暗区,这就是所谓的影子;
(3)光在同种均匀介质中沿直线传播;光在不均匀的介质中不沿直线传播造成的,这属于光的折射现象;
(4)由于视角的缘故,物体离眼睛越近,感觉物体体积越大。
【解答】解:
A、月亮本身不发光,它反射的是太阳光,因此月亮不是光源,故A正确;
B、因为空气不均匀,举头望明月,看到的是由于光的折射形成的月亮的虚像,故B错误;
C、一架飞机轻轻拂过月亮的面庞,留下了短暂的暗影,是由于光沿直线传播,形成的影子,故C错误;
D、人们欣赏到比平时更大、更亮的“超级月亮”,是因为观察的视角变大了,故D错误。
故选:A。
二、填空题。
10.(2023•海州区校级三模)利用如图装置探究“平面镜成像特点”时,寻找像的位置时,眼睛应该 透过 玻璃板进行观察;在探究像的虚实时,眼睛应该 不透过 玻璃板观察光屏(均选填“透过”或“不透过”)。将蜡烛靠近玻璃板,像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】透过;不透过;不变。
【分析】平面镜成像属于光的反射,据此分析;虚像不能成在光屏上;
平面镜成的像与物大小相等。
【解答】解:平面镜成像属于光的反射,研究平面镜成像特点寻找像的位置时,眼睛应该通过玻璃板进行观察;虚像不能成在光屏上,故在探究像的虚实时,眼睛应该不透过玻璃板观察光屏;
平面镜成的像与物大小相等,将蜡烛靠近玻璃板,像的大小不变。
故答案为:透过;不透过;不变。
11.(2023•岷县校级三模)如图所示,是中学生上晚自习时的情景,小美在玻璃窗里看到了小丽,她看到的是小丽的 虚像 (选填“虚像”或“实像”)。小丽距离玻璃窗是1.5m,则小丽在玻璃窗里的像距离小丽是 3 m。
【答案】虚像;3
【分析】根据平面镜成像特点进行判断: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。
【解答】解:教室的玻璃相当于平面镜,平面镜成的是等大的虚像,因此小美看到的是小丽等大的虚像;
由于平面镜成像时,物像到平面镜的距离相等,小丽距离玻璃窗是1.5m,所以小丽在玻璃中的像距离小丽为1.5m+1.5m=3m。
故答案为:虚像;3
12.(2023•苏州)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”。蜻蜓立于荷叶尖上,距水面0.2m,它在水中的像是 虚像 (实像/虚像),像距水面 0.2 m。
【答案】虚像;0.2
【分析】平静的水面相当于平面镜,依据平面镜成像的特点可知,成的像是虚像,像与物到镜面的距离相等来解答此题。
【解答】解:平静的水面相当于平面镜,平面镜成虚像,若蜻蜓立于距水面0.2m处的荷尖上,根据物像到平面镜距离相等,所以蜻蜓在水中所成的像距水面的距离也为0.2m。
故答案为:虚像;0.2。
13.(2023•东营模拟)汽车的后视镜用 凸面 镜,汽车前灯的反光装置用 凹面 镜。
【答案】凸面;凹面。
【分析】凸面镜对光线有发散作用,可以扩大视野;凹面镜对光线有会聚作用。
【解答】解:汽车的后视镜是凸面镜,可以起到扩大视野的作用;汽车前灯的反光装置用凹面镜,可以将灯泡发出的光反射后平行射出。
故答案为:凸面;凹面。
14.(2023•锡山区模拟)身高1.6m的小明站在竖直摆放的平面镜前1m处,他的像距离平面镜 1 m;如果他远离平面镜,他的像的大小将 不变 。后来小明又来到小汽车前,从小汽车的观后镜中看到自己的像比实际的小,汽车观后镜是 凸面 镜。
【答案】1;不变;凸面
【分析】(1)根据平面镜成像特点进行判断: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。
(2)汽车的观后镜是凸面镜,在使用时,适当外旋可扩大观察范围,使行车更安全。
【解答】解:(1)小明站在竖直放置的平面镜前1m处,根据物像到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜的距离也是1m。
小明在平面镜中成像大小和小明的大小有关,跟小明到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以小明远离平面镜时,小明像的大小不变。
(2)由生活经验知,汽车的观后镜实际上是一种凸面镜,可起到扩大视野的作用,通过观后镜成的像比实际小。
故答案为:1;不变;凸面。
15.(2023春•南通期中)如图所示是我国自主品牌比亚迪生产的新能源汽车,汽车挡风玻璃倾斜安装,是为了避免挡风玻璃的 内 (选填“内”或“外”)表面发生 反射 成像对司机造成干扰,所成的像是 虚像 (选填“虚像”或“实像”);汽车禁鸣,这是防止 噪声 污染对人们生活的影响。
【答案】内;反射;虚像;噪声
【分析】(1)由光的反射现象产生平面镜成像,所成像是虚像;
(2)噪声的防治主要从三种方式上来进行:一是在声源处减弱,二是在传播过程中减弱,三是在人耳处减弱。
【解答】解:小汽车的挡风玻璃是倾斜的,反射是光线到达挡风玻璃后有一部分被挡风玻璃的前面反射到你的眼睛,所以看到一个清晰的像,一部分光折射到了挡风玻璃后还有一部分光透过挡风玻璃,玻璃的后面反射的光比玻璃前面的光少,所以主要是为了防止车内物体经过玻璃内表面成的虚像对司机造成干扰;
汽车禁鸣是在声源处减弱噪声。
故答案为:内;反射;虚像;噪声。
16.(2023•南岗区模拟)“知识梳理”是高效复习的重要方法之一,请你补全关于“像”的知识结构图。
(1) 直线传播 ;(2) 倒立的实像 。
【答案】(1)直线传播;(2)倒立的实像。
【分析】(1)小孔成像是光的直线传播形成的倒立的实像;
(2)凸透镜成像是根据光的折射形成的,可以是倒立的实像,也可以是正立的虚像。
【解答】解:(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,并且成的是倒立的实像,像的大小取决于光屏与物体到小孔的距离关系;
(2)凸透镜成像是根据光的折射形成的,如果物体在焦点之外成倒立的实像,在焦点之内成正立的虚像。
故答案为:(1)直线传播;(2)倒立的实像。
17.(2023•泗水县四模)春天的季节,万物复苏,鲜花盛开。我们看到红色的花朵,是因为花瓣 反射 红光(选填“反射”或“吸收”);用相机拍照景物在水中的倒影时胶卷上会成 实像 (选填“实像”或“虚像”)。
【答案】反射;实像。
【分析】透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,不透明物体的颜色是由反射光的颜色来决定的;凸透镜成像时,U>2f,成倒立、缩小的实像,应用于照相机和摄像头。
【解答】解:太阳光照在红色的花朵上,其他颜色的光都被吸收了,只有红光被反射,所以呈现红色;
照相机是利用凸透镜成像的,u>2f,成倒立、缩小的实像。
故答案为:反射;实像。
三、作图题。
18.(2023•黄冈)“仙女飞天”魔术表演中,位于P点的观众看到云雾中漫舞的仙女A',实质是挡板后的演员A在平面镜中的虚像,如图所示。请作出平面镜的位置,并完成P点观众看到仙女的光路图。
【答案】见解答
【分析】物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,据此分析解答;
连接像点与P点,则与平面镜的交点为入射点,再完成光路即可。
【解答】解:因为像和物体是关于平面镜对称的,所以平面镜所在的直线其实就是演员A与仙女A'连线的垂直平分线;
连接A′P交平面镜于点O,AO为入射光线,OP为反射光线,如下图所示:
19.(2023•南海区校级模拟)根据平面镜成像的特点,在图中画出物体AB对应的像A′B′(要求保留作图痕迹)。
【答案】见解答图
【分析】平面镜成像的特点是:所成像为虚像,像与物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直,即像物关于平面镜对称,利用这一对称性作出AB的像。
【解答】解:分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图所示:
四、实验探究题。
20.(2023•吉林)如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 位置 。
(2)实验中应将玻璃板与水平桌面 垂直 。
(3)选用两支外形完全相同的蜡烛A和B,目的是得到像和物的 大小 的关系。
【答案】(1)位置;(2)垂直;(3)大小。
【分析】(1)玻璃板不但反射光,能成像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置;
(2)若玻璃板没有垂直放在水平桌面,则所成的像偏高或偏低,据此分析;
(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,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系。
【解答】解:(1)使用平面镜时,只能成像,不能透光,不容易确定像的位置,而用玻璃板时,既能成像,又能透光,便于确定像的位置;
(2)在实验中,为使像与物完全重合,应将玻璃板垂直放在水平桌面上,否则像与物不能完全重合,导致实验无法完成;
(3)实验中选用两根相同的蜡烛A和B,目的是为了比较像和物大小关系。
故答案为:(1)位置;(2)垂直;(3)大小。
21.(2023•长沙)在“探究平面镜成像的特点”的实验中:
(1)第一小组找到如图甲所示的两种器材,器材a是平面镜,器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具。为了确定像的位置,可选择器材 b (写出器材的字母符号即可);
(2)第二小组选取两支相同的蜡烛做实验,实验装置如图乙所示,同学们发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小 相等 ;
(3)在探究像距和物距的关系时,小明在第一次实验中测出物距为12.50cm,像距为12.50cm。为了得到像距和物距关系的规律,你对他接下来的操作建议是 改变物距,多做几组实验 。
【答案】(1)b;(2)相同;(3)改变物距,多做几组实验。
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)根据平面镜成像特点:像与物关于镜面对称和像与物等大的特点分析解答;
(3)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是为了使实验结论具有普遍性。
【解答】解:(1)实验中用透明的薄玻璃板代替平面镜,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,应选择器材b,便于确定像的位置;
(2)发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
(3)小明只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,实验次数太少,实验结论很具有偶然性,他接下来应该改变物距,多做几组实验。
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