北师大版八年级上册三 学生实验:探究——平面镜成像的特点课后练习题
展开平面镜成像的特点实验题易错题加强(1)2021-2022学年北师大版物理八年级上册第五章
一、实验题
1.在“探究平面镜成像的特点”的实验中,如图。
(1)实验中选取两个完全相同蜡烛的目的是______;
(2)用玻璃板代替平面镜的目的是______;
(3)将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10cm处,此时蜡烛的像到平面镜的距离是______cm。将一张白纸放在玻璃板后,无论如何移动,在白纸上都______(填“能”或“不能”)成像,说明平面镜所成的像是______像;
(4)将蜡烛远离玻璃板移动一段距离,蜡烛的像的大小将______(填“变大”、“变小”或“不变”),像到玻璃板的距离将______。
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.晓彤和小雪在科学探究“平面镜成像特点”的实验中,将中间画有直线的不透明白纸铺在水平桌面上,沿直线竖立一个平面镜,把一支点燃的蜡烛A放在平面镜前面,他们发现此时无法确定像的位置。
(1)为了确定像的位置,请你提出改进建议:________________;
(2)改进后,晓彤取出一只横截面积相同、长度较短的未点燃的蜡烛B,想探究“像与物的大小关系”。你认为晓彤能否完成实验___________。
(3)晓彤和小雪相互配合,出现了如图所示的情景。你认为他们确定像的位置的依据是___________,证明平面镜成像是虚像的实验现象是:___________。
(4)在没有其它器材辅助的情况下,晓彤和小雪想通过理性探究认识“像与物的连线跟镜面是否垂直”,请你为他们提供探究思路。__________
4.如图是“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)实验时应选______(较厚/较薄)的透明玻璃板代替平面镜,虽然玻璃板成像不如平面镜清晰,但是用透明玻璃板代替平面镜有一个好处,这个好处是______。
(2)为便于观察,该实验最好在______(选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行。在蜡烛A所在的一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B,使它与蜡烛A的像重合后,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______法(选填“控制变量”、“等效替代”或“理想模型”)。
(3)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,说明所成的像是______像(选填“虚”或“实”)
5.如图是小明“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一张白色的方格纸,玻璃板与桌面垂直;两个相同的棋子A、B竖立于玻璃板两侧的白纸上,以A棋子为成像物体。
(1)为了使所成的像更清晰,可用手电筒对着______(选填“A”或“B”)棋子照射;此外,采用茶色透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A棋子像的同时,也能观察到______,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题;
(2)下列关于棋子像的描述中,不符合实际的一项是______。
A.改变棋子到玻璃板的距离,像的大小相同
B.用大小不同的玻璃板实验,像的大小相同
C.沿不同方向观察棋子的像,像的位置相同
D.若在玻璃板和B之间放一块纸板,不可以看到A的像
(3)实验中,看到A棋子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A棋子的入射光经过玻璃板______。
A.一次反射、两次漫反射形成的
B.一次反射、一次漫反射形成的
C.两次反射、一次漫反射形成的
D.两次反射、两次漫反射形成的
6.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 (______)
7.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”)
8.如图1所示,是某同学在做“平面镜成像特点”实验装置。请你运用所学知识完成下面的问题。
(1)M是一块平板玻璃,此实验用玻璃板代替平面镜的目的是:__________________。
(2)刻度尺的作用是便于比较物体与像_____________的关系。
(3)实验时选择两根完全相同的蜡烛A和B,点燃蜡烛A,用B替代点燃蜡烛A的像,若观察到两者完全重合,可以说明_______________,这种研究问题的方法称为_________。
(4)若在M后面挡一张黑纸,通过M___选填“仍能”或“不能”看到蜡烛A的像,在黑纸上_____选填“仍能”或“不能”看到蜡烛A的像。
(5).经过三次实验,记录的像、、与物A、B、C对应的位置如图2所示。为了得到更多的实验结论,接下来小芳应该进行的操作是:__________________________。
(6)若采用厚玻璃板,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0.6cm,则玻璃板的厚度为_________。
9.如图甲是小明“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)小明实验过程中,点燃蜡烛 A,用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能透过玻璃板观察到蜡烛___________(填“A”或“B”),便于确定像的位置。如果有厚度为2 cm和1 mm的两块玻璃板,应选择厚度为___________的玻璃板做实验;
(2)小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,由此可以得出的初步结论是___________;
(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,光屏上___________呈现蜡烛的像(选填“能”或“不能”),说明平面镜所成的是___________像。(选填“虚”或“实”);
(4)改变蜡烛A的位置三次实验得到三组物、像位置点关系如图乙所示,其中平面镜位置在MN处,由此知___________;
(5)如图丙所示,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在玻璃板后的像会___________;
A.水平向右 B.水平向左 C.竖直向下 D.竖直向上
(6)小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是___________。
A. B. C. D.
10.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)。
11.做“探究平面镜成像的特点"实验时:
(1)如图中的B表示研究对象“平面镜”,应选择______(选填“镜子”或“平板玻璃”)来做。
(2)实验中根据A的像与能与C完全重合,说明像的大小与A的大小______(选填“相等”或“不相等”)
(3)实验中如果平面镜略微放倾斜了,实验______(选填“仍能”或“不能”)成功。
12.“探究平面镜成像的特点”实验中,某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验,如图所示。
(1)为便于观察,该实验最好在______环境中进行(较明亮/较黑暗);此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A棋子像的同时,也能观察到______,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。
(2)小心地移动B棋子,直到与A的像______为止,这时发现像与物的大小______ ;进一步观察A、B两个棋子在白纸上的位置发现,像和物的连线与玻璃板______。像和物到玻璃板的距离______ 。
(3)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,选择______mm厚的玻璃板做实验较好;如果选用另外一块,会因为:______的现象而难于确定像的位置。
(4)在寻找棋子A的像的位置时,眼睛应该在棋子______(A/B)这一侧观察。
(5)移开棋子B,用白纸做屏幕放在该位置,直接观察白纸,发现白纸上没有像,可知平面镜所成的像是______ 。
(6)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个棋子的位置不变,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的位置,进行与上述(2)相同的操作。
参考答案
1.为验证物像的大小关系 便于确定像的位置 10 不能 虚 不变 变大
【详解】
(1)[1]为验证物像的大小的关系,必须将另一只未点燃同样的蜡烛放在平板玻璃板后面即选用两个完全相同蜡烛。
(2)[2]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。
(3)[3]因为平面镜成像时,物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相同,故将点燃的蜡烛放置在距玻璃板10cm处,蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm。
[4][5]因为平面镜成的是虚像,光屏不能承接虚像,所以用白纸在玻璃板后面无论如何移动,在光屏上都不能成像。
(4)[6]由平面镜成像特点,物像等大可知,将蜡烛远离玻璃板移动一段距离,蜡烛的像的大小将不变。
[7]由平面镜成像特点,像与物到平面镜的距离相等可知,像到玻璃板的距离将变大。
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.用玻璃板代替平面镜 不能 自己眼睛是否看到像 小雪手上没有蜡烛的像 将不透明白纸从中间直线对折,然后展开,将蜡烛放在折线处进行实验。
【详解】
(1)[1]使用平面镜时无法看到平面镜后面物体,为了确定像的位置,可以用玻璃板代替平面镜,此时可以透过玻璃板观察后面的像。
(2)[2]探究“像与物的大小关系”需要使用大小相同的两支蜡烛,晓彤取出一只横截面积相同、长度较短的未点燃的蜡烛B,故晓彤无法完成实验。
(3)[3]晓彤和小雪两人一个能看到一个没看到,理解的像不同,主要原因是他们确定像的位置的依据是自己眼睛是否看到像。
[4]虚像无法在光屏上承接,图中,小雪手上没有蜡烛的像,即可以证明平面镜成像是虚像。
(4)[5]在没有其它器材辅助的情况下,晓彤和小雪想通过理性探究认识“像与物的连线跟镜面是否垂直”,可以将不透明白纸从直线中间对折,然后展开,将蜡烛放在折线处进行实验。
4.较薄 便于确定像的位置 较黑暗 等效替代 不能 虚
【详解】
(1)[1]玻璃板有两个反射面,两个反射面都能成像,当玻璃板比较厚时,两个反射面成像距离比较远,实验时会出现明显的两个像,影响实验观察。当玻璃板比较薄时,两个反射面成像距离比较近,可以近似看成一个像,实验现象更明显。
[2]实验中用透明的玻璃板代替平面镜,目的是为了确定像的位置。
(2)[3]物体射出的光线对人的眼睛刺激越强,人眼会感觉物体更亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感觉物体的像越亮,在比较亮的环境中,很多物体的光线射向人的眼睛,干扰人的视线。所以选择较暗的环境进行实验更好。
[4]实验时,选择两根完全相同的蜡烛A和B,用蜡烛B代替蜡烛A的像进行比较,便于确定物像大小关系,这种研究方法叫等效替代法。
(3)[5][6]实像和虚像的重要区别就是实像能用光屏承接,虚像不能在光屏上承接。平面镜成的是虚像,所以不能在光屏上承接。
5.A 棋子B D A
【详解】
(1)[1]物体成像要清晰,就必须让物体(棋子)有足够光线射向平面镜才能成像,所以用手电筒对着棋子A照射;
[2]采用透明玻璃板代替平面镜,能在观察到A棋子像的同时,也能观察到棋子B,便于确定像的位置和大小。
(2)[3] A.棋子在玻璃板中成的像与实物等大,与棋子到玻璃板的距离无关,故A正确,不符合题意;
B.棋子在玻璃板中成的像与实物等大,与玻璃板大小无关,故B正确,不符合题意;
C.平面镜所成的像关于镜面对称,沿不同方向观察棋子的像,像的位置相同,故C正确,不符合题意;
D.棋子在玻璃板中成的是虚像,若在玻璃板和B之间放一块纸板,仍可以看到A的像,故D不正确,符合题意。
故选D。
(3)[4]如图:
距离观察者较远的像是玻璃板的第二个面反射所成的,这个像的入射光经过第一个面的漫反射后到达第二个面,在第二个面发生反射后回到第一个面,再经过第一个面漫反射后进入人的眼睛。所以,这个像的入射光经历了第一个面的第一次漫反射、第二个面的反射、第一个面的第二次漫反射,即一次反射、两次漫反射形成的。
故选A。
6.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。
7.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。
8.便于确定像的位置 到玻璃板的距离 像和物体大小相等 等效替代法
仍能
不能
将对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,并测出像距和物距并进行比较 0.3cm
【详解】
(1)[1]用玻璃板代替平面镜的目的是为了便于确定像的位置,对像和物体进行比较。
(2)[2]刻度尺的作用是便于比较物体与像到玻璃的距离大小,确定像和物体到镜面距离的关系。
(3)[3][4]如果观察到两者完全重合,则说明物体经平面镜成的像与物体大小相等,这里用蜡烛B来替代蜡烛A,这种方法叫等效替代法。
(4)[5][6]因为平面镜成的像是由反射光线会聚而成的,成像光线并没有到达镜后,所以,若在M后面挡一张黑纸,通过M仍然能看到像;由于平面镜成的像是虚像,不能成在光屏上,所以黑纸上不能看到蜡烛A的像。
(5)[7]接下来小芳应该进行的操作是,将每一次实验确定的对应的像点和物点相连,判断连线是否和镜面垂直,并测出像距和物距并进行比较,从而得出像和物体的位置关系。
(6)[8]蜡烛A同时成的两个像,是由于蜡烛A发出的光线经玻璃前后两个表面分别反射形成的,根据对称性可知,两个像之间的距离为0.6cm,则玻璃板的厚度为0.3cm。
9.B 1mm 平面镜成像中,像与物的大小相等 不能 虚 像与物到平面镜的距离相等 C A
【详解】
(1)[1]“探究平面镜成像特点”的实验中,用玻璃板代替平面镜是因为玻璃板是透明的,能透过玻璃板观察到蜡烛B,便于确定像的位置。
[2]玻璃板厚了容易两面成像产生重影影响实验,所以应该选择较薄的玻璃板,即选择1mm的玻璃板。
(2)[3]蜡烛A、B大小相同,在玻璃板后面移动蜡烛B,当与蜡烛A的像完全重合时,可以初步得到结论:平面镜成像中,像与物的大小相等。
(3)[4][5]光屏能够承接的是实像,承接不到的是虚像,而平面镜成的是虚像,在蜡烛B的位置放一光屏不能承接到蜡烛A的像。
(4)[6]由图乙可知,三次实验中,物、像位置点到玻璃板的距离相等,可知:像与物到平面镜的距离相等。
(5)[7]如图丙所示,当蜡烛A沿着桌面向右做直线运动时,根据平面镜成的像与物对称的关系可知,蜡烛A在玻璃板后的像会竖直向下运动。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)[8]由图可知,四个模型分别为C、A、T、V,只有C的左右不同,而A、T、V左右相同,用它们三个无法研究像与物左右位置的关系,不能达到实验目的,只有C左右不同,能达到实验目的。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.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。
11.平板玻璃 相等 不能
【详解】
(1)[1]用平板玻璃做实验,既能成像又能确定像的位置,故应选择平板玻璃来做实验。
(2)[2]实验中C与A大小完全相同,根据C与A的像能完全重合,说明像的大小与A的大小相等。
(3)[3]实验中如果平面镜略微放倾斜了,则A的像成在正确位置的偏上方或偏下方,则造成C不可能与A的完全重合,则实验不能成功。
12.较黑暗 棋子B 完全重合 相等 垂直 相等 2 厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像 A 虚像 B
【详解】
(1)[1]为了使实验效果明显,该实验最好在较黑暗环境中进行。
[2]采用透明玻璃板代替平面镜,能在观察到A棋子像的同时,也能观察到棋子B,便于确定像的位置和大小。
(2)[3][4][5] [6]实验中,小心地移动B棋子,直到与A的像完全重合为止,可发现像与物的大小相等;像和物的连线与玻璃板垂直;像和物到玻璃板的距离相等。
(3)[7][8]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,用2mm厚的。
(4)[9]由于平面镜成的是虚像,所以在寻找棋子A的像的位置时,人眼应在棋子A这一侧观察。
(5)[10]此实验中的白纸相当于光屏,光屏只能承接实像,不能承接虚像,因为平明镜成的像是虚像,所以棋子的像不会出现在白纸上。
(6)[11]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,所以应采取B操作。
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