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中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题11探究平面镜成像特点的实验问题(原卷版+解析)
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这是一份中考物理必考重难点压轴专题精炼(高分突破)专题11探究平面镜成像特点的实验问题(原卷版+解析),共19页。试卷主要包含了 探究平面镜成像实验等内容,欢迎下载使用。
1. 在探究“平面镜成像的特点”实验中,装置如图1所示。
(1)为了更好的完成实验,最好选用___________(选填“无色”或“茶色”)玻璃板,玻璃板应___________放置在水平桌面上,可用___________(填器材名称)来检验;
(2)将棋子A置于玻璃板前方,观察到A的两个像,在玻璃板后方放置棋子B,使之与棋子A较亮的像重合。在白纸上记下棋子A和B的位置,如图2所示,此时物到镜面的距离为___________,像到镜面的距离为___________(选填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”)。可沿___________方向(选填“MN”或“PQ”)移动棋子A多次实验,寻找普遍规律。
2. 小明利用如图甲所示的实验器材,做“探究平面镜成像的特点”实验:
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是__________;
(2)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是_____,这是为了比较_____;实验中点燃蜡烛A的目的是__________;
(3)小明完成实验后,在老师的帮助下对上述实验进行了改进,如图乙所示,他将右侧贴有半透膜的玻璃板用夹子固定在量角器上,把形如“7”的未点燃的生日蜡烛C、D分别插在铺有方格纸的泡沫板的a、b处,透过普通玻璃看不到蜡烛C清晰的像,透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像,他透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像是因为__________;
(4)请你说出实验改进后的优点(至少说出两点)∶_______________。
3. 在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺张一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜子。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一直点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在___________环境中进行(选填“较亮”或“较暗”);
(2)除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是___________;
(3)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛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,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的___________关系;
(4)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小___________(选填“变大”或“不变”或“变小”);
(5)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是___________像(选填“虚”或“实”)。
4. 用如图甲装置,探究平面镜成像的特点:
(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应______放置在水平桌面的白纸上;
(2)将蜡烛1放在A位置,可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛1的像______时,该位置记为A';
(3)将光屏放在A'位置,任意转动都承接不到像,可知平面镜成像是______像;
(4)改变蜡烛1的位置,重复步骤(2),可得像与物位置的对应关系如图乙,可知平面镜成像时,像与物关于镜面______;
(5)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm,此时像与物之间的距离是______cm,像的大小的变化情况是______。
5. 探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是___________(选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定___________的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点___________;
(4)图中哪里存在错误:___________。
6. 在“探究平面镜成像的特点”中,记录实验数据如下表:
(1)根据表格中的数据可归纳出平面镜成像的特点:像的大小与物体的大小______,像与物体到平面镜的距离______;
(2)图中平面镜所成的像是______像,像和物体的连线与镜面______。
7. 同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板(薄玻璃板与水平纸面垂直)等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图所示,实验中取两支大小相同的蜡烛,将一支蜡烛固定在玻璃板前方,另一支蜡烛放在玻璃板的后方,移动并寻找合适位置,目的是________(选填“比较像的亮度”、“确定像的虚实”或“替代蜡烛的像”),当后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,就能确定像的位置和大小了。
(2)将蜡烛靠近玻璃时,蜡烛所成像的高度________。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
(3)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲通过玻璃看到乙的眼睛,乙通过玻璃也能看到甲的眼睛,这说明反射光路是________的。
8. 李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示,保持玻璃板与直尺垂直,取两支外型相同的蜡烛和分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛,进行观察和调整。
(1)利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的___________;
(2)选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的___________关系;
(3)确定出蜡烛所成像的位置后,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛的像,说明平面镜成的像是___________(选填“实像”或“虚像”);
(4)在物理实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是___________(选填字母符号)。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量
B.“用刻度尺测长度”时,需要多次测量被测物体长度
9. 为了探究平面镜成像特点,小薇同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛。
①实验时,薄玻璃板需___________放置在水平桌面上;
②如图所示,点燃蜡烛A,她应从蜡烛___________(选填“A”或“B”)所在一侧观察蜡烛A的像,同时用蜡烛B与蜡烛A的像重合并记录位置;
③使用刻度尺的目的是便于比较像与物到平面镜的___________关系。
10. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用透明玻璃板替代平面镜是便于确定像___________和比较像与物的大小。
(2)如图所示,将玻璃板___________放置在水平白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,此现象说明___________。
(3)想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像,你的办法是___________。
11. 某兴趣小组为了验证“人在平面镜中所成的像“近大远小”这个观点是否正确,找来了玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺、火柴等器材。
(1)探究过程如下:
①如图所示,在桌面上铺一张大白纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置;
②将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,发现在某一位置蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,在白纸上标记蜡烛A和B的位置;
③改变蜡烛A的位置,在玻璃板后移动蜡烛B,始终能找到与蜡烛A的像完全重合的位置,标记蜡烛A和B的位置;
④在蜡烛所成像的位置放一张白纸,发现白纸上不能得到蜡烛的像;
⑤用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离数据记录如表2。
表2
(2)分析了表2的实验数据,得到以下结论:
①像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离___________;
②平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离________(选填“有关”或“无关”),说明“人在平面镜中所成的像近大远小”的观点是错误的;
③平面镜所成的像是___________(选填“实像”或“虚像”)。
(3)为了保证实验效果,做这个实验时应选择较______(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。
12. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验器材:带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏,为完成实验还需要什么器材?_____
(2)选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是什么?_____
(3)如图所示,在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。蜡烛B与A的像完全重合说明了什么?_____
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上能否呈现蜡烛A的像?_____这个现象说明了什么?_____
13. 在探究“平面镜成像特点”的实验中,所用器材有:两个相同的蜡烛、玻璃板、支架、白纸、刻度尺、火柴等。
(1)用两个相同蜡烛做实验,主要是为了比较像与物的____________关系,这里用到的是科学研究中的___________(选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”);
(2)在水平桌面上铺一张白纸,可以在白纸上标记平面镜、物和___________的位置;
(3)把架在支架上的玻璃板放在白纸上,沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置、若玻璃板没有与白纸垂直,则所画的直线能否代表平面镜的位置?___________;
(4)如果要使像更清楚,可以在___________(选填“物”或“像”)一侧铺上黑纸。
14. 如图是“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置。在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是______
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛______ (选填“A”或“B”)这一侧观察。某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是______。
(3)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会______(选填“远离”或“靠近”),像的大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是______。
实验次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
8
8
相等
2
10
10
相等
3
15
15
相等
次数
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
5.02
5.01
相等
2
10.02
1002
相等
3
15.01
15.00
相等
2023年中考物理必考重点难点压轴题25个小微专题精炼(全国通用)
专题11 探究平面镜成像特点的实验问题
1. 在探究“平面镜成像的特点”实验中,装置如图1所示。
(1)为了更好的完成实验,最好选用___________(选填“无色”或“茶色”)玻璃板,玻璃板应___________放置在水平桌面上,可用___________(填器材名称)来检验;
(2)将棋子A置于玻璃板前方,观察到A的两个像,在玻璃板后方放置棋子B,使之与棋子A较亮的像重合。在白纸上记下棋子A和B的位置,如图2所示,此时物到镜面的距离为___________,像到镜面的距离为___________(选填“AC”、“AD”、“BD”或“BC”)。可沿___________方向(选填“MN”或“PQ”)移动棋子A多次实验,寻找普遍规律。
【答案】 (1)茶色 垂直 刻度尺 (2)AC BC PQ
【解析】(1)无色玻璃透光性好,反光性差,茶色玻璃板透光较差,反光性强,成的像比较清晰,故应选茶色玻璃进行实验。
实验时,为了能够找到像的位置,玻璃板应该垂直放在水平面上,可用刻度尺的直角来验证玻璃板是否垂直放在水平桌面上。
(2)离光源较近的反射面成的像较亮,离光源较远的反射面成的像较暗,故较亮的像是由镜面C形成的像,此时物到镜面的距离为AC,像到镜面的距离为BC。
为了得到像距与物距的大小关系,应该改变物距进行多次实验,故应沿PQ移动棋子A多次实验。
2. 小明利用如图甲所示的实验器材,做“探究平面镜成像的特点”实验:
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是__________;
(2)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是_____,这是为了比较_____;实验中点燃蜡烛A的目的是__________;
(3)小明完成实验后,在老师的帮助下对上述实验进行了改进,如图乙所示,他将右侧贴有半透膜的玻璃板用夹子固定在量角器上,把形如“7”的未点燃的生日蜡烛C、D分别插在铺有方格纸的泡沫板的a、b处,透过普通玻璃看不到蜡烛C清晰的像,透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像,他透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像是因为__________;
(4)请你说出实验改进后的优点(至少说出两点)∶_______________。
【答案】 (1)便于确定像的位置 (2)完全相同 (3)像与物的大小 (4)使蜡烛A的像更清晰 (5)贴膜玻璃前光线暗一些 (6)便于探究像和物与平面镜的位置关系;便于比较物与像的大小
【解析】(1)在“探究平面镜成像的特点”实验中,为了便于确定像的位置以及方便观察像,用透明的玻璃板替代平面镜完成实验。
(2)在“探究平面镜成像的特点”实验中,为了便于比较像与物的大小关系,需要选用的两支蜡烛完全相同。
实验中点燃蜡烛A后比较亮,黑暗的环境和蜡烛的对比度大,使蜡烛A成的像更清晰。
(3)普通玻璃比贴膜玻璃对光的反射要好一些,反射的光线多一些,导致贴膜玻璃比普通玻璃前光线要暗一些,所以透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像。
(4)铺上方格纸便于探究像和物与平面镜的位置关系;用形如“7”的未点燃的生日蜡烛做物体便于比较物与像的大小。
3. 在“探究平面镜成像的特点”实验中,桌面上铺张一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜子。沿着玻璃板在纸上画一条直线表示平面镜的位置。把一直点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但是不点燃的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置,实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。移动点燃的蜡烛,重做实验。
(1)为便于观察,该实验最好在___________环境中进行(选填“较亮”或“较暗”);
(2)除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是___________;
(3)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛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,这样做既确定了像的位置,又验证了像与物的___________关系;
(4)将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,它的像的大小___________(选填“变大”或“不变”或“变小”);
(5)移去蜡烛B,在其位置竖立光屏,在光屏上不能承接到A的像,说明平面镜所成的像是___________像(选填“虚”或“实”)。
【答案】 (1)较暗 (2)刻度尺 (3) 大小 (4)不变 (5)虚
【解析】(1)实验需要点燃蜡烛A,烛焰在明亮环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰,为便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行。
(2)除了图中提供的器材外,还需要测量像和物体到平面镜的距离,所以需要用到刻度尺。
(3)实验中,取两根完全相同的蜡烛,一根点燃放在玻璃板前面,一根未点燃,将未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,可以确定像的位置,同时可以比较像和物的大小关系。
(4)平面镜成像的大小和物体大小相等,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时,蜡烛A的大小不变,它的像的大小不变。
(5)实像可以成在光屏上,虚像不能成在光屏上,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,说明所成的像是虚像。
4. 用如图甲装置,探究平面镜成像的特点:
(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应______放置在水平桌面的白纸上;
(2)将蜡烛1放在A位置,可看到它在玻璃板后面的像。拿一支相同的蜡烛2竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛1的像______时,该位置记为A';
(3)将光屏放在A'位置,任意转动都承接不到像,可知平面镜成像是______像;
(4)改变蜡烛1的位置,重复步骤(2),可得像与物位置的对应关系如图乙,可知平面镜成像时,像与物关于镜面______;
(5)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm,此时像与物之间的距离是______cm,像的大小的变化情况是______。
【答案】(1)竖直 (2)完全重合 (3)虚 (4)对称 5)10 不变
【解析】(1)为了便于确定像的位置,玻璃板应竖直放置,若玻璃板没有竖直放置,像会偏上或者偏下,无法确定像的位置。
(2)蜡烛2与蜡烛1的像完全重合位置,这样蜡烛2就可以替代蜡烛1的像了,从而确定了像的位置,大小关系。
(3)将光屏放在A'位置,任意转动都承接不到像,因为平面镜成的是虚像,光屏无法承接到虚像。
(4)分析图乙可知,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,且像与物体的连线与平面镜垂直,即像与物体关于平面镜对称。
(5)将图乙中C处的蜡烛沿直线CC'向玻璃板方向移动1cm,此时物体到平面镜的距离变为5cm,那么像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离,像到物体的距离为10cm;在移动的过程中,物体的大小不变,则像的大小不变。
5. 探究平面镜成像实验:
(1)平面镜成像实验选择的是___________(选择“平面镜”或“玻璃板”);
(2)来回移动蜡烛的位置是为了确定___________的位置;
(3)将物像连线连接在纸上,继续分析和研究,得出平面镜成像特点___________;
(4)图中哪里存在错误:___________。
【答案】(1)玻璃板 (2)像 (3)像到镜面的距离等于物体到镜面的距离 (4)像距会有误差
【解析】(1)平面镜成像实验选择使用平面镜,只能成像,而不能透光,不容易确定像的位置,用薄平板玻璃时,既能成像,又能透光,便于确定出像的位置。
(2)来回移动蜡烛的位置,当B蜡烛与A的像完全重合时,便能确定像的位置。
(3)将物像连线连接在纸上,可以测出像距和物距,通过分析和研究二者的关系可以得出:平面镜成像特点是:像到镜面的距离等于物体到镜面的距离。
(4)玻璃板有厚度,直接用连线长度表示物距和像距,像距会有误差。
6. 在“探究平面镜成像的特点”中,记录实验数据如下表:
(1)根据表格中的数据可归纳出平面镜成像的特点:像的大小与物体的大小______,像与物体到平面镜的距离______;
(2)图中平面镜所成的像是______像,像和物体的连线与镜面______。
【答案】 (1)相等 相等 (2)虚 垂直
【解析】(1)在探究平面镜成像的特点的实验中,用玻璃板代替平面镜,选取两根完全相同的蜡烛,把一点燃的蜡烛置于玻璃板前,用另一根未点燃蜡烛去寻找点燃蜡烛的像,发现未点燃的蜡烛能与点燃蜡烛的像完全重合,故平面镜所成的像与物的大小相等。
由表可知,蜡烛到平面镜的距离为8cm时,蜡烛的像到平面镜的距离也为8cm;蜡烛到平面镜的距离10cm时,蜡烛的像到平面镜的距离也为10cm;蜡烛到平面镜的距离15cm时,蜡烛的像到平面镜的距离也为15cm,故可得像与物体到平面镜的距离相等。
(2)在探究平面镜成像的特点的实验中,把光屏放在像的位置,在光屏上不能出现蜡烛的像,故平面镜所成的像是虚像。
由图可知,像与物关于平面镜对称,未点燃蜡烛与点燃蜡烛的连线与玻璃板都垂直,而未点燃蜡烛的为是点燃蜡烛的像的位置,故可得平面镜所成的像与物的连线与镜面垂直。
7. 同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板(薄玻璃板与水平纸面垂直)等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)如图所示,实验中取两支大小相同的蜡烛,将一支蜡烛固定在玻璃板前方,另一支蜡烛放在玻璃板的后方,移动并寻找合适位置,目的是________(选填“比较像的亮度”、“确定像的虚实”或“替代蜡烛的像”),当后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合,就能确定像的位置和大小了。
(2)将蜡烛靠近玻璃时,蜡烛所成像的高度________。(选填“变小”、“变大”或“不变”)
(3)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲通过玻璃看到乙的眼睛,乙通过玻璃也能看到甲的眼睛,这说明反射光路是________的。
【答案】 (1)替代蜡烛的像(2)不变 (3)可逆
【解析】(1)用一支蜡烛A在玻璃板前面成像,A的像成到了玻璃板的后面;然后再用另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板的后面寻找A的像,当B与A的像完全重合时,说明B的位置就为A的像的位置,同时也说明了A的像与B的大小相同,即与A的大小相同。
(2)平面镜成像的特点中像与物的大小相等;将蜡烛靠近玻璃时,蜡烛所成像的大小与蜡烛的大小相等保持不变(忽略蜡烛燃烧导致的高度变化)。
(3)平面镜成像的原理是光的反射;甲通过玻璃板能看到乙的眼睛,同时乙也能通过玻璃板看到甲的眼睛,说明两条光路重合,只是传播方向相反,即在光的反射中光路是可逆的。
8. 李华同学在实验室探究平面镜成像的特点。如图所示,保持玻璃板与直尺垂直,取两支外型相同的蜡烛和分别竖直置于玻璃板两侧的直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛,进行观察和调整。
(1)利用直尺是为了便于测量像与物到平面镜的___________;
(2)选择两支外型相同的蜡烛是为了便于比较像与物的___________关系;
(3)确定出蜡烛所成像的位置后,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛的像,说明平面镜成的像是___________(选填“实像”或“虚像”);
(4)在物理实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要多次测量。下列实验中多次测量的目的与本实验多次测量的目的相同的是___________(选填字母符号)。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量
B.“用刻度尺测长度”时,需要多次测量被测物体长度
【答案】 (1) 距离关系 (2)大小 (3) 虚像 (4)A
【解析】(1)用刻度尺测量像和物到平面镜的距离,便于比较像和物到平面镜的距离关系。
(2)选用两根完全相同的蜡烛,玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛成的像完全重合,证明像和物体大小相等,所以选择两支外型相同的蜡烛是为了研究像与物的大小关系。
(3)实像能成在光屏上,虚像不能成在光屏上,在像的位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
(4)探究平面镜成像特点时,多次测量的目的是为了得到普遍规律。
A.“探究串、并联电路中电流的规律”时,换用不同规格的小灯泡,多次测量,然后进行比较,是为了寻求普遍规律,故A符合题意。
B.“用刻度尺测长度”时,需要多次测量被测物体的长度,然后求平均值,是为了减小误差,故B不符合题意。故选A。
9. 为了探究平面镜成像特点,小薇同学准备了白纸、薄玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛。
①实验时,薄玻璃板需___________放置在水平桌面上;
②如图所示,点燃蜡烛A,她应从蜡烛___________(选填“A”或“B”)所在一侧观察蜡烛A的像,同时用蜡烛B与蜡烛A的像重合并记录位置;
③使用刻度尺的目的是便于比较像与物到平面镜的___________关系。
【答案】 (1)垂直 (2)A (3)距离
【解析】①平面镜所成的像与物体关于镜面对称,实验时,为了便于确定像的位置,薄玻璃板需垂直放置在水平桌面上。
②因平面镜所成像为光的反射形成的虚像,故应从蜡烛A所在一侧观察蜡烛A的像。
③使用刻度尺可以测量物和像到平面镜的距离,从而比较像与物到平面镜的距离关系。
10. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用透明玻璃板替代平面镜是便于确定像___________和比较像与物的大小。
(2)如图所示,将玻璃板___________放置在水平白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,能看到它在玻璃板后面的像。再拿一支与A完全相同的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直至与A的像完全重合,此现象说明___________。
(3)想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像,你的办法是___________。
【答案】 (1)位置 (2)垂直 平面镜所成像的大小与物体的大小相等 (3)观察像能否成在光屏上
【解析】(1)利用透明玻璃板代替平面镜,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的B蜡烛,便于确定像的位置和比较像与物的大小。
(2)实验时应将白纸放在水平桌面上,将玻璃板垂直放在白纸上,这样做便于找到像的位置。
实验时要另外拿一支相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到在镜前看上去蜡烛B与镜前的蜡烛在镜中成的像完全重合时,说明平面镜成的像与物体大小相等。
(3)想要判断蜡烛A的像是虚像还是实像,在蜡烛B的位置放一个光屏,眼睛在B侧观察光屏,光屏上没有蜡烛的像,则平面镜所成的像为虚像;光屏上有蜡烛的像,则平面镜所成的像为实像。
11. 某兴趣小组为了验证“人在平面镜中所成的像“近大远小”这个观点是否正确,找来了玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺、火柴等器材。
(1)探究过程如下:
①如图所示,在桌面上铺一张大白纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置;
②将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,在玻璃板后移动未点燃的蜡烛B,发现在某一位置蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,在白纸上标记蜡烛A和B的位置;
③改变蜡烛A的位置,在玻璃板后移动蜡烛B,始终能找到与蜡烛A的像完全重合的位置,标记蜡烛A和B的位置;
④在蜡烛所成像的位置放一张白纸,发现白纸上不能得到蜡烛的像;
⑤用刻度尺分别测量蜡烛A和B到玻璃板的距离数据记录如表2。
表2
(2)分析了表2的实验数据,得到以下结论:
①像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离___________;
②平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离________(选填“有关”或“无关”),说明“人在平面镜中所成的像近大远小”的观点是错误的;
③平面镜所成的像是___________(选填“实像”或“虚像”)。
(3)为了保证实验效果,做这个实验时应选择较______(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。
【答案】 (1)相等 (2)无关 (3)虚像 (4)薄
【解析】(2)①由表2数据可知,第一次实验蜡烛A和蜡烛A的像到玻璃板的距离分别为5.02cm、5.01cm,,第三次实蜡烛A和蜡烛A的像到玻璃板的距离分别为15.01cm、15.00cm,只是估读不同,属于误差;第二次实验蜡烛A到玻璃板的距离为10.02cm,蜡烛A的像到玻璃板的距离为10.02cm。综上所述,得到结论:像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等。
②由表2可知,蜡烛到平面镜的距离不同,但所成蜡烛的像大小与蜡烛的大小相等,由此可知,平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离无关。
③由探究过程④可知,在蜡烛所成像的位置放一张白纸,发现白纸上不能得到蜡烛的像,白纸相当于光屏,即在光屏只能承接实像,不能承接虚像,故平面镜所成的像是虚像。
(3)玻璃板有两个反射面,每个反射面相当于一个平面镜,都可以成像,选用薄玻璃板,两个像的距离近,测量误差小,实验效果好;反之选用厚玻璃板,两个像的距离较远,会出现两个不重合的像,从而影响实验效果。所以为了保证实验效果,做这个实验时应选择较薄的玻璃板实验。
12. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验器材:带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏,为完成实验还需要什么器材?_____
(2)选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是什么?_____
(3)如图所示,在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。蜡烛B与A的像完全重合说明了什么?_____
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上能否呈现蜡烛A的像?_____这个现象说明了什么?_____
【答案】(1)刻度尺 (2) 便于确定像的位置 (3)像与物的大小相等 (4)不能 平面镜所成的像是虚像
【解析】(1)本实验中刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离,所以还需要刻度尺。
(2)透明的玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板是透明的,在观察蜡烛A的像时,同时也可以观察到玻璃板另一侧的蜡烛B,从而便于确定像的位置。
(3)蜡烛A和B是完全相同的,所以当蜡烛B与A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(4)平面镜所成的像是虚像,所以不会出现在光屏上。
13. 在探究“平面镜成像特点”的实验中,所用器材有:两个相同的蜡烛、玻璃板、支架、白纸、刻度尺、火柴等。
(1)用两个相同蜡烛做实验,主要是为了比较像与物的____________关系,这里用到的是科学研究中的___________(选填“控制变量法”“转换法”或“等效替代法”);
(2)在水平桌面上铺一张白纸,可以在白纸上标记平面镜、物和___________的位置;
(3)把架在支架上的玻璃板放在白纸上,沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置、若玻璃板没有与白纸垂直,则所画的直线能否代表平面镜的位置?___________;
(4)如果要使像更清楚,可以在___________(选填“物”或“像”)一侧铺上黑纸。
【答案】(1)大小 等效替代法 (2)像 (3)见解析 (4)像
【解析】(1)等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。在竖立的玻璃板前点燃蜡烛,拿未点燃的另一支蜡烛竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至它与点燃的蜡烛的像完全重合,是为了比较像与物的大小关系,这里用到的是科学研究中的等效替代法。
(2)为研究像与物的位置关系,在水平桌面上铺一张白纸,可以在白纸上标记平面镜、物和像的位置。
(3)平面镜成像时像与物的连线与镜面垂直,如果玻璃板没有与白纸垂直,则所成的像会偏高或偏低,未点燃的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合,导致实验无法完成,则所画的直线不能代表平面镜的位置。
(4)在同样的实验环境下,可以在像一侧铺上黑纸,可使像更清楚,主要原因是:黑色物体吸光。
14. 如图是“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置。在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立在白纸上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,一支完全相同但不点燃的蜡烛B放在玻璃板后面移动,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合。移动点燃的蜡烛,多做几次实验。
(1)在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是______
(2)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛______ (选填“A”或“B”)这一侧观察。某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是______。
(3)实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会______(选填“远离”或“靠近”),像的大小______(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(4)若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是______。
【答案】 (1)便于比较像与物的大小 (2) A 平面镜未与桌面垂直 (3)远离 不变 (4). 在蜡烛B处放置光屏,观察光屏上是否能承接到像,确定像的虚实
【解析】(1)探究平面镜成像时像与物的关系中,在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛,这是为了比较像与物的大小。
(2)平面镜成虚像,在观察像的时候要在物体同侧,即A侧;当平面镜与桌面不垂直时,平面镜成的像与水平桌面不在同一水平面上,此时无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合。
(3)平面镜成像是等大、等距的,因此蜡烛A远离平面镜时,像也会远离平面镜,像的大小不变。
(4)实像可以用光屏承接,而虚像不能用光屏承接,若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是在蜡烛B处放置光屏,观察光屏上是否能承接到像,确定像的虚实。
实验次数
蜡烛到平面镜的距离/cm
蜡烛的像到平面镜的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
8
8
相等
2
10
10
相等
3
15
15
相等
次数
蜡烛A到玻璃板的距离/cm
蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
5.02
5.01
相等
2
10.02
1002
相等
3
15.01
15.00
相等
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