内容正文:
第三章 光 现 象
四、 平 面 镜
1. 如图所示,将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备两枚相同的棋
子A和B、刻度尺、铅笔等,可以探究棋子A在平面镜中成像的特点.
(1) 实验操作要解决两个问题:① 如何确定 的位置?② 如何比较 的大小关系?
(2) 为了研究像和物到平面镜距离的关系,应多次改变 ,重复实验,目的是 .
(3) 实验表明:像与物关于平面镜是 的.
像
像和物
物(棋子A)的位置
避免偶然性
对称
2. (2022·徐州)如图所示,船员通过船舱驾驶台上的窗户观察前方航道的情况.窗户玻
璃不是竖直的,而是向前倾斜的,请从光学角度分析这样设计的目的:
.
船内物体的像
落在玻璃的斜下方,不会影响船员的视线
3. ★(2022·宿迁)在图中根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜中所成的像A'B'.
如图所示
方法归纳
用对称法作出平面镜成的像
平面镜成像的特点是像、物关于平面镜对称.作图时,可根据像与物的对称关系作出物体AB的像A'B'.作图时:(1) 过A点作与镜面垂直的线(虚线),用刻度尺或圆规,确定与A点对称的A'点;(2) 用同样的方法,确定与B点对称的B'点;(3) 画出点A'、B'的连线(虚线),并画出指向B'的箭头,A'B'就是物体AB所成的像.
4. 如图甲所示,用器材自制一个“储币魔箱”,魔术师将一个只有一面开口的空箱面向
观众,将纸币从“储币魔箱”顶部的投币口投入,结果纸币竟不翼而飞.如图乙所示,制作“储币魔箱”时平面镜与箱底成 (30°/45°/60°)角放置,“储币魔箱”底部在平面镜中所成的像恰好在平面镜的 (侧面/背面/顶部),同样“储币魔箱”的侧面也有一半被平面镜遮挡,而未被遮挡的前一半所成的像恰好在观察口,使前面的观众误认为看见了整个“储币魔箱”.
45°
背面
[解析]从图甲观察口看到正前方是方格纸,整体看是一个空箱,从图乙中看出观察口正前方没有方格纸,有一个倾斜平面镜,此平面镜与箱底的夹角为45°.把纸币从空箱顶部的投币口投入,纸币落在平面镜背面.观众不能看见平面镜后面的纸币,是因为光沿直线传播,同样“储币魔箱”的侧面也各有一半被平面镜遮挡,而未被遮挡的前一半所成的像恰好在观察口使前面的观众误认为看见了整个“储币魔箱”.
5. (2022·无锡)如图所示,小红正在做“探究平面镜成像的特点”实验,棋子A、B完全
相同.关于该实验,下列说法中错误的是 ( )
A. 选用茶色玻璃板便于确定像的位置
B. 茶色玻璃板应竖直放置在方格纸上
C. 若B能与A的像完全重合,则说明像与物等大
D. 在B位置放上光屏能接收到A的像
D
6. (2021·温州)水平过道上方有一盏灯,如图所示,小明站在1号地砖上时,通过2号地
砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像.小明通过两块地砖所看到的像 ( )
A. 大小相同、位置不同
B. 大小相同、位置相同
C. 大小不同、位置相同
D. 大小不同、位置不同
B
[解析]将全部地砖看作一个平面镜,灯在这个平面镜中所成的像与灯关于平面镜对称,像的大小和位置跟观察者的位置无关.
7. (2022·连云港)一只小鸟在平静的湖面上飞过,下列描述正确的是 ( )
A. 小鸟在湖中所成的像是实像
B. 小鸟靠近湖面时,像远离湖面
C. 小鸟在湖中所成的像始终和小鸟一样大
D. 小鸟到湖面的距离大于像到湖面的距离
C
[解析]平静的湖面相当于平面镜,根据平面镜成像的特点可知,小鸟在湖中所成的像是虚像,A错;小鸟在湖中所成的像和小鸟到湖面的距离相等,当小鸟靠近湖面时,像也靠近湖面,B、D错;小鸟在湖中所成的像与小鸟大小相等,由于小鸟的大小不变,故湖中的像始终和小鸟一样大,C正确.
8. 小明同学在家中用两个平面镜和纸筒制作了一个简易潜望镜.如图所示,他把该潜望
镜放在窗户下观察窗外的物体,则观察到的物体的像是(实像是能在光屏上呈现的像,它是由实际光会聚而成的) ( )
A. 正立的虚像
B. 倒立的虚像
C. 正立的实像
D. 倒立的实像
A
[解析]潜望镜是由两个平面镜组成的,物体先后通过两个平面镜成
像,所成的是正立、等大的虚像,如图所示.
(第8题)
9. 如图所示,O'是O在平面镜中成的像,在图中画出平面镜的位置,并画出线段AB在该平
面镜中成的像.
如图所示
[解析]像和物关于镜面对称分布,将O点和它的像点连线,作它们连线的中垂线即为平面镜的位置.而AB的像也是和AB关于镜面对称分布的,同样像物连线被平面镜垂直平分,分别作出A、B的像点,连接起来就是AB的像.
10. (2022·济宁)在校园科技节活动中,小明观看了“隔着玻璃吹蜡烛”的
魔术.表演者介绍如图所示的道具后旋转平台,使玻璃板的一侧正对观
众,分两步完成表演:① 用两个打火机同时“点燃”两支蜡烛;② 在玻
璃板正对观众的一侧吹A蜡烛.观众看到两支蜡烛同时被“吹灭”.小明
利用道具,和同学们一起探究其中的奥秘.
(1) 用两个打火机同时点燃两支蜡烛,然后模仿表演者吹A蜡烛,结果只吹灭了A蜡
烛.和同学讨论后,他们一致认为:表演者在表演中只点燃了A蜡烛,B蜡烛并未被点
燃.随后,小明通过实验验证了他们的猜想,最终明白了其中的道理:B蜡烛并未被点
燃,观众看到的是A蜡烛的烛焰通过玻璃板所成的 .
(第10题)
虚像
(2) 小明经过进一步探究,发现了确保表演成功的两个关键点:
① 两支蜡烛的大小应该符合的要求是 .
② 玻璃板两侧的蜡烛,在放置的位置上应满足的条件是___________________________
.
大小相同
到玻璃板的距离相等,且连线
垂直于玻璃板
[解析](1) 魔术中的玻璃板相当于平面镜,观众看到的是A蜡烛的烛焰通过玻璃板所成的虚像.(2) ① 因为平面镜成像时,像和物体的大小相等,因此两支蜡烛的大小应相同,② 因为平面镜成像时,像和物体的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等,因此玻璃板两侧的蜡烛,在放置的位置上应满足的条件是到玻璃板的距离相等,且连线垂直于玻璃板.
11. 如图所示为某时刻小明家电子时钟显示的时间,若小明从背后的平面镜中看,时间
应该是 ;若从水平玻璃茶几的台板中看,时间应该是 .
21:51
15:12
(第11题)
[解析]平面镜成像时,像和物体关于镜面对称,从背后的镜子中看时,左右会反过来,如图甲所示,时间为21:51;当从水平玻璃茶几的台板中看,上下会颠倒,如图乙所示,时间为15:12.
12. (2021·苏州)提词器是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃
组成的,镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方.如图所示,当演讲者前
方呈现“爱我中华”四个字时,他直接看显示器会看到 ( )
D
[解析]由于平面镜所成的像与物体关于平面镜对称.当演讲者前方出现“爱我中华”四个字时,显示器上四个字的形状与之对称,上下颠倒,左右不相反,故A、B、C错误,
D正确.
13. 如图所示,平面镜MN竖直放置,镜前有一个发光物体S,此平面镜可绕垂直于纸面的
水平轴M自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN'的位置,释放镜的下
端,在平面镜从MN'下摆到MN位置过程中,物体S的像S' ( )
A. 的轨迹为线段
B. 的轨迹对轴M的张角为θ
C. 离轴M越来越近
D. 的轨迹为圆弧
D
[解析]根据平面镜成像的特点,分别作出平面镜在MN处S的像S'和平面镜在MN'处S的像S″,然后进行分析.由图可知,S'点绕M以SM长为半径转动,所以它的像的轨迹应该是圆弧,而不是线段,故A错误、D正确;由图可知,S'的轨迹对M轴的张角大于θ,S'离轴M的距离始终不变,故B、C错误.故选D.
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