2.3.2 平面镜成像的应用-【拓展与培优】2024-2025学年八年级上册物理（苏科版2024）

物理 八年级上册 40 3.2 平面镜成像的应用 1. 水平过道上方有一盏灯(如图),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.则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 2. 为了避免驾驶员在汽车行驶时低头看仪表造成事故,人们发明了如图甲所示的汽车平 视显示系统(HUD).如图乙所示是 HUD工作原理图,将水平显示器上的行车数据通过前挡 风玻璃呈现在正前方,驾驶员透过挡风玻璃(看作平面镜)往前方观看的时候,能够将车外的景 象与竖直呈现的行车数据融合在一起,下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 A. 行车数据在挡风玻璃上所成的像是实像 B. 像和物体关于挡风玻璃不对称 C. 汽车前灯的反光装置相当于凸面镜 D. 某 HUD显示器水平放置在汽车中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像(图 乙),则挡风玻璃与水平面夹角为45° 3. 如图所示的是航天员叶光富和翟志刚完成出舱任务时所穿的宇航服,上面有两个特别 的设计———手腕上的小镜子和胸前反印的汉字,这是为了穿着厚厚宇航服的航天员,可以利用 手腕上的小镜子看到正常的汉字,准确操作.以下说法正确的是 ( ) A. 当平面镜靠近汉字时,汉字通过镜子成的像会变大 B. 图中镜面看起来比宇航服暗,是因为光在镜子表面发生了漫反射 C. 宇航服胸前的字与它的像关于平面镜对称 D. 汉字通过平面镜所成的是实像 物理 八年级上册 41 4. 若图中猫的头部位置保持不变,把镜子沿 MN 截成两半,并分别前后移一段距离(一 半向前,一半向后移动),则猫的头部通过前、后两半面镜子 ( ) A. 都不能成像 B. 各成半个像,合起来成一个完整的像 C. 都成完整的像,且两个像在同一位置 D. 都成完整的像,且两个像在不同位置 第4题图 第5题图 5. 人站在哈哈镜前,会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变 形,令人发笑.现有一个如图甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜,竖直置于水平地面 上.当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图乙所示),他看到的像的情况是 ( ) A. 上半身的像被拉长 B. 下半身的像被拉长 C. 全身的像都被拉长 D. 全身的像都被压短 6. 人站在窗前照镜子,他想要更清楚地看清自己的像,应该 ( ) A. 让自己的脸正对窗口 B. 让镜面正对窗口 C. 让镜面尽量靠近自己的脸 D. 换用大些的平面镜 7. 如图所示,汽车两侧的后视镜是 (填“平面镜”“凸面镜”或“凹面镜”),后视镜 中越野车的像是光的 形成的. 8. 汽车经过盘山公路的急弯处时,可通过路边的凸面镜来观察另一方来车情况.在如图 所示的弯道上,最适合安装凸面镜的一处位置是 处(填图中字母). 第7题图 第8题图 第9题图 9. 中华民族成就了诸多发明创造,为人类文明做出了巨大贡献.如图所示,“阳燧”是我国 光学史上的一项重要发明,其作用相当于凹面镜,可以用来点火,俗称古代“打火机”.由此可知 “阳燧”对光有 (填“发散”或“会聚”)作用.请你列举出生活中应用凹面镜的一个例 子 . 10. 如图所示,S'为点光源S 在平面镜中所成的像,点光源S 为图中平面镜左侧三点中的 某一点,请利用平面镜成像特点作图确定点光源的位置并标出S. 物理 八年级上册 42 11. 如图所示,牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图乙中画出能反映此过程的光 路图. 甲 乙 12. 如图所示,在表演“浇不灭的蜡烛”的魔术时,把玻璃板竖立在水平桌面上,玻璃板前 竖放一根蜡烛,玻璃板后有一玻璃杯,点燃蜡烛,透过玻璃板看到“蜡烛在杯中燃烧”,向杯中逐 渐加水,透过玻璃板,会看到“杯中燃烧的蜡烛没有被水浇灭”. (1)该魔术主要利用了 (填“平面镜”或“凸透镜”)成像的原理. 在较 (填“明”或“暗”)的环境中表演,现象更明显. (2)杯中的“蜡烛”是实际蜡烛形成的 (填“正”或“倒”)立的 (填“虚”或“实”)像,与实际蜡烛大小 (填“相等”或“不相 等”). 13. 小李从竖直放置的平面镜里看到对面竖直墙上挂的电子钟的示数如图,这时的实际 时间是 ( ) A. 10:21 B. 10:51 C. 15:01 D. 21:10 14. 如图所示,有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口,缺口下面有一面镜子,它的作 用是 ( ) A. 读数时使眼睛处于正确位置 B. 增加刻度盘的亮度 C. 检验仪表是否水平 D. 便于观察仪表的内部结构 三、 平面镜 3.1 平面镜成像的特点 1. C 点拨:蜡烛A 在玻璃板中所成的像是光 的镜面反射形成的虚像,故A、B错误;蜡烛B 在桌 面上的影子是光沿直线传播形成的,故C正确;为 了使烛焰的像更清晰,应选 择 较 暗 的 环 境 进 行 实 验,故D错误. 2. D 点拨:水面相当于平面镜,天上的月亮和 水中的月亮到水面的距离相等. 3. C 点拨:平面镜成像是由于光的反射形成 的,在镜面的后面放置任何物体,都不会影响镜面 对光线的反射,像的亮度、位置都不会受到影响. 4. B 点拨:物体在平面镜中成虚像,像与物大 小相等,像与物关于镜面对称,图乙“E”的像开口向右, 则在平面镜中看到的字母“E”方向相反,即开口向左. 5. B 点拨:电铃反射的光入射到A 处和B 处, 经过平面镜反射到b和c两处,为了总能看到电铃通 过仪容镜所成的像O',小强同学所在的区间是bc. 6. 反射 大 点拨:铜镜中的像属于平面镜成 像,是通过光的反射形成的虚像;当人远离铜镜时, 人与铜镜之间的距离变大,由 平 面 镜 成 像 特 点 可 知,像与铜镜之间的距离变大,则镜中的像与人之 间的距离将会变大. 7. 虚 4 点拨:一个白鹭正平行于水面飞行, 看到白鹭的倒影是由于光的反射形成的虚像;白鹭 到水面的距离等于像到水面的距离,都为2 m,则像 到白鹭的距离为2 m+2 m=4 m. 8. 虚 16 顺 点拨:由平面镜成像特点知, 平面镜所成的像是虚像;小明垂直镜面移动8 cm, 由于像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,则 小明镜中的像也垂直镜面移动8 cm,他与像的距离 变化量为8 cm+8 cm=16 cm;让平面镜绕轴沿顺 时针方向转动,来自脚的光被平面镜反射后能进入 人眼,他站着就能看到镜中脚的像. 9. 如图所示 点拨:因 像和物体关于平面镜对称,则 平面镜在A 与A'连线的垂直 平分线上;连接A'P 交平面 镜于点O,AO 为入射光线,OP 为反射光线. 10. (1)垂直 (2)A (3)前后 (4)虚 点拨:(1)研究平面镜成像特点的实验中,玻璃板应 与纸面垂直,否则玻璃板后面的蜡烛无法与虚像重 合.(2)为使像清晰,将两支相同的蜡烛A 和B 分别 竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛A,并移动蜡烛B,直 至与蜡烛A 的像重合.(3)奶奶认为人在镜中的像 大小与人平面镜的距离有关,故小明应多次改变蜡 烛A 的位置,需确保前后位置不同.(4)虚像不能成 在光屏上,透过玻璃板看到光屏上有像,不透过玻 璃板直接看光屏,光屏上就没有像. 11. B 点拨:如图所示,由题 知,小球沿BA 水平运动,小球的像 沿CA 竖直运动,由于平面像成像 时像、物关于平面镜对称,则图中夹 角α= 1 2×90°=45°. 12. (1)虚像 (2)①大小相同 ②到玻璃板的 距离相等,且连线垂直于玻璃板 点拨:(1)魔术中 的玻璃板相当于平面镜,观众同时看到的是A 蜡烛 烛焰通过玻璃板所成的虚像;(2)①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. 3.2 平面镜成像的应用 1. B 点拨:由平面镜成像的特点可知,平面镜 所成像的大小只与物体的大小有关,像的位置只与 物体到平面镜的距离有关,由于地砖2、3处于同一 水平面,灯的大小和灯到地砖的距离均不变,因此 在2号地砖和3号地砖上看到的灯的像的大小和位 置均相同. 2. D 点拨:挡风玻璃相当于平面镜,挡风玻璃 上所成的像是虚像,像和物关于镜面对称,故 A,B 错误;显示器水平放置在汽车中控台上,像垂直于 水平面,则挡风玻璃与水平面夹角为45°,故 D正 确;汽车前灯的反光装置(反光罩)相当于凹面镜, 故C错误. 3. C 点拨:平面镜成像时,物像大小相等,当 平面镜靠近汉字时,汉字通 过 镜 子 成 的 像 大 小 不 变,故A错误;图中镜面看起来比宇航服暗,是因为 光在宇航服表面发生了镜面反射,故B错误;平面 镜成像时,物、像关于平面镜对称,故C正确;汉字 通过平面镜所成的是虚像,故D错误. 4. D 点拨:从物体各部分来的光能在平面镜 发生反射,物体就能在平面镜中成完整的像;又平 面镜成像时像物关于平面 镜 对 称,则 镜 面 一 半 向 前,一半向后移动,猫在两个镜子中都成完整的像, 两个像在不相同的位置. 5. B 点拨:哈哈镜中凸起的部分相当于凸面 镜,成缩小的像;哈哈镜中凹下去的部分相当于凹 面镜,人在凹面镜的一倍焦距内成正立放大的虚像. 6. A 点拨:人在镜中像是由入射到镜面的光 发生镜面反射而形成的,物体越明亮,入射光线越 强,则像就越明亮.可见,要想清楚地看清自己的面 容,自己应面对窗口,镜子的反射面应朝本人. 7. 凸面镜 反射 点拨:汽车的后视镜是凸面 镜,能扩大司机的视野;后视镜中的像是光的反射 形成的. 8. C 点拨:在图示弯道上,通过凸面镜来观 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·8· 察另一方来车情况,要让两个方向来车可以相互看 到,由于光路是可逆的,故最适合安装凸面镜的位 置是C 处. 9. 会聚 太阳灶 点拨:“阳燧”的作用相当于 凹面镜,凹面镜对光线有会聚作用;生活中,太阳灶 利用了凹面镜的会聚作用. 10. 如图所示 点拨:由平面镜成像的特点可 知,物与像关于平面镜对称,画出S'关于平面镜的 对称点,可得光源S 的位置. 第10题图 第11题图 11. 如图所示 点拨:先作出牙齿A 关于平面 镜的对称点A',即像的位置,连接像A'和眼睛B 与 平面镜交于O 点,即为入射点,则AO 为入射光线, OB 为反射光线. 12. (1)平面镜 暗 (2)正 虚 相等 点拨:(1)玻璃板相当于平面镜,该魔术利用的是平 面镜成像的原理;蜡烛点燃时比较亮,在较暗的环 境中,烛焰和环境的对比度大,烛焰的像会更清晰; (2)蜡烛通过玻璃板成正立等大的虚像. 13. A 点拨:由于是从竖直放置 的镜中看竖直放置的钟面,则像物关 于竖直轴对称,如图所示,可见此时刻 是10:21. 14. A 点拨:当眼睛垂直于指针处看时,像和 指针重合,此时读数准确.当眼睛倾斜着看时,会看 到指针的像,读数不准;可见只要看到指针的像,就 表示观察位置不对. 四、 光的反射 4.1 光的反射定律 1. C 点拨:反射光线OB 和入射光线AO 分 居法线两侧,反射光线OB 的位置在ON 的右侧,故 A错误;仅增大图中α 的角度,入射角减小,则反射 角减小,反射光线OB 将靠近ON,故B错误;仅将 纸板取走,反射光线OB 仍然存在,只是不能显示在 纸板上,故D错误. 2. C 点拨:如图所示,反射 光线竖直射入井内,过入射点O 竖直向下作出反射光线OB;再作 ∠AOB 的 角 平 分 线 得 法 线 (ON).由图知,反射光线和入射 光线的夹 角∠AOB=40°+90°=130°,则 入 射 角 ∠AON= 1 2 ∠AOB = 1 2 ×130°=65° ,反 射 角 ∠BON=65°. 3. D 点拨:将平面镜竖直向上移动一段距离, 则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线 也向右移动,光斑会向上移动,不能照中目标,故A 错误;将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不 变,则反射光线也不变,不能照中目标,故B错误;平 面镜绕入射点顺时针转动,入射角变小,则反射角也 变小,反射光线向上移动,不能照中目标,故C错误; 平面镜绕入射点逆时针转动,入射角变大,则反射角 也变大,反射光线向下移动,能照中目标,故D正确. 4. 同一平面内 40° OE 点拨:使一束光紧 贴纸板A 射向镜面上的O 点,只有当纸板B 翻折 至图中位置时,才能观察到纸板 B 上呈现反射光 线,这说明反射光线、入射光线和法线在同一平面 内;此时角度α 为40°,即入射角为40°,则反射角β 也为40°;将一束光沿FO 方向入射,由于反射时光 路可逆,则反射光将沿OE 方向射出. 5. 20° 40° 点拨:由题知,太阳光以与水平方 向成70°角射向平面镜,反射光线与水平方向成30° 角,此时的反射光线与入射光线之间的夹角为70° -30°=40°,由于反射角等于入射角,则入射角、反 射角均为20°;反射光线与平面镜之间的夹角为90° -20°=70°,则平面镜与水平方向的夹角度数是70° -30°=40°. 6. 如图所示 点拨:先过O 点作出垂直于镜面 的法线,再根据反射角等于入射角作出反射光线. 第6题图 第7题图 7. 如图所示 点拨:先作出∠ACB 的角平分 线,得到法线,再根据法线与平面镜垂直的关系确 定平面镜的位置;∠ACB=180°-50°-70°=60°, 则∠ACD= 1 2∠ABC= 1 2×60°=30° ,则镜面与竖 直面的夹角为90°-30°-50°=10°. 8. (1)= (2)多次实验,得到普遍规律 (3)可逆 (4)不能 同一平面内 点拨:(1)图甲 中E,F 在同一平面内,让入射光AO 射向镜面,量 角器上显示入射角和反射角的大小,可得出∠r= ∠i;(2)实验的目的是探究规律,改变入射光的方 向,再测几组入射角和反射角,可避免偶然性,得出 普遍规律;(3)让光线逆着OB 的方向射向镜面,此 时的入射角为原来的反射 角,根 据 光 的 反 射 定 律 知,反射角等于入射角,则此时的反射角为原来的 入射角,因此会发现光线沿原路OA 返回,也就是说 在反射现象中,光路是可逆的;(4)以法线ON 为轴 线,把纸板F 向后缓慢旋转,这时不能看到反射光 线OB,因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面 内,这说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内. 9. A 点拨:中午太阳光以垂直于地面的方向 照射到此车的后窗玻璃上,其反射光以与地面平行 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·9·