内容正文:
4.3� �平面镜成像
基础训练
知识点一 探究平面镜成像特点
1.如图甲是小明利用棋子做“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是便于 。
(2)小明用两只完全相同的棋子进行实验,是为了比较像与物的 关系。
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,为了使像变亮,便于观察_________。
A.在较明亮环境中进行,并用手电筒对着棋子A照射
B.在较黑暗环境中进行,并用手电筒对着棋子A照射
C.在较明亮环境中进行,并用手电筒对着棋子A的像照射
D.在较黑暗环境中进行,并用手电筒对着棋子A的像照射
(4)为了验证平面镜所成的是虚像,他拿走棋子B,用白纸代替棋子B (①/②/③)的方式观察白纸,根据实验现象说明平面镜成的像是 ;
(5)平面镜成像有很多应用,如图丙的提词器,它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,当演讲者前方呈现数字“”时,他直接看显示器会看到_________。
A. B. C. D.
2.永远不要相信服装店里的镜子,为何服装店的镜子和家里的大不相同?原来服装店的镜子一般都是特殊定制的,能给胖人“减肥”矮个子“长高”。有了这面会撒谎的试衣镜,你想不爱自己都难。那么我们家里的平面镜成像有什么特点呢?如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的实验,垂直桌面的透明玻璃板下方放一张白纸,再准备两支完全相同的蜡烛,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面。
实验序号
1
2
3
4
物距
4.2
5.0
6.8
10.0
像距
3.7
4.5
6.3
9.5
(1)为了便于比较像和物的大小关系,玲玲应取来两支 的蜡烛,在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B放到A像的位置,发现它们完全重合,说明 ;
(2)解决问题后,实验中,玲玲同学发现在玻璃板的后面总是有两个相距很近的像(如图乙),产生此现象的原因是 ;
(3)她继续实验,按照图乙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应的数据(如上表)。根据表中数据分析得出:像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是 (选填“物距”或“像距”)测量不正确。根据表中数据推算出玻璃板的厚度为 mm;
(4)玲玲根据平面镜成像特点可以确定,服装店能给胖人“减肥”、矮个子“长高”的镜子 (选填“是”或“不是”)平面镜。
知识点二 平面镜成像特点的应用
3.南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
4.物体AB直立于平面镜前,镜子足够大,甲图中,现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD;乙图中,平面镜后面插入一块不透光的木板MN。木板CD和MN的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.都能成AB完整的像
B.都不能成AB完整的像
C.甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
D.甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
5.某人从平面镜里看到台钟的钟面如图所示,这表明当时的准确时间是( )
A.6点55分 B.10点40分
C.5点05分 D.5点20分
6.因受场地限制,医生用如图的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:王红距离“E”型视力表的像有 m远,如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她距离“E”型视力表的像是 m远。
7.如图所示,一平面镜竖直放置,镜前A点到平面镜的距离为3m,一物点S以A点为圆心、0.4m为半径沿逆时针做圆周运动,则物点S的像沿时针旋转;在运动过程中像、物之间的最小距离为 m。身高1.7m的小杰站立在该平面镜前面,如果他看到自己的全身像高为 m。
知识点三 平面镜的应用
8.如图所示,是小明同学自制的潜望镜。用该潜望镜观察如图甲所示的字母F时,观察到的像是( )
A. B.
C. D.
知识点四 平面镜成像作图
9.如图所示,请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜中所成的像。(保留作图痕迹)
10.如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
11.如图所示,从光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后过A点,请作出这条入射光线并完成光路图。
12.A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试确定发光点的位置。
能力提升
13.如图所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时,从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。
14.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置为( )
A.bc B.bd C.cd D.ce
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4.3� �平面镜成像
基础训练
知识点一 探究平面镜成像特点
1.如图甲是小明利用棋子做“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是便于 。
(2)小明用两只完全相同的棋子进行实验,是为了比较像与物的 关系。
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,为了使像变亮,便于观察_________。
A.在较明亮环境中进行,并用手电筒对着棋子A照射
B.在较黑暗环境中进行,并用手电筒对着棋子A照射
C.在较明亮环境中进行,并用手电筒对着棋子A的像照射
D.在较黑暗环境中进行,并用手电筒对着棋子A的像照射
(4)为了验证平面镜所成的是虚像,他拿走棋子B,用白纸代替棋子B (①/②/③)的方式观察白纸,根据实验现象说明平面镜成的像是 ;
(5)平面镜成像有很多应用,如图丙的提词器,它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,当演讲者前方呈现数字“”时,他直接看显示器会看到_________。
A. B. C. D.
【答案】(1)确定像的位置
(2)大小
(3)B
(4) ② 虚像
(5)B
【详解】(1)玻璃板有透光性,既能成像也能确定像的位置,用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)当B与A的像重合时,可知像与物大小相等,故小明用两只完全相同的棋子进行实验,是为了比较像与物的大小关系。
(3)物体成像时,物体越亮,物体射出的光线越强,成像越清晰,所以实验时,应该在较暗环境中进行,并用光源把棋子A照亮,棋子的像会更清晰.
故选B。
(4)[1][2]虚像不能成在光屏,实像可成在光屏上,为了验证平面镜所成的是虚像,他拿走棋子B,用白纸代替棋子B,按照图乙中②的方式观察白纸,根据实验现象说明平面镜成的像是虚像。
(5)
演讲者前方呈现图案时,这是显示器通过平面镜所成的像,由于像与物体关于镜面是对称的,所以他直接看显示器会看到。
故选B。
2.永远不要相信服装店里的镜子,为何服装店的镜子和家里的大不相同?原来服装店的镜子一般都是特殊定制的,能给胖人“减肥”矮个子“长高”。有了这面会撒谎的试衣镜,你想不爱自己都难。那么我们家里的平面镜成像有什么特点呢?如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的实验,垂直桌面的透明玻璃板下方放一张白纸,再准备两支完全相同的蜡烛,将点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面,然后将蜡烛B放置在玻璃板后面。
实验序号
1
2
3
4
物距
4.2
5.0
6.8
10.0
像距
3.7
4.5
6.3
9.5
(1)为了便于比较像和物的大小关系,玲玲应取来两支 的蜡烛,在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B放到A像的位置,发现它们完全重合,说明 ;
(2)解决问题后,实验中,玲玲同学发现在玻璃板的后面总是有两个相距很近的像(如图乙),产生此现象的原因是 ;
(3)她继续实验,按照图乙中的测量方法,多次改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了对应的数据(如上表)。根据表中数据分析得出:像距小于物距。这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是 (选填“物距”或“像距”)测量不正确。根据表中数据推算出玻璃板的厚度为 mm;
(4)玲玲根据平面镜成像特点可以确定,服装店能给胖人“减肥”、矮个子“长高”的镜子 (选填“是”或“不是”)平面镜。
【答案】(1) 相同 像与物大小相等
(2)玻璃板太厚
(3) 像距 5
(4)不是
【详解】(1)[1]实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,是为了比较物与像的大小的关系。
[2]因为像与物大小相等,所以玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B放到A像的位置,发现它们完全重合。
(2)由于像是由光的反射形成的,而玻璃板太厚,玻璃板的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板玲玲同学看到了同一个蜡烛的两个像。
(3)[1]根据物体在平面镜中成像,物像到平面镜的距离相等,通过测量,可以得到A和B到平面镜面的距离是相等的,而玲玲测量的像距是A'到Q的距离,因此这个结论与平面镜成像特点不相符,主要是选择了蜡烛A所成的像到反射面的距离不正确,即像距不正确。
[2]根据上面数据推算玻璃板的厚度为
(4)由于平面镜所成的像与物体大小相等,所以能给胖人“减肥”、矮个子“长高”的镜子不是平面镜。
知识点二 平面镜成像特点的应用
3.南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像是( )
A.实像,像的大小不变 B.实像,像的大小变大
C.虚像,像的大小不变 D.虚像,像的大小变大
【答案】C
【详解】“和平桥”在水中所成的像属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,平面镜所成的像和物体大小相等,南通濠河水位缓慢上涨时,河面上方的“和平桥”在水中所成的像的大小不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.物体AB直立于平面镜前,镜子足够大,甲图中,现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD;乙图中,平面镜后面插入一块不透光的木板MN。木板CD和MN的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A.都能成AB完整的像
B.都不能成AB完整的像
C.甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
D.甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
【答案】A
【详解】图甲中,先根据“物像关于平面镜对称”画出A、B点在平面镜中成的像A′、B′;从A点反射的光线沿CD的最下边缘射到平面镜上,根据反射角等于入射角画出反射光线,则AB能在平面镜内成完整的虚像A'B',平面镜成的是虚像,像是反射光线的反向延长线会聚形成的,所以乙图中镜子背面放什么物体都不会影响成像,物体AB能在平面镜中成完整的像。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.某人从平面镜里看到台钟的钟面如图所示,这表明当时的准确时间是( )
A.6点55分 B.10点40分
C.5点05分 D.5点20分
【答案】C
【详解】由题意可知,从平面镜里看到台钟显示的时间是6点55分,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是左右颠倒,且关于镜面对称,所以实际时间是5点05分。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.因受场地限制,医生用如图的方法为王红同学检查视力,“E”型视力表与平面镜相距2.5m,王红观看的是平面镜中“E”型视力表的像。则:王红距离“E”型视力表的像有 m远,如果王红站起来以0.5m/s的速度朝平面镜的方向走了3秒后,她距离“E”型视力表的像是 m远。
【答案】 4.6 3.1
【详解】[1]已知“E”型视力表与平面镜相距2.5m,由图可知王红到平面镜的距离为
2.5m-0.4m=2.1m
由平面镜成像特点知,物距和像距相等,王红距离视力表的像的距离为
s=2.1m+2.5m=4.6m
[2]由得,王红向平面镜移动的距离为
s'=vt=0.5m/s×3s=1.5m
则此时王红距离“E”型视力表像的距离为
s''=s-s'=4.6m-1.5m=3.1m
7.如图所示,一平面镜竖直放置,镜前A点到平面镜的距离为3m,一物点S以A点为圆心、0.4m为半径沿逆时针做圆周运动,则物点S的像沿时针旋转;在运动过程中像、物之间的最小距离为 m。身高1.7m的小杰站立在该平面镜前面,如果他看到自己的全身像高为 m。
【答案】 5.2 1.7
【详解】[1]平面镜竖直放置,镜前A点到平面镜的距离为3m,一物点S以A点为圆心、0.4m为半径沿逆时针做圆周运动,根据平面镜成像时,像距等于物距,物像对称,像的旋转方向为顺时针。A点到平面镜距离为3m,0.4m长为半径,S点距离平面镜最近为
L=3m-0.4m=2.6m
像与物到平面镜的距离相等,因此像、物间的最小距离为5.2m。
[2]根据平面镜成像的特点,像与物的大小相等,因此身高1.7m的小杰站立在该平面镜前面,他看到自己的全身像高为1.7m。
知识点三 平面镜的应用
8.如图所示,是小明同学自制的潜望镜。用该潜望镜观察如图甲所示的字母F时,观察到的像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】潜望镜中使用的是两块互相平行放置的平面镜。第一个平面镜成正立、等大、左右颠倒的像,第二个平 面镜成正立、等大、左右再次颠倒的像,第二次形成的像跟原物完全一样,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
知识点四 平面镜成像作图
9.如图所示,请根据平面镜成像特点作出物体AB在平面镜中所成的像。(保留作图痕迹)
【答案】
【详解】先作出端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′,如图所示:
10.如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。
【答案】
【详解】根据平面镜成像特点知道,像与物关于镜面对称,像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分,故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置,如图所示:
11.如图所示,从光源S发出的一条光线射向平面镜,经平面镜反射后过A点,请作出这条入射光线并完成光路图。
【答案】
【详解】过镜面作出点S的对称点S′,即为点光源S在平面镜中的像,连接S'A与镜面交于O点,即为入射点(反射点),连接SO就得到入射光线,OA为反射光线,如下图所示
12.A、B为某一发光点S发出的光线经平面镜MN反射后的两条反射光线,如图所示,试确定发光点的位置。
【答案】
【详解】根据反射光线反向延长线过像点,作出两条反射光线CA、DB反向延长线的交点,即发光点的像点,再根据平面镜成像的特点作出发光点的位置,并连接SC、SD画出入射光线,具体如图所示:
能力提升
13.如图所示,水平地面上有一障碍物ABCD,较大的平面镜MN在某一高度上水平放置。试用作图法求出眼睛位于S点时,从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。
【答案】
【详解】根据光的可逆性,将S点看成是一个发光点。作S点在平面镜的像S′,连接SA并延长交MN于F,连接S′F并延长交地面于H;连接S′B交MN于E,延长S′B交地面于G,连接SE,标上箭头,光的传播方向如图所示;入射光线为HF、GE,反射光线为FS、ES;图中GH区域就是眼睛位于S点时,从平面镜中所看到的障碍物后方的地面范围。如图所示:
14.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置为( )
A.bc B.bd C.cd D.ce
【答案】B
【详解】如图所示,甲、乙两人在平面镜里成的像的位置,分别过乙的像的头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛,过甲的像的头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛(这两条直线就可以确定出所需最小平面镜的位置),由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小平面镜的位置应为bd。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
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