内容正文:
微专题(六) 实验突破——平面镜成像
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平面镜成像特点
1. 跨学科实践·物理学与日常生活 如图所示,水平过道上方有一盏灯,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
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2. 核心素养·物理观念 如图所示,人站在竖直放置的平面镜前。下列说法中正确的是 ( )
A.人靠近平面镜时,他的像变大
B.人与平面镜的距离增大时,他与像的距离变小
C.平面镜垂直纸面向里移动,他的像的位置不变
D.平面镜的上端向人倾斜,他的像的位置不变
C
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实验探究平面镜成像的特点
3.【2023·长沙】在“探究平面镜成像的特点”实验中。
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(1)第一小组找到如图甲所示的两种器材,器材a是平面镜,器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具。为了确定像的位置,可选择器材______(写出器材的字母符号即可)。
(2)第二小组选取两支相同的蜡烛做实验,实验装置如图乙所示,同学们发现玻璃板后面的蜡烛总是能和玻璃板前面的那支蜡烛的像完全重合,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小____________。
(3)在探究像距和物距的关系时,小明在第一次实验中测出物距为12.50 cm,像距为12.50 cm。为了得到像距和物距关系的规律,你对他接下来的操作建议是________________________。
b
相等
改变物距,多做几组实验
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4.小军在做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)在玻璃板前放置一支蜡烛,为了观察像的位置,小军要在玻璃板的________(选填“前面”“后面”或“任何位置”)进行观察。
前面
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(2)当蜡烛远离玻璃板时,所成像的大小____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)当玻璃板放置的位置如图所示时,蜡烛的像可能是图中的______(选填“A”“B”或“C”)。
不变
C
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5. 核心素养·科学探究 在“探究平面镜成像的特点”实验中,小明选择的实验器材有薄玻璃板、两支相同的蜡烛、刻度尺、火柴、白纸等。
甲
乙
(1)实验器材选用薄玻璃板而非平面镜的原因是____________ __________。
便于确定像
的位置
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(2)实验时,小明将白纸对折,如图甲所示,铺在水平桌面上,沿折痕画线作为玻璃板底边所在的位置,在实验过程中应始终保持其与纸面________。
(3)小明将点燃的蜡烛置于玻璃板前,透过玻璃板观察到蜡烛的像,如图甲所示。然后将另一支未点燃的蜡烛放到像的位置,在白纸上记录此时两支蜡烛的位置。变换点燃蜡烛的位置,重复上述操作。将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接,并测量点到平面镜的距离,如图乙所示。由此得出结论:像与物体到平面镜的________相等。
垂直
距离
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(4)在完成步骤(3)后,小明发现像和蜡烛位置的连线垂直于玻璃板,结合(3)的结论,小明认为自己已经发现了平面镜成像的特点:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。你认为小明对这一规律的总结过程是否科学合理?__________(选填“合理”或“不合理”),原因是____________________________________。
不合理
实验次数太少,实验结论可能具有偶然性
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实验突破——凸透镜成像
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凸透镜成像规律
1.【2023·阜新】如图所示,凸透镜的焦距是________ cm。把一个物体放到距离该凸透镜25 cm处时,在凸透镜另一侧的光屏上成倒立、________的实像,此成像原理与__________的工作原理相同。
10.0
缩小
照相机
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2.在做“探究凸透镜成像的规律”实验时,实验室应保持较_____ (选填“亮”或“暗”)的环境。为了判断光屏上的像是否最清晰,需要______________移动光屏,观察像是否变模糊。如图所示,光屏上成清晰的像,则像的大小比烛焰______。
暗
左右小范围
大
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3.在“探究凸透镜成像的规律”实验中,小明将点燃的蜡烛放在凸透镜前某一位置,在凸透镜后20cm的光屏上出现一个清晰的倒立、等大的像。若将蜡烛移动到凸透镜前25cm处,则 ( )
A.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立、缩小的实像
B.将光屏靠近凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立、放大的实像
C.将光屏远离凸透镜一段距离,光屏上会出现倒立、放大的实像
D.无论怎样移动光屏,在光屏上都找不到像
A
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实验探究凸透镜成像的规律
4.在“探究凸透镜成像的规律”实验时,凸透镜的焦距为10 cm。
(1)将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心大致在____________。
同一高度
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(2)蜡烛、凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示,观察到光屏上有烛焰清晰的像(像未画出),该像是________(选填“正立”或“倒立”)、________(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。生活中的__________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是利用这个原理制成的。
(3)实验过程中由于蜡烛燃烧变短,烛焰在光屏上的像将向______移动。为了使烛焰的像再次成在光屏中央,应将凸透镜向______移动。(均选填“上”或“下”)
倒立
放大
投影仪
上
下
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5.【2023·安徽】某小组探究平面镜和凸透镜成像的特点,将光源和光屏分别竖直放置在水平光具座上的A、C位置,B是AC的中点,如图1所示。在AB之间朝向A观察,看到的光源形状如图2中的甲所示。
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(1)在B处竖直放置一块平面镜,镜面朝向光源,小丽在AB之间观察平面镜中的像,小明在BC之间观察光屏。此后,小亮将平面镜更换为一个凸透镜,恰能在光屏上成等大的像,他在BC之间观察光屏上的像。上述实验过程中,小丽、小明和小亮观察到的分别是图2中的______(选填“①”“②”“③”或“④”)。
①甲、丙、戊 ②乙、丙、丁
③乙、乙、丁 ④乙、乙、戊
(2)小亮继续实验,要在光屏上得到一个缩小的像,可保持光源位置不变,将凸透镜向______(选填“A”或“C”)移动,并调节光屏的位置直到呈现清晰的像。
②
C
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6.如图所示,小雨在做“探究凸透镜成像的规律”实验。
甲
乙
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(1)为了探究蜡烛的烛焰能否在光屏上成实像,应该把凸透镜放在如图甲所示的______(选填“A”“B”或“C”)处。为了使像成在光屏中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心在 ____________。
(2)下表是小雨设计的实验表格,请你在表格中横线处补全缺少的项目:
物距
u/cm 像的性质 像距
υ/cm
虚实 大小 __________
30 实 缩小 15
20 实 等大 20
15 实 放大 30
B
同一高度
正倒
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小雨用焦距为10 cm的凸透镜做实验,蜡烛放到较远处,调整光屏到凸透镜的距离,直到烛焰在光屏上成清晰的实像,观察像的性质,同时测出此时的物距和像距。把蜡烛向凸透镜移近一些,重复以上操作。
(3)通过分析表中数据,可以得出规律:凸透镜成实像时,物距变小,像距________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)小雨换用如图乙所示的焦距不同的A、B两个凸透镜中的一个再进行实验,当物距为15 cm时,移动光屏,在光屏上得到清晰的像,测出像距为7.5 cm。结合上表中的实验数据,可以判断出小雨这次实验用的是______(选填“A”或“B”)凸透镜。
变大
A
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$$