内容正文:
苏 科 版 物 理 八 年 级 上 册
第二章《光现象》
2.3平面镜
夯实基础
知识点一 探究平面镜成像特点的实验
1.平面镜:表面平整光滑且能够成像的物体叫做平面镜。
2.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫作虚像。
3.探究平面镜成像特点的实验
【实验目的】探究平面镜成像的特点
【实验器材】白纸、茶色的薄玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、刻度尺
【实验步骤】
(1)在桌面上铺一张大纸,在纸上竖立一块玻璃板,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。
(2)把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,从蜡烛A一侧可以看到它在玻璃板后面的像。
(3)再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与跟蜡烛A的像完全重合。这个位置就是蜡烛A的像的位置。
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上竖直放一白纸(光屏)。从侧面直接观察白纸(光屏),白纸(光屏)上不能接收到蜡烛A的烛焰的像。
(5)撤去白纸、玻璃板,熄灭蜡烛,在纸上沿蜡烛底部边缘记下两个蜡烛的位置。
(6)重新点燃蜡烛,放回玻璃板,移动蜡烛的位置,重做实验,并在纸上标记出每次的位置,画出物像对应点的连线,量出每组蜡烛位置到平面镜的距离(数据仅供参考)。
【实验表格】(数据仅供参考)
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较
像的性质
第一次
6.50
6.50
等大
正立的虚像
第二次
3.20
3.20
等大
正立的虚像
第三次
8.30
8.30
等大
正立的虚像
【实验分析】
(1)蜡烛B和蜡烛A的像可以完全重合,说明像是正立的,且像与物大小相等。
(2)在白纸上看不到蜡烛A的像,说明蜡烛A的像是虚像。
(3)每一组实验蜡烛A和蜡烛B到平面镜的距离相等,说明像与物到平面镜的距离相等。
(4)每一组实验两个蜡烛的连线都和玻璃板垂直。
【实验结论】
(1)平面镜中的像是正立的虚像;
(2)像和物体的大小相等;
(3)像和物到平面镜的距离相等;
(4)像与物的连线和平面镜垂直(像与物关于平面镜对称)。
【实验方法】
等效替代法:
(1)用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,比较像与物的大小关系。
(2)用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像,比较像与物到平面镜的距离。
【注意事项】
(1)实验应在较暗的环境下进行,减小其他光线对实验的影响。
(2)使用玻璃板代替平面镜的原因:因为玻璃板既能反光又能透光,便于确定像的位置。
(3)使用薄玻璃板的原因:防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像,出现重影。
(4)使用茶色玻璃板的原因:明亮的像的火焰更明显,使成像更清晰。
(5)刻度尺的作用:测量物与像到平面镜的距离。
(6)两根蜡烛大小必须完全相同的原因:①便于确定像的位置②比较物与像的大小关系。
(7)重做几次实验的目的:实结论具有普遍性。
(8)玻璃板没有与桌面垂直放置导致的结果:①找不到像;②像无法和蜡烛重合。
趁热打铁:
例1.在“探究平面镜成像特点”的实验,如图所示,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两只外形相同的蜡烛A和B。
(1)为了便于观察,该实验最好在 (填“较暗”或“较亮”)的环境中进行;
(2)用两支相同的蜡烛A和B做实验,是为了比较像与物的 关系。刻度尺的作用是便于比较像与物到玻璃板的 关系;
(3)实验时,先将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B确定像的位置时 (选填“A”或“B”)这一侧观察;
(4)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其所在位置放一白纸(光屏),则白纸(光屏) (填:“能”或者“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,所以平面镜所成的像是 (填“实”或“虚”)像;
(5)为了进行多次实验,应采取的操作是 ;(填“①”或“②”)
①保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置
②保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述相同的操作
(6)实验中,观察到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像,假设玻璃板的厚度是2mm,玻璃板前后表面形成的像的距离为 mm。
例2.在平静的湖水面上映出月亮的像,已知湖水的深度为2m,地球到月亮的距离为3.8×108m,则像到水面的距离为( )
A.2m B.4m C.3.8×108m D.3.8×108m﹣2m
例3.如图,照镜子时人的位置保持不变,如果不小心镜子裂开成两半并分别向上下两侧平移一段距离,则人通过上、下两半面镜子( )
A.上、下两半面镜子只能各成一半的像,且中间断开
B.上、下两半面镜子都成完整的像,但两个像位置并不重合
C.上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合在原位置
D.上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合,但不在原位置
例4.小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的 像,她与像之间的距离为 。
知识点二 生活中的平面镜
(1)平面镜成像现象
地板上的倒影 水中倒影
(2)平面镜的常见应用
口腔检查 扩大视野 化妆镜
潜望镜
(3)平面镜带来的麻烦
光污染 车内物体在前挡风玻璃上成像影响视线
(4)小汽车前挡风玻璃设计成倾斜状的原因
①减小风阻。
②使车内人和物体在前挡风玻璃中的像成在司机视线的斜上方,从而避免像对司机视线的干扰。
趁热打铁:
例5.为了避免汽车在高速行驶时,驾驶员低头观看仪表信息造成事故,人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图,水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是( )
A.挡风玻璃上所成的像是虚像
B.司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
C.司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的
D.若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察,可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃
知识点三 平面镜成像作图方法
(1)平面镜的画法:
(2)作图规则:
物体轮廓画实线,虚像轮廓画虚线,辅助连接线画虚线,有垂直关系的线段交叉点要画出直角符号。
(3)作图思路:
对称法:根据平面镜的成像特点,像和物关于镜面对称,找出物体上端点关于平面镜的对称点。
(4)作图步骤:
如图所示,MN表示平面镜,要求做出物体AB的在平面镜中的像A′B′。
①过A点作镜面MN的垂线AO(垂足为O)并延长至A′点,使OA=OA′,A′点就是A点的像;
②同理,可以作出物上其他各点的像(如B点的像B′点);
③然后用虚线连接A'B'。
敲黑板:有垂直关系的位置不要忘了画垂直符号。
趁热打铁:
例6.请在图中作出物体在平面镜中所成的像A'B'。
易错点拨
1.像和物上下相同,左右相反(镜中人的左手是人的右手,看镜子中的钟的时间要看纸张的反面)
2.物体远离、靠近镜面像的大小不变。人们感觉像的大小变化了是因为像与物的距离发生改变,引起了人视角的改变。
3.平面镜成的像的大小与平面镜的大小无关,与物体的大小有关。
4.若物体和平面镜间的距离缩小(或扩大)n米,则像和物体间的距离缩小(或扩大)2n米。
5.运动的物体在平面镜中成的像和物体的运动轨迹是关于平面镜对称的,像和物体相对于平面镜的运动速度是相等的。
趁热打铁:
例7.从平面镜里看到背后墙上电子钟示数如图所示,这时的实际时间应是( )
A.21:05 B.21:16 C.20:15 D.20:05
例8.翠鸟从空中高速俯冲,捕食水中的小鱼,翠鸟向下俯冲过程中,下列关于翠鸟的像表述正确的是( )
A.虚像,像变大 B.实像,像变大
C.虚像,像变小 D.虚像,像不变
例9.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使在铅笔位置观察铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与铅笔的像平行
D.用一块木板放置在平面镜后,铅笔不能在平面镜中成像
例10.小明站在距平面镜1.2m处整理衣着,他在镜中的像到他本人的距离是 m;当他沿着与镜面垂直方向以0.2m/s速度远离镜面时,他在镜中像的大小将 ,像远离他的速度大小是 m/s。
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.一块平面镜放在水平桌面上,镜面的一部分刚好被一本书盖上了,在书上放着一个苹果,小明用手去拿苹果,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.苹果比它在平面镜中的像要稍大一点
B.平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像
C.拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的
D.当把苹果拿起时,镜中苹果的像会逐渐变小
2.小明在探究“平面镜成像”实验中,分别把一个不透明且不光滑的挡板放置在如图甲、乙所示的位置,则小明在右侧观察时( )
A.甲图中能看到像 B.乙图中能看到像
C.甲、乙两图中均能看到像 D.甲、乙两图中均看不到像
3.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右
B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.在靠近平面镜的过程中,铅笔的像变大
D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝下
4.小明站在平面镜前3m处,当他朝平面镜靠近1m时,他在平面镜中的像( )
A.变大了 B.远离平面镜
C.距平面镜1m D.距小明4m
5.如图是一张令人惊讶的照片,茶色玻璃板后面有一支蜡烛,它竟然能在水中燃烧!关于这个现象的真相,下列说法正确的是( )
A.所用蜡烛能够在水中燃烧 B.杯子在玻璃板前面,蜡烛在后面
C.看到的烛焰是实物 D.蜡烛在玻璃板前面,杯子在后面
6.如图所示,小明同学在平面镜前欣赏自己的像,他看到自己的像可能是图中的( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.身高1.7m的小明站立在平面镜前2m处,小明与他的像的距离为 m,像高 m,所成是 (选填“虚”或“实”)像.
8.如图所示,小明竖直抱着时钟面对平面镜站立,此时他离平面镜的距离是0.5m.他看到的平面镜里自己的像是 (选填“实”或“虚”)像,时钟的正确时间是 ;当他再后退1m时,他的像距离平面镜的距离是 m。
9.如图是小明检查视力的情景,视力表放在小明头部的后上方,他只需要识别对面墙上镜子里的像 m,若小明向平面镜靠近了1m,他的像距镜面 m,像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
10.如图所示,小明发现家中穿衣镜是由一定厚度的玻璃制成,他想确定穿衣镜成像的面,于是将笔尖紧贴镜子前表面A,发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明 (选填“A”或“B”)是成像的面。
三、作图题
11.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。
12.在图中作出三角形ABC通过平面镜所成的像。
四、实验题
13.如图甲是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体:
(1)为便于观察,该实验最好在较黑暗环境中进行,目的是: ;
(2)采用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(3)现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验,目的是 ;
(4)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小 ;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板 。像和物到玻璃板的距离 ;
(5)为证实上述有关成像规律更具有普遍性,应采取操作是 ;
(6)若在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像,原因是 ;
(7)如图乙所示,如果玻璃板没有竖直放置,实验中会出现的情况是 。
14.小明设计了如图1的实验装置探究平面镜成像特点,玻璃板两侧分别放置了可旋转底板。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 ;旋转右侧底板,发现底板(相当于光屏)无法承接到像,说明平面镜成的是 像;
(2)比较像与物的大小,在蜡烛A像的位置放置一个与之大小相同的蜡烛B。发现蜡烛B与A的像完全重合,说明 ;
(3)如图2所示,是电视台直播时使用的提词装置,水平放置的显示器通过一块与水平成 (填角度)的镀膜玻璃,将显示器上的台词成像到竖直方向,使演讲者在看台词的同时也能面对摄像机。
——提能力——
1.如图所示,小明将一把玩具枪放在了玻璃台面上,打开壁灯时,下列说法错误的是()
A.①是枪的影子 B.③是枪经玻璃所成的像
C.②是③的影子 D.②是①经玻璃所成的像
2.如图所示,飞天航天服有两个特别的设计:手腕上的小镜子和胸前反印的汉字。航天员穿上舱外航天服后,在头盔里看不到航天服上的按钮及汉字。工程人员想了个办法:在手腕处安装了小镜子,来看衣服上的字和准确操作按钮。以下说法正确的是( )
A.汉字通过镜子所成的是实像
B.航天服胸前的字与它的像关于镜面对称
C.当镜子靠近汉字时,汉字通过镜子成的像会变大
D.当镜子靠近汉字时,汉字到镜子的距离小于像到镜子的距离
3.平面镜前有一个发光点S,由发光点到平面镜的垂线的垂足为O,如图所示。当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点( )
A.跟平面镜的距离保持不变 B.沿一直线越来越接近平面镜
C.和发光点的距离越来越大 D.按逆时针方向沿一圆弧运动
4.如图,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,至的位置时释放,在平面镜从摆动到MN位置过程中,物体S的像( )
A.的轨迹为线段 B.轨迹对M轴的张角为
C.离轴M越来越近 D.的轨迹为圆弧
5.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小华沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B.小华在AB段或CD段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D.此过程中,小华如果在平面镜和像之间放一不透明的木板,他就看不到自己的像
6.平面镜前有一个长为30厘米的线状物体MN,M端离镜面7厘米,N端离镜面25厘米,如图所示。则N点的像N'到M端的距离是( )
A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
7.如图甲所示,小美在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围城一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉她,这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置,来探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验时,小美选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于确定 。
(2)小美将一个七号电池放在玻璃板前面,将另一个七号电池在玻璃后面移动,直到它与前面电池的像 ,说明平面镜所成的像与物体 。小美改变电池的位置多次实验,分别确定了物与像的三组位置,如图丙所示,分析图中数据可知:像与物 。
(3)为了使上述结论具有普遍性,还应该 ___________(填字母),再做几次实验。
A.更换一个较厚的玻璃板
B.再找来两个五号电池和两个一号电池
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小美将两个七号电池平放在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面是,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是 (选填“左”或“右”)侧电池的像。
8.为了探究平面镜成像特点,小莉同学用一块有一定厚度的透明玻璃板进行实验,其前后两个表面P和Q都可以作为平面镜,如图甲所示,将其竖直架在水平桌面上,取两支完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,进行实验。
(1)为了使实验现象更明显,应该选择怎样的实验环境和怎样的成像物体? ;
A.实验环境较亮,成像物体为光源 B.实验环境较暗,成像物体为光源
C.实验环境较亮,成像物体非光源 D.实验环境较暗,成像物体非光源
(2)小莉同学透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,她用蜡烛B找到了这两个像,分别位于图中的A和A"处,其中A'处的像是蜡烛A通过玻璃板 (选填“P”或“Q”)平面镜成像得到的;
(3)小莉同学发现使用透明玻璃板进行实验,总会因为其厚度的关系对成像效果有所影响,于是她找到一块表面光滑平整的不锈钢板,镂空出一些条状缝隙,如图乙所示,作为该实验中的平面镜使用,对于这块镂空的“平面镜”在该实验中的优点,分析不合理的是 ;
A.镂空“平面镜”既能够看到像,又能够看到平面镜后面的景象
B.镂空“平面镜”在较亮的环境中成像效果较好,能清楚地观察像
C.镂空“平面镜”只有与成像物体同侧的表面才能成像,可以避免重影
D.镂空“平面镜”可以透光,用光屏在另一侧可以承接成像物体的实像
(4)小刘提出还可以将成像物体换成F形物体或光源,改进上述小莉同学的“探究平面镜成像特点”实验,请你也为该实验提出一条改进建议: 。
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第二章《光现象》
2.3平面镜
夯实基础
知识点一 探究平面镜成像特点的实验
1.平面镜:表面平整光滑且能够成像的物体叫做平面镜。
2.虚像:能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫作虚像。
3.探究平面镜成像特点的实验
【实验目的】探究平面镜成像的特点
【实验器材】白纸、茶色的薄玻璃板、两只完全相同的蜡烛A和B、刻度尺
【实验步骤】
(1)在桌面上铺一张大纸,在纸上竖立一块玻璃板,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。
(2)把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面,从蜡烛A一侧可以看到它在玻璃板后面的像。
(3)再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛B,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它与跟蜡烛A的像完全重合。这个位置就是蜡烛A的像的位置。
(4)移去蜡烛B,并在其所在位置上竖直放一白纸(光屏)。从侧面直接观察白纸(光屏),白纸(光屏)上不能接收到蜡烛A的烛焰的像。
(5)撤去白纸、玻璃板,熄灭蜡烛,在纸上沿蜡烛底部边缘记下两个蜡烛的位置。
(6)重新点燃蜡烛,放回玻璃板,移动蜡烛的位置,重做实验,并在纸上标记出每次的位置,画出物像对应点的连线,量出每组蜡烛位置到平面镜的距离(数据仅供参考)。
【实验表格】(数据仅供参考)
物到平面镜的距离/cm
像到平面镜的距离/cm
像与物大小比较
像的性质
第一次
6.50
6.50
等大
正立的虚像
第二次
3.20
3.20
等大
正立的虚像
第三次
8.30
8.30
等大
正立的虚像
【实验分析】
(1)蜡烛B和蜡烛A的像可以完全重合,说明像是正立的,且像与物大小相等。
(2)在白纸上看不到蜡烛A的像,说明蜡烛A的像是虚像。
(3)每一组实验蜡烛A和蜡烛B到平面镜的距离相等,说明像与物到平面镜的距离相等。
(4)每一组实验两个蜡烛的连线都和玻璃板垂直。
【实验结论】
(1)平面镜中的像是正立的虚像;
(2)像和物体的大小相等;
(3)像和物到平面镜的距离相等;
(4)像与物的连线和平面镜垂直(像与物关于平面镜对称)。
【实验方法】
等效替代法:
(1)用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛,比较像与物的大小关系。
(2)用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像,比较像与物到平面镜的距离。
【注意事项】
(1)实验应在较暗的环境下进行,减小其他光线对实验的影响。
(2)使用玻璃板代替平面镜的原因:因为玻璃板既能反光又能透光,便于确定像的位置。
(3)使用薄玻璃板的原因:防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像,出现重影。
(4)使用茶色玻璃板的原因:明亮的像的火焰更明显,使成像更清晰。
(5)刻度尺的作用:测量物与像到平面镜的距离。
(6)两根蜡烛大小必须完全相同的原因:①便于确定像的位置②比较物与像的大小关系。
(7)重做几次实验的目的:实结论具有普遍性。
(8)玻璃板没有与桌面垂直放置导致的结果:①找不到像;②像无法和蜡烛重合。
趁热打铁:
例1.在“探究平面镜成像特点”的实验,如图所示,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两只外形相同的蜡烛A和B。
(1)为了便于观察,该实验最好在 (填“较暗”或“较亮”)的环境中进行;
(2)用两支相同的蜡烛A和B做实验,是为了比较像与物的 关系。刻度尺的作用是便于比较像与物到玻璃板的 关系;
(3)实验时,先将蜡烛A放在玻璃板前,用蜡烛B确定像的位置时 (选填“A”或“B”)这一侧观察;
(4)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其所在位置放一白纸(光屏),则白纸(光屏) (填:“能”或者“不能”)接收到蜡烛烛焰的像,所以平面镜所成的像是 (填“实”或“虚”)像;
(5)为了进行多次实验,应采取的操作是 ;(填“①”或“②”)
①保持A、B两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置
②保持玻璃板位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述相同的操作
(6)实验中,观察到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像,假设玻璃板的厚度是2mm,玻璃板前后表面形成的像的距离为 mm。
【答案】(1)较暗 (2) 大小 距离 (3)A (4) 不能 虚 (5)② (6)4
【详解】(1)平面镜成像时,环境越黑暗,物体越亮,故此实验应在较暗的环境进行。
(2)[1]用两支相同的蜡烛A和B做实验,运用等效替代法,判断物像大小关系。
[2]所用刻度尺的作用是便于确定像与物位置关系,比较像与物到平面镜的距离关系。
(3)平面镜成像中成的是虚像,因此用蜡烛B确定像的位置时,在A这一侧观察。
(4)[1][2]实像能在光屏上承接,虚像不能在光屏上承接,所以若移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,都不能在光屏上得到蜡烛A的像。
(5)一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确,保持玻璃板位置不变,进行与上述相同的操作,故②操作合理。
(6)为玻璃有两个表面,前表面直接反射,根据物像到反射面的距离相等,两个像之间的距离是玻璃板厚度的2倍,4mm。
例2.在平静的湖水面上映出月亮的像,已知湖水的深度为2m,地球到月亮的距离为3.8×108m,则像到水面的距离为( )
A.2m B.4m C.3.8×108m D.3.8×108m﹣2m
【答案】C
【详解】湖水面相当于平面镜,月亮到水面的距离和月亮在水中成的像到水面距离相等,地球到月亮的距离为3.8×108m,则月亮的像到水面的距离为3.8×108m,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
例3.如图,照镜子时人的位置保持不变,如果不小心镜子裂开成两半并分别向上下两侧平移一段距离,则人通过上、下两半面镜子( )
A.上、下两半面镜子只能各成一半的像,且中间断开
B.上、下两半面镜子都成完整的像,但两个像位置并不重合
C.上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合在原位置
D.上、下两半面镜子都成完整的像,且两个像位置重合,但不在原位置
【答案】C
【详解】平面镜是成像特点可以概括为像与物关于镜面对称,所以当镜子裂开分成两半并上下平移后,两半镜子仍能成完整的像,且物的位置没有变化,像与物仍然关于镜面对称,故两个像位置重合在原位置,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
例4.小红站在平面玻璃制成的地铁安全门外0.5m处候车,她观察到平面玻璃中也有一个完全相同的“她”。这其实是小红通过平面玻璃所形成的 像,她与像之间的距离为 。
【答案】 虚 1m
【详解】[1]平面玻璃可以看做是平面镜,小红通过平面玻璃成像相当于平面镜成像,平面镜所成是虚像,所以小红通过平面玻璃所形成的是虚像。
[2]平面镜所成的像,像距与物距相等,物距为0.5m,像距也为0.5m,故她与像之间的距离为
0.5m+0.5m=1m
知识点二 生活中的平面镜
(1)平面镜成像现象
地板上的倒影 水中倒影
(2)平面镜的常见应用
口腔检查 扩大视野 化妆镜
潜望镜
(3)平面镜带来的麻烦
光污染 车内物体在前挡风玻璃上成像影响视线
(4)小汽车前挡风玻璃设计成倾斜状的原因
①减小风阻。
②使车内人和物体在前挡风玻璃中的像成在司机视线的斜上方,从而避免像对司机视线的干扰。
趁热打铁:
例5.为了避免汽车在高速行驶时,驾驶员低头观看仪表信息造成事故,人们发明了如图甲所示的抬头显示器。图乙为其原理图,水平放置的显示器上的行车数据能通过前挡风玻璃呈现在驾驶员的正前方。下列说法不正确的是( )
A.挡风玻璃上所成的像是虚像
B.司机前面的挡风玻璃与水平面的夹角应为45°
C.司机在挡风玻璃上看到显示器的像是光的反射形成的
D.若驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高不利于观察,可将显示器沿水平方向远离挡风玻璃
【答案】D
【详解】A.挡风玻璃相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知,挡风玻璃上所成的像是正立的虚像。故A正确,不符合题意;
B.车辆抬头显示器水平放置在中控台上,通过挡风玻璃成垂直于水平面的像,由于像和物关于镜面对称,则挡风玻璃与水平面夹角为45°,故B正确,不符合题意;
C.挡风玻璃相当于平面镜,所成的像是由于光的反射形成的。故C正确,不符合题意;
D.根据平面镜成像特点,驾驶员发现挡风玻璃所成的像过高,不便于观察,这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃,故D错误,符合题意。
故选D。
知识点三 平面镜成像作图方法
(1)平面镜的画法:
(2)作图规则:
物体轮廓画实线,虚像轮廓画虚线,辅助连接线画虚线,有垂直关系的线段交叉点要画出直角符号。
(3)作图思路:
对称法:根据平面镜的成像特点,像和物关于镜面对称,找出物体上端点关于平面镜的对称点。
(4)作图步骤:
如图所示,MN表示平面镜,要求做出物体AB的在平面镜中的像A′B′。
①过A点作镜面MN的垂线AO(垂足为O)并延长至A′点,使OA=OA′,A′点就是A点的像;
②同理,可以作出物上其他各点的像(如B点的像B′点);
③然后用虚线连接A'B'。
敲黑板:有垂直关系的位置不要忘了画垂直符号。
趁热打铁:
例6.请在图中作出物体在平面镜中所成的像A'B'。
易错点拨
1.像和物上下相同,左右相反(镜中人的左手是人的右手,看镜子中的钟的时间要看纸张的反面)
2.物体远离、靠近镜面像的大小不变。人们感觉像的大小变化了是因为像与物的距离发生改变,引起了人视角的改变。
3.平面镜成的像的大小与平面镜的大小无关,与物体的大小有关。
4.若物体和平面镜间的距离缩小(或扩大)n米,则像和物体间的距离缩小(或扩大)2n米。
5.运动的物体在平面镜中成的像和物体的运动轨迹是关于平面镜对称的,像和物体相对于平面镜的运动速度是相等的。
趁热打铁:
例7.从平面镜里看到背后墙上电子钟示数如图所示,这时的实际时间应是( )
A.21:05 B.21:16 C.20:15 D.20:05
【答案】A
【详解】由图分析可得,题中所给的“20:15”与“21:05”成轴对称,这时的时间应是21:05,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
例8.翠鸟从空中高速俯冲,捕食水中的小鱼,翠鸟向下俯冲过程中,下列关于翠鸟的像表述正确的是( )
A.虚像,像变大 B.实像,像变大
C.虚像,像变小 D.虚像,像不变
【答案】D
【详解】水面相当于平面镜,它把来自翠鸟的光进行反射,反射光线反向延长相交就形成了像,由于该像不是实际光线会聚形成的,所以该像是虚像。根据平面镜成像知识可知,像与物大小相等,向下俯冲的过程中,翠鸟的大小不变,因此像的大小也不变,故D正确,ABC错误。
故选D。
例9.如图所示,平面镜和长为10cm的细铅笔均竖直放置在水平桌面上,铅笔与平面镜之间的距离为15cm,则( )
A.向上移动平面镜,铅笔的像也向上移动
B.为使在铅笔位置观察铅笔在平面镜中成完整的像,平面镜应至少高10cm
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与铅笔的像平行
D.用一块木板放置在平面镜后,铅笔不能在平面镜中成像
【答案】C
【详解】A.铅笔的像和铅笔关于镜面对称,向上移动平面镜,铅笔的像位置不变,故A不符合题意;
B.为使铅笔在平面镜中成完整的像,根据平面镜成像时像距等于物距、像物大小一致,由三角形中位线知识可知,平面镜的高度至少应为铅笔长的一半,即5cm,故B不符合题意;
C.铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔方向与平面镜平行,所以铅笔与它的像也平行,故C符合题意;
D.用一块木板放置在平面镜后,没有挡住平面镜的反射面,不影响平面镜成像,所以铅笔能在平面镜中成像,故D不符合题意。
故选C。
例10.小明站在距平面镜1.2m处整理衣着,他在镜中的像到他本人的距离是 m;当他沿着与镜面垂直方向以0.2m/s速度远离镜面时,他在镜中像的大小将 ,像远离他的速度大小是 m/s。
【答案】 2.4 不变 0.4
【详解】[1]平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,故他的像到他本人的距离是
[2]平面像成像时,像的大小只与物的大小有关。人的大小不变,他的平面镜中成的像的大小也不变。
[3]人以0.2m/s 的速度远离镜面,即在1秒时间内,人与镜面的距离增大了0.2米,根据平面镜成像特点可以知道,像与镜面的距离也增大了0.2米,即1秒时间内人与像的距离增大的长度为
根据速度定义可以知道,像相对于人的速度为0.4m/s。
融会贯通
——打基础——
一、单选题
1.一块平面镜放在水平桌面上,镜面的一部分刚好被一本书盖上了,在书上放着一个苹果,小明用手去拿苹果,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.苹果比它在平面镜中的像要稍大一点
B.平面镜所成的像是苹果清晰明亮的实像
C.拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的
D.当把苹果拿起时,镜中苹果的像会逐渐变小
【答案】C
【详解】AD.平面镜所成的像与物大小相等,故AD错误;
B.平面镜成等大的虚像,故B错误;
C.平面镜所成的像与物关于平面镜对称,所以拇指尖A点与其所成的像关于镜面是对称的,故C正确。
故选C。
2.小明在探究“平面镜成像”实验中,分别把一个不透明且不光滑的挡板放置在如图甲、乙所示的位置,则小明在右侧观察时( )
A.甲图中能看到像 B.乙图中能看到像
C.甲、乙两图中均能看到像 D.甲、乙两图中均看不到像
【答案】A
【详解】在图甲处木板放置在平面镜后面,由于平面镜所成的像是由于光的反射形成的,在图甲处放置木板对看到虚像不产生影响,所以能在甲处看到像,由图乙可知,木板放置在平面镜前面,挡住了反射光线,所以在图乙处放置木板不能看到像,故A正确,BCD错误。
故选A。
3.如图所示,平面镜M直立在水平地面上,长6cm的铅笔平放在地面上且与平面镜垂直,笔尖离平面镜10cm,现铅笔以2cm/s的速度垂直平面镜向它匀速靠近,则( )
A.铅笔的像为虚像,且尖端朝右
B.笔尖的像移动速度大于笔尾的像移动速度
C.在靠近平面镜的过程中,铅笔的像变大
D.将M逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝下
【答案】D
【详解】A.平面镜所成的像为虚像,由于像与物体关于镜面对称,所以铅笔尖端朝左,故A不符合题意;
B.若铅笔以2cm/s速度向平面镜靠近,由平面镜成像的规律可知,像也以2cm/s速度向平面镜靠近,且像的大小不变,则笔尖的像移动速度等于笔尾的像移动速度,故B不符合题意;
C.由平面镜成像的特点可知,平面镜所成的像与物体的大小相等,铅笔在运动的过程中大小不变,则其所成的像大小不变,故C不符合题意;
D.将M逆时针转动45°,则铅笔与平面镜的夹角为45°,根据平面镜成像的特点,铅笔的像与平面镜的夹角为45°,则铅笔的像与水平面的夹角为90°,即铅笔的像呈竖直方向。由平面镜成像时像与物体关于镜面对称可知,铅笔的尖端朝下,故D符合题意。
故选D。
4.小明站在平面镜前3m处,当他朝平面镜靠近1m时,他在平面镜中的像( )
A.变大了 B.远离平面镜
C.距平面镜1m D.距小明4m
【答案】D
【详解】A.人在平面镜中成像大小和人的大小有关,跟人到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系,所以人靠近平面镜1m时,他的像的大小不变,故A错误。
BCD.人到平面镜的距离是3m,根据物像到平面镜的距离相等,所以人的像到平面镜的距离也是3m,当小明向平面镜靠近1m后,人到平面镜的距离是
3m-1m=2m
根据像物到平面镜的距离相等,所以人的像到平面镜的距离也是2m;像到小明的距离为
2m+2m=4m
故BC错误,D正确。
故选D。
5.如图是一张令人惊讶的照片,茶色玻璃板后面有一支蜡烛,它竟然能在水中燃烧!关于这个现象的真相,下列说法正确的是( )
A.所用蜡烛能够在水中燃烧 B.杯子在玻璃板前面,蜡烛在后面
C.看到的烛焰是实物 D.蜡烛在玻璃板前面,杯子在后面
【答案】D
【详解】茶色玻璃前面有一支蜡烛,蜡烛在茶色玻璃后面成正立、等大的虚像,茶色玻璃后面有一个杯子,并向杯子中倒水,杯子的位置正好是蜡烛像的位置,所以可以看到蜡烛在水中燃烧,茶色玻璃后面的杯子和水都是实物,烛焰是虚像,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.如图所示,小明同学在平面镜前欣赏自己的像,他看到自己的像可能是图中的( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据平面镜成像特点分析,当镜面竖直放置时,所成的像是正立的、等大的、左右相反的,符合该条件的只有B。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
7.身高1.7m的小明站立在平面镜前2m处,小明与他的像的距离为 m,像高 m,所成是 (选填“虚”或“实”)像.
【答案】 4 1.7 虚
【详解】[1]小明到平面镜的距离是2m,根据平面镜成像时像、物到平面镜的距离相等,所以小明的像到平面镜的距离是2m,所以小明和小明的像之间的距离是4m。
[2]小明身高1.7m,根据平面镜成像时像、物大小相等,小明的像高等于1.7m。
[3]平面镜成的像是虚像,小明在平面镜中所成的像是虚像。
8.如图所示,小明竖直抱着时钟面对平面镜站立,此时他离平面镜的距离是0.5m.他看到的平面镜里自己的像是 (选填“实”或“虚”)像,时钟的正确时间是 ;当他再后退1m时,他的像距离平面镜的距离是 m。
【答案】 虚 10∶00 1.5
【详解】[1]平面镜成像原理是光的反射,是由于反射光线的反向延长线会聚而成的,所以成的是虚像。
[2]在平面镜中看到的时钟指针是左右相反的,所以正确的时间是10∶00。
[3]当他再后退1m时,他到平面镜的距离为1.5m,由于平面镜所成的像和物体各对应点到平面镜间距离相等,所以,他的像距离平面镜的距离是1.5m。
9.如图是小明检查视力的情景,视力表放在小明头部的后上方,他只需要识别对面墙上镜子里的像 m,若小明向平面镜靠近了1m,他的像距镜面 m,像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 4.6 1.1 不变
【详解】[1]视力表到平面镜的距离是2.5m,视力表的像到平面镜的距离是2.5m,该同学到平面镜的距离是
镜中视力表的像到小明的距离为
2.5m+2.1m=4.6m
[2][3]若小明向平面镜靠近了1m,他的像距镜面为
4.6m-2.5m-1m=1.1m
由平面镜成像特点可知,则镜中视力表的像的大小将不变。
10.如图所示,小明发现家中穿衣镜是由一定厚度的玻璃制成,他想确定穿衣镜成像的面,于是将笔尖紧贴镜子前表面A,发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离,说明 (选填“A”或“B”)是成像的面。
【答案】B
【详解】因为笔尖和笔尖的像之间有一段距离,说明笔尖并没有紧贴在成像的面上,故B才是成像的面。
三、作图题
11.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,如答案所示。
12.在图中作出三角形ABC通过平面镜所成的像。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,像和物体关于平面镜对称,分别作A、B、C关于平面镜的对称点、、,再连接三个对称点即为三角形ABC通过平面镜所成的像,作图如答案所示。
四、实验题
13.如图甲是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体:
(1)为便于观察,该实验最好在较黑暗环境中进行,目的是: ;
(2)采用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(3)现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验,目的是 ;
(4)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,这时发现像与物的大小 ;进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板 。像和物到玻璃板的距离 ;
(5)为证实上述有关成像规律更具有普遍性,应采取操作是 ;
(6)若在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像,原因是 ;
(7)如图乙所示,如果玻璃板没有竖直放置,实验中会出现的情况是 。
【答案】(1)使成像更清晰,便于观察
(2)便于确定像的位置
(3) 2 厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果
(4) 相等 互相垂直 相等
(5)保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(4)相同的操作
(6)平面镜成虚像,虚像不能被光屏承接
(7)蜡烛A成的像不与蜡烛B重合
【详解】(1)在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以应在比较黑暗的环境中进行实验。
(2)实验过程中,用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧,既能看到蜡烛A的像,也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当蜡烛A的像和蜡烛B重合时,便于确定像的位置,便于比较物像大小。
(3)[1][2]实验中应选择2mm的玻璃板进行实验,若果选择5mm的玻璃板,这样由于两个面都能够成像,在另一侧会出现两个像而影响实验效果。
(4)[1][2][3]点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像重合为止,说明像与物大小相等,同时用直尺测量出蜡烛A与蜡烛B到玻璃板的距离相等,说明像和物到玻璃板的距离相等,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板互相垂直。
(5)为证实上述有关成像特点是否可靠,需要再多做几次,使发现的规律具有普遍性;保持玻璃板位置不变,多次改变A蜡烛的位置,进行与上述(4)相同的操作。
(6)由于虚像不能成在光屏上,平面镜呈虚像,若在像的位置放一光屏,光屏不能承接到像。
(7)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛A的像与蜡烛B不在同一水平面上,所以蜡烛A成的像不与蜡烛B重合。
14.小明设计了如图1的实验装置探究平面镜成像特点,玻璃板两侧分别放置了可旋转底板。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是 ;旋转右侧底板,发现底板(相当于光屏)无法承接到像,说明平面镜成的是 像;
(2)比较像与物的大小,在蜡烛A像的位置放置一个与之大小相同的蜡烛B。发现蜡烛B与A的像完全重合,说明 ;
(3)如图2所示,是电视台直播时使用的提词装置,水平放置的显示器通过一块与水平成 (填角度)的镀膜玻璃,将显示器上的台词成像到竖直方向,使演讲者在看台词的同时也能面对摄像机。
【答案】(1) 便于确定像的位置 虚 (2)像与物大小相等 (3)45°
【详解】(1)[1]利用玻璃板透明的特点,既可以看到像,也可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置。
[2]光屏上不能承接到像,因为平面镜成虚像,光屏不能承接虚像。
(2)在蜡烛A像的位置放置一个与之大小相同的蜡烛B。发现蜡烛B与A的像完全重合,说明像与物大小相等。
(3)根据平面镜成像特点可知,像和物体关于平面镜对称,则镀膜玻璃与显示器夹45°角时,像正好成在观察者的前方。
——提能力——
1.如图所示,小明将一把玩具枪放在了玻璃台面上,打开壁灯时,下列说法错误的是()
A.①是枪的影子 B.③是枪经玻璃所成的像
C.②是③的影子 D.②是①经玻璃所成的像
【答案】C
【详解】A.①是壁灯发出的光被枪挡住在墙壁上形成的影子,是光沿直线传播造成的,故A正确,A不符合题意;
B.③是枪经玻璃所成的像,属于平面镜成像,大小相等、关于镜面对称,故B正确,B不符合题意;
CD.③是平面镜成的虚像,不会形成影子,②是枪的影子经玻璃所成的像,故C错误、D正确,C符合题意、D不符合题意。
故选C。
2.如图所示,飞天航天服有两个特别的设计:手腕上的小镜子和胸前反印的汉字。航天员穿上舱外航天服后,在头盔里看不到航天服上的按钮及汉字。工程人员想了个办法:在手腕处安装了小镜子,来看衣服上的字和准确操作按钮。以下说法正确的是( )
A.汉字通过镜子所成的是实像
B.航天服胸前的字与它的像关于镜面对称
C.当镜子靠近汉字时,汉字通过镜子成的像会变大
D.当镜子靠近汉字时,汉字到镜子的距离小于像到镜子的距离
【答案】B
【详解】A.由于是平面镜成像,故成的是虚像,故A错误;
B.根据平面镜成像特点,像与物体关于平面镜对称,则航天服胸前的字与它的像关于镜面对称,故B正确;
C.根据平面镜成像特点,像与物体等大,当镜子靠近汉字时,汉子的大小不变,则汉字通过镜子成的像的大小不变,故C错误;
D.根据平面镜成像特点,像与物体到平面镜的距离相等,当镜子靠近汉字时,汉字到镜子的距离等于像到镜子的距离,故D错误。
故选B。
3.平面镜前有一个发光点S,由发光点到平面镜的垂线的垂足为O,如图所示。当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点( )
A.跟平面镜的距离保持不变 B.沿一直线越来越接近平面镜
C.和发光点的距离越来越大 D.按逆时针方向沿一圆弧运动
【答案】D
【详解】因为平面镜成像时,像与物的具体关系是:像与物到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直、大小相等、左右相反,所以当平面镜绕过O点并与纸面垂直的轴逆时针转动时,像点将按逆时针方向沿一圆弧运动。
故选D。
4.如图,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,至的位置时释放,在平面镜从摆动到MN位置过程中,物体S的像( )
A.的轨迹为线段 B.轨迹对M轴的张角为
C.离轴M越来越近 D.的轨迹为圆弧
【答案】D
【详解】由平面镜成像中像与物体关于镜面对称,分别作出平面镜在MN处S的像和平面镜在MN′处S的像,以及平面镜在MN″处的像,如下图所示
AD.由图可知,物体S的像从运动到再运动到,分别连接MS、、、,根据平面镜成像特点像与物关于镜面对称可知
所以的轨迹是以M为圆心、MS为半径的圆弧,故A不符合题意,D符合题意;
B.由图可知,轨迹对M轴的张角大于θ,故B不符合题意;
C.由以上AD分析知,在平面镜从MN′下摆到MN位置过程中,离轴M的距离不变,故C不符合题意。
故选D。
5.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小华沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B.小华在AB段或CD段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D.此过程中,小华如果在平面镜和像之间放一不透明的木板,他就看不到自己的像
【答案】A
【详解】AB.平面镜成像的原理是光的反射,要从平面镜中观察到自己像,则他“发出”(实际是他反射的光线)的光线经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼睛,由图结合光的反射定律可知,他在AB段或CD段行走时,反射光线会在法线的另一侧,即平面镜反射的光线不会进入他的眼睛,则他不能从平面镜中观察到自己像,即能成像但无法观察到;而他在BC段行走时,他“发出”的光线(实际是他反射的光线)经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛,则他能从平面镜中观察到自己像,故A正确,B错误。
C.由平面镜成像特点“像与物关于镜面对称”可知,小华在镜中所成的像到平面镜的距离是不变的,始终等于小华到平面镜的距离,故C错误。
D.因为平面镜成像是由于光的反射形成的,不是实际光线会聚形成,所以,如果在平面镜和像之间放一不透明的木板,小华依然能看到自己的像,故D错误。
故选A。
6.平面镜前有一个长为30厘米的线状物体MN,M端离镜面7厘米,N端离镜面25厘米,如图所示。则N点的像N'到M端的距离是( )
A.20厘米 B.30厘米 C.40厘米 D.50厘米
【答案】C
【详解】过平面镜做N点关于平面镜的对称点即为像点N',过M点做NN'的垂线交NN'为P点,如图
由题意可得
N'P=2×25cm-(25cm-7cm)=32cm
PN=25cm-7cm=18cm
由勾股定理可得
故选C。
7.如图甲所示,小美在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围城一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉她,这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置,来探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验时,小美选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于确定 。
(2)小美将一个七号电池放在玻璃板前面,将另一个七号电池在玻璃后面移动,直到它与前面电池的像 ,说明平面镜所成的像与物体 。小美改变电池的位置多次实验,分别确定了物与像的三组位置,如图丙所示,分析图中数据可知:像与物 。
(3)为了使上述结论具有普遍性,还应该 ___________(填字母),再做几次实验。
A.更换一个较厚的玻璃板
B.再找来两个五号电池和两个一号电池
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小美将两个七号电池平放在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面是,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为 度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是 (选填“左”或“右”)侧电池的像。
【答案】(1)像的位置
(2) 完全重合 大小相等 到镜面的距离相等
(3)B
(4) 45 左
【详解】(1)玻璃板有透光性,既能成像,也能观看与像作比较的蜡烛,实验时,小美选择玻璃板而没选择平面镜,是为了确定像的位置。
(2)[1][2]小美将一个七号电池放在玻璃板前面,将另一个七号电池在玻璃后面移动,直到它与前面电池的像完全重合,说明七号电池成的像与七号电池大小完全相等,说明平面镜所成的像与物体等大。
[3]由图丙中的实验数据得,平面镜所成的像与物到镜面的距离相等。
(3)A.更换一个较厚的玻璃板,会成两个像,导致实验无法完成,故A不符合题意;
B.为得出普遍性的规律,还应该再找来两个五号电池和两个一号电池进行多次实验,故B符合题意。
故选B。
(4)[1]调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像垂直立在桌面上方,根据像与物关于镜面对称得,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为
[2]根据像与物关于镜面对称,眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是左侧电池的像。
8.为了探究平面镜成像特点,小莉同学用一块有一定厚度的透明玻璃板进行实验,其前后两个表面P和Q都可以作为平面镜,如图甲所示,将其竖直架在水平桌面上,取两支完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,进行实验。
(1)为了使实验现象更明显,应该选择怎样的实验环境和怎样的成像物体? ;
A.实验环境较亮,成像物体为光源 B.实验环境较暗,成像物体为光源
C.实验环境较亮,成像物体非光源 D.实验环境较暗,成像物体非光源
(2)小莉同学透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,她用蜡烛B找到了这两个像,分别位于图中的A和A"处,其中A'处的像是蜡烛A通过玻璃板 (选填“P”或“Q”)平面镜成像得到的;
(3)小莉同学发现使用透明玻璃板进行实验,总会因为其厚度的关系对成像效果有所影响,于是她找到一块表面光滑平整的不锈钢板,镂空出一些条状缝隙,如图乙所示,作为该实验中的平面镜使用,对于这块镂空的“平面镜”在该实验中的优点,分析不合理的是 ;
A.镂空“平面镜”既能够看到像,又能够看到平面镜后面的景象
B.镂空“平面镜”在较亮的环境中成像效果较好,能清楚地观察像
C.镂空“平面镜”只有与成像物体同侧的表面才能成像,可以避免重影
D.镂空“平面镜”可以透光,用光屏在另一侧可以承接成像物体的实像
(4)小刘提出还可以将成像物体换成F形物体或光源,改进上述小莉同学的“探究平面镜成像特点”实验,请你也为该实验提出一条改进建议: 。
【答案】 B P BD 见解析
【详解】(1)[1]为了避免环境光线对实验的影响,应在较暗的环境中进行,成像物体为光源,则有更多成像物体的光线射向平面镜,成像更清晰,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[2]由图甲知,像A′离玻璃板的距离较近,A′′离玻璃板的距离较远,据平面镜成像中,像距等于像距,所以A′为P面所成的像,A′为Q面所成的像。
(3)[3]]A.不锈钢析镂空后,其光滑的表面相当于平面镜,能成像,从镂空处又能观察到镜后情况,即成像情况,此选项合理,故A不符合题意;
B.在较亮的环境中,物体有更多的光线射向“平面镜”,但环境光线对成像效果影响较大,成像效果不好,此分析不合理,故B符合题意;
C.不锈钢板不是透明的,只有前表面才能反射光成像,只能成一个像,避免重影,此分析合理,故C不符合题意;
D.平面镜成的是虚像,不能在光屏上承接,此分析不合理,故D符合题意。
故选BD。
(4)[4]在水平桌面上铺上带方格的白纸,方便比较像距与物距的大小关系。
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