第四章光现象 探究平面镜成像的特点实验专题 2024-2025学年人教版八年级上册物理

第四章光现象 探究平面镜成像的特点实验专题 一、实验目的 　　探究平面镜成像特点  二、实验器材 　　两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、白纸、一个光屏、火柴、刻度尺、铅笔等 三、实验装置   四、实验步骤 1.在桌面上铺上一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜。沿着玻璃板在纸上画出一条直线，代表平面镜的位置。  2.把一支点燃的蜡烛放置在玻璃板前面，再拿另一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立在玻璃板的后面 移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合，在纸上记下这两个位置。观察蜡烛与蜡烛的像的大小是否相同。 3.移动蜡烛的位置多做几次实验。 4.用直线把每次实验中蜡烛与它的像在纸上的位置连接起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，记录在下表中。 5.把光屏放在蜡烛像的位置，从玻璃板后面观察光屏上能否看到点燃蜡烛的像。 五、实验表格    蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 蜡烛的像与蜡烛的大小关系 1  2 3  六、实验结论  平面镜成像特点：  1.像和物大小相等。 2.像和物体到平面镜的距离相等。   3.像和物体的连线与镜面垂直。 4.平面镜所成像是虚像。 5.平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 七、实验考点 1．平面镜成像的原理是： 。 2．这个实验的实验方法是： 。 3．玻璃板代替平面镜目的是： 。 4. 选取两支完全相同的蜡烛的目的： 。 5．多次测量的目的是 ： 。 6．刻度尺的作用是： 。 7．使用方格纸代替白纸的好处是： 。 8．成两个像的原因是： 。 9．用棋子代替蜡烛时，若像不清晰，可以 。 10．无论怎么移动桌子上玻璃板后面的蜡烛都无法与蜡烛的像完全重和原因： 。 11．本实验在较暗的环境下进行，目的是 。 八、热点题型 1.小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。 （1）小明把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面某位置时，此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是： 。小明分别测出这两支蜡烛到平面M的距离，再让蜡烛A远离M，则后面的蜡烛要 （选填“远离”或“靠近”）M才能再次与蜡烛A的像完全重合。 （2）多次观察及测量距离之后，小明分析得出：平面镜所成的像与物到平面镜的距离 ，它们的连线与镜面垂直。 （3）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处，将平面镜平移至如图2乙所示位置时，硬币的成像情况是 （选填字母代号）。 A．成像在a处 B．成像在b处 C．成像在c处 D．硬币无法通过平面镜成像 2．如图是探究“平面镜成像特点”的实验装置图。 （1）实验时，采用________（选填“平面镜”、“薄玻璃板”、“厚玻璃板”）。 （2）选取两段等大蜡烛A和B，点燃蜡烛A，移动蜡烛B，使它与A的像完全重合，说明像与物_________；蜡烛B替代的是________（填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”）。看到A的像是由于光的________形成的。 （3）为了探究成的是实像还是虚像，把光屏放在蜡烛B位置，应在________（填下列选项“A”或“B”）。 A．直接观察光屏　　B．通过玻璃板观察光屏 （4）根据平面镜成像特点，在题图中做出物体MN经平面镜所成的像。 3．同学们探究“平面镜成像特点”。 （1）如图甲所示，小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如用一张纸板挡在玻璃板后面，她在图甲所示位置观察______（填“仍然能”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明平面镜所成的像是由于光的______（填“直线传播”或“反射”）形成的______（填“虚”或“实”）像。 （2）撤去纸板，小华又拿另一支大小相同的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，发现它跟像A′完全重合，由此可知平面镜成______（填“等大”或“放大”）的像，记录物和像的位置A、A'。经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知，像与物到镜面的距离______。 （3）小明又把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF______地立在平面镜上，如图丙所示，在纸板ENF上同时呈现入射光线和反射光线；把纸板NOF向前折或向后折，如图丁所示，在纸板上不能看到反射光线，说明______。此时反射光______（选填“依然存在”或“不存在”）。 4．如图1是小聪同学探究“平面镜成像特点”时的实验装置（A和B完全相同）。请完成： （1）为了提高实验的精度和效果，M应该是一块______（选填字母序号）。 A．2mm厚的平板玻璃 B．1mm厚的平板玻璃 C．1mm厚的平面镜 （2）为了证明平面镜所成的像是虚像，移去M右边的蜡烛，并在其位置放一光屏，小聪应该______。 A．在左侧透过M观察光屏上能否成像 B．直接在右侧观察光屏上能否成像 （3）实验中，若将玻璃板向右倾斜，如图2所示，则观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的______（选填“B”或“C”）处。 （4）小聪发现，无论怎样移动蜡烛B都不能使蜡烛A的像与蜡烛B完全重合，其原因可能是______。 5．小彤同学在“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图所示： （1）该实验应选择在_______（选填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行，玻璃板放置的要求是与水平面_______。 （2）用玻璃板代替平面镜做实验时，会看到两个不重合的像，分别是玻璃板前后两个面反射形成的，为消除此现象可选用______（选填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面镜。玻璃板不仅可以成像，还便于确定像的________。为了便于比较像与物的大小关系，蜡烛A、B应选择外形________（选填“相同”或“不相同”）的。 （3）将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板的前面，将________（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。 （4）标记蜡烛A、B的位置，测得蜡烛B到玻璃板的距离________（选填“小于”、“等于”或“大于”）蜡烛A到玻璃板的距离。 （5）当蜡烛A远离玻璃板时，像的大小_______（选填“变小”、“不变”或“变大”）。 （6）若用光屏代替蜡烛B，在玻璃板后面观察光屏，将_____（填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像。 6．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。 （1）如图甲所示，通过三个不透明白板 A、B、C的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是 ___________，此时从小孔中看见的 ___________（选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像； （2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板 ___________（选填“A”、“B”或“C”），所看到的像为图乙中的 ___________。（选填序号） （3）如图丙所示，是某餐厅墙上的图片，在图片对面墙上的平面镜中可观察到的字母是 ___________。 （4）如图丁中的图（Ⅰ）所示，物体AB和平面镜MN都竖直放置在水平面上，AB与MN之间的水平距离为20cm。现保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，如图（Ⅱ）所示，则AB的像水平向 ___________（选填“左”或“右”）平移 ___________cm；这一过程中AB的像的大小 ___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在图（Ⅰ）的基础上，保持AB不动，将MN绕N点逆时针旋转90°，如图（Ⅲ）所示，则关于物体AB中的点A的像A′，其运动轨迹为 ___________（选填“直线”或“曲线”），像A′到N点的距离 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 7．小童用图甲所示的装置探究平面镜成像的特点，下面是他实验中的几个操作： a．点燃一支小蜡烛A，竖直立在玻璃板前面．将没有点燃的同样的蜡烛B放到玻璃板后面，移动至与蜡烛A的像完全重合。 b．记下蜡烛A和B的位置。 c．移去玻璃板、蜡烛A及光屏，用直线连接A和B的位置，用刻度尺量出它们到玻璃板的距离。 d.在桌面上铺一张大纸，纸上立一块玻璃板，沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置。 （1）以上实验步骤合理的顺序是_______。 （2）在做步骤a时，眼睛应从玻璃板_______（填“前”或“后”）面观察，若实验中小童发现无论怎样移动蜡烛B的位置都无法与A的像重合，其原因很可能是：________。 （3）在完成步骤a后，若移去蜡烛B，在B的位置上放一光屏，不透过玻璃板，在光屏上______（填“能”或“不能”）看到蜡烛的像。 （4）为了避免实验的偶然性，得到普遍规律，接下来要进行的操作是：______（填选项前的字母） A．改变蜡烛的位置多次实验 B．把玻璃板换成平面镜重做实验 C．选用长度不同粗细相同的蜡烛重做实验 （5）小童进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下图乙，通过分析可知：像和物的连线与镜面______，像和物到平面镜的距离_______。 （6）实验后，小童将显示时间为丙图所示的电子手表放在平面镜前，则在平面镜中看到时钟显示的时间是_______。 8．五代时期名士谭峭所著《化书》中，记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点，小明用图甲所示装置进行了探究。 （1）用玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于　 　。 （2）把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小　 ，证实了“影与形无异”。 （3）改变蜡烛A的位置，进行三次实验，用直线将物和像的位置连接起来，像和物体的连线与镜面垂直，用刻度尺测得像和物到镜面的距离　 　。 （4）若在玻璃板后放置一块木板，蜡烛A　 　（选填“仍能”或“不能”）通过玻璃板成像。 （5）如图丙，将玻璃板倾斜，蜡烛的像将　 　（选填“仍然”或“不再”）与蜡烛关于镜面对称。 九、中考题赏析 1. （2024江苏常州）小华探究“平面镜成像特点”。 （1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择___________（透明玻璃板/平面镜），并将其___________放置在水平桌面上。 （2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明___________。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置。 （3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时，___________。 （4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后___________（直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是___________像。 2.（2024山东滨州）在“探究平面镜成像的特点”实验中： ①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的__________。 ②如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等，这种研究方法是物理学中常用的________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 ③将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是_________。 3. （2024山西）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： （1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。 （2）可选用____________作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点。 实验过程： （3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的___________，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像。 （4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是___________。 实验结论： （5）平面镜所成的像为___________（选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 参考答案: 七、实验考点 1.光的反射 2.等效替代法 3.便于确定像的位置 4.为了比较像与物的大小关系 5.寻求普遍规律 6.测量像与物到镜面的距离 7.便于比较像与物到镜面的距离 8.玻璃板太厚，每个面都成一个像，且并不重合 9.用手电筒将跳棋照亮 10.玻璃板没有竖直放置 11.使成像更清晰 八、热点题型 1.（1）完全相同   远离   （2） 相等 （3） A 2．（1）薄玻璃板 （2） 大小相同 蜡烛A 反射 （3） A （4） 3．(1)仍然能 反射 虚 (2) 等大 相等 (3) 竖直 入射光线、反射光线和法线在同一平面内 依然存在 4．(1)B (2) B (3) C (4) 透明玻璃板没有垂直于桌面 5．(1)黑暗 垂直 (2) 薄 位置 相同 (3) 未点燃 (4) 等于 (5) 不变 (6) 不能 6．(1)烛焰、三个小孔和人眼要在同一条直线上 不是 (2) B ④ (3) (4) 左 20 不变 曲线 不变 7．(1)dabc (2) 前 玻璃板没有竖直放置 (3) 不能 (4) A (5) 垂直 相等 (6) 15:01 8．（1）确定像的位置 （2）相等 （3）相等 （4）仍能 （5）仍然 九、中考题赏析 1. （1）透明玻璃板 竖直 （2） 像与物大小相等 （3）像和物体到平面镜的距离相等 。   （4） 直接 虚 2.（1）位置 （2） 等效替代法 （3） 虚像 3.（2） 玻璃板 （3）距离 （4）使结论具有普遍性 （5）虚 2 学科网（北京）股份有限公司 $$