3.3 第1课时 平面镜成像规律-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(沪粤版2024)

30 3.3　平面镜成像特点 第1课时 平面镜成像规律 ▶ “答案与解析”见P11 1. 小凡同学夏天在某公园游玩时,看见一架无 人机悬停在距湖面15m的高空中,湖水深度 大约为10m,它在湖中的像到湖面的距离为 m;无人机竖直下降,它在水中像的 大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (第2题) 2. (2022·镇江)如图,竖直放 置在地面的平面镜能绕水 平轴MN 转动。小明站在 平面镜正前方,他在镜中成的 是 (选填“实”或“虚”)像;小明垂直镜面 移动8cm,他与像的距离改变了 cm; 为了让他站着就能看到镜中脚的像,可以让 平面镜绕轴沿 时针方向转动。 3. (2023·长沙望城期末)下列选项是物体在平 面镜中成像的情况,正确的是 ( ) A. B. C. D. 4. 如图所示为某时刻小明家墙上的电子时钟显 示的时间,若小明从水平玻璃茶几的台板中 看,时间应该是 ,若从背后的平面镜 中看,时间应该是 。 (第4题) (第5题) 5. 小刚用一块较厚的玻璃板M 来探究平面镜 成像特点,如图所示,图中像A1 与像A2 是 一次实验中同时看到的两个像,它们的大小 关系是 (选填“A1 较大”“A2 较大” 或“相等”),其中A1 是蜡烛通过玻璃板的 (选填“P”或“Q”)面所成的像,小刚 按照图中的测量方法,测得u=4.2cm,v= 3.9cm,则他所用的玻璃板厚度为 cm。 6. (2023·本溪)如图是探究平面镜成像特点实 验的情景,关于探究过程中所涉及的问题分 析正确的是 ( ) (第6题) A. 蜡烛A 在玻璃板中所成的像是光的漫反 射形成的 B. 蜡烛A 在玻璃板中所成的像是实像 C. 蜡烛B 在桌面上的影子是光沿直线传播 形成的 D. 为了使烛焰的像更清晰,应选择在明亮的 环境中进行实验 答案讲解 7. 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 ( ) (第7题) 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. 经过3s,笔尖的像与笔尾的像相距6cm D. 将M 逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖 端朝上 8. 若图中猫的头部位置保持不变,将镜子沿 MN 截成两半,并分别向两侧平移一段距离, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪粤版)八年级上 实 验 视 频 31 则猫的头部通过左右两半面镜子 ( ) (第8题) A. 都不能成像 B. 各成半个像,合起来是一个完整的像 C. 都能成完整的像,且两个像完全重合 D. 都能成完整的像,但两个像在不同的位置 9. ★(2023·连云港)根据平面镜成像特点,画出 图中物体AB 在平面镜MN 中所成的像。 (第9题) 10. (2023·荆州)为了探究平面镜成像特点,小 华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和 A、B 两支大小相同的蜡烛,如图甲所示。 (第10题) (1) 用透明玻璃板代替平面镜是为了便于 确定像的 ,用玻璃板代替平面镜实 验时,应选用 (选填“厚”或“薄”)一 些的玻璃板。 (2) 当蜡烛A 远离玻璃板时,它的像大小会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (3) 实验中若只将玻璃板水平向左平移,蜡 烛所成像的位置 (选填“向左移” “向右移”或“不变”)。 (4) 小华同学在实验中将透明玻璃板与水 平桌面垂直方向成30°角放置,然后将蜡烛 沿水平桌面向玻璃板方向移动一段距离L, 如图乙所示。则蜡烛所成像的像距变化量 为 。 11. 如图甲所示,物体A 在平面镜中所成的像 为A',A 到O 点的距离为L,将镜面OM 绕 O 点转过90°至 OM',A'的移动轨迹是 。若ON 和 ON'是相互垂直的两块平面镜,如图乙所 示,则A 在平面镜中可以成 个像。 (第11题) 答案讲解 12. 把两块厚度不计且足够大的平面 镜OM、ON 垂直黏合在一起,并竖 立在地面上,俯视图如图所示。当 小明站立在某个位置时,他通过平面镜所成 像的个数为m,看到自己完整像的个数为 n,下列对小明在不同位置时,m、n 值的分 析,不符合实际的是 ( ) A. 在a点时,m=1,n=0 B. 在b点时,m=1,n=1 C. 在c点时,m=2,n=2 D. 在d点时,m=0,n=0 (第12题) (第13题) 13. (核心素养·科学推理)如图所示是潜望镜 的结构示意图,其中两块平面镜均相对水平 面倾斜45°角,现有一艘军舰位于与平面镜 1等高的正前方,则人眼看到军舰所成的虚 像位于 ( ) A. 平面镜1的正上方 B. 与平面镜1等高的正前方 C. 平面镜2的前上方 D. 与平面镜2等高的正前方 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第三章　光和眼睛 是镜面反射,没有光进入人的眼睛,所 以水面看起来较暗,而地面发生的是 漫反射,总有一部分光进入人的眼睛, 所以看起来较亮,故B正确。 镜面反射与漫反射的辨识 迎着月光走时,月光射到水面 上发生镜面反射,反射光进入人 眼,所以地上发亮处有积水;当背 着月光走时,月光射到水面上也发 生镜面反射,反射光没有进入人 眼,月光射到地面上发生漫反射, 所以地上暗处有积水。 12. 如图所示 (第12题) 13. 如图所示 (第13题) [解析]过P 点作水平直线交入射光 线于O 点,OP 即为反射光线,根据光 的反射定律,反射角等于入射角,作反 射光线和入射光线夹角的角平分线就 是法线的位置,然后垂直于法线作出 平面镜;由图知,反射光线和入射光线 的夹角为90°+30°=120°,则反射角 等于入射角,为60°。 14. 60 逆 75 [解析]由题意可 知,一束从左边射到水平放置的平面 镜上O 点的光线与镜面的夹角是30° 时,反射光线如图甲所示。 (第14题甲) 反射光线与镜面的夹角也是30°,如果 不反射,光线将沿虚线方向射出,反射 后方向改变了30°+30°=60°。若要 使反射光线向左水平射出,根据光的 反射定律重新确定镜面位置,如图乙 所示,此时反射角等于30° 2=15° ,法线 与镜面垂直,所以反射光线与镜面的 夹角等于90°-15°=75°,由于反射光 线是水平的,所以平面镜与原位置比 较,沿O 点逆时针方向转动了75°。 (第14题乙) 15. C [解析]展馆中的灯光比较暗, 展品反射的光线很少,要想拍摄出清 晰的展品图片,需要用到闪光灯;玻璃 罩上表面比较平滑,从①位置用闪光 灯拍摄时,光线发生镜面反射后沿垂 直方向反射回去,照相机发生逆光无 法得到清晰的图片,所以只能从②处 斜向下拍,故选项C正确。 3.3　平面镜成像特点 第1课时 平面镜成像规律 1. 15 不变 2. 虚 16 顺 3. B 4. 15:12 21:51 [解析]从水平玻 璃茶几的台板中看时,像的上下会颠 倒,如图所示: ,时间 为15:12;从背后的镜子中看时,像的 左 右 会 颠 倒, 如 图 所 示: ,时间为21:51。 5. 相等 P 0.3 [解析]由图可知, 像A1 与像A2 是一次实验中同时看 到的两个像,都是蜡烛A 通过玻璃板 成的像,大小相等;由于P 到A 的距 离小于Q 到A 的距离,所以像A1 是 蜡烛A 通过玻璃板的P 面所成的像。 由于u=4.2cm、v=3.9cm,由平面 镜成像特点可知,玻璃板的厚度为 4.2cm-3.9cm=0.3cm。 6. C 7. C [解析]物体通过平面镜所成的 像为虚像,由于像与物体关于镜面对 称,所以铅笔的像尖端朝左,故选项A 错误;若铅笔以2cm/s的速度垂直向 平面镜靠近,像也以2cm/s的速度垂 直向平面镜靠近,笔尖的像移动速度 等于笔尾的像移动速度,故选项B错 误;由于像与物体大小相等,铅笔长为 6cm,铅笔的像长也为6cm,则笔尖 的像与笔尾的像相距6cm,故选项C 正确;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,此时平面镜将铅笔与像的夹 角平分,所以铅笔与它在平面镜中的 像互相垂直,即铅笔的尖端朝下,故选 项D错误。 8. C [解析]平面镜所成的像,像和 物体形状、大小相同,与平面镜的大小 无关,半面平面镜仍能成完整的像,故 A、B错误;平面镜左右两部分都能成 完整的像,像与猫关于镜面对称,所以 两个像的位置是相同的,故C正确,D 错误。 9. 如图所示 (第9题) 对称法作物体的像 ① 因为一个物体可以看成是 无数个点的集合,所以要作出物体 在平面镜中的像,可以根据平面镜 成像的特点,先用对称法作出几个 特殊点的像,作图时像与物体的连 线要用虚线画,在连线与镜面相交 处要画出表示垂直的符号,再将这 些像点用虚线连接起来,即整个物 体的虚像。② 光学作图时,实像用 实线画,虚像用虚线画。 10. (1) 位置 薄 (2) 不变 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 11 (3) 不变 (4) 3 2L [解析](1) 用 透明玻璃板代替平面镜是为了便于确 定像的位置;由于厚玻璃板的两个面 都可以当作反射面,所以会出现两个 相距较远的像,影响到实验效果,为了 消除此影响,应选用薄一些的玻璃板。 (2) 由平面镜成像特点可知,蜡烛A 远离玻璃板时,所成像的大小不变。 (3) 玻璃板向左移动,蜡烛到玻璃板 的距离不变,蜡烛A 和蜡烛A 的像仍 关于玻璃板对称,所以蜡烛像的位置 不变。(4) 如图所示,透明玻璃板与 水平桌面垂直方向成30°角放置,将蜡 烛沿水平桌面向玻璃板方向移动一段 距 离 L,物 距 变 化 量 AB 为 L2- L2 2 = 32L ,由于蜡烛和蜡 烛的像关于玻璃板对称,则蜡烛所成 像的像距变化量为 3 2L 。 (第10题) 11. 以O 为圆心、L 为半径的半圆 3 [解析]平面镜成像时,物体与像关 于镜面对称,则平面镜为物体与像连 线的垂直平分线;当平面镜绕点O 旋 转的过程中,物体A 在平面镜中成的 像都在以O 为圆心、OA 为半径的圆 上,所以它的轨迹是以O 为圆心、L 为半径的半圆。如图所示,物体A 在 平面镜ON 中成的像为A1,在平面镜 ON'中所成的像为A2;A1 在平面镜 ON'中成的像为A3,而A2 在平面镜 ON 中所成的像也是A3,即再次成像 的像是重合的,所以一共有3个像。 (第11题) 12. C [解析]由图可知,小明在a点 时,会成一个像,由于像和人的连线经 过镜面的延长线,所以不能看到自己 完整的像,即m=1,n=0,故选项A 正确;小明在b点时,会成一个像,由 于像和物体的连线经过镜面,所以能 看到自己的像,即m=1,n=1,故选 项B正确;小明在c点时,能通过两个 镜面成两个虚像,由于像和物体的连 线经过镜面的延长线,所以不能看到 自己的像,即m=2,n=0,故选项C 错误;小明在d 点时,位于平面镜的 背面,不会成像,即m=0,n=0,故选 项D正确。 13. D [解析]潜望镜是由两块平面 镜构成的,物体通过平面镜成正立、等 大的虚像,像和物体各对应点到平面 镜间距离相等;现有一艘军舰位于与 平面镜1等高的正前方,则人眼看到 军舰是正立、等大的虚像且所成的虚 像位于与平面镜2等高的正前方。 第2课时 面镜的应用 1. 倾斜 正上方 2. 平 不变 3. C 4. 1 靠近 不变 [解析]由题意可 知,视力表离平面镜3m,根据平面镜 的成像特点可知,像与物到镜面的距 离相等,视力表的像离平面镜也是 3m,所以眼睛到平面镜的距离是 2m,视力表的像到眼睛的距离为 3m+2m=5m,正好符合要求,眼睛 到视力表的距离为3m-2m=1m; 物体通过平面镜所成的像和物体到镜 面的距离相等,所以人靠近平面镜时, 人在镜中所成的像也靠近平面镜;由 于像和物体大小相等,当人靠近平面 镜时,人在镜中所成的像大小不变。 5. 5 [解析]根据平面镜成像的特点 和原理作出光路图,如图所示。由平 面镜成像特点可知 SO=S'O,在 Rt△PSS'中,已知PS=3m,S'S= 2m+2m=4m,可用勾股定理求斜边 长,得S'P= (3m)2+(4m)2=5m, 故SO+OP=S'O+OP=S'P=5m。 (第5题) 6. B [解析]由平面镜成像特点可 知,平面镜所成的像和物体的大小相 等,像与物体关于镜面对称。由于 2号、3号地砖处于同一水平面,灯到 地砖的距离不变,所以通过2号地砖、 3号地砖看到的像大小相同、位置相 同,故选项B正确。 7. C [解析]平面镜成像时,像与物 体到平面镜的距离相等,要使像移到 烧杯中,需要增大蜡烛到玻璃板的距 离,所以③符合题意,故选项C正确。 8. 如图所示 (第8题) [解析]由于物体通过平面镜所成的像 与物体关于镜面对称,所以平面镜在 演员A 与仙女A'连线的垂直平分线 上,连接A'P 与镜面交于点O,连接 AO、OP,则AO 为入射光线,OP 为 反射光线。 利用“虚像”画反射光线 根据平面镜成像原理可知,虚 像是所有反射光线反向延长线的 交点,即所有的反射光线的反向延 长线都经过虚像点,因此连接像点 与P 点,则与平面镜的交点为入射 点,再完成光路即可。 9. 如图所示 (第9题) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 21