第二章 光 平面镜成像规律（实验题）专题练习 2024-2025学年沪教版八年级物理上册

平面镜成像规律�(实验题)专题练习 一、实验题 1.利用刻度尺和图中的实验装置探究平面镜成像的特点。 (1)实验中用玻璃板代替平面镜是因为 , 。选两支外形相同的蜡烛A和B是为了比较像与物的 关系。 (2)点燃蜡烛A, 并移动蜡烛B, 直至与蜡烛A的像重合。移动蜡烛A, 多做几次实验, 用直线把每次实验中蜡烛A和蜡烛B在纸板上的位置连起来, 并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离, 比较像与物到玻璃板的距离是否 。 (3)实验时用光屏代替蜡烛B, 眼睛直接观察光屏, 光屏上 (填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。 2.【探究名称】探究平面镜成像的特点 【问题】平面镜成像时,有什么特点? 【证据】小黄和小关两位同学利用如图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”; 接着小黄在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再拿一支长短与粗细都相同但不点燃的蜡烛B,竖立在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板 (选填“前面”或“后面”)观察,直到蜡烛B跟 (选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)完全重合,在白纸上记下这两个位置; 【解释】(1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于 ; (2)若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是: ; 【交流】(1)小黄正在观察蜡烛A的像时,同桌小关用物理书挡在玻璃板的后面,小黄 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像; (2)为了让旁边右座的同学也能看清蜡烛的像,小黄只将玻璃板向右平移,则蜡烛A的像的位置 (选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”); (3)若实验过程中小黄没有将玻璃板垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,则蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”、“A2”或“A3”)。 3.五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,小华用图甲所示的装置进行探究。 (1)实验中用透明玻璃板代替平面镜的目的是 ; (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,且大小,证实了“影与形无异”。比较像与蜡烛的大小关系,这里采用的探究方法是 (选填“等效替代法”或“控制变量法”)。蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 (选填“实”或“虚”)像,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,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面 ; (3)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 (选填“变大”“不变”或“变小”)。如图丙所示是小花在检查视力,则小花在镜中的像与小花的距离为 m; (4)在此实验中,玻璃板要求竖直放置,而小华发现汽车的挡风玻璃却不会竖直安装,其主要原因是为了_(选填字母序号); A.造型奇特 B.减小外界噪音的干扰 C.增大采光面积 D.排除因平面镜成像造成的不安全因素 (5)小明在做同样的实验时,发现透过玻璃板观察蜡烛的像时,看到在像的后面还有一个与它有部分重叠、较模糊的像,要避免这种现象,改进的措施是选用较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板进行实验。 4.为了探究平面镜成像特点,小泽同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只大小相同的蜡烛,如图所示。 (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,且最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中实验; (2)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像会 (选填“变小”、“不变”或“变大”); (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)小泽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 (选填“等于L”、“小于L”或“大于L”)。 5.小丽同学“探究平面镜成像的特点”的实验情景如图甲所示: (1)该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了 ,该实验的原理是 ; (2)将玻璃板前的蜡烛A点燃,将另一支形状相同且未点燃的蜡烛B在玻璃板后移动,人眼应在蜡烛 (选填“A”或“B”)一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合; (3)多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出结论:像与物到平面镜的距离 ; (4)取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置, (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察发现光屏上没有像,这说明平面镜所成的像是 像(选填“虚”或“实”)。 (5)如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到,S点在平面镜中的像的轨迹为 (选填“直线”或“曲线”),离M点的距离 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 6.如图甲所示,小童在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,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”。老师告诉他,这实际上就是平面镜成像的原理。于是,小童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,小童选择玻璃板而没选择平面镜,目的是 。 (2)小童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重合。小童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: 。 (3)小华同学也用蜡烛探究平面镜成像特点,如图丁,在实验过程中,如果将玻璃板绕EF轴顺时针转动,可以观察到像 (选填“顺时针转动”“逆时针转动”或“不动”)。若玻璃板以每秒5cm的速度匀速远离A蜡烛,2秒后B蜡烛应远离原来的位置 才能与A的像完全重合。 7.七中初中物理活动课的同学们对光学现象产生了浓厚的兴趣,他们在课后分成了两个小组对“小孔成像”、“平面镜成像”进行了大量的实践研究。叮叮小组的同学用易拉罐制做简易针孔照相机,研究小孔成像的特点。咚咚小组的同学找来了玻璃板和棋子,探究平面镜成像的特点。 (1)如图甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,若像成在光屏下方,可将整个易拉罐向 (选填“上”或“下”)平移,能使像成在光屏中央。 (2)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,叮叮观察到塑料膜上所成的像会 (填“变大”“变小”或“不变”) (3)咚咚同学把棋子A放在玻璃板前面,移动玻璃板后面的棋子B,发现无论如何移动棋子B都不能与棋子A的像完全重合。接下来,咚咚同学应该进行的操作是_。 A.检查玻璃板是否与桌面垂直 B.换用另一块茶色玻璃板 C.增加棋子A的亮度 D.换一块更薄的玻璃板 (4)咚咚同学探究完平面镜成像特点的实验后,观察到小汽车的前挡风玻璃多为倾斜安装,请用所学的光学知识解释倾斜安装挡风玻璃的好处 。 8.如图甲所示,在探究平面镜成像特点的实验中 (1)该实验利用薄透明玻璃板代替平面镜,请你说出这样做的好处; (2)为了探究像距跟物距的关系,需要多次改变 ,进行实验。 (3)实验中,在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,你的操作方法是什么? (4)完成实验后,小亮将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图乙所示。若将玻璃板水平向右移动 2cm,该硬币的像应怎样动? 9.课堂上,老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示: (1)实验器材准备了一块平面镜、一块画有法线ON的平整硬纸板、直尺、铅笔及光源,还需要的一个重要器材是: ;实验前,应将纸板 放置于平面镜上。一束光贴着纸板绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。 (2)沿ON将右侧纸板向后折,反射光线 (选填“仍存在”或“不存在”),纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,该步骤要探究的问题是 ; (3)选择入射角分别为的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如下表所示。经检查,三次实验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背,你认为其中的原因应该是 。 实验次数 入射角 反射角 1 15 75 2 30 60 3 45 45 10.【问题】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。平面镜成像有何特点呢? 【证据】鹏飞同学利用图1所示装置进行探究。 (1)组装器材时,应使玻璃板与水平桌面 ;为便于确定像的位置,应选用较 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板代替平面镜; (2)选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离 (选填“有关”或“无关”); (3)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图2所示的 (选填数字序号)处观察光屏上是否有像; (4)鹏飞为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,现有“AFMTVX”六种字母形状的光源供选择,你认为最佳选择是 (选填字母)。 【交流】 根据实验的经验可知,如果白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,人应该让 (选填“镜子”“脸”或“镜子和脸”)朝向窗户。 试卷第2页,共7页 试卷第1页,共7页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1.(1) 玻璃板可以反射光成像 也可以透过玻璃板看到玻璃板后面的蜡烛B 大小 (2)相等 (3)没有 【详解】(1)[1][2]选用玻璃板可以反射光成像,也可以透过玻璃板看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置。 [3]选两支外形相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系,运用了等效替代法。 (2)多次测量像距与物距是为了比较像与物到玻璃板的距离是否相等,得到像距等于物距的普遍规律。 (3)平面镜成虚像,故蜡烛A的像光屏无法承接,光屏上没能看到像。 2. 前面 蜡烛A的像 确定像的位置 便于探究像和物与平面镜的位置关系 能 不变 A2 【详解】[1][2]由于平面镜成的是虚像,故在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,眼睛应该在镜前才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像;直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,在白纸上记下这两个位置。 (1)[3]实验中用透明的玻璃板代替平面镜,在蜡烛A的一侧能看到蜡烛A的像,同时透过玻璃板也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。 (2)[4]若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是便于探究像和物与平面镜的位置关系。 (1)[5]由于平面镜所成的像为虚像,所以即使用物理书挡在玻璃板的后面,也能看到蜡烛的A的像。 (2)[6]由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以小黄只将玻璃板向右平移,蜡烛A的位置没有变化,对称面没有改变,则蜡烛A的像的位置不变。 (3)[7]平面镜所成的像和物体关于镜面对称,实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图所示倾斜,像与物关于镜面对称,蜡烛A的像应是图中的A2。 3.(1)便于确定像的位置 (2) 等效替代法 虚 垂直 (3) 不变 4.6 (4)D (5)薄 【详解】(1)用透明玻璃板代替平面镜,既能成像,又能透光便于确定像的位置。 (2)[1]该实验采用等效替代法,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,可以比较像与物的大小关系。 [2]平面镜成虚像,不是由实际光线会聚而成。 [3]平面镜成像时像与物成镜面对称,即物和像的连线与镜面垂直。 (3)[1]由平面镜成像特点可知,像与实物大小相同,当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A大小不变,所以像的大小不变。 [2]由图可知,小花到平面镜的距离为 由平面镜成像特点可知,像与物到平面镜的距离相同,所以小花到平面镜的距离为2.3m,则小花在镜中的像与小花的距离为 (4)汽车玻璃倾斜放置时,车内乘客的像在挡风玻璃上方,和路人行人分开,比较安全,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 (5)较厚的玻璃板两面都可以成像,会出现两个不重和的像,从而影响实验效果,要避免这种现象,改进的措施是选用较薄的玻璃板代替平面镜实验。 4.(1) 位置 薄 较暗 (2)不变 (3)不变 (4)小于L 【详解】(1)[1]因为薄玻璃板既能反射光,也能看见玻璃板后面的物体。实验时为了便于确定像的位置,用薄玻璃板来代替平面镜进行实验探究。 [2]实验时使用的玻璃板不能太厚,因为玻璃板太厚前后两个面都能成像,会干扰实验。 [3]实验应在较暗的条件下进行,蜡烛的像与周围环境间的差异较大,实验现象更明显。 (2)平面镜所成的像与物体等大,所以当蜡烛A远离玻璃板时,它的像大小不变。 (3)平面镜所成的像与物体关于平面镜对称,将玻璃板向左移时,没有改变物体与平面镜所在平面的相对位置,所以平面镜中像的位置不变。 (4)由图可知,像距变化量等于 5.(1) 便于确定像的位置 光的反射 (2)A (3)相等 (4) 不透过 虚 (5) 曲线 不变 【详解】(1)[1]玻璃板可以成像,也可以透光,该实验用薄玻璃板代替平面镜,是为了方便确定像的位置。 [2]平面镜成像实验的原理基于光的反射定律 。当光线照射到物体上时,光线会被反射到平面镜上,然后再次反射进入人的眼睛,从而形成虚像。这个虚像是由光的反射光线的延长线的交点形成的,它不能被光屏承接,只能通过眼睛观察。 (2)平面镜成像利用的是光的反射,成的是虚像,虚像不能在光屏上呈现,因此人眼应在蜡烛A一侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。 (3)由图乙中的实验数据得,像与物到平面镜的距离相等。 (4)[1][2]实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现。取走蜡烛B,把光屏放在原来蜡烛B的位置,不透过玻璃板观察发现光屏上没有像,这说明平面镜所成的像是虚像。 (5)[1]如图丙所示是小丽正在照镜子的情景,S为小丽头顶上的一点,若平面镜MN绕M点顺时针转到,由像与物体关于平面镜对称得,S点在平面镜中的像的轨迹为曲线。 [2]由图丙得,平面镜是绕M点转动,平面镜转动过程中,S点到M点的距离不变,所以,像点离M点的距离也不变。 6.(1)便于确定像的位置 (2)平面镜成像时,像距等于物距,像和物的连线与镜面垂直 (3) 顺时针转动 20cm 【详解】(1)玻璃板有透光性,既能看到玻璃板前物体的像,又能看到玻璃板后代替像的物体,便于确定像的位置。 (2)小童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板后面移动,为了确定像的位置,要将七号电池和玻璃板前面的七号电池的像重合;从丙图中的数据可知:平面镜成像时,像距等于物距,像和物的连线与镜面垂直。 (3)平面镜成像时,像和物体关于镜面对称;当玻璃板绕EF轴顺时针转动,像也顺时针转动;当玻璃板以每秒5cm的速度远离A,2s后蜡烛A与镜面的距离增大了 根据平面镜成像原理可知,像离镜面的距离也增加10cm,故2秒后B蜡烛应远离原来的位置20cm才能与A的像重合,如图 7.(1)上 (2)变大 (3)A (4)见解析 【详解】(1)根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,若像成在光屏下方,可将整个易拉罐向上平移,能使像成在光屏中央。 (2)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”, 根据光是沿直线传播的,叮叮观察到塑料膜上所成的像会变大。 (3)平面镜成像时,像与物体关于镜面对称,如果玻璃板与桌面不垂直,成像就会偏高或偏低于水平桌面,因此把棋子A放在玻璃板前面,移动玻璃板后面的棋子B,发现无论如何移动棋子B都不能与棋子A的像完全重合时,接下来,应该检查玻璃板是否与桌面垂直,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 (4)平面镜成的像与物体关于镜面对称。小汽车的前挡风玻璃多为倾斜安装,使车内物体通过挡风玻璃所成的像位于司机斜上方,不会干扰司机视线,以保证行车安全。 8.(1)便于确定像的位置 (2)物体到镜面的距离 (3)在蜡烛A像的位置放一个光屏,眼睛在像的一侧观察光屏,观察像能否呈现在光屏上 (4)不动,在原位置 【详解】(1)透明的玻璃板,既能成像又可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置。 (2)为了得到普遍的规律,探究像距跟物距的关系时,需要多次改变物体到平面镜的距离,进行实验。 (3)实像都是由实际光线会聚形成的。在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,在像所在位置放一光屏后,人眼的观察位置应该是直接观察光屏,在光屏上若能观察到蜡烛A像,则为实像;不能看到蜡烛的像,则平面镜所成的像是虚像。 (4)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,硬币位置不变,将玻璃板水平向右移动2cm,平面镜仍在原来的对称轴上,物距不变,则像的位置不变,在原位置。 9.(1) 量角器 垂直 顺 (2) 仍存在 不能 反射光线、入射光线、法线是否位于同一平面内 (3)错把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角 【详解】(1)[1]除了上述器材外,实验中还需测量角度大小,还需要的一个重要器材是量角器,用来测量角的大小,探究反射角与入射角大小关系; [2][3]实验前,应将纸板垂直放置于平面镜上,使法线ON与镜面垂直;一束光贴着纸板绕入射点O沿逆时针方向转动,由于反射角等于入射角,可观察到反射光束沿顺时针方向转动。 (2)[1][2][3]沿ON将右侧纸板向后折,反射光线仍存在原来的位置上,由于纸板的位置发生变化,纸板上不能看到反射光线,该步骤要探究的问题是:反射光线、入射光线、法线是否位于同一平面内。 (3) 观察表中的数据可知,出现上述错误的原因是:把反射光线与镜面的夹角当成了反射角,对应的反射角分别为15 、30 、45 。 10.(1) 垂直 薄 (2) 大小 无关 (3)③ (4) F 脸 【详解】(1)[1]玻璃板与水平桌面要垂直放置,否则成的像偏高或偏低,不易确定像的位置。 [2]实验中为了防止玻璃的两个面都能成像,影响实验效果,应采用较薄的玻璃板进行实验。 (2)[1]选用两根完全相同的蜡烛A、B,当B与A的像重合时,可知像与物大小相等,故是为了比较像与物的大小关系。 [2]多次改变蜡烛A到镜面的距离,然后移动镜后的蜡烛B,发现B与A的像总能完全重合,说明平面镜所成的像,其大小与物体到镜面的距离无关。 (3)虚像不能成在光屏上,根据图乙,在蜡烛B的位置放一光屏,需要在③处观察光屏上是否有像。 (4)[1]平面镜成像与物相比左右相反,AMTVX左右对称,无法比较像与物的左右关系,故应选择F。 [2]白天在较暗的室内照镜子,为了更清楚看到自己的容貌,脸要反射较多的光线,所以人应该是脸朝向窗户外。 答案第6页,共6页 答案第5页,共6页 学科网(北京)股份有限公司 $$