内容正文:
第17讲 平面镜成像
板块一 探究平面镜成像的特点
题型一实验设计
【例1】如图所示是小明“探究平面镜成像的特点”的实验装置。在实验前,小明对整个实验的设计进行了思考,请你帮他完成下列问题:
(1)实验中选用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于 确定像的位置 ,而且还应选择 较薄 (选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板。
(2)在此实验中,还要选择一张白纸,白纸的作用是 记录玻璃板以及像与物的位置 。
(3)实验中选取 A、B两支完全相同蜡烛的目的是 比较像与物的大小 ,这里用到的实验方法是 等效替代法 。
(4)实验中还会用到刻度尺,它的作用是 测量像与物到镜面的距离大小 。
(5)实验过程中为了便于观察,最好在 较黑暗 (选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(6)在此实验中,还会用到光屏,检验平面镜所的成像是 虚 像。平面镜成像原理是光的 反射 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)形成的。
题型二 实验操作
【例2】某物理兴趣小组利用图甲装置“探究平面镜成像的特点”,进行了如下的操作:
(1)在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立于纸上,应沿着玻璃板的 前 (选填“前”或“后”)表面,在纸上画一条直线代表平面镜的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支外形相同但 不点燃 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛 B跟蜡烛 A的像完全 重合 时,说明像与物大小 相同 (选填“相同”或“不相同”),同时分别记录蜡烛 A 和 B 的位置。
(3)如图乙,实验时,若将蜡烛B替换为光屏,则眼睛应在 b (选填“a”或“b”)处观察,此时光屏上 没有 (选填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜中所成的像是 虚像 。
(4)实验中,改变蜡烛的位置多做几次实验的目的是 使实验结论具有普遍性 ,同时观察像的 大小 和 位置 的变化。
(5)如图丙所示是多次实验后,在白纸上记录的蜡烛和它所成像的位置关系。分析图中信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离 相等 ;像和物的连线与平面镜 垂直 。
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题型三 交流评估
【例3】某物理兴趣小组完成“探究平面镜成像的特点”的实验后,对整个实验进行了交流与评估。请帮助他们回答下列问题:
(1)若实验中没有刻度尺,为了方便找出蜡烛A 的像和蜡烛A 到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是 将玻璃板下的白纸换成方格纸 (写出一种即可)。
(2)实验时,将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,在蜡烛 A 这一侧 能 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛 A 的像。
(3)实验过程中,发现蜡烛A 的像有重影,产生这一现象的原因是玻璃板太厚,玻璃板的两个面都发生反射成像 。
(4)将蜡烛A垂直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,观察发现:玻璃板中蜡烛 A 的像偏低且倾斜,你认为在图甲所示的①、②、③三幅图中, ③ (选填“①”“②”或“③”)图是造成这一实验现象的原因。
(5)在某次实验过程中,仅将玻璃板由图中a位置水平向右平移至b位置时(如图乙),蜡烛A 的成像的位置 不变 (选填“变高”“变低”或“不变”)。
(6)如图丙所示,小新把三个字母分别竖立在玻璃板面前,研究像与物的左右关系,选用字母 C 的效果最好。
(7)小组中有同学说可以利用棋子代替蜡烛来进行实验,这样做的好处是 成像稳定 ;实验时若棋子的像偏暗,则下列几种操作中可以使棋子的像变亮的是 A 。
A.对着棋子照射 B.对着镜中像照射 C.直接对着像照射
(8)如图丁所示,保持点燃的蜡烛A 的位置以及BC 边不动,将玻璃板绕 BC 缓慢顺时针转动,如图戊所示。玻璃板转到 BD₁位置时,像在 A₂ (选填“A₁”“A₂”或“A₃”)位置。玻璃板从BD 转动90°到 BD₂的整个过程中,像的运动路径是 圆弧 (选填“圆弧”或“直线”),人眼如在M 点位置 不能 (选填“能”或“不能”)一直观察到像。
(9)同学们做完实验后,小明突然明白了自家小汽车的前挡风玻璃为什么一般都是倾斜的,其优点之一就是夜间行驶时,车内景物在前挡风玻璃中所成像的位置在驾驶员的 上方 ,对驾驶员的干扰较小(前挡风玻璃可近似看作平板玻璃)。
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板块二 平面镜应用(1)
题型一 利用平面镜改变光路
【例1】电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜,在某次行驶以前,小明发现左侧反光镜中看不到自己所开车的车身,为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该(B)
题型二 利用平面镜成像
【例2】小明在科技节中表演魔术:只有正面透明的棋盘格空箱,从投币口投入硬币,硬币消失了!随后他揭密:这是平面镜和棋盘格共同形成的结果。那么他应该如何放置平面镜才能实现这个魔术效果呢(B)
题型三 寻找可视范围
【例3】在图中,MN 为一平面镜,a、b、c、d表示一个不透明正方体的四个侧面,其中b 面跟平面镜平行,e是观察者的眼睛所在位置(位于正方体的正下后方),则图中观察者通过平面镜可以(c)
A.观察到a、b、c、d 四个侧面
B.看到a 面和d 面
C.看到 a 面及部分b面
D.看到a 面,不能看到b 面的任何部位
【例4】为了预防近视,学校医务室设计采用如图所示的方法给同学们测视力,为了保证能从镜子中看到视力表,请你用作图的方法确定视力表挂在墙上的范围。
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典题精练
1.如图所示为自行车示意图。夜晚,在城市的道路上,汽车司机看到正前方自行车的尾灯很明亮。下列说法中正确的是(C)
A.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
B.自行车尾灯明亮是尾灯发的光
C.自行车尾灯是由一些相互垂直的红色光滑的小塑料块组成
D.人从侧边看自行车尾灯也很明亮
2.如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜,则平面镜的数量至少是(B)
A.2块 B.3块 C.4块 D.5块
3.如图所示为潜水艇的潜望镜结构图。现有一军舰位于S 点处,则潜水艇中的人通过潜望镜看到像的位置(D)
A.在图中的 A 处 B.在图中的 B 处 C.在图中的C 处 D.在图中的 D 处
4.如图所示是艺术体操训练房的俯视图,训练房的北墙有一大平面镜,当老师从室外进入到如图所示位置时,甲、乙两位同学能通过平面镜看到老师的是(A)
A.仅甲同学 B.仅乙同学 C.都不能 D.甲和乙同学
5.(2023汉阳期末)如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为(C)
A. ae B. bc C. bd D. cd
6.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON 垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示,当小科站立在某个位置时,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,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,符合实际的是(D)
A.在a点或者e点时,m=1,n=1
B.在b点或者 f 点时,m=1,n=1
C.能看到自己完整像的位置有三个
D.在c点时,m=2,n=0
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板块三 平面镜应用(2)
题型一镜子里的时间问题
【例1】从平面镜里看到的对面电子钟示数的像,则此时的时刻应(C)
A.21:10 B.10:21 C.15:01 D.12:01
【例2】某同学看到河对岸钟楼上的钟在水中的倒影如图所示,则当时的实际时刻为(B)
A.7 点20分 B.10 点10分 C.4点 40分 D.4点 20分
题型二 像、物移动问题
智慧锦囊<
物体垂直于镜面运动时,以镜面为参照物像的速度为v,则以物体为参照物,像移动的速度为2v。物体平行于镜面运动时,以物体为参照物,像的速度为0。
【例3】小明身高为1.5m,站立在平面镜前2m处,他以0.1m/s的速度远离平面镜,2秒后,他的像大小变化以及他与像的间距正确的是(C)
A.像变大,1.5m B.像变小,2m
C.像不变,4.4m D.像不变,3.6m
【例4】(2024 枣庄模拟)平面镜MN 沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S,移动中镜面始终保持与移动方向成30°角,如图所示,则S在镜中的像S'移动的速度大小和方向是(C)
A.以速度v水平向右移动
B.以速度 水平向右移动
C.以速度 v沿SS'连线向S 移动
D.以速度v/2沿 SS'连线向S 移动
典题精练
1.如图所示,为某轿车通过后视镜(看成平面镜)看到的情景,该公交车线路为(A)
A.806 B.608
C.809 D.908
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2.小明在镜中看到身后挂在竖直墙面上时钟钟面的像如图所示,镜中钟表的时间为(C)
A.10:52 B.10:12
C.10:08 D.10:30
3.一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面,如图所示,一小球以1m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像(B)
A.以1m/s的速度竖直向上运动
B.以1m/s的速度竖直向下运动
C.以2m/s的速度竖直向下运动
D.以2m/s的速度竖直向上运动
4.如图所示,是小明同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况。当它正对甲处的“F”光源时,人眼在乙处观察到的像是(A)
5.十字路口矗立着一幢大楼,它临街的一面是用玻璃装饰的,如图所示。小刚在十字路口中心面向北而立,从大楼玻璃中看到一辆汽车向东行驶,驶到十字路口转弯向南行驶。这辆汽车实际是(D)
A.向西行驶转弯向南行驶 B.向南行驶转弯向西行驶
C.向北行驶转弯向东行驶 D.向北行驶转弯向西行驶
6.如图,竖直平面镜 MN 与直线L 平行,人眼位于 P 点,其中 P、Q、E均为直线L 上的点,PQ长为3m,QE=MN=1m,QM=EN=4m,点光源S在直线L 上且在E 点以下的某区域内自由移动(图中未画出),此人恰好都能通过平面镜看见 S 的像,则点光源S 移动的最大长度是(B)
A.1m B.2m
C.3m D.4m
7.小明走进走廊,发现正对自己放置的平面镜中还有另一个“自己”,如果小明以1.2m/s的速度走向平面镜,他的像将以 1.2 m/s的速度走向平面镜,他在镜中的像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.一湖泊深10m,一架无人机悬停在距湖面26m高的空中,则它在湖中的像距离湖面 26 m,当它下降了2m,则像与它的距离减小了 4 m,在下降的过程中它在水中的像的大小将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9如图所示,平面镜与竖直方向成60°夹角放置,当蜡烛以2cm/s的速度水平向右运动,则烛焰的像相对于烛焰的速度为 2 cm/s。
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板块四 镜面位置变化时的成像
题型一镜面转动成像
智慧锦囊
平面镜成像时,由于像和物关于镜面对称,当物体和镜面的夹角为α,则像和物之间的夹角为2α,像和物左右相反。
【例1】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 M 点自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN'的位置,释放镜的下端,在平面镜从 MN'下摆到MN 位置过程中,下列说法正确的是(A)
A. S的像S'的运动轨迹为圆弧
B. S 的像S'离轴M 越来越近
C. S 的像S'轨迹对M 轴的张角为θ
D.当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
题型二 镜面水平(竖直)方向移动成像
智慧锦囊<
平面镜所成像的大小与镜面大小无关,只要镜子所在平面不动,镜子移动时,不会改变平面所在位置,成像位置不变。具体表现是,镜子在原平面内上下左右移动,所成像的位置不变。
【例2】如图甲,蜡烛在平面镜MN 中成完整的像,若蜡烛不动,将平面镜向上移到图乙所示的位置,关于此时蜡烛成像情况的判断正确的是(A)
A.成完整的像,像的位置不变
B.成完整的像,像的大小变小
C.成完整的像,像的位置向上移动
D.蜡烛的上部能成像,下部不能成像
【例3】如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图,下列能改变玩具鸟成像位置的是(A)
A.竖直上移玩具鸟
B.竖直下移平面镜
C.改变平面镜大小
D.像与镜间放一小木板
典题精练
1.如图所示,在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做了以下一些动作:①保持直立远离“试鞋镜”;②保持直立靠近“试鞋镜”;③站在原地下蹲;④站在原地竖直向上提起一只脚;⑤请别人将试鞋镜抬高一些。能够让他
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看到镜中自己脚上的鞋的是(D)
A.②④ B.①③ C.③④ D.③⑤
2.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(C)
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,笔尾的像与笔尾相距20cm
D.将M 逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
3.(2023北京期中)如图所示,一束入射光AO射到平面镜上,反射后射到光屏的 P 点,要想使光线反射后射到Q 点上,下列操作中可行的是(D)
A.其他条件不变,减小入射角
B.其他条件不变,将平面镜向上平移
C.其他条件不变,将入射光线 AO 绕O点顺时针转动一定角度
D.其他条件不变,将平面镜顺时针转动某一角度
4.如图所示,小娟随家长到某餐厅吃饭,站在餐厅门口2s后,电动玻璃门自动向两侧平移打开,小娟在左右两侧玻璃门中成像的情况分析正确的是(C)
A.各成半个像,合起来成一个完整的像
B.在两侧玻璃门中成的像越来越小,直至不成像
C.都成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合
D.都成完整的像,且两个像的位置不同,两个像的距离等于两侧玻璃门之间的间距
5.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,下列说法中(D)
①只向上移动铅笔,铅笔的像将向上移动
②只向上移动平面镜,铅笔的像将向上移动
③铅笔和平面镜均水平向右移动5cm,铅笔像的位置不变
④铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
6.(2023南京期末)如图所示是观察微小形变的装置,平面镜 M 放置在水平桌面上,光源 S 发出一束激光射到镜面上,经反射后在光屏上形成光斑 P,人眼能从各个方向看到光斑,是因为光斑在光屏上发生了 漫反射 ;若要使光斑向左移动,下列方法可行的是 D (填字母)。
A.保持入射点不变,将入射光线逆时针转动(<90°)
B.将光屏向上移动
C.将镜子顺时针转动(<90°)
D.将平面镜向上移动
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板块五 平面镜成像作图
题型一 确定位置
智慧锦囊<
平面镜成像作图时要注意:发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点,平面镜后面的所有线都是用虚线画,法线用虚线一般要标垂直符号。
【例1】小明发现地下车库中的道路有个急转弯,容易发生交通事故,在没有凸面镜的情况下,小明临时用一块大平面镜替代放置在如图所示的A 处,使拐弯处的两辆车可以从镜子互相看见对方,消除安全隐患。请你利用所学知识帮助小明在图中的A 处画出平面镜放置的合适位置。
【例2】人在平面镜MN 中能看到物体AB 的像,如图所示,试用作图法确定至少把平面镜MN 上的哪一部分遮住(用线标出),人就看不见物体的像了?
题型二 确定光路
【例3】根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A 点的反射光线。
【例4】如图所示,A、B两点是放在平面镜MM'前完全相同的两支蜡烛的位置。小明在平面镜前某个方向看去,两支蜡烛的像正好重叠。请用作图法确定小明眼睛的大致位置C点,并完成光路。
题型三确定范围
【例5】家里有一个镜子MN,小明(以图中的AB 表示)立在镜子前,请你画出他的眼睛(在
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O点)能够看到自身的最大范围(最上端和最下端分别用C 和D 点表示)。
【例6】如图所示,在平面镜的上方有一个不透明障碍物,障碍物左侧有一光源S,请作图说明在障碍物右侧的 P 区域能看到光源S像的范围(用阴影表示)。
典题精练
1.图甲所示的是高铁行李架,为了方便旅客能观察到行李架上的物品是否有遗留,设计人员在行李架的上方安装了一长条的平面镜,旅客通过平面镜可以很方便地看到行李架上的物品,图乙是其原理图,请在图乙中画出旅客看到物品的光路图。(PQ 为不透明的行李架,MN 为平面镜,A是物品,B为旅客眼睛的位置)
2.如图乙所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡(点光源),P为不透明的墙。请利用平面镜的成像特点,画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮 P 墙右侧最大范围区域的光路图。
3.(2023辽宁期末)如图所示,小明制作了一个暗盒,在暗盒的左侧放一平面镜MN,右侧有一个小孔O,暗盒内部有一光源S,在暗盒的右侧放置的光屏AB 上得到两个亮点,图中已经画出了一个亮点 E 及其光路,请把另一个亮点 F 及其光路图画出来。
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$$第17讲 平面镜成像
板块一 探究平面镜成像的特点
题型一实验设计
【例1】如图所示是小明“探究平面镜成像的特点”的实验装置。在实验前,小明对整个实验的设计进行了思考,请你帮他完成下列问题:
(1)实验中选用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于 确定像的位置 ,而且还应选择 较薄 (选填“较厚”或“较薄”)的玻璃板。
(2)在此实验中,还要选择一张白纸,白纸的作用是 记录玻璃板以及像与物的位置 。
(3)实验中选取 A、B两支完全相同蜡烛的目的是 比较像与物的大小 ,这里用到的实验方法是 等效替代法 。
(4)实验中还会用到刻度尺,它的作用是 测量像与物到镜面的距离大小 。
(5)实验过程中为了便于观察,最好在 较黑暗 (选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行。
(6)在此实验中,还会用到光屏,检验平面镜所的成像是 虚 像。平面镜成像原理是光的 反射 (选填“直线传播”“反射”或“折射”)形成的。
题型二 实验操作
【例2】某物理兴趣小组利用图甲装置“探究平面镜成像的特点”,进行了如下的操作:
(1)在水平桌面上铺一张白纸,将玻璃板竖立于纸上,应沿着玻璃板的 前 (选填“前”或“后”)表面,在纸上画一条直线代表平面镜的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支外形相同但 不点燃 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛 B跟蜡烛 A的像完全 重合 时,说明像与物大小 相同 (选填“相同”或“不相同”),同时分别记录蜡烛 A 和 B 的位置。
(3)如图乙,实验时,若将蜡烛B替换为光屏,则眼睛应在 b (选填“a”或“b”)处观察,此时光屏上 没有 (选填“有”或“没有”)蜡烛A的像,说明平面镜中所成的像是 虚像 。
(4)实验中,改变蜡烛的位置多做几次实验的目的是 使实验结论具有普遍性 ,同时观察像的 大小 和 位置 的变化。
(5)如图丙所示是多次实验后,在白纸上记录的蜡烛和它所成像的位置关系。分析图中信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离 相等 ;像和物的连线与平面镜 垂直 。
题型三 交流评估
【例3】某物理兴趣小组完成“探究平面镜成像的特点”的实验后,对整个实验进行了交流与评估。请帮助他们回答下列问题:
(1)若实验中没有刻度尺,为了方便找出蜡烛A 的像和蜡烛A 到玻璃板的距离的关系,可以进行的操作是 将玻璃板下的白纸换成方格纸 (写出一种即可)。
(2)实验时,将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间,在蜡烛 A 这一侧 能 (选填“能”或“不能”)观察到蜡烛 A 的像。
(3)实验过程中,发现蜡烛A 的像有重影,产生这一现象的原因是玻璃板太厚,玻璃板的两个面都发生反射成像 。
(4)将蜡烛A垂直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,观察发现:玻璃板中蜡烛 A 的像偏低且倾斜,你认为在图甲所示的①、②、③三幅图中, ③ (选填“①”“②”或“③”)图是造成这一实验现象的原因。
(5)在某次实验过程中,仅将玻璃板由图中a位置水平向右平移至b位置时(如图乙),蜡烛A 的成像的位置 不变 (选填“变高”“变低”或“不变”)。
(6)如图丙所示,小新把三个字母分别竖立在玻璃板面前,研究像与物的左右关系,选用字母 C 的效果最好。
(7)小组中有同学说可以利用棋子代替蜡烛来进行实验,这样做的好处是 成像稳定 ;实验时若棋子的像偏暗,则下列几种操作中可以使棋子的像变亮的是 A 。
A.对着棋子照射 B.对着镜中像照射 C.直接对着像照射
(8)如图丁所示,保持点燃的蜡烛A 的位置以及BC 边不动,将玻璃板绕 BC 缓慢顺时针转动,如图戊所示。玻璃板转到 BD₁位置时,像在 A₂ (选填“A₁”“A₂”或“A₃”)位置。玻璃板从BD 转动90°到 BD₂的整个过程中,像的运动路径是 圆弧 (选填“圆弧”或“直线”),人眼如在M 点位置 不能 (选填“能”或“不能”)一直观察到像。
(9)同学们做完实验后,小明突然明白了自家小汽车的前挡风玻璃为什么一般都是倾斜的,其优点之一就是夜间行驶时,车内景物在前挡风玻璃中所成像的位置在驾驶员的 上方 ,对驾驶员的干扰较小(前挡风玻璃可近似看作平板玻璃)。
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板块二 平面镜应用(1)
题型一 利用平面镜改变光路
【例1】电动车的反光镜是用来观察车后情况的平面镜,在某次行驶以前,小明发现左侧反光镜中看不到自己所开车的车身,为确保行驶安全,左侧反光镜的镜面应该(B)
题型二 利用平面镜成像
【例2】小明在科技节中表演魔术:只有正面透明的棋盘格空箱,从投币口投入硬币,硬币消失了!随后他揭密:这是平面镜和棋盘格共同形成的结果。那么他应该如何放置平面镜才能实现这个魔术效果呢(B)
题型三 寻找可视范围
【例3】在图中,MN 为一平面镜,a、b、c、d表示一个不透明正方体的四个侧面,其中b 面跟平面镜平行,e是观察者的眼睛所在位置(位于正方体的正下后方),则图中观察者通过平面镜可以(c)
A.观察到a、b、c、d 四个侧面
B.看到a 面和d 面
C.看到 a 面及部分b面
D.看到a 面,不能看到b 面的任何部位
【例4】为了预防近视,学校医务室设计采用如图所示的方法给同学们测视力,为了保证能从镜子中看到视力表,请你用作图的方法确定视力表挂在墙上的范围。
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典题精练
1.如图所示为自行车示意图。夜晚,在城市的道路上,汽车司机看到正前方自行车的尾灯很明亮。下列说法中正确的是(C)
A.光照射在自行车尾灯上发生的是漫反射
B.自行车尾灯明亮是尾灯发的光
C.自行车尾灯是由一些相互垂直的红色光滑的小塑料块组成
D.人从侧边看自行车尾灯也很明亮
2.如图所示是一个魔术箱。魔术箱顶部的中央有一条窄缝,使激光笔产生的激光束从左侧的小孔射入,从右侧小孔射出。将一块遮光板从顶部的窄缝插入箱中,它并没有挡住激光束的传播。若魔术箱内只使用了平面镜,则平面镜的数量至少是(B)
A.2块 B.3块 C.4块 D.5块
3.如图所示为潜水艇的潜望镜结构图。现有一军舰位于S 点处,则潜水艇中的人通过潜望镜看到像的位置(D)
A.在图中的 A 处 B.在图中的 B 处 C.在图中的C 处 D.在图中的 D 处
4.如图所示是艺术体操训练房的俯视图,训练房的北墙有一大平面镜,当老师从室外进入到如图所示位置时,甲、乙两位同学能通过平面镜看到老师的是(A)
A.仅甲同学 B.仅乙同学 C.都不能 D.甲和乙同学
5.(2023汉阳期末)如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为(C)
A. ae B. bc C. bd D. cd
6.把两块厚度不计且足够大的平面镜OM、ON 垂直粘合在一起,并竖立在地面上,俯视图如图所示,当小科站立在某个位置时,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,下列对小科在不同位置时,m、n值的分析,符合实际的是(D)
A.在a点或者e点时,m=1,n=1
B.在b点或者 f 点时,m=1,n=1
C.能看到自己完整像的位置有三个
D.在c点时,m=2,n=0
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板块三 平面镜应用(2)
题型一镜子里的时间问题
【例1】从平面镜里看到的对面电子钟示数的像,则此时的时刻应(C)
A.21:10 B.10:21 C.15:01 D.12:01
【例2】某同学看到河对岸钟楼上的钟在水中的倒影如图所示,则当时的实际时刻为(B)
A.7 点20分 B.10 点10分 C.4点 40分 D.4点 20分
题型二 像、物移动问题
智慧锦囊<
物体垂直于镜面运动时,以镜面为参照物像的速度为v,则以物体为参照物,像移动的速度为2v。物体平行于镜面运动时,以物体为参照物,像的速度为0。
【例3】小明身高为1.5m,站立在平面镜前2m处,他以0.1m/s的速度远离平面镜,2秒后,他的像大小变化以及他与像的间距正确的是(C)
A.像变大,1.5m B.像变小,2m
C.像不变,4.4m D.像不变,3.6m
【例4】(2024 枣庄模拟)平面镜MN 沿水平方向以大小不变的速度v移向点光源S,移动中镜面始终保持与移动方向成30°角,如图所示,则S在镜中的像S'移动的速度大小和方向是(C)
A.以速度v水平向右移动
B.以速度 水平向右移动
C.以速度 v沿SS'连线向S 移动
D.以速度v/2沿 SS'连线向S 移动
典题精练
1.如图所示,为某轿车通过后视镜(看成平面镜)看到的情景,该公交车线路为(A)
A.806 B.608
C.809 D.908
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2.小明在镜中看到身后挂在竖直墙面上时钟钟面的像如图所示,镜中钟表的时间为(C)
A.10:52 B.10:12
C.10:08 D.10:30
3.一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面,如图所示,一小球以1m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去,则小球在平面镜里的像(B)
A.以1m/s的速度竖直向上运动
B.以1m/s的速度竖直向下运动
C.以2m/s的速度竖直向下运动
D.以2m/s的速度竖直向上运动
4.如图所示,是小明同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况。当它正对甲处的“F”光源时,人眼在乙处观察到的像是(A)
5.十字路口矗立着一幢大楼,它临街的一面是用玻璃装饰的,如图所示。小刚在十字路口中心面向北而立,从大楼玻璃中看到一辆汽车向东行驶,驶到十字路口转弯向南行驶。这辆汽车实际是(D)
A.向西行驶转弯向南行驶 B.向南行驶转弯向西行驶
C.向北行驶转弯向东行驶 D.向北行驶转弯向西行驶
6.如图,竖直平面镜 MN 与直线L 平行,人眼位于 P 点,其中 P、Q、E均为直线L 上的点,PQ长为3m,QE=MN=1m,QM=EN=4m,点光源S在直线L 上且在E 点以下的某区域内自由移动(图中未画出),此人恰好都能通过平面镜看见 S 的像,则点光源S 移动的最大长度是(B)
A.1m B.2m
C.3m D.4m
7.小明走进走廊,发现正对自己放置的平面镜中还有另一个“自己”,如果小明以1.2m/s的速度走向平面镜,他的像将以 1.2 m/s的速度走向平面镜,他在镜中的像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.一湖泊深10m,一架无人机悬停在距湖面26m高的空中,则它在湖中的像距离湖面 26 m,当它下降了2m,则像与它的距离减小了 4 m,在下降的过程中它在水中的像的大小将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9如图所示,平面镜与竖直方向成60°夹角放置,当蜡烛以2cm/s的速度水平向右运动,则烛焰的像相对于烛焰的速度为 2 cm/s。
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板块四 镜面位置变化时的成像
题型一镜面转动成像
智慧锦囊
平面镜成像时,由于像和物关于镜面对称,当物体和镜面的夹角为α,则像和物之间的夹角为2α,像和物左右相反。
【例1】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 M 点自由旋转,现将平面镜拉离竖直位置一个偏角θ至MN'的位置,释放镜的下端,在平面镜从 MN'下摆到MN 位置过程中,下列说法正确的是(A)
A. S的像S'的运动轨迹为圆弧
B. S 的像S'离轴M 越来越近
C. S 的像S'轨迹对M 轴的张角为θ
D.当θ大于90°时物体将不在此平面镜中成像
题型二 镜面水平(竖直)方向移动成像
智慧锦囊<
平面镜所成像的大小与镜面大小无关,只要镜子所在平面不动,镜子移动时,不会改变平面所在位置,成像位置不变。具体表现是,镜子在原平面内上下左右移动,所成像的位置不变。
【例2】如图甲,蜡烛在平面镜MN 中成完整的像,若蜡烛不动,将平面镜向上移到图乙所示的位置,关于此时蜡烛成像情况的判断正确的是(A)
A.成完整的像,像的位置不变
B.成完整的像,像的大小变小
C.成完整的像,像的位置向上移动
D.蜡烛的上部能成像,下部不能成像
【例3】如图为玩具鸟在平面镜中的成像示意图,下列能改变玩具鸟成像位置的是(A)
A.竖直上移玩具鸟
B.竖直下移平面镜
C.改变平面镜大小
D.像与镜间放一小木板
典题精练
1.如图所示,在鞋店试穿新鞋时,小明直立面向竖直放置在地面上的“试鞋镜”,看不到镜中自己脚上的新鞋。小明做了以下一些动作:①保持直立远离“试鞋镜”;②保持直立靠近“试鞋镜”;③站在原地下蹲;④站在原地竖直向上提起一只脚;⑤请别人将试鞋镜抬高一些。能够让他
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看到镜中自己脚上的鞋的是(D)
A.②④ B.①③ C.③④ D.③⑤
2.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(C)
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,笔尾的像与笔尾相距20cm
D.将M 逆时针转动45°,铅笔的像竖直且尖端朝上
3.(2023北京期中)如图所示,一束入射光AO射到平面镜上,反射后射到光屏的 P 点,要想使光线反射后射到Q 点上,下列操作中可行的是(D)
A.其他条件不变,减小入射角
B.其他条件不变,将平面镜向上平移
C.其他条件不变,将入射光线 AO 绕O点顺时针转动一定角度
D.其他条件不变,将平面镜顺时针转动某一角度
4.如图所示,小娟随家长到某餐厅吃饭,站在餐厅门口2s后,电动玻璃门自动向两侧平移打开,小娟在左右两侧玻璃门中成像的情况分析正确的是(C)
A.各成半个像,合起来成一个完整的像
B.在两侧玻璃门中成的像越来越小,直至不成像
C.都成完整的像,且两个像的位置与原来像的位置重合
D.都成完整的像,且两个像的位置不同,两个像的距离等于两侧玻璃门之间的间距
5.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,下列说法中(D)
①只向上移动铅笔,铅笔的像将向上移动
②只向上移动平面镜,铅笔的像将向上移动
③铅笔和平面镜均水平向右移动5cm,铅笔像的位置不变
④铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时,铅笔与它的像平行
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有②③正确 D.只有①④正确
6.(2023南京期末)如图所示是观察微小形变的装置,平面镜 M 放置在水平桌面上,光源 S 发出一束激光射到镜面上,经反射后在光屏上形成光斑 P,人眼能从各个方向看到光斑,是因为光斑在光屏上发生了 漫反射 ;若要使光斑向左移动,下列方法可行的是 D (填字母)。
A.保持入射点不变,将入射光线逆时针转动(<90°)
B.将光屏向上移动
C.将镜子顺时针转动(<90°)
D.将平面镜向上移动
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板块五 平面镜成像作图
题型一 确定位置
智慧锦囊<
平面镜成像作图时要注意:发光点经平面镜反射后的光线的反向延长线都经过虚像点,平面镜后面的所有线都是用虚线画,法线用虚线一般要标垂直符号。
【例1】小明发现地下车库中的道路有个急转弯,容易发生交通事故,在没有凸面镜的情况下,小明临时用一块大平面镜替代放置在如图所示的A 处,使拐弯处的两辆车可以从镜子互相看见对方,消除安全隐患。请你利用所学知识帮助小明在图中的A 处画出平面镜放置的合适位置。
【例2】人在平面镜MN 中能看到物体AB 的像,如图所示,试用作图法确定至少把平面镜MN 上的哪一部分遮住(用线标出),人就看不见物体的像了?
题型二 确定光路
【例3】根据平面镜成像特点画出点光源S发出的光经平面镜反射后过A 点的反射光线。
【例4】如图所示,A、B两点是放在平面镜MM'前完全相同的两支蜡烛的位置。小明在平面镜前某个方向看去,两支蜡烛的像正好重叠。请用作图法确定小明眼睛的大致位置C点,并完成光路。
题型三确定范围
【例5】家里有一个镜子MN,小明(以图中的AB 表示)立在镜子前,请你画出他的眼睛(在
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O点)能够看到自身的最大范围(最上端和最下端分别用C 和D 点表示)。
【例6】如图所示,在平面镜的上方有一个不透明障碍物,障碍物左侧有一光源S,请作图说明在障碍物右侧的 P 区域能看到光源S像的范围(用阴影表示)。
典题精练
1.图甲所示的是高铁行李架,为了方便旅客能观察到行李架上的物品是否有遗留,设计人员在行李架的上方安装了一长条的平面镜,旅客通过平面镜可以很方便地看到行李架上的物品,图乙是其原理图,请在图乙中画出旅客看到物品的光路图。(PQ 为不透明的行李架,MN 为平面镜,A是物品,B为旅客眼睛的位置)
2.如图乙所示,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为一灯泡(点光源),P为不透明的墙。请利用平面镜的成像特点,画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮 P 墙右侧最大范围区域的光路图。
3.(2023辽宁期末)如图所示,小明制作了一个暗盒,在暗盒的左侧放一平面镜MN,右侧有一个小孔O,暗盒内部有一光源S,在暗盒的右侧放置的光屏AB 上得到两个亮点,图中已经画出了一个亮点 E 及其光路,请把另一个亮点 F 及其光路图画出来。
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