内容正文:
第四章节 光现象
第三小节 平面镜成像的特点
基础知识点内容
1.平面镜成像的原理:光的反射。
2.探究平面镜成像的特点:
①平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
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平面镜所成的像与物体关于镜面对称;
⑤平面镜成虚像。
注意:①我们在观察平面镜成像时会有近大(靠近镜面像大)远小(远离镜面像小)的感觉,这是由人的“视角”造成的错觉。事实上,平面镜所成像的大小总是与物体的大小相等,像的大小与物体到平面镜的距离无关。
②虚像不能用光屏承接,但虚像同样能够被人观察到或用照相机拍摄到。
③平面镜成像作图时应注意:(一)像和物对称点的连线与镜面垂直,要画上垂直符号;(二)反射光线的反向延长线过像点;(三)只有入射光线和反射光线用实线表示(镜面除外),其他均用虚线表示。
3.探究平面镜成像实验中要注意的问题:
①实验在什么环境完成:暗(填“亮”或“暗”),原因:成像明显便于观察
②为什要用玻璃板代替平面镜:便于观察和确定像的位置
③玻璃板怎么放置:垂直于桌面实验时无论怎么调节后方蜡烛都无法与前方蜡烛的像重合,原因是:玻璃板没有垂直于桌面放置
④玻璃板薄点好还是厚点好:薄。原因:避免蜡烛在玻璃板两个面都成像,形成重影影响观察。
⑤为什么使用两个同样的蜡烛:判断像与物的大小关系
⑥如何验证成虚像?成像处放置光屏观察光屏上是否有像或用手触摸后方蜡烛火焰是否烫手
⑦刻度尺的作用:判断像与物到平面镜的距离关系
⑧两个蜡烛都要点燃吗?点燃前方蜡烛
⑨实验时要在前方(“前”,“后”)从各个角度观察像与物是否完全重合
⑩为什么要多次测量:寻找普遍规律,避免偶然误差
4.平面镜的应用:①成像;②改变光的传播方向。
5.凸面镜和凹面镜——利用光的反射
①凸面镜:对光有发散作用,能扩大视野。如汽车的后视镜、街头路口的反光镜等;
②凹面镜:对光有会聚作用。如汽车前照灯的反光装置、太阳灶等。
题型练习
一.选择
1.小明身高为1.7m,他站立在平面镜前1m处时,在平面镜中所成像的高度为h1,像到平面镜的距离为s1;小明站立在平面镜前2m处时,在平面镜中所成像的高度为h2,像到平面镜的距离为s2。下列判断正确的是( )
A. h2<h1 B. h2=h1 C. s2<s1 D. s2=s1
2.小东同学利用薄玻璃板和蜡烛A进行“探究平面镜成像规律”的实验,如图所示,他首先将薄玻璃板水平向左移动一段距离d,然后再将薄玻璃板向前靠近蜡烛一小段距离,关于蜡烛A在薄玻璃板中所成的像,下列说法中正确的是( )
A. 水平向左移动距离d B. 水平向右移动距离d
C. 大小逐渐变大 D. 大小不发生改变
3.如图所示,小明在探究平面镜成像的特点时,将玻璃板M竖直放置在水平桌面上,然后将点燃的蜡烛A放置于玻璃板前。小明在蜡烛A所在的一侧通过玻璃板观察到了A的像B。以下说法中正确的是( )
A.像B可以呈现在光屏上 B.蜡烛A离玻璃板越远,它的像B就越小
C.蜡烛A离玻璃板越远,它的像B离玻璃板也越远
D.像B是蜡烛A发出的光通过玻璃板后会聚形成的
4.如图所示是小红体检检查视力时的情境,则下列说法正确的是( )
A.视力表在平面镜中的像是由于光的折射形成的
B.视力表在平面镜中的像比视力表小
C.视力表在平面镜中的像与小红眼睛的水平距离约是5m
D.视力表在平面镜中成的像是实像
5.如图所示,舞蹈演员站在平面镜前训练.下列说法正确的是( )
A. 演员在平面镜中的像是光的折射形成的 B. 演员在平面镜中成实像
C. 演员远离平面镜时像的大小不变 D. 演员靠近平面镜时,像远离平面镜
6.学校教学楼的大厅里竖直放置着一块平面镜,小兴同学在镜前向平面镜运动,如图所示。在此过程中,关于她在平面镜中所成的像的情况,下列说法中正确的是( )
A.像变大,像到镜面的距离变大
B.像变小,像到镜面的距离变小
C.像的大小不变,像到镜面的距离变小
D.像的大小不变,像到镜面的距离不变
7.如图所示是芳芳同学在用粗细相同高度可调的蜡烛A、B和薄玻璃,探究“平面镜成像特点”时的几种情境。下列说法正确的是( )
A.甲图中,蜡烛A的像的位置不在玻璃板的表面上
B.乙图中,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合
C.丙图中,蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合
D.丁图中,在玻璃与B蜡烛之间放一块白屏,从蜡烛A一侧看不到A的像
8.(多选)如图所示,若要让反射光线射中天花板上的新目标,下列方法可行的是( )
A.将平面镜水平向右平移一段距离
B.将平面镜竖直向上平移一段距离
C.将平面镜绕O点逆时针转动一定角度
D.将激光笔的入射光绕O点逆时针转过一定角度
二.实验
1.小阳利用如图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平面镜成像特点,其中玻璃板和蜡烛竖直放置在水平桌面上,蜡烛的高度为8cm,蜡烛与玻璃板之间的距离为15cm。
(1)蜡烛通过玻璃板所成的像是_______像(选填“实”或“虚”),判断的方法是____________。
(2)像的高度为______cm,像到玻璃板的距离为______cm。
2.小丽利用如图所示装置“探究平面镜成像的特点”,她在水平桌面上铺一张白纸,在纸
上竖立一块透明薄玻璃板,将点燃的蜡烛A竖立在玻璃板前,可以看到它在玻璃板后面的像。A
B
22
(1)小丽拿一支与蜡烛A完全相同但不点燃的蜡烛B,竖立
着在玻璃板后面移动,直到在玻璃板前多个角度观察蜡烛B跟________完全重合,这时蜡烛B所在位置就是蜡烛A像的位置。
(2)在蜡烛A远离玻璃板过程中,它的像的大小 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)
(3)若将玻璃板倾斜,蜡烛A的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛A关于玻璃板对称。
3.小兰利用图所示的装置及刻度尺等器材探究“像到平面镜距离与物到平面镜距离的关系”,水平桌面上铺一张白纸,透明薄玻璃板与水平纸面垂直,其中蜡烛M与蜡烛N完全相同。
(1)实验中,小兰进行了如下主要操作:
①将点燃的蜡烛M竖直立在透明薄玻璃板前A点,再将蜡烛N竖直立在透明薄玻璃板后方,调节它的位置,直至从各个角度观察蜡烛N与蜡烛M所成的像完全重合,将蜡烛N所在的位置记为B点。用刻度尺测出A点到平面镜的距离u和B点到平面镜的距离v。
② ,仿照上述实验步骤,再做5次,并记录每次实验中蜡烛M到平面镜的距离u与蜡烛N到平面镜的距离v。
(2)请设计实验数据记录表。
4.小明探究物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离是否有关,他选取了薄平板透明玻璃、完全相同的短蜡烛甲和乙、完全相同的长蜡烛丙和丁、刻度尺等器材。主要的实验步骤如下:
①如图所示,利用支架将透明玻璃垂直于水平纸面放置,将蜡烛甲放在玻璃前的A点处,将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置,从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛甲的像完全重合。
②将蜡烛丙放在玻璃前的B点处,将蜡烛丁放在玻璃后的适当位置,从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛丙的像完全重合。透明玻璃
乙
甲
B
A
支架
白纸
请根据以上叙述,回答下列问题:
(1)小明的探究过程中存在的问题是:__________。
(2)为了完成探究任务,小明应采取的改进措施是:__________________________。
5.小东用白纸、玻璃板、支架、完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、签字笔、三角板等器材,探究“平面镜成像时,像与物到平面镜的距离的关系”。以下是小东的部分实验步骤:
(1)将白纸铺在水平桌面上,玻璃板竖直放置在臼纸上,记录玻璃板的位置MN,如图甲所示。
(2)将点燃的蜡烛A放置在玻璃板前某一位置,拿蜡烛B在白纸上来回移动,直到从各个角度观察到蜡烛B与A的像A'完全重合,记录物与其像在白纸上的位置,并记为A1和A1',如图乙所示。
(3)改变蜡烛A到平面镜的距离,仿照步骤(2)再做5次实验,记录物在白纸上的位置A2—A6、对应像在白纸上的位置A2'—A6'如图乙所示。
完成上述实验操作后,应如何处理图乙中所记录的信息,请写出操作方法:________。
B
A
6.为探究平面镜成像的特点,小红在水平桌面上铺上白纸,用支架将薄透明玻璃板竖直立在白纸上,准备了形状、粗细、高度均相同的A、B两根蜡烛,一把刻度尺和一支铅笔,如图所示。请根据以下实验步骤,回答问题。
①将蜡烛A点燃后放在玻璃板前白纸上的某点,将蜡烛B放在玻璃板的后面,缓慢移动它的位置,直至从各个角度观察都与蜡烛A所成像完全重合:
②用刻度尺分别测出两根蜡烛到平面镜的距离u、v并记录在表格中:
③改变蜡烛A到平面镜的距离,仿照步骤①②再做5次实验,每一次实验从各个角度看蜡烛B都再次跟点燃的蜡烛A的像完全重合。记录结果如下表所示。
u/cm
10
12
14
15
16
17
v/cm
10
12
14
15
16
17
(1)实验中寻找蜡烛A像的位置时,把光屏放在其所成像的位置,侧面观察光屏上并没有看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(2)物体通过平面镜所成像的高度与物体到平面镜的距离 (选填“有关”或“无关”),理由是 。
(3)根据记录表中的数据,可以得到的结论是 。
7.实验桌上有如图17所示的装置(透明玻璃板为平面镜)、刻度尺和如图18所示的两根
外形完全相同且长度可调的伸缩杆A和B。小阳计划用这些器材探究物体在平面镜中所
成像的大小与物体的大小是否有关。
图18
图17
①将伸缩杆A放在平面镜前适当位置,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位 置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据。
②改变伸缩杆A到平面镜的距离,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据。
请根据以上叙述回答下列问题:
(1)小阳实验过程中存在的问题是 ;
(2)请你针对小阳实验过程中存在的问题,写出改进措施: 。
8.某同学利用如图所示的实验器材,探究平面镜成像的特点。其中A、B是两个完全相同的蜡烛,透明玻璃板与水平纸面垂直。请回答下列问题:
(1)实验中用两个完全相同蜡烛的目的是___________;
(2)将蜡烛A靠近玻璃板时,它的像会___________(选填“靠近”或“远离”)玻璃板,像的大小___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)实验中若在像的位置竖直放置一个光屏,光屏上___________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像。
9.小红为探究平面镜成像的特点,她在水平桌面上铺上白纸,用支架将薄透明玻璃板立在白纸上,再取来两支相同的蜡烛A和B,如图所示。
(1)实验中她把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面,借助蜡烛B探究蜡烛A所成像的情况,此操作中蜡烛B的作用是为了便于确定___________和比较___________;
(2)实验中在寻找蜡烛A像的位置时,眼睛应该在蜡烛___________(选填“A”或“B”)这一侧观察,把光屏放在蜡烛A所成像的位置处,在光屏上并没有看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的是___________(选填“虚”或“实”)像;
(3)若实验过程中无论怎样在水平桌面上调节蜡烛B的位置,发现都不能使之与蜡烛A的像完全重合,发生这种现象的原因可能是___________。
答案:
一、1.B 2.D 3.C 4.C 5.C 6.C 7.A 8.BD
二、1.(1)虚 把光屏放在蜡烛成像的位置,观察光屏上能否承接蜡烛的像
(2)8 15
2.(1)蜡烛A的像 (2)不变 (3)仍然
3.(1)改变蜡烛M到透明薄玻璃板的距离
(2)
u/cm
v/cm
4.(1)没有控制蜡烛的大小不变
(2)在步骤②中将蜡烛甲放在玻璃前的B点处,将蜡烛乙放在玻璃后的适当位置,从玻璃前面多个角度观察到其与蜡烛丙的像完全重合。
5.用直线将对应的像的位置和蜡烛的位置连接起来,观察连线是否与镜面垂直;并用刻度尺分别测量出像的位置到玻璃板的距离和蜡烛的位置到玻璃板的距离进行比较,判断像和蜡烛到平面镜的距离是否相等。
6.(1)虚 (2)无关 改变蜡烛A到平面镜的距离,蜡烛B都能跟点燃的蜡烛A的像完全重合 (3)在平面镜成像中,像距等于物距
7.(1)没有改变伸缩杆A的高度 (2)在②中应改变伸缩杆A的高度,将伸缩杆B放到平面镜的另一侧,调节B的位置和高度,从不同角度观察,直至B与A的像完全重合,测量并记录实验数据。
8.(1)为了比较像与物的大小关系 (2)靠近 不变 (3)不能
9.(1)像的位置 像和物的大小关系 (2)A 虚 (3)玻璃板没有竖直放置
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