内容正文:
探究平面镜成像的规律——专题训练
一、实验探究题:本大题共8小题,共60分。
1.在“探究平面镜成像的规律”的实验中,提供如下器材:光具座、刻度尺、一张大白纸、记号笔、两支相同的蜡烛、无色透明薄玻璃板、茶色透明薄玻璃板、光屏。
为了获得较好的实验效果,应选择______透明薄玻璃板。
实验选用器材有两种组合:一种组合除选用玻璃板、蜡烛、光屏外,还选用刻度尺和白纸,白纸既要记录玻璃板的位置,也要记录______;另一种组合除选用玻璃板、蜡烛、光屏外,还选用光具座。这两种组合中光屏的作用是______。
用光具座完成本实验比较方便,因为其上的刻度值便于比较______关系。
实验中,通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象,得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相等”的结论。这种确定像和物大小关系的研究方法是______。填字母
A.转换法控制变量法等效替代法
2.如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。
实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定______,玻璃板应______放置;
在玻璃板前面放一只棋子,再拿一只相同棋子在玻璃板后面移动,直至与棋子的像重合,这样做是为了比较______的关系;若将光屏放在棋子所在的位置,直接观察光屏,不能看到棋子的像,说明平面镜所成的像是______选填“实”或“虚”像;
实验时小明发现棋子的像较暗,很难使棋子与之重合,用手电筒对着玻璃照射棋子的像,______选填“能”或“不能”使像变亮。
3.某同学用身边的器材验证平面镜成像特点,实验操作如下:
在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖立一透明玻璃板,在白纸上沿透明玻璃板画一条直线;
取两个相同的矿泉水瓶盖、,盖的边缘涂上印泥,在玻璃板一侧放置瓶盖且用力按一下,观赛在玻璃板中的像。手持瓶盖移至与像重合。稍用力按下记录像的位置;
多次改变的位置,重复步骤,白纸上得到对应的物、像痕迹。
请回答下列问题:
为保证实验效果,下列操作正确的是______
A.实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合
B.实验过程中玻璃板底边与直线平行即可
C.玻璃板必须垂直纸面
D.玻璃板可适当倾斜
E.应选用较厚的玻璃板
若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,接下来进行的实验操作是______。
4.小滨探究“平面镜成像的特点”。
实验中,他在水平桌面的白纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定______的位置。
在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面蜡烛的像,如图所示,小滨拿另一支外形相同但______的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛的像______。
移去蜡烛,在其位置上放置一块光屏,光屏上______选填“能”或“不能”呈现蜡烛的像。
当蜡烛向玻璃板靠近时,像的大小______选填“变大”、“变小”或“不变”。
为了让左侧的同学也能够看清蜡烛的像,小滨只将玻璃板向左平移,则蜡烛的像的位置______选填“向右移动”、“向左移动”或“不变”。
5.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小勇选择了如图所示的实验装置。
为了得到更好的实验效果,现有厚度为和的两块玻璃板,应选择______厚的玻璃板做实验。
为了便于观察,实验应该在______选填“较亮”或“较暗”环境中进行。
多次实验测出,平面镜成像时像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离______。
当把蜡烛靠近平面镜时,蜡烛在平面镜里的像将______选填“变大”“不变”或“变小”。
移去蜡烛,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是______选填“实像”或“虚像”。
实验中,发现在桌面上无论怎样移动蜡烛,都与蜡烛的像无法完全重合,你认为原因可能是______。
6.用如图所示装置探究平面镜成像的特点。把一张大纸铺在桌面上,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。
把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面的适当位置,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板的后面移动,当移动到某位置时,发现该蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合。此说明平面镜成的像______。选填序号
A.是虚像
B.大小与物体的大小相等
C.和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
移动点燃的蜡烛分别到、、点,重复中的操作,记录与点燃蜡烛的像重合的、、点,用直线将、、和、、分别连接成三角形,将纸沿对折,发现两个三角形几乎重合。此说明平面镜成的像______。选填序号
A.是虚像
B.大小与物体的大小相等
C.和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
有同学在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是______。选填序号
A.玻璃板太厚
B.玻璃板未垂直桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C.玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
7.小华同学利用如图所示的装置探究平面镜成像问题。
用玻璃板代替平面镜,主要目的是______。
他在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛,在玻璃板后面移动,直到蜡烛跟蜡烛的像完全重合,小华探究的问题是:______。
实验中玻璃板倾斜,出现的后果可能是:______。
某同学将蜡烛以的速度远离玻璃板移动时,像会以______的速度______选填“靠近”或“远离”玻璃板,且在移动的过程中,像的大小不变。
小明将棋子放在玻璃板前的不同位置,重复中的操作进行多次实验,下列与该目的相同的是______填序号。
A.探究杠杆的平衡条件测量定值电阻的阻值刻度尺测铅笔的长度
8.如图是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的茶色玻璃板下方放一张白色的方格纸,玻璃板与桌面垂直;两支完全相同的蜡烛、,以蜡烛为成像物体。
在实验中,为了使实验的效果更好,实验室内光线应______较亮较暗一些;玻璃板代替平面镜,此时成像的清晰度要比平面镜______好一些差一些;
把点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板______前面后面观察蜡烛经玻璃板______反射折射所成的像;
再拿蜡烛放在玻璃板______前面后面移动,直到看上去跟蜡烛的像完全重合;若此时观察者往右平移一小段距离在处观察,蜡烛与蜡烛的像______还是重合不再重合;
减小蜡烛到玻璃板的距离,像的大小______变大变小不变,若在玻璃板和蜡烛之间放一块纸板,此时在玻璃板中______能不能看到的像;
实验中,细心的同学可以看到蜡烛通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像较暗。远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______。
A.一次反射、两次折射形成的
B.一次反射、一次折射形成的
C.两次反射、一次折射形成的
D.两次反射、两次折射形成的
1.【答案】茶色 像和物的位置 判断像的虚实 像距与物距
【解析】解:茶色玻璃比较暗,使茶色玻璃板后面的环境对实验的影响比较小,成像更清晰,更容易找到蜡烛的像的位置;
实验选用器材有两种组合:一种组合除选用玻璃板、蜡烛、光屏外,还选用刻度尺和白纸,白纸既要记录玻璃板的位置,为了比较像距与物距的大小,也要记录像和物的位置;
另一种组合除选用玻璃板、蜡烛、光屏外,还选用光具座。这两种组合中光屏的作用是判断像的虚实;
用光具座完成本实验比较方便,因为其上的刻度值便于比较;
实验中,通过多次观察点燃的蜡烛的像与没点燃的蜡烛完全重合的现象,得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相等”的结论,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法,故选C;
故答案为:茶色;像和物的位置;判断像的虚实;像距与物距;。
茶色玻璃比较暗,使茶色玻璃板后面的环境对实验的影响比较小,成像更清晰。
白纸既要记录玻璃板的位置,也要记录像和物的位置;光屏在平面镜实验中判断像的虚实;
用光具座完成本实验便于比较像距与物距的关系;
等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
探究平面镜成像特点的实验过程,在近年中考题中较为热点。重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查,这些题往往有规律可循,注意体会实验的整个成功和失败的过程。
2.【答案】像的位置;竖直
像与物大小;虚
不能
【解析】解:
平面镜不能透光,不容易确定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到玻璃板后面的像,便于确定像的位置。
玻璃板必须与水平桌面垂直,即保证玻璃板竖直放置,另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合,才可以比较物像大小。
拿相同棋子与棋子的像重合,这样做是为了比较像与物大小的关系。
平面镜成像实验时,把光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,说明平面镜成的像是虚像。
要使像更亮一些,要使物体更亮一些,物体射出的光线会更强,所以应当用手电筒照射棋子,用手电筒对着玻璃照射棋子的像,不能使像变亮。
故答案为:像的位置;竖直;像与物大小;虚;不能。
利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;在实验中必须将玻璃板竖直摆放,才能确保蜡烛与像完全重合,才能使实验达到效果;如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合;
另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等,平面镜成像的特点:物像等大;
实像可以成在光屏上,而虚像不能成在光屏上,据此分析判断即可;
要使像更亮一些,就要使物体更亮一些,物体反射的光线会更强。
本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。
3.【答案】 将白纸沿着所画直线对折
【解析】解:实验过程中玻璃板底边必须与所画直线重合,这样便于测量物距和像距的大小,故A正确,B错误;
为了使蜡烛与前面蜡烛的像完全重合,玻璃板要与纸面垂直,故C正确,D错误;
E.由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像;故实验时应换用较薄的玻璃板,故E错误;
故选AC;
若不使用直尺和三角板,要验证物、像是否对称,可以将白纸沿着所画直线对折,若像与物体重合,则表明物、像关于镜面是对称的。
故答案为:;将白纸沿着所画直线对折。
在探究平面镜成像特点的实验中,需要控制玻璃板与纸面垂直,这样像才能成在水平面上;为了减小玻璃板的两个反射面成像带来的影响,应选用较薄的玻璃板;
平面镜所成的像关于镜面是对称的。
本题考查了平面镜成像的特点。注意要使平面镜与桌面垂直,这样才能确定出像的位置,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点。
4.【答案】像;未点燃;完全重合;不能;不变;不变
【解析】解:实验中用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于观察像并确定像的位置;
小滨拿另一支外形相同未点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛的像完全重合;
平面镜所成的像是虚像,移去蜡烛,在其位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像;
当蜡烛向玻璃板靠近时,蜡烛的大小不变,像的大小不变;
玻璃板向右移动,蜡烛到玻璃板的距离不变,蜡烛和蜡烛的像还关于玻璃板对称,则蜡烛的像的位置不变。
故答案为:像;未点燃;完全重合;不能;不变;不变。
实验中为了确定像的位置,用透明的玻璃板来代替平面镜;
平面镜所成的像和物大小相等,实验中用等效替代的方法来研究像和物的大小关系;
平面镜所成的像是虚像,虚像不能用光屏承接;
平面镜所成的像和物大小相等;
玻璃板左右移动,蜡烛到玻璃板的距离不变,蜡烛和蜡烛的像还关于玻璃板对称,像的位置没有变化。
关于平面镜成像特点的实验探究,常是中考出题的热点,关键是掌握平面镜成像的特点,针对性的分析问题。
5.【答案】; 较暗; 相等; 不变;虚像;玻璃板未与桌面垂直
【解析】解:因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,即用厚的。
平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰。
根据平面镜成像特点可知:像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离相等。
因为平面镜所成的像和物体大小相同,所以当蜡烛靠近镜面时,镜中像的大小将不变;
实像可以承接在光屏上,虚像不能承接在光屏上,移去蜡烛,在其原位置放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛的像,说明平面镜所成的像是虚像;
由于平面镜成像时像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,所以,当玻璃板与桌面不垂直时,蜡烛透过玻璃板在另一侧成的蜡烛的像会偏向上方或下方,移动蜡烛时,始终无法与蜡烛的像重合。
故答案为:; 较暗; 相等; 不变;虚像;玻璃板未与桌面垂直。
从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析此题。
平面镜成像时,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜成像越清晰。
平面镜成像特点之一:像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。
根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
实像可以承接在光屏上,虚像不能承接在光屏上;
实验时玻璃板如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。
本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点,解答此类题目就很容易。
6.【答案】;;
【解析】【分析】
本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。
实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系;
平面镜成像时,物像连线与镜面垂直且物和像到镜面的距离相等;
可画图说明像总是“悬浮”在纸面上方偏高且倾斜的原因。
【解答】
未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等,故选:;
移动点燃的蜡烛分别到、、点,重复中的操作,记录与点燃蜡烛的像重合的、、点,用直线将、、和、、分别连接成三角形,将纸沿对折,发现两个三角形几乎重合,即两个三角形关于成轴对称,则对应点物和像连线与镜面垂直且到镜面距离相等,故选:;
前面点燃蜡烛的像总是“悬浮”在纸面上方,如图所示,
造成该现象的原因是玻璃板未竖直放置且偏向点燃的蜡烛方向,故选:。
故答案为:;;。
7.【答案】便于确定像的位置 像与物大小是否相等 不论怎么移动蜡烛都不能与的像重合 远离
【解析】解:因为玻璃板是透明的,能在观察到蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面蜡烛,便于确定像的位置;
他在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛,在玻璃板后面移动,直到蜡烛跟蜡烛的像完全重合,说明像与物大小相等,故小华探究的问题是像与物大小是否相等。
如果把平面镜放置倾斜了,不论怎么移动蜡烛都不能与的像重合;
因为平面镜成像像与物关于镜面对称,所以将蜡烛以的速度远离玻璃板移动时,像会以的速度远离玻璃板。
一次实验不具备代表性,应采取同样的实验方案多做几次,研究像与物体到镜面距离的普遍规律,避免实验现象的偶然性;
A、探究杠杆的平衡条件实验中,多次测量目的是找普遍规律,故A符合题意;
、测量定值电阻的阻值和刻度尺测铅笔的长度时,多次测量的目的是求平均值,故BC不符合题意。故选A。
故答案为:便于确定像的位置;像与物大小是否相等;不论怎么移动蜡烛都不能与的像重合;;远离;。
探究平面镜成像实验中,要用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;
实验时采用两个完全相同的蜡烛,一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃,另一支放在玻璃板的后面,当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时,可以确定像的位置,同时也可以比较物像大小关系。
实验时,玻璃板倾斜,不能使蜡烛的像和玻璃板后面的蜡烛完全重合。
根据平面镜成像像与物关于镜面对称的特点分析解答。
一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确。
本题考查学生实际动手操作实验的能力,并能对实验中出现的问题正确分析,探究平面镜成像特点的实验是中考出题的一个热点,本题围绕这个探究过程可能遇到的问题,解决办法,合理的思考和解释来考查同学的,值得我们关注。
8.【答案】较暗;差一些;前面;反射;后面;还是重合;不变;能;
【解析】解:为了使像看起来更清晰,最好在较暗的环境中进行实验,这样可以增加光线的对比,使观察效果更明显;
透明的玻璃板只能反射蜡烛的一部分光线,另一部分透过玻璃板,所以玻璃板成的像比平面镜成的像清晰度差一些;
在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,眼睛应该在玻璃板前面才能观察到蜡烛经玻璃板反射所成的像;
拿蜡烛放在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛的像完全重合;若此时观察者往右平移一小段距离在处观察,蜡烛与蜡烛的像还是重合;
平面镜所成的像与物体大小相等,所以减小蜡烛到玻璃板的距离,像的大小不变;
由于平面镜成像的原理是光的反射,若在玻璃板和蜡烛之间放一块纸板,不影响光的反射,所以此时在玻璃板中能看到的像;
看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像,其中距离观察者较远的像较暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时,光线强度就已减弱,折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时,光线强度又减弱了,此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射,这个折射光线所成的虚像距离观察者较远,同时光线强度比较弱,所以像较暗;由上述可知,远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射,最后一次折射形成的,所以说远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的,故A正确。
故答案为:较暗;差一些;前面;反射;后面;还是重合;不变;能;。
在比较亮的环境中,很多物体射出光都对眼睛有刺激,干扰人的视线;
玻璃板是透明的,蜡烛射出的光线只有一部分光线被反射回来,另一部分透过玻璃板,所以得到的像的清晰度比平面镜中的像要差一些;
由于平面镜成的是虚像,故不能成在白纸上,只能在玻璃前观察;
另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等;
平面镜所成的像与物体大小相等;
平面镜成像的原理是光的反射;
玻璃表面比较光滑,而且是透明的,因此光线射到玻璃上,要发生反射和折射,这两种光现象都可以使蜡烛成像。
探究平面镜成像特点的实验过程,在近年中考题中较为热点。重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查,注意体会实验过程和做题经验积累。
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