3.3 探究平面镜成像的特点(重难点专练)物理新教材北师大版(北京)八年级全一册
2026-08-06
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摘要:
**基本信息**
以实验探究为基础,通过规律总结、球面镜拓展、应用分析及虚实像辨析构建平面镜成像知识体系,强化科学探究与物理观念的结合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|实验探究|5题|聚焦玻璃板作用、像的观察与测量、实验误差分析|从实验操作到现象归纳,培养科学探究能力|
|成像规律|5题|考查像距物距关系、像的大小特性及作图|实验结论的规律化提炼,深化物理观念|
|凸面镜和凹面镜|5题|结合应用场景分析光学特性(会聚/发散)|平面镜到球面镜的知识拓展,体现科学思维|
|平面镜应用|5题|涉及潜望镜、视力表等实际场景距离计算|规律在生活中的迁移应用,强化社会责任|
|实像和虚像|5题|通过实例辨析像的性质及成因|从现象到本质的深化,提升科学论证能力|
内容正文:
3.3 探究平面镜成像的特点
题型01 实验:探究平面镜成像的特点
题型02 平面镜成像的规律
题型03 凸面镜和凹面镜
题型04 平面镜成像的应用
题型05 实像和虚像
▌题型01 实验:探究平面镜成像的特点
1.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是___________;
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在___________(选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将___________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)在实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学能在白纸上观察到蜡烛的像吗?说出你的判断及理由___________;
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是___________;
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是___________(选填字母代号)
A.蜡烛成像仍在B处 B.蜡烛成像在B处右侧 C.蜡烛无法通过玻璃板成像。
2.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复做多次实验。请回答下列问题:
(1)实验过程中同学们体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能透过玻璃板观察到蜡烛____________(填“A”或“B”),便于________________________________________________。
(2)应选择____________(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验,且要在较____________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)将光屏放到像的位置,眼睛在____________(选填“A”或“B”)一侧观察光屏,发现光屏上____________(选填“能”或“不能”)承接到像,这说明平面镜成的像是____________(选填“虚”或“实”)像。
(4)选择蜡烛A和B外形相同,这样做是为了比较像与物的________________________关系。
3.如图所示,“探究平面镜成像特点”,下列关于该实验说法正确的是( )
A.实验中,选用两支完全相同的蜡烛,并选用薄玻璃板
B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像会变大
C.移去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一光屏,光屏上能接收到A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,只改变玻璃板的位置,蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
4.为了探究平面镜成像特点,小浩准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏、白纸和A 、B 两只大小相同的蜡烛。
(1)该实验选择玻璃板的原因是为了便于 _____________;
(2)小浩想研究A 蜡烛的像与A 蜡烛的大小关系,将A 蜡烛放在玻璃板左侧,如图甲所示。接着他应 在玻璃板的_______ (选填“左”或“右”)侧透过玻璃板观察A 在玻璃板中的像,同时移动B 蜡烛。 当B 移到某一位置时,发现B 与A的像完全重合,说明_____________________________________;
(3)小浩用刻度尺测出了B 到镜面的距离和A 到镜面的距离均为5.20cm, 于是他得到结论:平面镜成像时,像到镜的距离等于物到镜的距离。请从实验的过程评价这个结论是否合理? ___________(选填“合理”或“不合理”),理由是 ______________________________________。
(4)移去蜡烛B,在蜡烛B的位置放上一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像,这样做 的目的是确定像的_________(选填“位置”或“虚实”)。
(5)同组的小明用两个相同的棋子进行实验时(如图乙),发现棋子A 在平面镜中的像不清晰,为此小 组同学提出可以用手电筒照亮棋子B,你认为这一操作是否可行? ______ (选填“可行”或“不可行”), 理由是 _______________________________________。
5.在“探究平面镜成像的特点”的实验中,小刚同学用两个大小相同的“F”字样发光物体a和b、白纸、刻度尺、透明薄玻璃板(带支架)进行如下探究:
(1)图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定__________;为了能看到更清晰的像,应选择在较__________(选填“明亮”或“暗”)的环境中做实验。
(2)在探究像与物的大小关系时,应在玻璃板前观察物体a的像,将物体b按图乙中__________(选填“①”或“②”)的摆放方向置于玻璃板后,不断移动物体b的位置,直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论:平面镜成像时,像与物的大小_________。
(3)移去后面的物体b,并在其所在位置上放一光屏,光屏上_________(选填“能”或“不能”)承接到物体a的像,说明平面镜所成的像是__________(选填“实”或“虚”)像。
(4)该实验用到了等效替代法,在探究像与物到镜面的关系时,是用物体b等效替代了_________(选填“物体a”“物体a的像”或“物体b的像”)。
▌题型02 平面镜成像的规律
6.若身高1.6m的人站在竖直挂置的穿衣镜前5m处,则人在镜中的像高是___________m,像到平面镜的距离是___________m;若此人靠近平面镜,则他在镜中的像将___________(选填:“变大”、“不变”或“变小”)。
7.小明身高1.7m,距离平面镜3m,像到小明的距离是___________m。
8.请在图中作出AB在平面镜中所成的像。
9.平面镜成像特点:物体通过平面镜所成的像是___________像(选填“实”或“虚”)。像与物体的大小___________,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离___________,像与物体关于平面镜___________。(选填“平行”或“对称”)
10.小明同学身高1.7m,站在穿衣镜前1.5m处,他的像到小明的距离为__________m,当小明后退1m后,平面镜中的像将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
▌题型03 凸面镜和凹面镜
11.沈括在《梦溪笔谈》中提到:镜面做成微凹的照出人脸的像要大些,镜面做成微凸的照出人脸的像要小些;制作铜镜时为了便于把人像全部纳入镜内应使镜面微_________(选填“凹”或“凸”);生活中还运用了此原理的有:_________(写出一个即可)。
12.小华用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图,在右边伞柄的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到表声,把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声。
(1)“嘀嗒”声是由钟表内机械装置__________产生的,这个实验表明声音也像光一样可以发生__________;
(2)“聚音伞”增大了人听到的声音的__________,钟表声在两伞之间传播依靠的介质是__________;
(3)小华同学提议把左边的伞离右边伞再远一点做一个探究实验,你认为小华同学想探究的问题是:_______________________________________________________。
13.教室里,我们可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是由于光在这些物体表面上发生了________反射,这种反射________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。面镜在各行各业中都有广泛的应用,利用________面镜制成的太阳灶可以用来会聚太阳光烧水;道路拐弯处的反光镜是________面镜。
14.汽车已进入普通家庭,小明通过对汽车的观察发现:汽车的后视镜(如图)是________(选填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,对光线有________(选填“会聚”或“发散”)作用,后视镜中所成的像是________(选填“虚”或“实”)像。
15.(多选)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.后视镜中的像是光的反射形成的 B.后视镜成的像是实像
C.后视镜成的像在变大 D.后视镜中的越野车亮右侧转向灯说明车在准备左转
▌题型04 平面镜成像的应用
16.汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示装置是世界上有记载的最早的潜望镜,邻居在大镜中成________像(选填“虚”或“实”),大镜悬挂得更高,水盆中所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.如图,小华站在平面镜前①位置,她在镜中成的是___________(实/虚)像;垂直镜面移动80cm到②位置,她与像的距离改变___________cm;将一个点光源从①位置移动至②位置,经平面镜反射的光覆盖的区域会___________(变大/变小/不变)。
18.如图甲是一个利用平面镜成像原理制作的“魔盒”,向“魔盒”上方开口处投入硬币,通过前面的透明玻璃看不到硬币,硬币神奇的“消失了”。图乙是其原理图,盒内放有一面平面镜,我们透过透明玻璃看到的实际上是的虚像。请你在乙图中找到平面镜的位置并画出平面镜。
19.检查视力时,要求视力表在镜中的像与被测者眼睛的距离是5m。如图,现把视力表放在被测者眼睛的后方0.6m处,则视力表与平面镜的距离应为___________m。
20.(多选)在“探究平面镜的成像”特点时,下列叙述中不正确的是( )
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生漫反射的原因
▌题型05 实像和虚像
21.桃花岛公园里有一座桥,如图所示。桥下水深为,桥上一彩灯距水面,则该彩灯的“倒影”距水面_______________m;若湖水上涨了,则该彩灯的“倒影”距水面_______________m,“倒影”是_______________(选填“实”或“虚”)像。
22.美丽的靖江榕湖,蓝天、白云在湖中形成了倒影,我们看到水中的白云是由于光的______形成的______(实/虚)像。一只小鸟在平静的湖面上方飞过,湖中水深4m,当小鸟距水面10m时,小鸟在湖面的“倒影”距小鸟______。当小鸟向湖面靠近时,小鸟在水中的像______(变大/变小/不变)。
23.鹿邑县博物馆收藏有以下具有代表性的唐代铜镜:唐花鸟菱花镜、唐凤鸟衔绶纹镜。古人使用铜镜梳妆打扮,利用了光的_________,铜镜中所成的像是_________(选填“实”或“虚”)像。
24.周末,小滨和妈妈一起去商场买新衣服。小滨试穿好衣服后,为了看清楚衣领的细节,他以0.2m/s速度匀速靠近镜子,此时镜中的像相对于他的速度为____________m/s,在此过程中,像的大小将____________(选填“变大”“变小”或“不变”),此像____________(选填“能”或“不能”)成在光屏上;
25.路路同学在探究“平面镜成像特点”的实验时。
(1)她应该选用________(填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”),并且要使玻璃板________放置;选用两支________(填“相同”或“不相同”)的蜡烛,是为了________。
(2)实验所用刻度尺是为了________。
(3)最后她移走后面的蜡烛B,在像的位置放一个光屏,在光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到像。
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3.3 探究平面镜成像的特点
题型01 实验:探究平面镜成像的特点
题型02 平面镜成像的规律
题型03 凸面镜和凹面镜
题型04 平面镜成像的应用
题型05 实像和虚像
▌题型01 实验:探究平面镜成像的特点
1.为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。
(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是___________;
(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在___________(选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;
(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将___________(选填“变大”“不变”或“变小”);
(4)在实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,你认为该同学能在白纸上观察到蜡烛的像吗?说出你的判断及理由___________;
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是___________;
(6)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是___________(选填字母代号)
A.蜡烛成像仍在B处 B.蜡烛成像在B处右侧 C.蜡烛无法通过玻璃板成像。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)A
(3)不变
(4)不能 平面镜所成的像是虚像,虚像不能在光屏上承接
(5)玻璃板与桌面没有垂直
(6)A
【详解】(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又能便于确定像的位置,小芳用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)平面镜成的像属于光的反射,小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在A蜡烛一侧观察玻璃板中的像。
(3)平面镜成的像与物大小相等,当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛大小不变,蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变。
(4)虚像不能成在光屏上,在实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间,该同学不能在白纸上观察到蜡烛的像,因为平面镜所成的像是虚像,虚像不能在光屏上承接。
(5)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是玻璃板与桌面没有垂直,导致成的像偏高或偏低。
(6)平面镜成的像与物关于镜面对称,如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,因蜡烛A的位置不变,对称面的位置不变,故蜡烛成像仍在B处,综上分析可知,A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
2.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复做多次实验。请回答下列问题:
(1)实验过程中同学们体会到:用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰,但能透过玻璃板观察到蜡烛____________(填“A”或“B”),便于________________________________________________。
(2)应选择____________(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验,且要在较____________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行。
(3)将光屏放到像的位置,眼睛在____________(选填“A”或“B”)一侧观察光屏,发现光屏上____________(选填“能”或“不能”)承接到像,这说明平面镜成的像是____________(选填“虚”或“实”)像。
(4)选择蜡烛A和B外形相同,这样做是为了比较像与物的________________________关系。
【答案】(1) B 确定像的位置
(2) 薄 暗
(3) B 不能 虚
(4)大小
【详解】(1)玻璃板是透明的,实验中可以透过玻璃板观察到玻璃板后方的蜡烛B,让蜡烛B与蜡烛A的像重合,从而确定像的位置。
(2)厚玻璃板的两个反射面会各自成一个像,出现重影干扰实验,薄玻璃板的两个像几乎重叠在一起,因此要选薄玻璃板;在较暗的环境中,点燃的蜡烛A的像会更突出,环境杂光的干扰更小,实验现象更清晰。
(3)验证像能否被光屏承接时,需要在玻璃板的B侧,也就是像的一侧直接观察光屏,不能透过玻璃板看;最终光屏上无法呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的像不是实际光线会聚形成的,属于虚像。
(4)选用外形完全相同的蜡烛B,是为了当B与A的像重合时,直接对比得出像与物的大小相等的结论,因此是为了比较像与物的大小关系。
3.如图所示,“探究平面镜成像特点”,下列关于该实验说法正确的是( )
A.实验中,选用两支完全相同的蜡烛,并选用薄玻璃板
B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像会变大
C.移去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一光屏,光屏上能接收到A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,只改变玻璃板的位置,蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
【答案】A
【详解】A.实验中,蜡烛A通过玻璃板反射成像,可以在A侧观察到A的像,实验中,选用两支完全相同的蜡烛,并选用薄玻璃板,故A正确;
B.蜡烛远离玻璃板过程中,根据物像大小相等,蜡烛的像始终与蜡烛等大,故B错误;
C.因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,不能发现光屏上能成正立的像,故C错误。
D.如果多次改变玻璃板的位置,玻璃板前后移动,则像距物距不相等,所以会发现B始终不能与A的像完全重合,故D错误。
故选A。
4.为了探究平面镜成像特点,小浩准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏、白纸和A 、B 两只大小相同的蜡烛。
(1)该实验选择玻璃板的原因是为了便于 _____________;
(2)小浩想研究A 蜡烛的像与A 蜡烛的大小关系,将A 蜡烛放在玻璃板左侧,如图甲所示。接着他应 在玻璃板的_______ (选填“左”或“右”)侧透过玻璃板观察A 在玻璃板中的像,同时移动B 蜡烛。 当B 移到某一位置时,发现B 与A的像完全重合,说明_____________________________________;
(3)小浩用刻度尺测出了B 到镜面的距离和A 到镜面的距离均为5.20cm, 于是他得到结论:平面镜成像时,像到镜的距离等于物到镜的距离。请从实验的过程评价这个结论是否合理? ___________(选填“合理”或“不合理”),理由是 ______________________________________。
(4)移去蜡烛B,在蜡烛B的位置放上一光屏,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无蜡烛的像,这样做 的目的是确定像的_________(选填“位置”或“虚实”)。
(5)同组的小明用两个相同的棋子进行实验时(如图乙),发现棋子A 在平面镜中的像不清晰,为此小 组同学提出可以用手电筒照亮棋子B,你认为这一操作是否可行? ______ (选填“可行”或“不可行”), 理由是 _______________________________________。
【答案】(1)确定像的位置
(2) 左 像与物大小相等
(3) 不合理 仅一次实验数据具有偶然性,应多次实验寻找普遍规律
(4)虚实
(5) 不可行 A反射的光太少,需要照亮棋子A才能使像变清晰,照亮B无法让A的像更清晰
【详解】(1)玻璃板是透明的,既能反射成像,又能透过玻璃板看到玻璃板后方的蜡烛,便于确定像的位置,这是实验选择玻璃板代替平面镜的原因。
(2)平面镜成像的原理是光的反射,成像在玻璃板另一侧,因此观察者需要在物体(A蜡烛)同侧,即左侧透过玻璃板观察像。
用大小相同的B蜡烛和A的像完全重合,通过等效替代法可以得出结论:像与物的大小相等。
(3)探究普遍规律时,仅一次实验得到的结论具有偶然性,应多次实验寻找普遍规律,因此结论不合理。
(4)实像可以呈现在光屏上,虚像不能,因此直接在像的位置观察光屏,目的是探究像的虚实。
(5)棋子本身不发光,像不清晰是因为棋子A反射的光太少,要让像变清晰,需要照亮A来增加它的反射光;照亮B并不能改变A反射光的多少,无法让A的像变清晰,因此该操作不可行。
5.在“探究平面镜成像的特点”的实验中,小刚同学用两个大小相同的“F”字样发光物体a和b、白纸、刻度尺、透明薄玻璃板(带支架)进行如下探究:
(1)图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验的目的是便于确定__________;为了能看到更清晰的像,应选择在较__________(选填“明亮”或“暗”)的环境中做实验。
(2)在探究像与物的大小关系时,应在玻璃板前观察物体a的像,将物体b按图乙中__________(选填“①”或“②”)的摆放方向置于玻璃板后,不断移动物体b的位置,直至与物体a的像完全重合。由此初步得出结论:平面镜成像时,像与物的大小_________。
(3)移去后面的物体b,并在其所在位置上放一光屏,光屏上_________(选填“能”或“不能”)承接到物体a的像,说明平面镜所成的像是__________(选填“实”或“虚”)像。
(4)该实验用到了等效替代法,在探究像与物到镜面的关系时,是用物体b等效替代了_________(选填“物体a”“物体a的像”或“物体b的像”)。
【答案】(1) 像的位置 暗
(2) ① 相等
(3) 不能 虚
(4)物体a的像
【详解】(1)[1]图甲中用透明玻璃板代替平面镜进行实验,是因为玻璃板可以成像,也可以透光,便于确定像的位置。
[2]实验中成像的光线较少,为了避免其它光线对实验结果的影响,成更清晰的像,应选择在较暗的环境中做实验。
(2)[1]平面镜成的像与物体对称,在探究像与物的大小关系时,应在玻璃板前观察物体a的像,将物体b按图乙中①的摆放方向置于玻璃板后,不断移动物体b的位置,直至与物体a的像完全重合。
[2]物体a和b大小相等,物体b与物体a的像完全重合,说明物体b与物体a的像大小相等,由此初步得出结论:平面镜成像时,像与物的大小相等。
(3)[1][2]移去后面的物体b,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能承接到物体a的像,虚像不能呈现在光屏上,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)该实验用到了等效替代法,在探究像与物到镜面的关系时,将物体b与物体a的像重合,是用物体b等效替代了物体a的像。
▌题型02 平面镜成像的规律
6.若身高1.6m的人站在竖直挂置的穿衣镜前5m处,则人在镜中的像高是___________m,像到平面镜的距离是___________m;若此人靠近平面镜,则他在镜中的像将___________(选填:“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 1.6 5 不变
【详解】由平面镜成像规律可知,像与物大小相等,故像高等于人的身高1.6m;像与物到平面镜的距离相等,故像到平面镜的距离等于人到平面镜的距离5m;因像的大小仅与物体大小有关,和物体到平面镜的距离无关,故此人靠近平面镜时,他在镜中的像大小不变。
7.小明身高1.7m,距离平面镜3m,像到小明的距离是___________m。
【答案】
6
【详解】由平面镜成像规律可知,像与物到平面镜的距离相等,即像到平面镜的距离为3m,像到小明的距离为
8.请在图中作出AB在平面镜中所成的像。
【答案】
【详解】先作出端点、关于平面镜的对称点、,用虚线连接即为物体的像,据此作图。
9.平面镜成像特点:物体通过平面镜所成的像是___________像(选填“实”或“虚”)。像与物体的大小___________,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离___________,像与物体关于平面镜___________。(选填“平行”或“对称”)
【答案】 虚 相等 相等 对称
【详解】略
10.小明同学身高1.7m,站在穿衣镜前1.5m处,他的像到小明的距离为__________m,当小明后退1m后,平面镜中的像将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 3 不变
【详解】由平面镜成像规律可知,像到镜面的距离等于物到镜面的距离,故像到小明的距离为。
因平面镜所成的像与物体大小相等,像的大小与物到镜面的距离无关,故小明后退后像的大小不变。
▌题型03 凸面镜和凹面镜
11.沈括在《梦溪笔谈》中提到:镜面做成微凹的照出人脸的像要大些,镜面做成微凸的照出人脸的像要小些;制作铜镜时为了便于把人像全部纳入镜内应使镜面微_________(选填“凹”或“凸”);生活中还运用了此原理的有:_________(写出一个即可)。
【答案】 凸 街头的反光镜/汽车后视镜
【详解】题干明确微凸镜面照出的人像更小,要将人像全部纳入镜内,需缩小像的大小,因此镜面应做成微凸的。
凸面镜对光线有发散作用,能扩大视野,生活中运用该原理的实例有汽车后视镜、道路拐弯处的广角镜等,这类镜子可让使用者观察到更大范围的景象。
12.小华用两把伞做了一个“聚音伞”的实验,如图,在右边伞柄的A点挂一块机械手表,当她的耳朵位于B点时听不到表声,把另一把伞放在左边图示位置后,在B点听到了手表的滴答声。
(1)“嘀嗒”声是由钟表内机械装置__________产生的,这个实验表明声音也像光一样可以发生__________;
(2)“聚音伞”增大了人听到的声音的__________,钟表声在两伞之间传播依靠的介质是__________;
(3)小华同学提议把左边的伞离右边伞再远一点做一个探究实验,你认为小华同学想探究的问题是:_______________________________________________________。
【答案】(1) 振动 反射
(2) 响度 空气
(3)聚音效果和两把伞之间的距离是否有关
【详解】(1)根据声音的产生原理:所有声音都是由物体振动产生的,因此嘀嗒声是钟表机械装置振动产生的;本实验中两把伞将声音反射后会聚到B点,和光的反射会聚原理类似,说明声音也可以发生反射。
(2)“聚音伞”将分散的声音能量会聚到B点,减少了声音能量的分散,因此增大了人听到声音的响度;声音传播需要介质,两把伞之间的介质是空气,因此钟表声依靠空气传播。
(3)小华只改变两把伞之间的距离,控制其他条件不变,因此探究的问题是:聚音效果和两把伞之间的距离是否有关。
13.教室里,我们可以从不同方向看到桌椅、书本等物体,是由于光在这些物体表面上发生了________反射,这种反射________(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。面镜在各行各业中都有广泛的应用,利用________面镜制成的太阳灶可以用来会聚太阳光烧水;道路拐弯处的反光镜是________面镜。
【答案】 漫 遵循 凹 凸
【详解】因漫反射的反射光线向各个方向传播,故我们可从不同方向看到物体;漫反射和镜面反射均属于光的反射现象,都遵循光的反射定律;凹面镜对光有会聚作用,可用于制作太阳灶会聚太阳光;凸面镜对光有发散作用,可扩大视野,用作道路拐弯处的反光镜。
14.汽车已进入普通家庭,小明通过对汽车的观察发现:汽车的后视镜(如图)是________(选填“平面”“凹面”或“凸面”)镜,对光线有________(选填“会聚”或“发散”)作用,后视镜中所成的像是________(选填“虚”或“实”)像。
【答案】 凸面 发散 虚
【详解】因汽车后视镜需扩大观察视野,故选用凸面镜;由凸面镜的光学性质可知,其对光线有发散作用;凸面镜所成的像为虚像。
15.(多选)如图甲所示,轿车司机从右后视镜中观察到同向驶来一辆越野车,下一时刻越野车在后视镜中的位置如图乙所示,设两车均匀速向前行驶,下列说法正确的是( )
A.后视镜中的像是光的反射形成的 B.后视镜成的像是实像
C.后视镜成的像在变大 D.后视镜中的越野车亮右侧转向灯说明车在准备左转
【答案】AC
【详解】A.汽车的右后视镜是凸面镜,成像原理是光的反射,故A正确;
B.凸面镜对光线有发散作用,成的是正立、缩小的虚像,故B错误;
C.由图可知,后视镜中越野车的像变大,根据凸面镜成像规律,物体离镜面越近,成的像越大,说明越野车正在靠近轿车,故C正确;
D.或凸面镜成像时,镜中右侧对应实物右侧。若后视镜中看到越野车亮右侧转向灯(观察者视野的右侧,即远离观察者一侧),说明实际是越野车的右侧灯亮,车应准备右转,故D错误。
故选 AC。
▌题型04 平面镜成像的应用
16.汉代的《淮南万毕术》中记载:“取大镜高悬,置水盆于下,则见四邻矣。”如图所示装置是世界上有记载的最早的潜望镜,邻居在大镜中成________像(选填“虚”或“实”),大镜悬挂得更高,水盆中所成像的大小________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 虚 不变
【详解】潜望镜的本质是平面镜,平面镜所成的像是等大的虚像,因此邻居在大镜中成虚像。
平面镜成像时,像和物体大小相等,像的大小不随高度的变化而变化,因此大镜悬挂的高度变高,水盆中所成的像大小不变。
17.如图,小华站在平面镜前①位置,她在镜中成的是___________(实/虚)像;垂直镜面移动80cm到②位置,她与像的距离改变___________cm;将一个点光源从①位置移动至②位置,经平面镜反射的光覆盖的区域会___________(变大/变小/不变)。
【答案】 虚 160 变小
【详解】根据平面镜成像的特点,平面镜成的是正立等大的虚像;
平面镜成像时,物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离。小华垂直镜面远离平面镜移动了,她的像也会远离平面镜,因此她与像的距离改变量为
点光源从①(离平面镜更近)移动到②(离平面镜更远),点光源射向平面镜边缘的入射光线夹角会变小,经平面镜反射后,反射光线的夹角也变小,因此反射光覆盖的区域会变小。
18.如图甲是一个利用平面镜成像原理制作的“魔盒”,向“魔盒”上方开口处投入硬币,通过前面的透明玻璃看不到硬币,硬币神奇的“消失了”。图乙是其原理图,盒内放有一面平面镜,我们透过透明玻璃看到的实际上是的虚像。请你在乙图中找到平面镜的位置并画出平面镜。
【答案】
【详解】由题意知,透过透明玻璃看到的OB实际上是OA的虚像,根据平面镜成像的特点:像与物关于镜面对称,则O在对称轴上,连接A与B,作AB的垂直平分线,这条线就是平面镜的位置。如图所示:
19.检查视力时,要求视力表在镜中的像与被测者眼睛的距离是5m。如图,现把视力表放在被测者眼睛的后方0.6m处,则视力表与平面镜的距离应为___________m。
【答案】
2.8
【详解】由平面镜成像特点可知,视力表的像与视力表到平面镜的距离相等。因被测者位于视力表的像与视力表之间,故视力表的像与视力表的距离为像到被测者的距离与被测者到视力表的距离之和。
视力表的像与视力表的距离为
视力表与平面镜的距离为
20.(多选)在“探究平面镜的成像”特点时,下列叙述中不正确的是( )
A.烛焰在平面镜中成的是虚像
B.把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像将变大
C.如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像不是完整的像
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生漫反射的原因
【答案】BCD
【详解】
A.平面镜成的像是虚像,烛焰在平面镜中成的是虚像,故A正确;
B.平面镜成的像和物体大小相等,把点燃的蜡烛移近玻璃板时,它在镜中的像不变,故B错误;
C.平面镜成像的大小与镜子的大小无关,如果物体比平面镜大,则物体在镜中的像仍然是完整的,故C错误;
D.平面镜能成像是因为光在镜面上发生镜面反射的原因,故D错误。
本题选择描述错误的,故选BCD。
▌题型05 实像和虚像
21.桃花岛公园里有一座桥,如图所示。桥下水深为,桥上一彩灯距水面,则该彩灯的“倒影”距水面_______________m;若湖水上涨了,则该彩灯的“倒影”距水面_______________m,“倒影”是_______________(选填“实”或“虚”)像。
【答案】 3 2.7 虚
【详解】倒影属平面镜成像,其原理是光的反射,根据平面镜成像特点可知像距与物距相等,已知彩灯距离湖面(物距)3m,所以该“倒影”距离湖面(像距)也为3m。
湖水再上涨0.3m,此时彩灯距离湖面(物距),故像距为2.7m,即该“倒影”距离湖面(像距)也为2.7m。
根据平面镜成像原理可知,物体在平面镜中所成的像是反射光线反向延长线的会聚点,不是实际光线的会聚点,所以成虚像,所以“倒影”是虚像。
22.美丽的靖江榕湖,蓝天、白云在湖中形成了倒影,我们看到水中的白云是由于光的______形成的______(实/虚)像。一只小鸟在平静的湖面上方飞过,湖中水深4m,当小鸟距水面10m时,小鸟在湖面的“倒影”距小鸟______。当小鸟向湖面靠近时,小鸟在水中的像______(变大/变小/不变)。
【答案】
反射
虚
20m
不变
【详解】平静的水面相当于平面镜,由平面镜成像原理可知,水中白云是光的反射形成的虚像。由平面镜成像规律可知,像距等于物距,小鸟像到水面的距离为10m,故小鸟与倒影的距离为
由平面镜成像规律可知,像与物大小相等,故小鸟向湖面靠近时,像的大小不变。
23.鹿邑县博物馆收藏有以下具有代表性的唐代铜镜:唐花鸟菱花镜、唐凤鸟衔绶纹镜。古人使用铜镜梳妆打扮,利用了光的_________,铜镜中所成的像是_________(选填“实”或“虚”)像。
【答案】
反射
虚
【详解】[1]铜镜相当于平面镜,其成像的原理是光的反射,因此古人利用铜镜梳妆打扮,利用了光的反射。
[2]根据平面镜成像的特点,平面镜所成的像是虚像,该像由反射光线的反向延长线会聚形成,无法用光屏承接。
24.周末,小滨和妈妈一起去商场买新衣服。小滨试穿好衣服后,为了看清楚衣领的细节,他以0.2m/s速度匀速靠近镜子,此时镜中的像相对于他的速度为____________m/s,在此过程中,像的大小将____________(选填“变大”“变小”或“不变”),此像____________(选填“能”或“不能”)成在光屏上;
【答案】 0.4 不变 不能
【详解】根据平面镜成像特点,像与物体到镜面的距离始终相等,当小滨以的速度靠近镜子时,镜中的像也以的速度靠近镜子。以小滨为参照物,像相对于他的速度是两者速度之和,即
平面镜所成的像与物体大小相等,像的大小仅由物体本身大小决定,与物体到镜面的距离无关,因此靠近镜子过程中像的大小不变。
平面镜成的是虚像,虚像由反射光线的反向延长线会聚形成,并非实际光线会聚的像,因此不能成在光屏上。
25.路路同学在探究“平面镜成像特点”的实验时。
(1)她应该选用________(填“厚玻璃板”或“薄玻璃板”),并且要使玻璃板________放置;选用两支________(填“相同”或“不相同”)的蜡烛,是为了________。
(2)实验所用刻度尺是为了________。
(3)最后她移走后面的蜡烛B,在像的位置放一个光屏,在光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到像。
【答案】(1) 薄玻璃板 与桌面垂直 相同 比较像与物的大小关系
(2)比较像与物到镜面的距离是否相等
(3)不能
【详解】(1)厚玻璃板的两个反射面会分别成像,形成两个重叠的虚像,干扰实验,因此选薄玻璃板;实验中玻璃板需要与桌面垂直放置,若倾斜放置,后方蜡烛无法和前方蜡烛的像重合,无法确定像的位置;选用两支相同的蜡烛,是通过等效替代法,比较像与物的大小关系。
(2)实验的目的之一是探究像距和物距的关系,刻度尺就是用来测量像与物到玻璃板的距离,从而比较二者的大小关系。
(3)平面镜成的是虚像,虚像不是实际光线会聚而成,因此不能被光屏承接,所以光屏上不能承接到像。
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