4.3 平面镜成像(分层作业)物理新教材教科版八年级上册
2026-08-07
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理教科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 3 平面镜成像 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 平面镜成像 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.48 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | 学科网初物精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59112224.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
本练习通过A、B、C三层设计,以平面镜成像特点与规律为核心,从基础实验操作到综合应用再到拓展创新,构建科学探究路径,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A基础达标|成像特点、实验装置与操作、数据处理、作图应用|以选择、填空、实验题为主,通过水鸟倒影、路灯倒影等生活情境,巩固像的虚实、等距等基础概念,培养实验操作与数据归纳能力|
|B能力提升|实验误差分析、倾斜镜面成像、视力检查应用|结合实验装置缺陷分析(如厚玻璃板双像)、实际场景(视力表与平面镜距离计算),提升科学推理与模型建构能力|
|C拓展培优|多平面镜成像、潜望镜原理|通过昆虫观察箱、潜望镜光路设计,涉及复杂情境下的成像规律应用,培养质疑创新与科学态度|
内容正文:
4.3 平面镜成像(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、平面镜成像的特点与规律
二、探究平面镜成像特点的实验装置与操作
三、实验数据处理与结论归纳
四、平面镜成像作图与生活应用
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、平面镜成像的特点与规律
1.某同学在某湿地公园看到了美丽的水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影( )
A. 是虚像 B. 是实像
C. 比水鸟大 D. 比水鸟小
2.河水深1.5m,岸边的路灯距水面3m,该路灯在水中的“倒影”距水面 m。
3.用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点:
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像完全重合,分别测量A和B到玻璃板的距离和,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时, ;
/cm
3.0
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15.0
18.0
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3.0
6.0
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18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将 置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并 (选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
4.夜晚,小明看到月亮在井中的像,如果井水深3米,此时月球到水面的距离为,那么月球的像到水面的距离为 m,在月光下,树叶的影子洒在井口边沿,这是光的 原理。
二、探究平面镜成像特点的实验装置与操作
5.如图所示,小刚同学用薄玻璃板、白板、刻度尺、光屏和两支完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点。
(1)用薄玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)点燃蜡烛A,在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B,直到B与A的像完全重合,用刻度尺测量出蜡烛A到玻璃板的距离和蜡烛B到玻璃板的距离。移动点燃的蜡烛A,多次重复实验后,发现平面镜所成像的大小和物的大小 ,像和物到平面镜的距离 。
(3)移去蜡烛B,在该位置放置的光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
6.小华和小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验应选用 (选填“薄”或“厚”)茶色玻璃板,并准备两个相同的棋子A、B;
(2)小华在玻璃板前放置棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置,使它与棋子A所成的像重合,说明像与物大小 ,在方格纸上标记棋子A、B的位置;
(3)小明将棋子B放在位置,调整棋子A的位置,使它与棋子B所成的像重合,在方格纸上标记棋子A的位置,如图,与不重合的具体原因是 。
7.如图,是实验小组利用多枚相同的硬币“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)现在有透明和茶色两种薄玻璃板可供选择,应该选择 (选填“透明”或“茶色”)薄玻璃板。
(2)将五枚硬币叠成圆柱A放在薄玻璃板的一侧,移动玻璃板另一侧用五枚硬币叠成的圆柱B,恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物 。
(3)多次改变圆柱A的位置重复上述操作,并记录每次圆柱A和圆柱B的位置如图所示,从图中可以得出的结论是:平面镜成像时, (写出一条即可)。
(4)小组的同学将圆柱B改成4枚硬币,发现在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,根据这一现象 (选填“能”或“不能”)进一步验证(2)中得出的结论。
8.敬老爱亲的小明跟奶奶聊天时,发现奶奶一直认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”。为了纠正奶奶的错误认知,小明做了如下实验。
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面 。
(2)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛 (选填“A”或“B”),并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合。
(3)为了纠正奶奶的错误认知,小明多次改变蜡烛A的位置时,需确保 (选填“左右”或“前后”)位置不同。
9.用下图所示的装置探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置
B. 蜡烛靠近玻璃板时,像将远离玻璃板
C. 蜡烛远离玻璃板时,像的大小将变大
D. 蜡烛在平面镜中所成的像是实像
三、实验数据处理与结论归纳
10.小明和小华做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)小明用如图甲所示的器材进行实验。首先,他在水平桌面上铺一张白纸,白纸上竖直放置玻璃板,用玻璃板代替平面镜的好处是 。
(2)接下来,小明选用两支完全相同的蜡烛,将点燃的蜡烛A放置在M前,在M后移动未点燃的蜡烛B,直到从玻璃板前面的 (选填“相同”或“不同”)位置看去,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物 。
(3)小明发现M在水平桌面上的位置偏左,担心滑落,于是仅将竖立的M沿CD方向水平向右平移一段距离,则蜡烛A的像相对于桌面 (选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
(4)图乙、丙所示的分别为小明和小华的实验记录单,他们经过思考和分析,发现两个人的实验方案都有缺陷,请你分别具体指出这两个实验方案中的缺陷所在。
①小明的实验方案缺陷在于: ;
②小华的实验方案缺陷在于: 。
11.如图甲,小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物大小 ;
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,按照眼睛 (选填“①”、“②”或“③”)的角度观察光屏,光屏上没有出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(3)下列操作中,像的位置不发生变化的是________;
A. 将玻璃板沿所在平面向右平移 B. 将玻璃板绕OO'轴转向自己
C. 将玻璃板沿水平桌面向后平移 D. 将玻璃板绕OD轴顺时针旋转
(4)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像A1和A2,则像A1的像距为 (填“v1”或“v2”);
(5)小明想进一步探究像和物的左右是否颠倒,她应将蜡烛改成图丁中的 (填“a”、“b”或“c”)光源进行实验;
(6)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图戊所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
四、平面镜成像作图与生活应用
12.眼睛看向平面镜看到像点,请在图中画出物点S以及该现象对应的光路图。
13.如图平静的湖面上有一只白鹭起飞,光经湖面反射形成清晰的 像(选填“实”或“虚”),白鹭飞近水面时其像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.一只鸟M站在水中,此时,鸟的一侧与水中各出现一个“影”N和P如图所示,N是由于光的 形成的影子;P是由于光的 形成的 像;当鸟飞离水面时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
15.观察图甲,尝试用光路图解释平面镜成像的特点,请在图乙中画出树在水中所成的像。(图中MN表示水面,AB表示岸边的一棵树,保留作图痕迹)
16.绵阳夜晚当涪江三桥上的灯光点亮时,涪江水上实景与江中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。已知三桥下涪江水深为2m,桥上一彩灯距水面12m,则该彩灯的“倒影”距水面 m;若涪江水再上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距 m。
一、平面镜成像的特点与规律
17.在平面镜成像特点教学中,老师做了“水中的蜡烛”实验,为了使学生看清水中的蜡烛,老师采取的措施正确的是( )
A. 使用的玻璃板应该厚一些
B. 老师应让学生位于玻璃板左侧观察水中的蜡烛
C. 该实验应在明亮的环境中进行
D. 点燃的蜡烛靠近“镜子”,盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”
三、实验数据处理与结论归纳
18.如图所示,物体AB直立于平面镜前,镜子足够大。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD(如甲图),平面镜后面插入一块不透光的木板CD(如乙图)。木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A. 甲、乙两图中,都不能成AB完整的像
B. 甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
C. 甲、乙两图中,都能成AB完整的像
D. 甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
19.1. 图甲中入射点不动,当光束1绕入射点逆时针转动时,反射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2. (生活实践)实验结束后,同组的小明和小美都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是 。
3. (实验情境创新)(2024江西)某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众授课,爷爷总是把左右动作做反.在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中的电视画面学习,有效地矫正了动作.为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图甲所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。
(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像完全重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数。
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的 关系。
(4)请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格。( )
(5)如图乙所示为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置,直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量。
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如下表:
实验次数
平面镜前棋子的数量/枚
平面镜后棋子的数量/枚
1
2
2
2
3
3
3
4
4
【解释】
①根据表中数据,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ,且与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物的大小相等。
②借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面 。
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
四、平面镜成像作图与生活应用
20.如图所示,一位同学站立在水平地面,其前方竖直放置着一平面镜,同学和平面镜之间的距离为1.5m。下列描述正确的是( )
A. 将平面镜向上移动,该同学的像向上移动
B. 该同学逐渐走向平面镜,像的大小随之变大
C. 平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中,像的高度增加
D. 该同学水平右行20cm,同时平面镜水平右移10cm,像的位置不变
【B 能力提升题】
21.如图是“探究平面镜成像特点”实验示意图,为点燃的蜡烛,是通过玻璃板所成像的位置。关于该实验,下列说法正确的( )
A. 实验中成像的大小会随蜡烛位置的改变而改变
B. 若蜡烛比玻璃板大,则其所成的像一定不是完整的
C. 若在处放一光屏,无法在光屏上承接到的像
D. 实验时,若玻璃板与水平桌面不垂直,则蜡烛无法通过玻璃板成像
22.如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像 ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
23.探究平面镜成像的特点。
(1)实验时应选择在 (填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)如图所示,在桌面上铺上一张纸,小明在竖直放置的玻璃板(前表面镀有反射膜)前点燃一支蜡烛A,再将另一支相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,使其与蜡烛A 的像完全重合,这样做是为了确定 ;
(3)沿着玻璃板 (填“靠近蜡烛”或“靠近像”)的一侧,在纸上画一条直线。将点燃和未点燃的蜡烛的位置做好标记,这是为了研究 的关系;
(4)换用长度不同的蜡烛,再做几次实验,这是为了研究 的关系,其中多次实验的目的是 。
24.视力检查时要求被测人与视力表间隔5m。如图,视力表与平面镜的距离是3m。为满足测量要求,小华应坐在镜前 m处;如果室内光线较暗,可用天花板上的射灯对着 (选填“视力表”“小华的脸”或“平面镜”)照射。
【C 拓展培优题】
25.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,选取透明薄玻璃替代普通平面镜的目的是 ,当A蜡烛远离平面镜时,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
26.如图所示的是一只昆虫趴在玻璃板上,用两块平面镜制作一个能同时观察昆虫头部A和腹部B的观察箱。请画出昆虫腹部B所成的像。
27.如图是简易潜望镜原理图,人眼从潜望镜中看到物体是平面镜利用光的 来成像的。从潜望镜中看到小明向潜望镜走过来,则小明通过潜望镜所成的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),通过此装置发现平面镜不仅可以成像,还可以 。
28.作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
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4.3 平面镜成像(分层作业)
目录
【A 基础达标题】
一、平面镜成像的特点与规律
二、探究平面镜成像特点的实验装置与操作
三、实验数据处理与结论归纳
四、平面镜成像作图与生活应用
【B 能力提升题】
【C 拓展培优题】
【A 基础达标题】
一、平面镜成像的特点与规律
1.某同学在某湿地公园看到了美丽的水鸟。水鸟在平静的水中形成的倒影( )
A. 是虚像 B. 是实像
C. 比水鸟大 D. 比水鸟小
【答案】A
【详解】水鸟在平静的水中形成的倒影是由于光的反射形成的,属于平面镜成像,特点是成等大的虚像,虚像与水鸟一样大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.河水深1.5m,岸边的路灯距水面3m,该路灯在水中的“倒影”距水面 m。
【答案】3
【详解】水面相当于平面镜,根据平面镜成像特点可知,路灯和路灯的像到水面的距离相等,路灯到水面距离是3m,所以路灯的像即路灯在水中的“倒影”到水面的距离也是3m。
3.用如图所示的装置及完全相同的电子蜡烛A、B和光屏等器材,探究平面镜成像的特点:
(1)先将点亮的A放在玻璃板前适当位置,将未点亮的B放在玻璃板后,不断调整B的位置,直到从各个角度都能观察到B与A的像完全重合,分别测量A和B到玻璃板的距离和,经多次实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得结论:平面镜成像时, ;
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15.0
18.0
(2)将点亮的A放在玻璃板前15.0cm处,若要探究平面镜所成像是否为虚像,利用所给器材,应当进行的操作是:将 置于玻璃板后15.0cm处的适当位置,并 (选填“直接”或“透过玻璃板”)进行观察。
【答案】(1)像与物体到平面镜的距离相等 (2)① 光屏 ② 直接
【详解】(1)小问详解:
分析表格数据可知,六组实验中像距v与物距u始终相等,说明平面镜成像时,像与物体到平面镜的距离相等。
(2)小问详解:
要验证平面镜所成的像是否为虚像,应将光屏放在玻璃板后15.0cm处(即像的位置),直接观察光屏上是否能呈现蜡烛的像。若光屏上不能接收到像,说明平面镜成的是虚像。
4.夜晚,小明看到月亮在井中的像,如果井水深3米,此时月球到水面的距离为,那么月球的像到水面的距离为 m,在月光下,树叶的影子洒在井口边沿,这是光的 原理。
【答案】① ② 直线传播
【详解】根据平面镜成像规律,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。水面相当于平面镜,已知月球到水面的距离为,因此月球的像到水面的距离为。
影子的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播,当光被不透明的树叶遮挡时,在井口边沿形成光照不到的暗区,即影子,所以该现象遵循光的直线传播原理。
二、探究平面镜成像特点的实验装置与操作
5.如图所示,小刚同学用薄玻璃板、白板、刻度尺、光屏和两支完全相同的蜡烛A、B探究平面镜成像的特点。
(1)用薄玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)点燃蜡烛A,在薄玻璃板后面移动不点燃的蜡烛B,直到B与A的像完全重合,用刻度尺测量出蜡烛A到玻璃板的距离和蜡烛B到玻璃板的距离。移动点燃的蜡烛A,多次重复实验后,发现平面镜所成像的大小和物的大小 ,像和物到平面镜的距离 。
(3)移去蜡烛B,在该位置放置的光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
【答案】(1)便于确定像的位置 (2)① 相等 ② 相等 (3)不能
【详解】(1)小问详解:
玻璃板既能反射光成像,又能透光看到后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)小问详解:
[1]蜡烛B与A的像完全重合,且蜡烛A、B完全相同,说明像与物大小相等。
[2]多次测量蜡烛到玻璃板距离,可知像和物到平面镜的距离相等。
(3)小问详解:
平面镜成的是虚像,虚像不能呈现在光屏上,所以移去蜡烛B,在该位置光屏不能承接到蜡烛A的像。
6.小华和小明做“探究平面镜成像的特点”实验。
(1)实验应选用 (选填“薄”或“厚”)茶色玻璃板,并准备两个相同的棋子A、B;
(2)小华在玻璃板前放置棋子A,再将棋子B放到玻璃板后,调整棋子B的位置,使它与棋子A所成的像重合,说明像与物大小 ,在方格纸上标记棋子A、B的位置;
(3)小明将棋子B放在位置,调整棋子A的位置,使它与棋子B所成的像重合,在方格纸上标记棋子A的位置,如图,与不重合的具体原因是 。
【答案】(1)薄 (2)相等 (3)玻璃板位置改变导致像的位置改变
【详解】(1)小问详解:
在平面镜成像实验中,使用薄玻璃板可以避免玻璃板前后两个反射面形成双重像,影响实验观察。茶色玻璃板可以减弱背景光的干扰,使成像更清晰。
(2)小问详解:
平面镜成像的特点是像与物大小相等。通过用相同的棋子B与棋子A的像重合,可以验证这一特点。
(3)小问详解:
平面镜成像的特点之一是像和物关于镜面对称,标记的A2与A1位置不重合,但在同一平面上,说明玻璃板与桌面是垂直的,但是移动了位置。
7.如图,是实验小组利用多枚相同的硬币“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)现在有透明和茶色两种薄玻璃板可供选择,应该选择 (选填“透明”或“茶色”)薄玻璃板。
(2)将五枚硬币叠成圆柱A放在薄玻璃板的一侧,移动玻璃板另一侧用五枚硬币叠成的圆柱B,恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物 。
(3)多次改变圆柱A的位置重复上述操作,并记录每次圆柱A和圆柱B的位置如图所示,从图中可以得出的结论是:平面镜成像时, (写出一条即可)。
(4)小组的同学将圆柱B改成4枚硬币,发现在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,根据这一现象 (选填“能”或“不能”)进一步验证(2)中得出的结论。
【答案】(1)茶色 (2)大小相等 (3)像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离 (4)能
【详解】(1)小问详解:
无色透明玻璃杯透光性太强,容易受到玻璃另一侧物体的干扰,茶色玻璃板透光性较差,成像主观感觉比无色玻璃好得多,故应选择茶色薄玻璃板。
(2)小问详解:
圆柱A、B都是由五枚硬币叠成,而且分布在玻璃板两侧,移动玻璃板,都恰好能与玻璃板后圆柱A的像重合,说明平面镜成像时像与物的大小相等。
(3)小问详解:
由图可知A1到玻璃板的距离等于B1到玻璃板的距离,由此可以得出结论:平面镜成像时,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离。
(4)小问详解:
圆柱B改成4枚硬币,此时圆柱A为五枚硬币,两者大小不一样,所以在玻璃板后不管如何移动圆柱B,圆柱B都不能和圆柱A的像完全重合,由此验证了平面镜成像时像与物大小相等。
8.敬老爱亲的小明跟奶奶聊天时,发现奶奶一直认为“人离平面镜越近,人在镜中的像越大”。为了纠正奶奶的错误认知,小明做了如下实验。
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面 。
(2)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛 (选填“A”或“B”),并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合。
(3)为了纠正奶奶的错误认知,小明多次改变蜡烛A的位置时,需确保 (选填“左右”或“前后”)位置不同。
【答案】(1)垂直 (2)A (3)前后
【详解】(1)小问详解:
眼睛应该在点燃蜡烛的一侧观察,为使B与A的像重合,玻璃板必须与白纸垂直,
(2)小问详解:
平面镜成像是光的反射现象,如果点燃蜡烛B会影响实验效果,所以应将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛A,用于成像,蜡烛B不点燃,并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合,可以确定像与物的大小关系。
(3)小问详解:
实验中为了证明像的大小与物体离平面镜的距离无关,小明应多次改变蜡烛A的位置时,使蜡烛A到镜面的前后距离不同。
9.用下图所示的装置探究平面镜成像的特点。下列说法正确的是( )
A. 用玻璃板代替平面镜是为了确定像的位置
B. 蜡烛靠近玻璃板时,像将远离玻璃板
C. 蜡烛远离玻璃板时,像的大小将变大
D. 蜡烛在平面镜中所成的像是实像
【答案】A
【详解】
三、实验数据处理与结论归纳
10.小明和小华做“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)小明用如图甲所示的器材进行实验。首先,他在水平桌面上铺一张白纸,白纸上竖直放置玻璃板,用玻璃板代替平面镜的好处是 。
(2)接下来,小明选用两支完全相同的蜡烛,将点燃的蜡烛A放置在M前,在M后移动未点燃的蜡烛B,直到从玻璃板前面的 (选填“相同”或“不同”)位置看去,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物 。
(3)小明发现M在水平桌面上的位置偏左,担心滑落,于是仅将竖立的M沿CD方向水平向右平移一段距离,则蜡烛A的像相对于桌面 (选填“向左”、“向右”或“不发生”)移动。
(4)图乙、丙所示的分别为小明和小华的实验记录单,他们经过思考和分析,发现两个人的实验方案都有缺陷,请你分别具体指出这两个实验方案中的缺陷所在。
①小明的实验方案缺陷在于: ;
②小华的实验方案缺陷在于: 。
【答案】(1)便于确定像的位置 (2)① 不同 ② 平面镜所成的像与物大小相等 (3)不发生 (4)① 只做了一次实验,具有偶然性,不能得到普遍规律。 ② 三次实验蜡烛到玻璃板的距离都相等,实验数据单一,不能得到普遍规律。
【详解】(1)小问详解:
为了便于确定像的位置,达到实验效果,在水平桌上铺一张白纸,纸上垂直放一块平板玻璃板作为平面镜。
(2)小问详解:
从玻璃板前面的不同位置看去,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物大小相等。
(3)小问详解:
平面镜成像中,像与物关于镜面对称。当玻璃板沿CD方向水平向右平移时,蜡烛A到镜面的垂直距离不变,所以蜡烛A的像相对于桌面不发生移动。
(4)小问详解:
[1]小明只做了一次实验,具有偶然性,不能得到普遍规律。
[2]小华三次实验蜡烛到玻璃板的距离都相等,实验数据单一,不能得到普遍规律。
11.如图甲,小明和小红做“探究平面镜成像特点”的实验。
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物大小 ;
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,按照眼睛 (选填“①”、“②”或“③”)的角度观察光屏,光屏上没有出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是 (选填“虚”或“实”)像;
(3)下列操作中,像的位置不发生变化的是________;
A. 将玻璃板沿所在平面向右平移 B. 将玻璃板绕OO'轴转向自己
C. 将玻璃板沿水平桌面向后平移 D. 将玻璃板绕OD轴顺时针旋转
(4)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像A1和A2,则像A1的像距为 (填“v1”或“v2”);
(5)小明想进一步探究像和物的左右是否颠倒,她应将蜡烛改成图丁中的 (填“a”、“b”或“c”)光源进行实验;
(6)完成上述实验后,小明反思实验过程,提出一个质疑:实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图戊所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的 (选填“左”或“右”)面。
【答案】(1)① 未点燃 ② 相等 (2)① ② ② 虚 (3)A (4) (5)a (6)左
【详解】(1)小问详解:
在实验中,为了确定蜡烛A像的位置,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直至与蜡烛A的像完全重合,这表明平面镜成像时,像与物大小相等。
(2)小问详解:
移去蜡烛B后,在其原位置放不透明光屏,要观察光屏上有无像,眼睛应在②的角度直接观察光屏。
因为虚像不能在光屏上呈现,光屏上没出现蜡烛的像,所以物体通过平面镜所成的像是虚像。
(3)小问详解:
A.玻璃板沿所在平面向右平移,物的位置不变,对称面位置也不变,像的位置不发生变化,故A符合题意;
B.根据平面镜成像特点可知,像与物关于镜面是对称的,将玻璃板绕轴转向自己,像也转向自己,像的位置发生变化,故B不符合题意;
C.玻璃板沿水平桌面向后平移,物距变大,像距也变大,像的位置发生变化,故C不符合题意;
D.玻璃板绕OD轴顺时针旋转,对称面角度改变,像的位置发生变化,故D不符合题意。
故选A。
(4)小问详解:
厚玻璃板的两个表面都会反射成像,是蜡烛通过平面镜的前表面形成的像,根据平面镜成像特点可知,到该面的距离与蜡烛A到该面的距离相等,所以像的像距为v2。
(5)小问详解:
要探究像和物的左右是否颠倒,需要选择左右不对称的光源,a光源左右不对称,b、c光源左右对称,所以应选a光源。
(6)小问详解:
镀膜面的反射效果更好,成像更清晰;平面镜成的像,像和物体到镜面距离相等,若笔尖贴近的面为镀膜面,则它的清晰像与它的距离几乎为零,若笔尖贴近的面为非镀膜面,则它的清晰像与它的距离为玻璃厚度的两倍,由图戊可知,镀膜在玻璃板的左面。
四、平面镜成像作图与生活应用
12.眼睛看向平面镜看到像点,请在图中画出物点S以及该现象对应的光路图。
【答案】
【详解】平面镜成像时,像与物关于平面镜对称,过S′点向平面镜作垂线,并延长至等长,得到发光点S,连接S′和眼睛A与平面镜相交于一点O,为反射后能进入人眼光线的入射点,连接SO、OA分别为入射光线和反射光线,如图所示:
13.如图平静的湖面上有一只白鹭起飞,光经湖面反射形成清晰的 像(选填“实”或“虚”),白鹭飞近水面时其像的大小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】① 虚 ② 不变
【详解】平静湖面相当于平面镜,湖面倒影属于平面镜成像,是光的反射形成的,平面镜成的像由反射光线的反向延长线会聚而成,因此是虚像。根据平面镜成像特点,像的大小始终和物体本身大小相等,与物体到镜面的距离无关,白鹭飞近水面时自身大小不变,因此它的像大小也不变。
14.一只鸟M站在水中,此时,鸟的一侧与水中各出现一个“影”N和P如图所示,N是由于光的 形成的影子;P是由于光的 形成的 像;当鸟飞离水面时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 直线传播 ② 反射 ③ 虚 ④ 不变
【详解】由图可知,N是鸟M的影子,根据光的传播原理可知,影子是由于光的直线传播形成的;P是鸟M的像,属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,像与物的大小相等,当鸟飞离水面时,鸟的大小不变,像的大小也不变。
15.观察图甲,尝试用光路图解释平面镜成像的特点,请在图乙中画出树在水中所成的像。(图中MN表示水面,AB表示岸边的一棵树,保留作图痕迹)
【答案】
【详解】根据平面镜成像原理,作、两点关于镜面的对称点、,连接即为树在水中的像。
16.绵阳夜晚当涪江三桥上的灯光点亮时,涪江水上实景与江中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。已知三桥下涪江水深为2m,桥上一彩灯距水面12m,则该彩灯的“倒影”距水面 m;若涪江水再上涨0.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距 m。
【答案】① 12 ② 23
【详解】[1]岸上物体在水中形成“倒影”时,水面相当于平面镜。因为彩灯距水面12m,由于平面镜所成的像与物体到镜面的距离相等,所以该彩灯的“倒影”距水面也是12m。
[2]若涪江水再上涨0.5m,则彩灯距水面的距离为
那么该彩灯的“倒影”距水面也是11.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距
一、平面镜成像的特点与规律
17.在平面镜成像特点教学中,老师做了“水中的蜡烛”实验,为了使学生看清水中的蜡烛,老师采取的措施正确的是( )
A. 使用的玻璃板应该厚一些
B. 老师应让学生位于玻璃板左侧观察水中的蜡烛
C. 该实验应在明亮的环境中进行
D. 点燃的蜡烛靠近“镜子”,盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”
【答案】D
【详解】A.为了避免玻璃板前后两个表面反射光线从而形成明显的重影,实验中使用的玻璃板应该薄一些,故A错误;
B.平面镜成像是光反射形成的虚像,学生必须位于点燃的蜡烛同侧(即玻璃板右侧)才能接收到反射光并观察到水中的像,故B错误;
C.为了使点燃蜡烛成的像与周围环境对比更强烈、视觉上更清晰,该实验应在较暗的环境中进行,故C错误;
D.根据平面镜成像中“像与物体到镜面的距离相等”的特点,当点燃的蜡烛靠近“镜子”时,盛水的玻璃杯等距离靠近“镜子”,故D正确。
三、实验数据处理与结论归纳
18.如图所示,物体AB直立于平面镜前,镜子足够大。现在物体与平面镜之间稍靠近镜面上方的一侧插入一块不透光的木板CD(如甲图),平面镜后面插入一块不透光的木板CD(如乙图)。木板CD的下端与物体AB的中点等高,则物体在平面镜内( )
A. 甲、乙两图中,都不能成AB完整的像
B. 甲图中不能成AB完整的像,乙图中能成AB完整的像
C. 甲、乙两图中,都能成AB完整的像
D. 甲图中能成AB完整的像,乙图中不能成AB完整的像
【答案】C
【详解】图甲中,过B点作关于镜面的对称点B′(即B的像为点B′),过A点的一条光线沿CD的最下边缘射到镜面上,过A点的另一条光线经过CD的下方射到镜面上,由光的反射定律先作出2条反射光线,这2条反射光线的反向延长线的交点即为A点的像点A′,连接A′B′即为AB的像,如图所示:
故甲图中物体通过平面镜能成完整的像;平面镜成的是虚像,像是反射光线的反向延长线会聚形成的,所以乙图中镜子背面放什么物体都不会影响成像,故乙图中物体通过平面镜能成完整的像。综上所述,甲、乙图中物体通过平面镜都能成完整的像,故C正确,ABD错误。
故选C。
19.1. 图甲中入射点不动,当光束1绕入射点逆时针转动时,反射角 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2. (生活实践)实验结束后,同组的小明和小美都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是 。
3. (实验情境创新)(2024江西)某同学的爷爷跟着电视节目学习太极拳时,因教练面向观众授课,爷爷总是把左右动作做反.在该同学的建议下,爷爷向后转身,面对墙上镜中的电视画面学习,有效地矫正了动作.为了帮助爷爷明白其中的道理,他利用如图甲所示的装置分享“探究平面镜成像特点”的实验过程。
【证据】(1)将方格纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板作为平面镜 放置在方格纸上。
(2)将一枚棋子作为物放在镜前两格处,取另一枚棋子在镜后移动,直到它与物的像完全重合,从而确定像的位置,记录此时像与物到镜面的格数。
(3)改变物到镜面的格数,进行多次实验;根据像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的 关系。
(4)请你在虚线框内设计记录上述实验数据的表格。( )
(5)如图乙所示为两枚叠放的棋子,将其放在镜前,取数量适当的棋子叠放在镜后并移动位置,直到与镜前棋子的像完全重合,记录此时镜前与镜后棋子的数量。
(6)改变叠放的棋子数量,进行多次实验,记录结果如下表:
实验次数
平面镜前棋子的数量/枚
平面镜后棋子的数量/枚
1
2
2
2
3
3
3
4
4
【解释】
①根据表中数据,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量 ,且与镜前棋子的像完全重合,可得结论:像与物的大小相等。
②借助方格纸可发现,像和物的连线与镜面 。
【交流】分享完上述实验过程后,根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学与爷爷面对面玩起了“照镜子”的游戏。该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起 手。通过实验和游戏,爷爷明白了用镜子矫正动作的原因。
【答案】1. 变大 2. 光路可逆 3. ① 垂直 ② 距离
3
实验次数
物到平面镜的格数/格
像到平面镜的格数/格
1
2
3
③ 相等 ④ 垂直 ⑤ 右
【详解】(1)题详解:
如图甲,移动光束1,当光束1绕入射点逆时针转动时,则入射角增大,反射角也增大。
(2)题详解:
因为反射时,光路是可逆的,所以小明和小美都能从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。
(3)题详解:
(1)[1]“探究平面镜成像特点”的实验过程中,为了便于测量物距和像距,用镀膜玻璃板作为平面镜竖直放置在方格纸上。
(3)[2]实验中改变物到镜面的格数,进行多次实验,像与物到镜面的格数关系,判断像与物到镜面的距离关系。
(4)[3]根据实验要求和过程,设计实验数据的表格(表一)如下表所示
实验次数
物到平面镜的格数/格
像到平面镜的格数/格
1
2
3
(6)①[4]根据表二中的数据可知,每次实验镜后棋子与镜前棋子的数量相等。
②[5]根据方格纸可发现,平面镜成像的特点是像和物的连线与镜面垂直。
【交流】
[6]根据“像与物关于镜面对称”的特点,该同学扮演物举起左手,爷爷扮演镜中的像应举起右手。
四、平面镜成像作图与生活应用
20.如图所示,一位同学站立在水平地面,其前方竖直放置着一平面镜,同学和平面镜之间的距离为1.5m。下列描述正确的是( )
A. 将平面镜向上移动,该同学的像向上移动
B. 该同学逐渐走向平面镜,像的大小随之变大
C. 平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中,像的高度增加
D. 该同学水平右行20cm,同时平面镜水平右移10cm,像的位置不变
【答案】D
【详解】A.平面镜竖直向上移动时,像与物体还是关于平面镜所在平面对称的,故像不动,故A错误;
B.根据平面镜成像特点:物与像大小相等,可知,该同学远离平面镜时,镜中的像大小不变,故B错误;
C.根据平面镜成像特点:像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等、像与物等大,可知,平面镜绕底部逆时针转至虚线位置的过程中,像的距离不变、高度不变,故C错误;
D.已知同学和平面镜之间的距离为1.5m,平面镜成像中,像与物体到平面镜的距离相等,则同学的像和平面镜之间的距离也为1.5m,当该同学水平右行20cm,即该同学距离平面镜为
像向左移动20cm,则同学的像和平面镜之间的距离也变为1.3m,若同时平面镜水平右移10cm,则此时该同学距离平面镜为
此时该同学的像和平面镜之间的距离也还是1.4m,同时平面镜也向右移动了10cm,所以像还在原来1.5m的位置,故像的位置不变,故D正确。
故选D。
【B 能力提升题】
21.如图是“探究平面镜成像特点”实验示意图,为点燃的蜡烛,是通过玻璃板所成像的位置。关于该实验,下列说法正确的( )
A. 实验中成像的大小会随蜡烛位置的改变而改变
B. 若蜡烛比玻璃板大,则其所成的像一定不是完整的
C. 若在处放一光屏,无法在光屏上承接到的像
D. 实验时,若玻璃板与水平桌面不垂直,则蜡烛无法通过玻璃板成像
【答案】C
【详解】A.平面镜成像的特点是:像与物大小相等,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与镜面垂直。 无论蜡烛 A 的位置如何改变,其像的大小始终与蜡烛 A 的大小相等。故A错误;
B.平面镜成像的大小与物体大小相等,与玻璃板的大小无关。 即使蜡烛 A 比玻璃板大,其像仍然是完整的,只是部分像可能无法通过玻璃板观察到。 故B错误;
C.平面镜成的是虚像,虚像不是由实际光线会聚而成,而是由反射光线的反向延长线会聚而成。 虚像无法在光屏上承接。故C正确;
D.无论玻璃板是否与水平桌面垂直,蜡烛 A 都能通过玻璃板成像。 如果玻璃板不垂直,像的位置会偏移(即像与物不在同一水平面上),但仍然可以成像。 故D错误。
故选C。
22.如图a,顾客站在倾斜放置的平面镜前观察自己的像;
(1)用AB表示站在平面镜前的顾客,在图b中画出其在镜中的像 ;
(2)顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,她应 (选填“远离”“靠近”)平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,顾客移动过程中,鞋子像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) (2)① 靠近 ② 不变
【详解】(1)小问详解:
根据平面镜成像特点,像与物体关于平面镜对称,故过A作平面镜的对称点A’,过B作平面镜的对称点B’,由于成的是虚像,故用虚像连接A’B’,即为AB的像,如下图所示:
(2)小问详解:
[1]顾客在镜子里看不到自己鞋子的像,此时她应靠近平面镜移动,才能看到自己鞋子的像,因为人靠近平面镜时,由下图可知,A点的像A′会向右上方移动,而人的眼睛向左运动(靠近平面镜)时可以使A点发出的光经镜面反射后进入人眼。
[2]根据平面镜成像原理可知,像与物体等大,当物体靠近时,物体的大小不变,则像的大小不变。
23.探究平面镜成像的特点。
(1)实验时应选择在 (填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)如图所示,在桌面上铺上一张纸,小明在竖直放置的玻璃板(前表面镀有反射膜)前点燃一支蜡烛A,再将另一支相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,使其与蜡烛A 的像完全重合,这样做是为了确定 ;
(3)沿着玻璃板 (填“靠近蜡烛”或“靠近像”)的一侧,在纸上画一条直线。将点燃和未点燃的蜡烛的位置做好标记,这是为了研究 的关系;
(4)换用长度不同的蜡烛,再做几次实验,这是为了研究 的关系,其中多次实验的目的是 。
【答案】(1)较暗 (2)像的位置 (3)① 靠近蜡烛 ② 物距与像距 (4)① 物与像的大小 ② 得出普遍规律
【详解】(1)小问详解:
实验在较暗的环境中可以减小其它光线的干扰,所成的像更清晰,容易观察。
(2)小问详解:
实验中用两根相同的蜡烛,当B与蜡烛A 的像完全重合,B所在位置即为像的位置,是为了方便确认像的位置。
(3)小问详解:
在纸上画一条直线表示平面镜的位置,故应该在靠近蜡烛的一侧画上直线;记录两根蜡烛的位置是为了研究像到平面镜与物到平面镜之间的关系。
(4)小问详解:
换用长度不同的蜡烛,大小变化,为了研究像与物的大小关系;本实验只进行一次找不到平面镜成像规律,故多次实验是为了寻找实验普遍规律。
24.视力检查时要求被测人与视力表间隔5m。如图,视力表与平面镜的距离是3m。为满足测量要求,小华应坐在镜前 m处;如果室内光线较暗,可用天花板上的射灯对着 (选填“视力表”“小华的脸”或“平面镜”)照射。
【答案】① 2 ② 视力表
【详解】[1]已知视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5m,但房间空间太小,可利用平面镜成像特点,物距和像距相等,视力表与平面镜的距离是3m,视力表在平面镜中所成的像距离平面镜为3m,人与视力表的像的距离为5m,所以人与平面镜的距离应为
5m-3m=2m
[2]平面镜成像时,像的明暗取决于物体的明暗,光照射在物体上反射,为了看清视力表,可用天花板上的射灯对着视力表照射。
【C 拓展培优题】
25.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,选取透明薄玻璃替代普通平面镜的目的是 ,当A蜡烛远离平面镜时,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 便于确定像的位置 ② 不变
【详解】[1]实验采用透明薄玻璃板代替平面镜,玻璃板是透明的,观察到A蜡烛像的同时,也能观察到蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像重合时,蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置,便于确定像的位置。
[2]平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关,所以将蜡烛A远离平面镜时,像的大小将不变。
26.如图所示的是一只昆虫趴在玻璃板上,用两块平面镜制作一个能同时观察昆虫头部A和腹部B的观察箱。请画出昆虫腹部B所成的像。
【答案】
【详解】根据平面镜成像的特点,像与物关于平面镜对称,过B点向下方的平面镜作垂线,并延长至等长,标出像点B'即可。
27.如图是简易潜望镜原理图,人眼从潜望镜中看到物体是平面镜利用光的 来成像的。从潜望镜中看到小明向潜望镜走过来,则小明通过潜望镜所成的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”),通过此装置发现平面镜不仅可以成像,还可以 。
【答案】① 反射 ② 不变 ③ 改变光路
【详解】[1]从图中可以看出潜望镜内部装有两块平面镜,从潜望镜中看到的物体是平面镜利用光的反射成像的。
[2]根据平面镜成像特点可知,平面镜成正立、等大的虚像,像的大小与物体到平面镜的距离无关,因此小明通过潜望镜所成的像大小不变。
[3]平面镜不仅可以成像,还可以通过反射改变光路。
28.作出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。
【答案】
【详解】根据像与物关于平面镜对称,先分别作出端点A、B在平面镜中的像点A′、B′,用虚线连接A′、B′,即为物体AB在平面镜中所成的像A'B',如图所示:
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