第二节 探究：平面镜成像的特点（分层作业）物理新教材沪科版八年级全一册

**基本信息** 本练习通过A、B、C三层设计，以实验探究为基础，从单一知识点巩固到综合应用拓展，构建“实验操作→规律理解→实际应用→创新探究”的知识巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|探究实验、成像规律、应用、作图、凸面镜和凹面镜|以基础实验题（如玻璃板替代平面镜原因）、选择填空为主，强化物理观念和科学探究基本技能| |B组能力进阶|综合实验分析、生活应用（HUD系统、潜望镜）|通过多步骤实验题（如实验误差分析）和情境应用题，培养科学思维和模型建构能力| |C组思维拔高|动态成像、多镜组合、拓展探究（如镜面转动问题）|设计复杂情境题（如小球镜像运动）和开放探究题，提升质疑创新和科学论证能力|

第二节 探究：平面镜成像的特点 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究平面镜成像的特点 知识点2：平面镜成像的特点和规律 知识点3：平面镜成像规律应用 知识点4：平面镜成像作图 知识点5：凸面镜和凹面镜 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究平面镜成像的特点 知识点1 1．如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）用玻璃板代替平面镜，是为了______________ （2）在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动未点燃的蜡烛 B，直至跟蜡烛A的像 ______，说明像与物的大小相等。 （3）将蜡烛A远离玻璃板，蜡烛B应 ______（选填“远离”或“靠近”）玻璃板。 （4）在玻璃板后面挡上一张黑纸，从前面______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。 2．某实验小组在老师的指导下做“探究平面镜成像特点”的实验，他们利用的器材有：完全相同的两只蜡烛A和B，茶色透明玻璃板，白纸，刻度尺和笔。 （1）该小组同学按如图甲所示将器材摆放后，在寻找蜡烛像的位置时，无论怎样调节，后面的蜡烛都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是______； （2）改进实验后，点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像完全重合，此现象说明______； （3）如图乙所示，是该实验小组的实验记录，他们通过测量发现像与物体到玻璃板的距离______，像与物体的连线与玻璃板______； （4）移去蜡烛B，并在其所在的位置放一张白纸，则白纸上______（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的烛焰的像，这说明平面镜成的像为______像； （5）实验小组的同学做完实验之后与老师进行讨论，老师指出该实验小组有不足之处，请你指出他们不足之处是______。 3．在探究“平面镜成像的特点”这个实验时，老师表演了小魔术“浇不灭的蜡烛”（如图甲）以激发同学们的兴趣。向水平桌面上玻璃杯中逐渐加水，透过玻璃板，会看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。 （1）魔术表演时，点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板_________的（选填“同侧”或“异侧”），才能看到这个“浇不灭的蜡烛”现象； （2）为了使现象更明显，该魔术最好在较_________（选填“明”或“暗”）的环境中进行； （3）若魔术表演前图甲中竖立的玻璃板水平向左移动了少许，为保证魔术顺利，图甲中玻璃杯应_________（选填“仍放在原位置”“向左移动少许”或“向右移动少许”）； （4）魔术之后，同学们继续探究“平面镜成像的特点”（如图乙）。实验中选择两个完全相同的棋子A和B是为了比较像与物_________的关系。为了研究平面镜成的是虚像还是实像，可以移去与像重合的棋子B，在棋子B处放置一块不透明的光屏（如图丙），眼睛按照_________（选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上_________的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 4．小明用如图A所示装置探究平面镜成像特点： （1）他应选取两支外形_________（选填“相同”或“不同”）的蜡烛进行实验； （2）小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______； （3）蜡烛B和蜡烛A的像完全重合说明像和物_________； （4）其他小组使用跳棋完成实验时，发现棋子M的像偏暗，于是进行了如图B所示的几种操作，a是对着棋子M照射，b和c都是对着像照射，a、b、c三种操作中，观察到M的像最亮的操作是_________； （5）小明坐家中汽车时发现前挡风玻璃正前方投射了重要行车的数据，于是上网查阅得知是汽车抬头显示系统（HcadUpDisplay），简称HUD。是利用平面镜成像原理工作的，如图C所示通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为_________度，驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向_________（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。 平面镜成像的特点和规律 知识点2 5．平静的湖面类似平面镜，水中的“桥”就是湖面上桥的像。那么，平面镜成像时，像与物有什么关系?仔细观察此图，有同学可能猜想平面镜成像时像与物大小一样，这种看法正确吗? 6．为什么通过平面镜所成的像是虚像呢?如图所示，光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点发出的，是S的像。实际上这些光并非从发出，因此将称为______。 7．小明从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示，这时的时刻是（　　） A．21∶10 B．2∶51 C．15∶02 D．12∶05 8．如图乙所示，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，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是（　　） A．E B．H C．ⅎ D．F 平面镜成像规律应用 知识点3 9．如图是生活中常见的两种窗户，甲图窗户可在直线轨道上左右平移，乙图窗户可绕固定轴转动，如果你站在窗户前，能通过玻璃看到你的像，若将甲图窗户左右平移打开，则你在P窗户中的像将______（选填“随”、“不随”）窗平移；你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），请你描述A点的像移动轨迹______。 10．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，则下列说法正确得是（   ） A．向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动 B．铅笔远离平面镜，铅笔的像会变小 C．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 D．用一块木板放置在平面镜后，铅笔不能在平面镜中成像 11．关于平面镜成像，下列说法中正确的是（   ） A．当物体比平面镜大时，物体不可能在平面镜中成一个完整的像 B．平面镜所成的像就在平面镜上，我们看到自己的像是实像 C．平面镜成像是光的直线传播形成的 D．平面镜成像的原理是光的反射 12．人们发明了图甲所示的抬头显示器（简称HUD），它能将水平显示器上显示的重要车辆信息，如车速、油耗、导航等通过挡风玻璃（看作平面镜）成像，避免驾驶员低头看仪表而造成事故，图乙为其工作原理图。 （1）如果成像位置太高，可将显示器适当______（“靠近”或“远离”）挡风玻璃； （2）某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为______°； （3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的______（选填“厚度”，“透明度”）。 平面镜成像作图 知识点4 13．请在图中画出直杆AB在平面镜M中所成的像。 14．响水河上横跨着一座青石砌成的七孔拱桥，“小七孔风景区”因此得名。如图甲是摄影师看到的美丽风景，请你在图乙中作出摄影师（A点）通过水面看到桥（B点）的光路图，保留作图痕迹。 15．如图所示为发光点S射出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线A、B，请画出镜面的位置，并完成光路。 16．如图，一束光射向平面镜，经反射后的光线射向另一平面镜，。请完成光线经反射的光路图及标出平面镜。 凸面镜和凹面镜 知识点5 17．下面关于球面镜的几种说法中，正确的是（　　） A．凸面镜对光有会聚作用 B．太阳灶是利用凸面镜会聚太阳光的 C．汽车上的观后镜用凹面镜是为了扩大视野 D．凹面镜可以作为探照灯的反光镜 18．世界最大口径射电望远镜（FAST）位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县，被誉为“中国天眼”，如图所示，该望远镜口径为500米、占地约30个足球场大小，它由4450个球面镜组成超大反射面，其外形像一口巨大的锅，用于观测暗物质和暗能量，寻找新一代天体。“中国天眼”相当于一个巨大的__________（选填“凸面镜”或“凹面镜”），对光线有__________作用。请你再举出应用该原理的实例：__________。 19．图为自行车的尾灯。夜晚，当后方汽车的灯光照在它上面时，反射光线将沿与原光线平行的方向反射回去，故而司机看到尾灯特别亮。下列能反映自行车尾灯的原理的是（　　） A． B． C． D． 20．如图所示，不锈钢勺子里外两个表面所成的像，下面说法正确的是（　　） A．不锈钢勺子外面成像是由于光的反射，成的是正立的虚像 B．不锈钢勺子里面成像是由于光的折射，成的是倒立的实像 C．不锈钢勺子外面成像是由于光的折射，成的是正立的实像 D．不锈钢勺子里面成像是由于光的反射，但它不遵循光的反射定律，成的是倒立的实像 1．戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时，下列说法正确的是（    ） A．平面镜成像是由于光的反射 B．平面镜成像是由于光的折射 C．演员靠近平面镜时像变大 D．平面镜所成的像是实像 2．对平面镜成的虚像，下面说法不正确的是（    ） A．平面镜成的像不是真实光线会聚而成的 B．平面镜成的像可理解为反射光线反向延长线相交而成的 C．看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的 D．平面镜成的像叫虚像是因为它模糊不清 3．如图是“探究平面镜成像的特点”实验，调整棋子B的位置使它与棋子A所成的像重合，下列说法中正确的是（　　） A．用茶色玻璃板代替普通镜子实验的目的是使成像更清晰 B．棋子B与棋子A的像重合，说明像与物大小相等 C．将白卡片竖直放在棋子B所在位置，能从白卡片上直接观察到棋子A的像 D．为了使棋子A的像更亮，可以用光只照亮棋子B 4．如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾角为。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法正确的是（　　） A．潜望镜是利用了光的折射原理 B．人眼看到军舰所成的像位于平面镜1的正前方 C．在潜望镜中看到的时间如题图乙，则实际的时间是20：51 D．人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离 5．如图所示是小明体检检查视力时的情境，他背对视力表、面朝平面镜而坐，为了满足测试者与视力表保持5m的距离这一要求，可以在图示状态下仅将平面镜向______（选填“左”或“右”）移动_____m。 6．凤鸣湖公园湖光山色，水面如镜，一只蜻蜓平行于湖面飞行，距湖面1m，蜻蜓在水中所成的像与蜻蜓的大小________(选填“相等”或“不相等”)，蜻蜓的像到蜻蜓相距_____m，以蜻蜓的像为参照物，蜻蜓是_________。 7．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，稍后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，则越野车比轿车行驶的速度_________（选填“大”或“小”）；越野车在轿车司机的_________（选填“右后方”或“左后方”）行驶。 8．小文在参观科技馆的时候发现了一个3D全息投影展示台（如图1甲）。围绕展台可以从前后左右四个角度观察汽车的外形，其原理是利用四个反射面反射液晶电视上的图像.请帮小文设计利用平板电脑（相当于展台的液晶电视），反射面选用4片茶色透明三角形塑料片等器材，制作一个3D全息投影展示台。 （1）制作三维图片时，若希望出现图乙中的立体F像，则平板电脑屏幕1区图形应设计成图2中的_________。 A． B． C． D． （2）在组装四个反射面时，反射面A与平板屏幕的夹角应为_________度，才可以使立体F像与平板电脑屏幕垂直。 （3）尝试投影后发现立体F像成像位置太高，这时他应调整平板电脑上四个图像_________（填“远离”或“靠近”）平板电脑屏幕中心O点，移动的过程中，像移动的方向是_________。 9．小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材，探究平面镜成像的特点。 （1）如图甲，将白纸平铺在水平桌面上，再将玻璃板______放置在纸上； （2）在玻璃板前放上电子蜡烛A，闭合开关使其发光，再将电子蜡烛B放到玻璃板后，调整B的位置使其与A的像______，在纸上分别记录A、B的位置； （3）多次改变A的位置，重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时，下列测量方法中，正确的是______； （4）完成探究后，小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”，如图乙所示，两人都可以通过孔看到对方，但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像，则纸盒中玻璃板可沿______方向放置，且发光小灯应贴在纸盒内______处。（注意两空对应关系，同时答对得分，写出一种做法即可） 10．我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形，是影也与形无异”的描述，这激发了小华的好奇心和求知欲，他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。 （1）将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方，在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”，将这个玻璃板更换为______选填（“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”）可以减小“重影”对实验的影响； （2）更换玻璃板并记录玻璃板的位置后，小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方，移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图乙所示，在白纸上处标记蜡烛A的位置，在______（选填“”或“”）处标记像的位置，并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同； （3）改变蜡烛的位置，重复实验。如图丙所示为小华的部分实验数据记录和处理图，图中为蜡烛A的位置，为蜡烛A的像的位置，虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是______； （4）小华综合分析以上实验现象及数据，得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论； （5）如图丁所示，为玻璃板的竖直边，蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示，图中点为蜡烛像的位置，现将蜡烛移动到图中点，要使此时蜡烛的像的位置仍在点，可以先将玻璃板以竖直边为轴______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动一定角度（小于90度），然后移动玻璃板______（选填“增大”或“减小”）点到玻璃板的距离。 11．作图题： （1）如图所示，是一条与平面镜成30°的光线，请在图中画出反射光线并标出反射角度数。 （2）在图中，应用平面镜成像的特点画出物体在平面镜中成的像。 12．如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。 13．阅读短文，回答问题。 新能源智能汽车——车窗的“秘密”，新能源智能汽车已进入许多家庭，随着科技发展，计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合，已成为汽车产业发展战略方向。 （1）汽车前灯的反光装置相当于___________（选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光； （2）无论盛夏还是严冬，开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊，为了防止这一现象的发生，有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”，实现对车窗玻璃温度的调节。 寒冷天气行车时，汽车挡风玻璃_____________（选填“外侧”或“内侧”）容易起雾变得潮湿，“智能玻璃”会自动调高玻璃的温度。 （3）汽车在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表盘信息，在前方遇有紧急状况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故，汽车平视显示系统（简称HUD）正是为了解决这一问题而研发，如图甲所示，HUD利用平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车速、导航等信息，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶安全。 可视挡风玻璃为平面玻璃，显示器通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为__度；若发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向____（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； （4）驾驶员在驾车时通过汽车后视镜时刻观察路况，汽车的后视镜是一个_____镜，是因为它能扩大视野，能让司机看到车后更大的范围。有A、B两辆车在公路上笔直行驶（A车匀速行驶）。A车驾驶员从右侧后视镜中看到B车逐渐靠近，如图乙所示，则说明此刻B车____（选填“加速”或“减速”）移动。（提示；可将后视镜近似看成平面镜进行分析） 14．阅读短文，回答问题。 古鉴的奥秘 古代的铜镜（古称“鉴”）通常有两种：一种是凹面镜，用抛物面的内侧聚焦日光，作为取火的工具；另一种是凸面镜，通过抛物面的外侧球面用来成像。 对于凹面镜，晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载：“燧，铜镜也，以铜为之，形如镜。照物则影倒，向日则火生。”根据光学原理，物体在镜子的焦点外侧（如图甲），物体的像是倒着的；物体在焦点内侧（如图乙），则会得到正像；平行焦点和中心（球面镜的球心）连线的太阳光照到凹面镜上，经弯曲的镜面后，会聚在凹面镜焦点处（如图丙），达到一定温度，就会点燃易燃物获取火种。另外，通过中心的光线经镜面改变传播方向后，仍通过中心。 对于凸面镜，宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述，在镜的粗坯制成后，“复量鉴之小大”，在镜上“增损高下”，即改变其曲率半径，从而可使“人面与鉴大小相若”，这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离（物距）、放大率、曲率半径（镜面到球心的距离）有以下关系：。使用过程中，只要适当降低放大率，就能使小镜“全纳人面”。 （1）古鉴能改变光的传播路径，是由于光的______现象； （2）将点光源置于凹面镜的______处，可获取平行光； （3）古人用于梳妆的铜镜放大率一般______1； （4）为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的，照镜人应适当______物距； （5）结合图文信息，以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。 A．图甲中的物体水平向右略靠近焦点，所成实像会变小 B．图乙中的物体水平向右略远离焦点，所成虚像会变大 C．图丁中的物体水平向右略靠近焦点，所成虚像会变大 D．图丁中的物体水平向左远离焦点，可能成倒立的实像 15．如图所示、两块垂直放置的平面镜前有个玩具狗，此时我们能看见其中一块平面镜中有它的两个像A、B，以图中左右为标准下列说法正确的是（　　） A．像A的大小比玩具狗的大，像B的大小与玩具狗的相等 B．像A的大小比玩具狗的大，像B的大小比玩具狗的小 C．若玩具狗从左向右运动，则像A从左向右运动，像B从左向右运动 D．若玩具狗从左向右运动．则像A从右向左运动，像B从左向右运动 16．一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相对于地面（　　） 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的速度水平向左运动 D．以0.5m/s的速度水平向左运动 17．如图所示，平面镜前有一发光点S，平面镜可以绕O轴转动，已知发光点S与轴O的距离SO=12cm，SO与镜面的夹角为60°。此时，S与它的像之间的距离为______cm；当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中，发光点S在镜中的像与O轴的距离将______，发光点S与镜中像的距离将______（以上两空填写大小变化情况）；S的像运动轨迹的长度为______cm。 18．如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时，反射角等于入射角”的结论。如图所示，在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜，恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动，当小华把一支铅笔移到P处时，眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点，再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，当a、b和c的大小存在__________ 的关系时，就可以证明“光反射时，反射角等于入射角”的结论。若a＝14cm，b＝48cm，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，反射角大小为_______ °。 19．图甲是某实验小组的同学做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题： （1）实验中选用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于________________。 （2）实验中应选择________（填“较厚”或“较薄”）的玻璃板，若选择另一种玻璃板会产生什么现象？___________。 （3）该实验小组的同学最好选用________（填“无色”或“茶色”）玻璃板。 （4）实验中选取、两支完全相同的蜡烛的目的是________________，这里用到的是______________（填实验方法），实验中还会用到刻度尺，它的作用____________。 （5）实验过程中为了便于观察，最好在___________（填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行。 （6）实验时，若实验小组的同学发现无论如何移动蜡烛都无法与蜡烛的像重合，原因可能是__________。 （7）如图甲，实验小组的小明把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，此时他应该从________（填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛的像，这个像是由光的________形成的。 （8）如图甲，小明将另一支与蜡烛完全相同但________（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛的大小________（填“相等”或“不相等”）。 （9）将光屏放在蜡烛的位置上，发现光屏上________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像，这说明平面镜成像时成的是________（填“虚”或“实”）像。 【能力设问】 （10）小明在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法正确吗？为什么？_______________。 （11）为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次_____________，重复实验。 （12）若小明将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是______________。 （13）进行三次实验后，记录的物体和像的位置如图乙所示，为了得到实验结论，接下来应如何操作？____________。 （14）分析图丙中的信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离________，像和物的连线与平面镜____________。 （15）将白纸沿对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与物体关于镜面________________。 （16）如图甲，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛应________（填“靠近”或“远离”）玻璃板，才能与蜡烛的像完全重合，此时所成像的大小________（填“变大”“变小”或“不变”）；若将蜡烛向远离玻璃板的方向移动了，蜡烛与它的像之间的距离变化了________。 （17）同组的小丽用棋子代替蜡烛进行实验，如图丁所示，但怎么也看不清楚棋子的像，请你提出一个解决这个问题的办法：_________________。 【拓展设问】 （18）小丽在白纸上沿棋和的边缘画圆，测出物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离的值如下表： 实验序号 小丽发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是_______________。 A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度 C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置 （19）同组的小飞实验时发现蜡烛在玻璃板中像的位置偏高且倾斜，则你认为图戊中的________图是产生该现象的原因。 （20）小飞将蜡烛沿平行于玻璃板横向移动一段距离，则烛焰的像离玻璃板的距离________。 20．小明同学利用如图1甲所示装置进行“探究平面镜成像特点”实验。实验器材有：薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。 （1）为了便于观察，本实验最好在______（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。为了提高实验的精度和效果，应该选用______（选填字母）； A．5mm厚的茶色透明玻璃板 B．3mm厚的茶色透明玻璃板 C．3mm厚的平面镜 （2）在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸上，沿着玻璃板的______（选填“前”或“后”）表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置； （3）当蜡烛A靠近玻璃板时，则它所成像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，会观察到蜡烛A的像______（选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）； （5）实验中，有的同学发现无论怎样将蜡烛B在玻璃板后面的白纸上移动，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是______； （6）为了验证平面镜所成的像是虚像，用光屏代替蜡烛B，按照图乙中______（选填，“①”“②”“③”或“④”）的方式观察光屏，发现光屏上没有蜡烛烛焰的像，说明平面镜成的是虚像； （7）用图2中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不便得到像和物左右之间的关系，为解决这一问题，应选用图3中的______（选填“a”“b”或“c”）棋子进行实验，实验中采用方格纸是为了便于比较物和像的______（选填“大小”或“位置”）关系； （8）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（图4）。若蜡烛的像位置如图5所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是______（选填字母）。 A．① B．② C．③ D．④ 21．按要求完成下列作图； （1）请在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'； （2）点光源S在平面镜中所成的像为S'，SA为射向平面镜的一条光线，作出平面镜的位置，及SA的反射光线； （3）如图甲所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB、CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图中作出发光点S。（要求留下作图痕迹） 22．阅读短文，回答问题。 光污染——来自靓丽的玻璃幕墙 小明在自己日记本上记着这样一段内容：最近我十分苦恼，因为我家房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在窗前，看到对面玻璃墙就好像平面镜一样，将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃墙反光也使我苦不堪言，只要是晴天，我的房间就被强烈的光线照得通亮，无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，一个几十甚至几百平方米的凹面镜，能使局部温度升高，造成火灾隐患。 （1）光照射到光滑的玻璃幕墙上时，会发生______（选填“镜面”或“漫”）反射； （2）玻璃幕墙好像平面镜一样，物体经过玻璃幕墙所成的像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；当物体远离玻璃幕墙时，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）凹形玻璃幕墙相当于______（选填“凸面镜”或“凹面镜”），对光线有______（选填“会聚”或“发散”）作用，会导致对面的建筑物局部温度升高，其原理与______（选填“太阳灶”或“汽车后视镜”）原理相同； （4）从上文找出一个玻璃幕墙给居民带来的不便或危害的实例_______； （5）如何预防光污染，请你提出一条合理的建议________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 探究：平面镜成像的特点 探究平面镜成像的特点 知识点1 1．（1）便于确定像的位置；（2）完全重合；（3）远离；（4）能 2．（1）玻璃板与水平面不垂直；（2）像与物的大小相等；（3）相等 垂直；（4）不能 虚像；（5）从乙图记录可以看出，该组同学只收集了一组数据，使实验不具有普遍性 3．（1）异侧；（2）暗；（3）仍放在原位置；（4）大小 ② 没有像 4．（1）相同；（2）确定像的位置；（3）大小相等；（4）a；（5）45 远离 平面镜成像的特点和规律 知识点2 5．平面镜成像时，平面镜所成的像与物的大小相等，像和物到平面镜的距离相等，像与物的连线和镜面垂直，也就是像与物关于镜面对称，所以该同学的猜想是正确的。 6．虚像 7．D 8．D 平面镜成像规律应用 知识点3 9．不随 变大 圆心角为180°圆弧线 10．C 11．D 12．（1）靠近；（2）45；（3）厚度 平面镜成像作图 知识点4 13． 14． 15． 16． 凸面镜和凹面镜 知识点5 17．D 18．凹面镜 会聚 点火装置 19．A 20．A 1．A 2．D 3．B 4．C 5．右 0.25 6．相等 2 静止 7．大 右后方 8．（1）B；（2）45；（3）靠近 竖直向下 9．（1）竖直；（2）重合；（3）方法2；（4） N 10．（1）薄玻璃板；（2）；（3）像和物到平面镜的距离相等，像和物的连线与平面镜垂直；（5）顺时针 减小 11．（1）；（2） 12． 13．（1）凹面镜；（2）内侧；（3）45 靠近；（4）凸面镜 加速 14．（1）反射；（2）焦点；（3）小于；（4）增大；（5）C 15．D 16．B 17． 不变 先变大后变小 18． 45 19．（1）确定像的位置；（2）较薄 会同时出现两个像；（3）茶色；（4）便于比较像和物大小关系 等效替代法 测量像和物到玻璃板的距离；（5）较黑暗；（6）玻璃板没有与水平桌面垂直放置；（7）玻璃板前 反射；（8）未点燃 相等；（9）不能 虚；（10）不正确，因为仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性；（11）改变蜡烛到平面镜的距离；（12）便于比较像与物到平面镜的距离关系；（13）测量对应的像和物到平面镜的距离并比较它们的大小关系（或连接对应的像和物，测量像与物的连线与平面镜是否垂直）；（14）相等 垂直；（15）对称；（16）远离 不变 6；（17）用灯光照亮棋子；（18）B；（19）2；（20）不变 20．（1）较暗 B；（2）前；（3）不变；（4）不动；（5）玻璃板没有竖直放置；（6）③；（7）a 位置；（8）C 21．（1）；（2）；（3） 22．（1）镜面；（2）正立 等大 不变；（3）凹面镜 会聚 太阳灶；（4）凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，能使局部温度升高，造成火灾隐患；（5）减少使用玻璃幕墙 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 探究：平面镜成像的特点 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究平面镜成像的特点 知识点2：平面镜成像的特点和规律 知识点3：平面镜成像规律应用 知识点4：平面镜成像作图 知识点5：凸面镜和凹面镜 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究平面镜成像的特点 知识点1 1．如图所示，在“探究平面镜成像的特点”实验中： （1）用玻璃板代替平面镜，是为了______________ （2）在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动未点燃的蜡烛 B，直至跟蜡烛A的像 ______，说明像与物的大小相等。 （3）将蜡烛A远离玻璃板，蜡烛B应 ______（选填“远离”或“靠近”）玻璃板。 （4）在玻璃板后面挡上一张黑纸，从前面______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。 【答案】（1）便于确定像的位置；（2）完全重合；（3）远离；（4）能 【解析】（1）玻璃板透明，可以透过玻璃板看到后面的蜡烛B，方便确定蜡烛A像的位置。 （2）判断像与物的大小是否相等，应观察未点燃的蜡烛B，与蜡烛A的像是否完全重合，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动未点燃的蜡烛B，直至跟蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。 （3）平面镜成像，像与物到镜面距离相等，物体远离，像也远离镜面，所以将蜡烛A远离玻璃板，蜡烛B应远离玻璃板。 （4）平面镜成的是虚像，虚像不是实际光线会聚而成，黑纸挡在玻璃板后方，不影响从玻璃板前面观察到虚像，所以在玻璃板后面挡上一张黑纸，从前面能看到蜡烛A的像。 2．某实验小组在老师的指导下做“探究平面镜成像特点”的实验，他们利用的器材有：完全相同的两只蜡烛A和B，茶色透明玻璃板，白纸，刻度尺和笔。 （1）该小组同学按如图甲所示将器材摆放后，在寻找蜡烛像的位置时，无论怎样调节，后面的蜡烛都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是______； （2）改进实验后，点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像完全重合，此现象说明______； （3）如图乙所示，是该实验小组的实验记录，他们通过测量发现像与物体到玻璃板的距离______，像与物体的连线与玻璃板______； （4）移去蜡烛B，并在其所在的位置放一张白纸，则白纸上______（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A的烛焰的像，这说明平面镜成的像为______像； （5）实验小组的同学做完实验之后与老师进行讨论，老师指出该实验小组有不足之处，请你指出他们不足之处是______。 【答案】（1）玻璃板与水平面不垂直；（2）像与物的大小相等；（3）相等 垂直；（4）不能 虚像；（5）从乙图记录可以看出，该组同学只收集了一组数据，使实验不具有普遍性 【解析】（1）实验时玻璃板要竖直放置，如果玻璃板与水平面不垂直，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。 （2）该小组同学应该选取两根相同的蜡烛做实验，目的是为了比较物像大小关系；实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等。 （3）[1][2]如图乙所示，是该实验小组的实验记录，像和物到玻璃板的距离都为12cm，像和物到玻璃板的距离相等，像和物的连线与玻璃板垂直。 （4）[1][2]将一个光屏放在像的位置，如果光屏能接收到像，则是实像，如果不能，则证明平面镜成的像是虚像。故由于平面镜所成的像是虚像，所以在后面的光屏上不能得到像。 （5）一次实验不具备普遍性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确。 3．在探究“平面镜成像的特点”这个实验时，老师表演了小魔术“浇不灭的蜡烛”（如图甲）以激发同学们的兴趣。向水平桌面上玻璃杯中逐渐加水，透过玻璃板，会看到杯中“燃烧的蜡烛”并没有被水浇灭。 （1）魔术表演时，点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板_________的（选填“同侧”或“异侧”），才能看到这个“浇不灭的蜡烛”现象； （2）为了使现象更明显，该魔术最好在较_________（选填“明”或“暗”）的环境中进行； （3）若魔术表演前图甲中竖立的玻璃板水平向左移动了少许，为保证魔术顺利，图甲中玻璃杯应_________（选填“仍放在原位置”“向左移动少许”或“向右移动少许”）； （4）魔术之后，同学们继续探究“平面镜成像的特点”（如图乙）。实验中选择两个完全相同的棋子A和B是为了比较像与物_________的关系。为了研究平面镜成的是虚像还是实像，可以移去与像重合的棋子B，在棋子B处放置一块不透明的光屏（如图丙），眼睛按照_________（选填“①”“②”或“③”）的方法观察光屏，根据光屏上_________的现象，说明物体通过平面镜所成的像是虚像。 【答案】（1）异侧；（2）暗；（3）仍放在原位置；（4）大小 ② 没有像 【解析】（1）点燃的蜡烛和盛水的玻璃杯应放在玻璃板的异侧，小心地移动盛水的玻璃杯，直到蜡烛的像完全在盛水的玻璃杯中为止；平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像。 （2）在较暗的环境中，蜡烛的光相对更亮，所成的像会更加清晰，能使 “浇不灭的蜡烛” 现象更明显。因为在较亮的环境中，周围环境的光线会干扰人对蜡烛像的观察。 （3）如果将竖立的玻璃板水平向左移动少许，蜡烛的位置不变，根据平面镜成像特点，像与物体关于镜面对称，所以在水平向左移动的过程中，对称面的位置不变，蜡烛像的位置不变，玻璃杯仍在原位置。 （4）[1]选择两个完全相同的棋子A和B，将棋子A放在玻璃板前，棋子B放在玻璃板后移动，当移动到像的位置时，观察到它与棋子A的像完全重合，这表明平面镜成像时，像与物体的大小相等。 [2][3]因为平面镜成的是虚像，所以在探究平面镜所成的是实像还是虚像时，应把光屏放在棋子B的位置处，然后直接观察光屏，即按照②的方法观察光屏，若光屏上没有像，说明平面镜所成的像是虚像。 4．小明用如图A所示装置探究平面镜成像特点： （1）他应选取两支外形_________（选填“相同”或“不同”）的蜡烛进行实验； （2）小明选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______； （3）蜡烛B和蜡烛A的像完全重合说明像和物_________； （4）其他小组使用跳棋完成实验时，发现棋子M的像偏暗，于是进行了如图B所示的几种操作，a是对着棋子M照射，b和c都是对着像照射，a、b、c三种操作中，观察到M的像最亮的操作是_________； （5）小明坐家中汽车时发现前挡风玻璃正前方投射了重要行车的数据，于是上网查阅得知是汽车抬头显示系统（HcadUpDisplay），简称HUD。是利用平面镜成像原理工作的，如图C所示通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为_________度，驾驶员发现挡风玻璃所成的像过低，不便于观察，这时需要将显示器沿水平方向_________（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃。 【答案】（1）相同；（2）确定像的位置；（3）大小相等；（4）a；（5）45 远离 【解析】（1）为了探究像与物体的大小关系，需要选择相同的两个蜡烛。 （2）选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是既可以成像，还可以透过玻璃板看到替代像的蜡烛B，若蜡烛B与像重合，从而确定了像的位置，故用玻璃板替代平面镜，目的是便于确定像的位置。 （3）蜡烛B和蜡烛A的大小完全相等，利用等效替代法，像和物体能够完全重合，说明像和物体等大。 （4）棋子M的像偏暗，说明反射光线太弱，需要将光线照射到棋子M上，棋子反射更多的光线经平面镜反射后，反射光线增强，像变亮，故选a。 （5）[1]如图C所示通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，物体在水平面上，像垂直于水平面，根据像与物体关于平面镜对称，故玻璃板与水平面的夹角为45°。 [2]根据平面镜成像时，像与物体关于镜面对称。当物体远离平面镜时，挡风玻璃所成的像往上运动，解决挡风玻璃所成的像过低的问题。 平面镜成像的特点和规律 知识点2 5．平静的湖面类似平面镜，水中的“桥”就是湖面上桥的像。那么，平面镜成像时，像与物有什么关系?仔细观察此图，有同学可能猜想平面镜成像时像与物大小一样，这种看法正确吗? 【答案】平面镜成像时，平面镜所成的像与物的大小相等，像和物到平面镜的距离相等，像与物的连线和镜面垂直，也就是像与物关于镜面对称，所以该同学的猜想是正确的。 【解析】略 6．为什么通过平面镜所成的像是虚像呢?如图所示，光源S发出的一部分光经平面镜反射后进入人眼，人依据光沿直线传播的经验，会感觉到这些光是从其反向延长线的交点发出的，是S的像。实际上这些光并非从发出，因此将称为______。 【答案】虚像 【解析】实像是实际光线会聚形成的，可以在光屏上呈现，而虚像不是实际光线会聚得到的，没有实际光线会聚到对应像点的位置，因此称为虚像。 7．小明从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示，这时的时刻是（　　） A．21∶10 B．2∶51 C．15∶02 D．12∶05 【答案】D 【解析】平面镜成像的特点是左右对称（左右颠倒），把图像沿着竖直中线左右翻转，或者把试卷从纸背透光看，镜中显示的20:51翻转后得到12:05。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．如图乙所示，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，用它正对如图甲所示的光源“F”，则所观察到的像是（　　） A．E B．H C．ⅎ D．F 【答案】D 【解析】潜望镜是利用平面镜成像原理来工作的，平面镜所成的像是关于镜面对称的，经两次的反射后所得到的像正好和原图形完全相同。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 平面镜成像规律应用 知识点3 9．如图是生活中常见的两种窗户，甲图窗户可在直线轨道上左右平移，乙图窗户可绕固定轴转动，如果你站在窗户前，能通过玻璃看到你的像，若将甲图窗户左右平移打开，则你在P窗户中的像将______（选填“随”、“不随”）窗平移；你若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将______（选填“变大”、“变小”或“不变”），请你描述A点的像移动轨迹______。 【答案】 不随 变大 圆心角为180°圆弧线 【解析】[1]将甲图窗户左右平移打开，平面镜成像时像和物体关于平面镜对称，则你在P窗户中的像将不随窗户移动。 [2][3]Q窗户关闭状态时，A点与其像的距离为0，若将乙图Q窗户从关闭状态向外打开到90°，像远离物体，则窗框上的A点与A点在Q窗中的像之间距离将变大，Q窗户打开到90°时，窗台、A点与其像在同一直线上，则A点的像移动轨迹是圆心角为180°圆弧线。 10．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，则下列说法正确得是（   ） A．向上移动平面镜，铅笔的像也向上移动 B．铅笔远离平面镜，铅笔的像会变小 C．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 D．用一块木板放置在平面镜后，铅笔不能在平面镜中成像 【答案】C 【解析】A．平面镜成像中，像与物体关于镜面对称，铅笔不动，向上移动平面镜，由于对称面不变，铅笔的像的位置不变，故A错误； B．像的大小只与物体的大小有关，与铅笔距平面镜的距离无关，故铅笔远离平面镜，铅笔的像大小不变，故B错误； C．铅笔和平面镜均绕底部转至虚线位置时，由于像与物体关于镜面是对称的，铅笔与平面镜平行，则像与平面镜也是平行的，所以铅笔与它的像平行，故C正确； D．铅笔经平面镜所成的像是铅笔反射的光，射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线会聚形成的，所以用一块木板放置在平面镜后，铅笔仍能在平面镜中成像，故D错误。 故选C。 11．关于平面镜成像，下列说法中正确的是（   ） A．当物体比平面镜大时，物体不可能在平面镜中成一个完整的像 B．平面镜所成的像就在平面镜上，我们看到自己的像是实像 C．平面镜成像是光的直线传播形成的 D．平面镜成像的原理是光的反射 【答案】D 【解析】A．根据平面镜成像的特点，像与物体的大小是相等的，而且像的大小与平面镜的大小无关，无论物体多大，只要有光线反射到平面镜上，就能成完整的像（只是观察范围可能受平面镜大小影响）。故A错误； B．平面镜所成的像为虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，并不在平面镜上（像的位置是在平面镜的另一侧，与物体关于镜面对称）。故B错误； CD．平面镜成像的原理是光的反射，是物体发出（或反射）的光射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光线的反向延长线会聚形成像，并非光的直线传播。故C错误，D正确。 故选D。 12．人们发明了图甲所示的抬头显示器（简称HUD），它能将水平显示器上显示的重要车辆信息，如车速、油耗、导航等通过挡风玻璃（看作平面镜）成像，避免驾驶员低头看仪表而造成事故，图乙为其工作原理图。 （1）如果成像位置太高，可将显示器适当______（“靠近”或“远离”）挡风玻璃； （2）某车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面的夹角为______°； （3）HUD有一个技术难题，即挡风玻璃所成的像易产生重影，影响使用效果，重影产生的原因是挡风玻璃有一定的______（选填“厚度”，“透明度”）。 【答案】（1）靠近；（2）45；（3）厚度 【解析】（1）因为平面镜成的像和物体到镜面的距离相等，像到平面镜的距离随物体到镜面的距离减小而减小，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 （2）车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。 （3）重影产生的原因是挡风玻璃有一定的厚度，两个面都会反射成像。 平面镜成像作图 知识点4 13．请在图中画出直杆AB在平面镜M中所成的像。 【答案】 【解析】根据平面镜成像的特点可知，像与物关于平面镜对称，利用这一对称性分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点、，用虚线连接点、即为AB在平面镜中的像，据此作图。 14．响水河上横跨着一座青石砌成的七孔拱桥，“小七孔风景区”因此得名。如图甲是摄影师看到的美丽风景，请你在图乙中作出摄影师（A点）通过水面看到桥（B点）的光路图，保留作图痕迹。 【答案】 【解析】做B点关于水面的对称点B′，可得桥在水中的像点B′，连接A B′可得反射光线，反射光线与水面的交点为入射点，连接B点与入射点可得入射光线，如图所示： 15．如图所示为发光点S射出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线A、B，请画出镜面的位置，并完成光路。 【答案】 【解析】根据平面镜成像的原理，平面镜所成的像是物体发出（或反射出）的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的，因此反射光线的反向延长线必过像点，则作出A、B的反向延长线（虚线）、交于点S′、连接S与S′，作SS′的垂直平分线，即为平面镜的位置，连接SO、SO′，即为A、B的入射光线，如图所示： 16．如图，一束光射向平面镜，经反射后的光线射向另一平面镜，。请完成光线经反射的光路图及标出平面镜。 【答案】 【解析】过入射点画出法线，法线与界面垂直虚线；已知反射光线经反射后沿射出，与镜面的夹角为，则此时的入射角为，且，所以，作的平分线，即法线，即为平面镜。作图如图所示： 凸面镜和凹面镜 知识点5 17．下面关于球面镜的几种说法中，正确的是（　　） A．凸面镜对光有会聚作用 B．太阳灶是利用凸面镜会聚太阳光的 C．汽车上的观后镜用凹面镜是为了扩大视野 D．凹面镜可以作为探照灯的反光镜 【答案】D 【解析】A．凸面镜对光有发散作用，凹面镜对光有会聚作用，故A错误； B．凹面镜对光有会聚作用，太阳灶是利用凹面镜会聚太阳光的，故B错误； C．平行光线投射到凸面镜上，反射的光线发散，从而可以扩大视野。这样驾驶者能够看到更大范围的后方、侧方情况，减少视线盲区，因此汽车上的观后镜用凸面镜是为了扩大视野，故C错误； D．探照灯通常使用凹面镜作为反射镜，灯丝所发出的光经过凹面镜反射后，形成一束平行光，向前射出很远，从而实现远距离照明效果，因此探照灯用凹面镜作反射面，使光线近似平行地射出，故D正确。 故选D。 18．世界最大口径射电望远镜（FAST）位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县，被誉为“中国天眼”，如图所示，该望远镜口径为500米、占地约30个足球场大小，它由4450个球面镜组成超大反射面，其外形像一口巨大的锅，用于观测暗物质和暗能量，寻找新一代天体。“中国天眼”相当于一个巨大的__________（选填“凸面镜”或“凹面镜”），对光线有__________作用。请你再举出应用该原理的实例：__________。 【答案】 凹面镜 会聚 点火装置 【解析】[1][2]被誉为“中国天眼”的望远镜，是利用凹面镜制成的，凹面镜对光具有会聚作用。 [3]凹面镜对光有会聚作用，将其对着阳光时，‌可以将光线聚焦到一点，‌用于点燃火柴或其他可燃物，因此可以用来制作点火装置。 19．图为自行车的尾灯。夜晚，当后方汽车的灯光照在它上面时，反射光线将沿与原光线平行的方向反射回去，故而司机看到尾灯特别亮。下列能反映自行车尾灯的原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】自行车尾灯的原理是利用多组平面镜垂直放置组成的角反射器，入射的平行光经过反射后，最后反射出的反射光线是平行的且与最初的入射光线平行。 A．此图中平面镜垂直放置，入射的平行光经过反射后，最后反射出的反射光线是平行的且与最初的入射光平行，是反映自行车尾灯的原理的光路图，故A符合题意； B．此图为潜望镜的反射光路图，可反映潜望镜的原理，故B不符合题意； C．此图为平行光射在凸面镜上的光路图，可反映汽车后视镜和街头路口的反光镜的原理，故C不符合题意； D．此图为平行光射在凹面镜上的光路图，可反映太阳灶和汽车前灯的反光装置的原理，故D不符合题意。 故选A。 20．如图所示，不锈钢勺子里外两个表面所成的像，下面说法正确的是（　　） A．不锈钢勺子外面成像是由于光的反射，成的是正立的虚像 B．不锈钢勺子里面成像是由于光的折射，成的是倒立的实像 C．不锈钢勺子外面成像是由于光的折射，成的是正立的实像 D．不锈钢勺子里面成像是由于光的反射，但它不遵循光的反射定律，成的是倒立的实像 【答案】A 【解析】AC．不锈钢勺子外面是凸面镜，成正立、缩小的虚像，本质是光的反射，故A正确，C错误； BD．不锈钢勺子里面是凹面镜，当物体位于焦点以内时，成正立、放大的虚像，当物体位于焦点以外时，成倒立、缩小的虚像，本质是光的反射，遵循光的反射定律，故BD错误。 故选A。 1．戏剧是我国的传统艺术瑰宝。戏剧演员对着平面镜画脸谱时，下列说法正确的是（    ） A．平面镜成像是由于光的反射 B．平面镜成像是由于光的折射 C．演员靠近平面镜时像变大 D．平面镜所成的像是实像 【答案】A 【解析】AB．平面镜成像是光在平面镜上发生反射，其反射光线的反向延长线会聚于一点形成一个像，所以平面镜成像的原理是光的反射，故A正确，B错误； C．平面镜所成的像与物大小相等，所以演员靠近平面镜时像的大小不变，故C错误； D．平面镜所成的像是实际光线的反向延长线会聚形成的，不能用光屏承接，所以是虚像，故D错误。 故选A。 2．对平面镜成的虚像，下面说法不正确的是（    ） A．平面镜成的像不是真实光线会聚而成的 B．平面镜成的像可理解为反射光线反向延长线相交而成的 C．看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的 D．平面镜成的像叫虚像是因为它模糊不清 【答案】D 【解析】实像是由实际光线会聚而成的，所以实像能呈现在光屏上，而虚像由实际光线的反向延长线相交而成的，而不是因为它模糊不清，因此虚像也不能呈现在光屏上。看到平面镜中的虚像时，射入眼睛的光线不是由虚像发出的，而是由于光发生反射时反射光线进入人眼。故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选D。 3．如图是“探究平面镜成像的特点”实验，调整棋子B的位置使它与棋子A所成的像重合，下列说法中正确的是（　　） A．用茶色玻璃板代替普通镜子实验的目的是使成像更清晰 B．棋子B与棋子A的像重合，说明像与物大小相等 C．将白卡片竖直放在棋子B所在位置，能从白卡片上直接观察到棋子A的像 D．为了使棋子A的像更亮，可以用光只照亮棋子B 【答案】B 【解析】A．用茶色玻璃板代替普通镜子实验的目的是方便观察像的位置，故A错误。 B．棋子B与棋子A的像重合，说明在平面镜成像的特点为像与物大小相等，故B正确。 C．平面镜成像为虚像，所以将白卡片竖直放在棋子B所在位置，不能从白卡片上直接观察到棋子A的像，故C错误。 D．为了使棋子A的像更亮，可以用光只照亮棋子A，B属于虚像，照射B不利于观察像的位置，故D错误。 故选B 。 4．如图所示是潜望镜的结构示意图，其中两块平面镜均相对水平面倾角为。现有一艘军舰位于与平面镜1等高的正前方。则下列说法正确的是（　　） A．潜望镜是利用了光的折射原理 B．人眼看到军舰所成的像位于平面镜1的正前方 C．在潜望镜中看到的时间如题图乙，则实际的时间是20：51 D．人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离等于军舰到潜望镜的距离 【答案】C 【解析】A．潜望镜通过两块平行的、与水平面成 45∘角的平面镜，将来自远处物体的光线经过两次反射后进入人眼。平面镜成像属于光的反射，不是折射，故A错误； BD．由平面镜成像特点可知，像和物体各对应点到平面镜距离相等，由下图可知，军舰上两点AB先通过平面镜1成像，再通过平面镜2成像，故人眼看到军舰所成的像位于平面镜2的正前方，且人眼看到军舰所成的像到潜望镜的距离大于军舰到潜望镜的距离，故BD错误； C．潜望镜中使用的是两块平面镜，第一个镜子成正立等大、左右颠倒的像，第二个镜子成正立等大、左右颠倒的像。左右经过两次颠倒最后的像跟原物完全一样，实际时间与看到的时间均为20∶51，故C正确。 故选C。 5．如图所示是小明体检检查视力时的情境，他背对视力表、面朝平面镜而坐，为了满足测试者与视力表保持5m的距离这一要求，可以在图示状态下仅将平面镜向______（选填“左”或“右”）移动_____m。 【答案】 右 0.25 【解析】[1]小明是通过看平面镜中视力表的像来检查视力的。由图可知，视力表与平面镜的距离为3m，根据平面镜成像规律可知，视力表的像距平面镜3m，此时小明与平面镜的距离为3m-0.5m=2.5m，小明与平面镜中的像的距离为2.5m+3m=5.5m，大于要求距离5m，所以应减小小明与平面镜中的像的距离，故平面镜应向右移动。 [2]设平面镜向右移动的距离为d，此时视力表与平面镜的距离为3m-d，则视力表的像与视力表之间的距离为2×(3m-d)， 为了满足测试者与视力表保持5m的距离这一要求，需满足2×(3m-d)=5m+0.5m，解得d=0.25m。 6．凤鸣湖公园湖光山色，水面如镜，一只蜻蜓平行于湖面飞行，距湖面1m，蜻蜓在水中所成的像与蜻蜓的大小________(选填“相等”或“不相等”)，蜻蜓的像到蜻蜓相距_____m，以蜻蜓的像为参照物，蜻蜓是_________。 【答案】 相等 2 静止 【解析】[1]在平面镜成像中，像与物体的大小相等，所以蜻蜓在水中所成的像与蜻蜓的大小相等。 [2]蜻蜓距离湖面1m，则其水中的像与湖面的距离为1m，蜻蜓的像与蜻蜓的距离为2m。 [3]以蜻蜓的像为参照物，蜻蜓没有位置变化，是静止的。因为在平面镜成像中，像与物关于镜面对称。 7．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，稍后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，则越野车比轿车行驶的速度_________（选填“大”或“小”）；越野车在轿车司机的_________（选填“右后方”或“左后方”）行驶。 【答案】 大 右后方 【解析】[1]由于越野车在轿车后视镜中的位置逐渐向前移动，说明越野车的速度大于轿车的速度。 [2]平面镜成像，像与物关于镜面对称，因为司机通过右后视镜观察到越野车，所以越野车位于轿车的右后方。 8．小文在参观科技馆的时候发现了一个3D全息投影展示台（如图1甲）。围绕展台可以从前后左右四个角度观察汽车的外形，其原理是利用四个反射面反射液晶电视上的图像.请帮小文设计利用平板电脑（相当于展台的液晶电视），反射面选用4片茶色透明三角形塑料片等器材，制作一个3D全息投影展示台。 （1）制作三维图片时，若希望出现图乙中的立体F像，则平板电脑屏幕1区图形应设计成图2中的_________。 A． B． C． D． （2）在组装四个反射面时，反射面A与平板屏幕的夹角应为_________度，才可以使立体F像与平板电脑屏幕垂直。 （3）尝试投影后发现立体F像成像位置太高，这时他应调整平板电脑上四个图像_________（填“远离”或“靠近”）平板电脑屏幕中心O点，移动的过程中，像移动的方向是_________。 【答案】（1）B；（2）45；（3）靠近 竖直向下 【解析】（1）投影的原理是利用四个反射面反射成像；根据平面镜成像时，像与物体对称，因而如图B所示，故选B。 （2）像与物体垂直成90度角，镜面是对称面，位于角平分线上，反射面A与平板屏幕的夹角应为45度。 （3）发现立体F像成像位置太高，离镜面较远，必须靠近，因而他应调整平板电脑上四个图像靠近反射面；物体水平移动，像与物体垂直，则像竖直向下移动。 9．小明和小华利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、两个相同的电子蜡烛等器材，探究平面镜成像的特点。 （1）如图甲，将白纸平铺在水平桌面上，再将玻璃板______放置在纸上； （2）在玻璃板前放上电子蜡烛A，闭合开关使其发光，再将电子蜡烛B放到玻璃板后，调整B的位置使其与A的像______，在纸上分别记录A、B的位置； （3）多次改变A的位置，重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时，下列测量方法中，正确的是______； （4）完成探究后，小明和小华利用左右两侧面开孔的正方体纸盒、茶色玻璃板和发光小灯制作了一个“魔盒”，如图乙所示，两人都可以通过孔看到对方，但只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像，则纸盒中玻璃板可沿______方向放置，且发光小灯应贴在纸盒内______处。（注意两空对应关系，同时答对得分，写出一种做法即可） 【答案】（1）竖直；（2）重合；（3）方法2；（4） N 【解析】（1）为使得像成在桌面上，将白纸平铺在水平桌面上后，应再将玻璃板竖直放置在纸上。 （2）为了探究物像的大小和位置关系，在玻璃板前放上电子蜡烛A，闭合开关使其发光，再将电子蜡烛B放到玻璃板后，调整B的位置使其与A的像重合，在纸上分别记录A、B的位置。 （3）为使得成像更清晰，应选择玻璃板靠近蜡烛A的一面作为反射面，同时选择蜡烛A和蜡烛B上关于镜面对称的点作为A、B的位置，所以在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时，测量方法中正确的是方法2。 （4）[1][2]平面镜成像是由于光的反射成像，且像与物关于平面镜对称，要使只有小明能看到魔盒中发光小灯在他正前方成的像，则当纸盒中玻璃板沿方向放置时，发光小灯应贴在纸盒内N处；当纸盒中玻璃板沿方向放置时，发光小灯应贴在纸盒内M处。 10．我国古代名士谭峭所著《化书》中有“以一镜照形，是影也与形无异”的描述，这激发了小华的好奇心和求知欲，他用如图甲所示的装置在水平桌面上进行了平面镜成像特点的实验探究。 （1）将点燃的蜡烛A放在竖直玻璃板的前方，在玻璃板前观察时发现蜡烛的像有明显“重影”，将这个玻璃板更换为______选填（“茶色玻璃板”或“薄玻璃板”）可以减小“重影”对实验的影响； （2）更换玻璃板并记录玻璃板的位置后，小华将未点燃的相同的蜡烛B放在玻璃板后方，移动蜡烛B直到蜡烛B与蜡烛A的像重合。如图乙所示，在白纸上处标记蜡烛A的位置，在______（选填“”或“”）处标记像的位置，并比较蜡烛A的像的大小与蜡烛本身是否相同； （3）改变蜡烛的位置，重复实验。如图丙所示为小华的部分实验数据记录和处理图，图中为蜡烛A的位置，为蜡烛A的像的位置，虚线为蜡烛A的位置与对应像的位置的连线。根据图丙得到的结论是______； （4）小华综合分析以上实验现象及数据，得出了平面镜所成的像与物体关于平面镜对称的结论； （5）如图丁所示，为玻璃板的竖直边，蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示，图中点为蜡烛像的位置，现将蜡烛移动到图中点，要使此时蜡烛的像的位置仍在点，可以先将玻璃板以竖直边为轴______（选填“顺时针”或“逆时针”）转动一定角度（小于90度），然后移动玻璃板______（选填“增大”或“减小”）点到玻璃板的距离。 【答案】（1）薄玻璃板；（2）；（3）像和物到平面镜的距离相等，像和物的连线与平面镜垂直；（5）顺时针 减小 【解析】（1）[1]玻璃板的两个面均可以反射成像，若玻璃板较厚，则两个像前后距离较大，会发现蜡烛的像有明显“重影”，所以为减小“重影”对实验的影响，应使用薄玻璃板。 （2）[2]平面镜成的像与物关于平面镜对称，如图乙所示，在白纸上处标记蜡烛A的位置，应在处标记像的位置。 （3）[3]观察图丙，连接A1与B1、A2与B2、A3与B3，可以发现这些连线都与玻璃板所在直线垂直，并且测量A1到玻璃板的距离和B1到玻璃板的距离、A2到玻璃板的距离和B2到玻璃板的距离、A3到玻璃板的距离和B3到玻璃板的距离，会发现像和物到平面镜的距离相等。所以根据图丙得到的结论是：像和物到平面镜的距离相等，像和物的连线与平面镜垂直。 （5）[4][5]平面镜成像中，像与物到玻璃板的距离相等，且像与物的连线与镜面垂直。如图丁所示，为玻璃板的竖直边，蜡烛和玻璃板俯视图如图戊所示，图中点为蜡烛像的位置，现将蜡烛移动到图中点，要使此时蜡烛的像的位置仍在点，可以先将玻璃板以竖直边为轴顺时针转动一定角度（小于90度），使得玻璃板与像与物的连线PQ垂直，此时物距较大，所以还需要移动玻璃板减小点到玻璃板的距离。 11．作图题： （1）如图所示，是一条与平面镜成30°的光线，请在图中画出反射光线并标出反射角度数。 （2）在图中，应用平面镜成像的特点画出物体在平面镜中成的像。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）已知入射光线与平面镜成30°，则入射角i=90°-30°=60° 由光的反射定律可知，反射角也为60°，先垂直于镜面画出法线，然后根据反射角等于入射角，在法线右侧画出反射光线，如图所示： （2）分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图所示： 12．如图所示，A'B'是物体AB在平面镜中的像。请在相应位置画出平面镜。 【答案】 【解析】根据平面镜成像特点知道，像与物关于镜面对称，像和物体各对应点的连线被平面镜垂直平分，故作出AA′、BB′的中垂线即是平面镜所在的位置，如图所示： 13．阅读短文，回答问题。 新能源智能汽车——车窗的“秘密”，新能源智能汽车已进入许多家庭，随着科技发展，计算芯片、人工智能、大数据、云计算、信息通信等多个高新技术产业，具备产业深度融合，已成为汽车产业发展战略方向。 （1）汽车前灯的反光装置相当于___________（选填“平面镜”“凹面镜”或“凸面镜”），当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光； （2）无论盛夏还是严冬，开着空调的汽车玻璃窗上都有可能变得模糊，为了防止这一现象的发生，有些高档汽车车窗采用了内加电热丝的“智能玻璃”，实现对车窗玻璃温度的调节。 寒冷天气行车时，汽车挡风玻璃_____________（选填“外侧”或“内侧”）容易起雾变得潮湿，“智能玻璃”会自动调高玻璃的温度。 （3）汽车在高速行驶时，如果驾驶员低头观看仪表盘信息，在前方遇有紧急状况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故，汽车平视显示系统（简称HUD）正是为了解决这一问题而研发，如图甲所示，HUD利用平面镜成像原理将显示屏上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到车速、导航等信息，从而避免分散对前方道路的注意力，确保驾驶安全。 可视挡风玻璃为平面玻璃，显示器通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，则挡风玻璃与水平面夹角为__度；若发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向____（选填“远离”或“靠近”）挡风玻璃； （4）驾驶员在驾车时通过汽车后视镜时刻观察路况，汽车的后视镜是一个_____镜，是因为它能扩大视野，能让司机看到车后更大的范围。有A、B两辆车在公路上笔直行驶（A车匀速行驶）。A车驾驶员从右侧后视镜中看到B车逐渐靠近，如图乙所示，则说明此刻B车____（选填“加速”或“减速”）移动。（提示；可将后视镜近似看成平面镜进行分析） 【答案】（1）凹面镜；（2）内侧；（3）45 靠近；（4）凸面镜 加速 【解析】（1）凹面镜对光有会聚作用，汽车前灯的反光装置相对于凹面镜，根据光路可逆知，当汽车的远光灯位于该镜焦点位置时，射出的光接近于平行光。 （2）寒冷天气行车时，汽车内热的水蒸气遇到冷的玻璃液化形成小水珠，出现起雾现象。 （3）[1]车辆HUD显示器水平放置在中控台上，通过挡风玻璃成垂直于水平面的像，由于像和物关于镜面对称，则挡风玻璃与水平面夹角为45度。 [2]因为像到平面镜的距离随着物体到镜面的距离增大而增大，当发现挡风玻璃所成的像过高，不便于观察，这时就需要将显示器沿水平方向靠近挡风玻璃。 （4）[1]凸面镜对光线有发散作用，凸面镜能扩大视野，应用于汽车观后镜，即汽车的后视镜是一个凸面镜。 [2]由于B车匀速靠近A车，B车在后视镜中的像也会匀速靠近A车的像。由于后视镜是平面镜，B车在镜中的像会向右移动。因为B车与A车的距离在不断减小，A车驾驶员会感觉到B车在镜中向右侧加速移动。 14．阅读短文，回答问题。 古鉴的奥秘 古代的铜镜（古称“鉴”）通常有两种：一种是凹面镜，用抛物面的内侧聚焦日光，作为取火的工具；另一种是凸面镜，通过抛物面的外侧球面用来成像。 对于凹面镜，晋代的崔豹在《古今注》中有这样的记载：“燧，铜镜也，以铜为之，形如镜。照物则影倒，向日则火生。”根据光学原理，物体在镜子的焦点外侧（如图甲），物体的像是倒着的；物体在焦点内侧（如图乙），则会得到正像；平行焦点和中心（球面镜的球心）连线的太阳光照到凹面镜上，经弯曲的镜面后，会聚在凹面镜焦点处（如图丙），达到一定温度，就会点燃易燃物获取火种。另外，通过中心的光线经镜面改变传播方向后，仍通过中心。 对于凸面镜，宋代的沈括在《梦溪笔谈·器用》中描述，在镜的粗坯制成后，“复量鉴之小大”，在镜上“增损高下”，即改变其曲率半径，从而可使“人面与鉴大小相若”，这是极符合光学原理的叙述。因为人到球面镜的距离（物距）、放大率、曲率半径（镜面到球心的距离）有以下关系：。使用过程中，只要适当降低放大率，就能使小镜“全纳人面”。 （1）古鉴能改变光的传播路径，是由于光的______现象； （2）将点光源置于凹面镜的______处，可获取平行光； （3）古人用于梳妆的铜镜放大率一般______1； （4）为使小于人脸的凸面镜达到“全纳人面”的目的，照镜人应适当______物距； （5）结合图文信息，以下关于球面镜成像情况描述中正确的是______。 A．图甲中的物体水平向右略靠近焦点，所成实像会变小 B．图乙中的物体水平向右略远离焦点，所成虚像会变大 C．图丁中的物体水平向右略靠近焦点，所成虚像会变大 D．图丁中的物体水平向左远离焦点，可能成倒立的实像 【答案】（1）反射；（2）焦点；（3）小于；（4）增大；（5）C 【解析】（1）根据文意可知，古鉴是面镜，对光的作用是反射，改变光的传播路径。 （2）根据光路是可逆的，由丙图可知，将点光源置于凹面镜的焦点处，可获取平行光。 （3）古人梳妆用的铜镜一般是凸面镜，由文中放大率公式可知，放大率小于1。 （4）为了使凸面镜“全纳人面”，应降低放大率，根据放大率公式可知，照镜人应远离镜子， 增大物距。 （5）A．图甲中的物体水平向右略靠近焦点，物距变小，所成像会变大，故A错误； B．图乙中的物体水平向右略远离焦点，物距变小，所成像会变小，故B错误； C．图丁中的物体水平向右略靠近焦点，物距变小，所成像会变大，故C正确； D．图丁中的物体水平向左远离焦点，成的仍然是虚像，故D错误。 故选C。 15．如图所示、两块垂直放置的平面镜前有个玩具狗，此时我们能看见其中一块平面镜中有它的两个像A、B，以图中左右为标准下列说法正确的是（　　） A．像A的大小比玩具狗的大，像B的大小与玩具狗的相等 B．像A的大小比玩具狗的大，像B的大小比玩具狗的小 C．若玩具狗从左向右运动，则像A从左向右运动，像B从左向右运动 D．若玩具狗从左向右运动．则像A从右向左运动，像B从左向右运动 【答案】D 【解析】AB．平面镜所成的像与物体的大小相同，所以像A和像B的大小与玩具狗一样大，故AB错误； CD．像A是玩具狗在玩具狗左边镜子所成的像又在玩具狗前面镜子再次成像，所以像A的运动方向要根据玩具狗左边的镜子判断。平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，物距等于像距，若玩具狗从左向右运动，根据平面镜与玩具狗的位置关系，像A远离平面镜从右向左运动，像B从左向右运动，故C错误，D正确。 故选D。 16．一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相对于地面（　　） 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的速度水平向左运动 D．以0.5m/s的速度水平向左运动 【答案】B 【解析】如下图所示：根据平面镜成像特点知，像和物连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等，当小球以1m/s的速度沿桌面由①位置运动到②位置时，分别作出小球在两个位置所成的像①和②，说明像由①位置运动到了② 位置，且由下图可以看出①到②的距离与①到②的距离相等，故像在竖直向下运动，且速度大小与球运动速度相同，即以1m/s的速度竖直向下运动。故B符合题意，ABD不符合题意。 故选B。 17．如图所示，平面镜前有一发光点S，平面镜可以绕O轴转动，已知发光点S与轴O的距离SO=12cm，SO与镜面的夹角为60°。此时，S与它的像之间的距离为______cm；当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中，发光点S在镜中的像与O轴的距离将______，发光点S与镜中像的距离将______（以上两空填写大小变化情况）；S的像运动轨迹的长度为______cm。 【答案】 不变 先变大后变小 【解析】[1]平面镜成像中，像距等于物距，则S与它的像之间的距离为 [2]当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中，发光点S与O轴的距离不变，发光点S在镜中的像与O轴的距离将不变。 [3]当镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中，发光点S与O轴的距离先变大后变小，则发光点S与镜中像的距离将先变大后变小。 [4]镜面绕轴O转顺时针转动60°的过程中，S的像顺时针转动120°，且像到O点的距离不变（为12cm），S的像的运动轨迹为一段圆弧，且这段圆弧的圆心角为 所以这段圆弧为半径为12cm圆的，由几何关系得，S的像运动轨迹的长度为 18．如图是小明和小华想通过实验验证“光反射时，反射角等于入射角”的结论。如图所示，在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，用记号笔在木板上标注记号点M。小明在木板上边沿N处观察平面镜，恰好能从平面镜中看到M点而没有被木板挡住。图中画出了小明的眼睛看到M点的光路图。保持小明的眼睛位置不动，当小华把一支铅笔移到P处时，眼睛看到的M点被铅笔挡住了。用记号笔在平面镜上标注P点，再用刻度尺分别测出M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，当a、b和c的大小存在__________ 的关系时，就可以证明“光反射时，反射角等于入射角”的结论。若a＝14cm，b＝48cm，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，反射角大小为_______ °。 【答案】 45 【解析】[1]在水平桌面上竖直放置一块平面镜，镜前竖直立着一块长木板，木板上有一个记号点M；该同学在木板的上边沿N处观察平面镜，恰好能从镜中看到M点而没有被木板挡住，这是光的反射现象；如下图所示，过P点作MN的垂线交于D点，由于长木板与平面镜均竖直放置在桌面上，边MP与边NP等长，△PMN是等腰三角形，PD是∠NPM的平分线，D点与P点等高，其到桌面距离相等； ，M、N、P距离桌面的高度为a、b和c，即M、N、D距离桌面的高度为a、b和c，若，就可以证明平面镜反射时反射角等于入射角； [2]由图可知，PD为法线，∠NPD为反射角，若，，则，木板的右表面与平面镜的镜面距离为17cm，即，因此，故反射角大小为45°。 19．图甲是某实验小组的同学做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题： （1）实验中选用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于________________。 （2）实验中应选择________（填“较厚”或“较薄”）的玻璃板，若选择另一种玻璃板会产生什么现象？___________。 （3）该实验小组的同学最好选用________（填“无色”或“茶色”）玻璃板。 （4）实验中选取、两支完全相同的蜡烛的目的是________________，这里用到的是______________（填实验方法），实验中还会用到刻度尺，它的作用____________。 （5）实验过程中为了便于观察，最好在___________（填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行。 （6）实验时，若实验小组的同学发现无论如何移动蜡烛都无法与蜡烛的像重合，原因可能是__________。 （7）如图甲，实验小组的小明把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，此时他应该从________（填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛的像，这个像是由光的________形成的。 （8）如图甲，小明将另一支与蜡烛完全相同但________（填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛的大小________（填“相等”或“不相等”）。 （9）将光屏放在蜡烛的位置上，发现光屏上________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛的像，这说明平面镜成像时成的是________（填“虚”或“实”）像。 【能力设问】 （10）小明在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法正确吗？为什么？_______________。 （11）为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次_____________，重复实验。 （12）若小明将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是______________。 （13）进行三次实验后，记录的物体和像的位置如图乙所示，为了得到实验结论，接下来应如何操作？____________。 （14）分析图丙中的信息可得出平面镜成像的特点：像和物到平面镜的距离________，像和物的连线与平面镜____________。 （15）将白纸沿对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与物体关于镜面________________。 （16）如图甲，将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡烛应________（填“靠近”或“远离”）玻璃板，才能与蜡烛的像完全重合，此时所成像的大小________（填“变大”“变小”或“不变”）；若将蜡烛向远离玻璃板的方向移动了，蜡烛与它的像之间的距离变化了________。 （17）同组的小丽用棋子代替蜡烛进行实验，如图丁所示，但怎么也看不清楚棋子的像，请你提出一个解决这个问题的办法：_________________。 【拓展设问】 （18）小丽在白纸上沿棋和的边缘画圆，测出物到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离的值如下表： 实验序号 小丽发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是_______________。 A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度 C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置 （19）同组的小飞实验时发现蜡烛在玻璃板中像的位置偏高且倾斜，则你认为图戊中的________图是产生该现象的原因。 （20）小飞将蜡烛沿平行于玻璃板横向移动一段距离，则烛焰的像离玻璃板的距离________。 【答案】（1）确定像的位置；（2）较薄 会同时出现两个像；（3）茶色；（4）便于比较像和物大小关系 等效替代法 测量像和物到玻璃板的距离；（5）较黑暗；（6）玻璃板没有与水平桌面垂直放置；（7）玻璃板前 反射；（8）未点燃 相等；（9）不能 虚；（10）不正确，因为仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性；（11）改变蜡烛到平面镜的距离；（12）便于比较像与物到平面镜的距离关系；（13）测量对应的像和物到平面镜的距离并比较它们的大小关系（或连接对应的像和物，测量像与物的连线与平面镜是否垂直）；（14）相等 垂直；（15）对称；（16）远离 不变 6；（17）用灯光照亮棋子；（18）B；（19）2；（20）不变 【解析】（1）实验中选用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，既能成像，也便于确定像的位置。 （2）[1]厚玻璃板成两个相距较远的像，不能确定像的位置，实验中应选择较薄的玻璃板。 [2]若选择另一种玻璃板产生的现象：玻璃板会同时出现两个像，不能确定像的位置。 （3）为使像清晰，该实验小组的同学最好选用茶色玻璃板。 （4）[1][2][3]实验中选取A、B两支完全相同的蜡烛的目的是比较像与物大小，这里用到的是等效替代法，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。 （5）为使像清晰，实验过程中为了便于观察，最好在较黑暗的环境中进行。 （6）实验时，若实验小组的同学发现无论如何移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合，原因可能是玻璃板与桌面没有垂直。 （7）[1][2]如图甲，实验小组的小明把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，此时他应该从玻璃板前观察蜡烛A的像，这个像是由光的反射形成的。 （8）[1][2]如图甲，为使像清晰，小明将另一支与蜡烛A完全相同但未点燃的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛A的大小相等。 （9）[1][2]虚像不能呈现在光屏上，将光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜成像时成的是虚像。 （10）小明在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法不正确，因为仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性。 （11）为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次改变蜡烛的位置，即改变蜡烛A到平面镜的距离，重复实验。 （12）若小明将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是便于比较像与物到镜面的距离。 （13）连接对应点，判断连线与镜面是否垂直，测量像与物到镜面的距离，进行比较，得出结论。 （14）[1][2]分析图丙中的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。 （15）白纸沿MN对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为：平面镜成的像与将物体关于镜面对称。 （16）[1][2][3]因为平面镜成像像与物到平面镜的距离相等，所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像将远离玻璃板，蜡烛B应远离玻璃板，才能与蜡烛A的像完全重合，此时所成像的大小不变；将蜡烛A向玻璃板远离3cm，蜡烛A的像也向玻璃板远离3cm；因此，再将蜡烛B移到A像的位置，通过测量，发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm。 （17）同组的小丽用棋子代替蜡烛进行实验，如图丁所示，但怎么也看不清楚棋子的像，解决这个问题的办法：用手电筒照亮棋子。 （18）玻璃板有一定厚度，棋子B反射的光通过玻璃板时发生折射而进入人眼，人眼看到的棋子B是由于光的折射形成的虚像，这个虚像比棋子B更靠近玻璃板一些，当我们认为棋子B与棋子A的像重合时，而实际的棋子B在棋子A的像的后方，所以导致每次测得的像距都比物距略大一些，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （19）根据平面镜成像规律，像和物关于镜面对称；图戊中1图成像在水平面上且不倾斜，2图在玻璃板中像的位置偏高且倾斜，3图成像位置偏低且倾斜，故2图是产生该现象的原因。 （20）根据平面镜成像规律，物距和像距相等，小飞将蜡烛沿平行于玻璃板横向移动一段距离，物距不变，则像距不变，即烛焰的像离玻璃板的距离不变。 20．小明同学利用如图1甲所示装置进行“探究平面镜成像特点”实验。实验器材有：薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺等。 （1）为了便于观察，本实验最好在______（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。为了提高实验的精度和效果，应该选用______（选填字母）； A．5mm厚的茶色透明玻璃板 B．3mm厚的茶色透明玻璃板 C．3mm厚的平面镜 （2）在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸上，沿着玻璃板的______（选填“前”或“后”）表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置； （3）当蜡烛A靠近玻璃板时，则它所成像的大小______（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，会观察到蜡烛A的像______（选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）； （5）实验中，有的同学发现无论怎样将蜡烛B在玻璃板后面的白纸上移动，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是______； （6）为了验证平面镜所成的像是虚像，用光屏代替蜡烛B，按照图乙中______（选填，“①”“②”“③”或“④”）的方式观察光屏，发现光屏上没有蜡烛烛焰的像，说明平面镜成的是虚像； （7）用图2中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不便得到像和物左右之间的关系，为解决这一问题，应选用图3中的______（选填“a”“b”或“c”）棋子进行实验，实验中采用方格纸是为了便于比较物和像的______（选填“大小”或“位置”）关系； （8）用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（图4）。若蜡烛的像位置如图5所示，要使像移到烧杯中，仅移动玻璃板，则移动的方向应是______（选填字母）。 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】（1）较暗 B；（2）前；（3）不变；（4）不动；（5）玻璃板没有竖直放置；（6）③；（7）a 位置；（8）C 【解析】（1）[1]点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。 [2]因为玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，选薄的玻璃板两个像的距离近，几乎重合不影响实验，所以应选用薄玻璃板；无色透明玻璃板透光性太强，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，故应选择茶色玻璃板，故选B。 （2）在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸上，因玻璃板的前表面为反射面，故沿着玻璃板的前表面在白纸上画一条直线MN代表平面镜的位置。 （3）由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以当蜡烛A靠近玻璃板时，则它所成像的大小不变。 （4）将玻璃板竖直向上移动一段距离，由于玻璃板所处的平面没有变化，根据像与物的连线与镜面垂直，且像与物到镜面的距离相等，观察到蜡烛A的像不动。 （5）玻璃板竖直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，则原因玻璃板没有竖直放置。 （6）虚像不能成在光屏上，为了验证平面镜所成的是虚像，用光屏代替蜡烛B，按照图1丁中③的方式（不通过玻璃板直接在光屏前观察）观察光屏，发现光屏上没有蜡烛火焰的像，说明平面镜成的是虚像。 （7）[1]用图3中的器材探究平面镜成像的特点时，发现不便得到像和物左右之间的关系，为解决这一问题，应选用左右不对称的物体，故图乙中的a棋子进行实验。 [2]实验中采用方格纸，便于比较像与物到镜面的距离大小关系，目的是为了便于比较物和像的位置关系。 （8）平面镜成像中，像与物体到平面镜的距离相等，要使像移到烧杯中，需要增大蜡烛到玻璃板的距离，故③符合题意，故选C。 21．按要求完成下列作图； （1）请在图中作出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'； （2）点光源S在平面镜中所成的像为S'，SA为射向平面镜的一条光线，作出平面镜的位置，及SA的反射光线； （3）如图甲所示，平面镜上方有一竖直挡板P，AB、CD是挡板左侧的发光点S经过平面镜反射后的两条反射光线，请在图中作出发光点S。（要求留下作图痕迹） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）平面镜成像时，像与物关于镜面对称，且是正立、等大的虚像。从点向作垂线，延长到，使 到镜面的距离等于到镜面的距离。同理得到。连接（用虚线，因为它是虚像），如下图所示： （2）由平面镜成像规律可知，平面镜是与连线的垂直平分线。入射光线遇到平面镜，反射光线的反向延长线经过。连接与，作线段的垂直平分线，这就是平面镜的位置（画短斜线表示镜面，非反射面一侧画阴影）。延长交平面镜于（入射点）。连接与（这是反射光线的反向延长线方向，但实际反射光线是从出发到镜前，所以画到远离镜子的方向，沿方向用箭头表示）。如下图所示： （3）由光的反射规律可知，两条反射光线的反向延长线交于像点，而与关于平面镜对称。挡板在镜子上方，会遮挡一部分反射光，但反射光线仍符合反射定律。将反射光线反向延长（用虚线）。将反射光线反向延长，两条延长线交于一点（这是像点）。作关于平面镜的对称点，即为发光点，作图如下图所示： 22．阅读短文，回答问题。 光污染——来自靓丽的玻璃幕墙 小明在自己日记本上记着这样一段内容：最近我十分苦恼，因为我家房子正对着一座新大厦的玻璃幕墙。有时站在窗前，看到对面玻璃墙就好像平面镜一样，将同楼居民家的一举一动看得清清楚楚。玻璃墙反光也使我苦不堪言，只要是晴天，我的房间就被强烈的光线照得通亮，无法正常休息。尤其是那种凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，一个几十甚至几百平方米的凹面镜，能使局部温度升高，造成火灾隐患。 （1）光照射到光滑的玻璃幕墙上时，会发生______（选填“镜面”或“漫”）反射； （2）玻璃幕墙好像平面镜一样，物体经过玻璃幕墙所成的像是______（选填“倒立”或“正立”）、______（选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像；当物体远离玻璃幕墙时，像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； （3）凹形玻璃幕墙相当于______（选填“凸面镜”或“凹面镜”），对光线有______（选填“会聚”或“发散”）作用，会导致对面的建筑物局部温度升高，其原理与______（选填“太阳灶”或“汽车后视镜”）原理相同； （4）从上文找出一个玻璃幕墙给居民带来的不便或危害的实例_______； （5）如何预防光污染，请你提出一条合理的建议________。 【答案】（1）镜面；（2）正立 等大 不变；（3）凹面镜 会聚 太阳灶；（4）凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，能使局部温度升高，造成火灾隐患；（5）减少使用玻璃幕墙 【解析】（1）由于镜面特别的光滑，平行光射向镜面时，反射光也是平行光，所以光线照射到玻璃幕墙上时会发生镜面反射。 （2）[1][2]平面镜成像是光的反射形成的，由平面镜成像规律可知，平面镜成的像是正立、等大的虚像。 [3]由平面镜成像规律可知，像与物关于平面镜对称，即像与物大小相等，所以当物体远离玻璃幕墙时，物的大小不变，故像的大小不变。 （3）[1]凹形玻璃幕墙的反射面是凹面，所以相当于凹面镜。 [2]由于平行光射向凹面镜，反射光会聚于一点，所以凹面镜对光有会聚作用。 [3]由于汽车后视镜是凸面镜，能扩大视野，太阳灶能将太阳光会聚于一点，用来加热食物，所以凹形玻璃幕墙的原理与太阳灶的原理相同。 （4）由短文可知，凹形建筑物，其玻璃幕墙在客观上形成一种巨型聚光镜，能使局部温度升高，造成火灾隐患。 （5）由于玻璃幕墙反射太阳光，给居民带来的不便或危害，所以可以减少使用玻璃幕墙。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $