人教版八年级物理上册 专项练习（5）探究平面镜成像的特点

（5）探究平面镜成像的特点

一、实验题

1.如图甲所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中是两支完全相同的蜡烛。
 

（1）安装玻璃板时，必须保证玻璃板________（选填“水平”“竖直”或“倾斜”）放置在水平桌面上。选用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于________。此时成像的清晰度比使用平面镜时要________（选填“好一些”或“差一些”）。

（2）实验时小明在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，直到B与A的像完全重合，这说明________。该步骤中用蜡烛B代替蜡烛A，比较蜡烛A像的大小与蜡烛A的关系，这种研究方法称为________。

（3）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移去，在相同位置上放上光屏，________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是________（选填“实”或“虚”）像。

（4）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿截成两部分，如图乙所示，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是________。

A.都成完整的像，且两个像在同一位置 B.各成半个像，合起来成一个完整的像

2.探究平面镜成像的特点：
 

实验器材：玻璃板、大白纸、水彩笔、刻度尺、火柴、两支相同的蜡烛。

（1）实验原理：光的_______。

（2）实验步骤（如图所示）

①在水平桌面上平铺一张白纸，在白纸的中央用铅笔画上一条直线，把玻璃板_______立在这条直线上。

②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，观察它在玻璃板后面的像。

③再拿一支外形相同但_______的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去跟前面那支蜡烛的像_______，这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两支蜡烛的位置。

④移动点燃的蜡烛，重做几次实验，目的是防止_______，获得_______规律。

⑤移去后面的蜡烛后在其所在位置上放一光屏，看到光屏上_______（填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像。

⑥用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连接起来，用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，并记录于表中。

（3）分析和论证平面镜成像的特点：

①像的大小与物体的大小_________。

②像与物体到平面镜的距离_________。

③像与物的连线与镜面_________。

④平面镜所成的像_________呈现在光屏上，是_________像。

（4）评估与交流

①实验中使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物体的_________关系。

②在实验时，若玻璃板没有与桌面垂直，则无法看到玻璃板后面的蜡烛与前面那支蜡烛的像_________。

3.如图甲是探究“平面镜成像的特点”的实验装置图。
 

（1）实验时应选较_______（选填“厚”或“薄”）的玻璃板竖立在水平桌面上。

（2）实验时，不采用平面镜采用透明薄玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于_______。

（3）点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物_______。

（4）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时，蜡烛B替代的是_______（选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”），从玻璃板上看到的蜡烛是由光的_______（填“反射”或“直线传播”）形成的。

（5）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上_______（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛A的像。

（6）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示倾斜，蜡烛A的像应是图中的_______（选填“”“”或“”）。

（7）该实验应该在较_______（选填“暗”或“亮”）环境下进行。

4.小阳利用如图甲所示装置“探究平面镜成像的特点”。他在水平桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立在白纸上，把蜡烛A点燃后放在玻璃板的前面，把另一个相同的蜡烛B，竖立在玻璃板后面移动，直到从不同角度透过玻璃板看，它跟前面蜡烛A的像都完全重合。改变蜡烛A的位置，重复上述步骤，再做两次实验，并把三次实验中蜡烛A和B的位置记录在白纸上，如图乙所示。
 

（1）实验中用玻璃板代替平面镜的目的是_________，为了观察到蜡烛清晰的像，该实验应在亮度_________（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。

（2）蜡烛B跟玻璃板前面蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小_________；若在实验中，蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动，都无法让它与蜡烛A的像完全重合，其原因可能是_________。

（3）如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像_________（选填“向上移动”“向下移动”或“不动”）。

（4）如图乙所示，小阳把白纸沿着玻璃板的位置对折，观察到像与物的对应点完全重合，说明像与物到镜面的距离_________。

（5）小阳取走蜡烛B，把光屏放在像的位置，这时应该_________（选填“透过”或“不透过”）玻璃板观察，发现光屏上没有像，这说明物体在平面镜中成的是_________（选填“实像”或“虚像”）。

5.如图所示，用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。

（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的_______。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的_______射。改善“重影”问题的办法是_______。解决问题后，移动点燃的蜡烛，多次测量并分析得出结论。

（2）小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离，且未用大小不同的物体进行多次实验，就得出了像与物大小的关系，于是他换用一些完全相同的木块进行实验。

①如图甲所示，将一组木块置于玻璃板前，改变该组木块的位置，进行三次实验，用笔在白纸上标记出每次像和物的位置，如图乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离。再将白纸沿_________（选填“”或“”）对折，若像和物的对应顶点都________，则证明平面镜所成的像和物具有对称性。

②如图所示，用叠加的方法改变物的大小进行实验，记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小________。

（3）某小组在较暗的环境中实验时，发现木块的像较暗、不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是________（选填“照亮木块的像”或“照亮木块”）.

6.小明和小红利用如图甲所示玻璃门来探究平面镜成像的一些规律。
 

（1）如图乙，探究时小明先在房间A内的P点面向房间B站好，然后小红到房间B内，面向房间A站在M点，为了让小红所成的像落在小明身上，小红应向_______（填序号）方向移动；

（2）小红到达指定位置，面向房间A站好后伸出了左臂。要想与小红所成的像对应，小明应伸出_______臂（选填“左”或“右”）；

（3）若小红远离玻璃门，则小明应_______（选填“远离”或“靠近”）玻璃门，才能重新让小红的像落在小明身上，而且在小红移动过程中，小红的像的大小_______；

（4）经过实验，小明得出的结论是像到平面镜的距离_______物到平面镜的距离（选填“大于”“等于”或“小于”）；

（5）请在图丙中画出从实验者射向玻璃门的入射光线的反射光线。

7.如图甲，在“探究平面镜成像特点”的实验中，竖立的薄玻璃板下方放一张白纸，再准备两支蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面。
 

（1）平面镜所成的像比玻璃板成像更清晰，选择玻璃板探究平面镜成像特点的理由是_______。

（2）若玻璃板与桌面不垂直，在桌面上移动蜡烛B，_______（选填“能”或“不能”）看到蜡烛B与蜡烛A的像重合。

（3）为了探究像与物的大小关系，实验中选取器材的要求是_______。

（4）为验证物体通过平面镜所成的像是虚像还是实像，应该进行的操作是_______。

（5）如图乙、丙、丁是同学们探究“平面镜成像特点”的几种情境，下列说法正确的是_______（选填序号）。

A.若蜡烛A距玻璃板4 cm，则蜡烛B距玻璃板8 cm才能与蜡烛A的像重合

B.若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，则丙图是产生该现象的原因

C.若在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，则不能透过玻璃板看到A的像

参考答案

1.答案：（1）竖直；确定像的位置；差一些

（2）平面镜成像时，像与物的大小相同；等效替代法

（3）不透过；不能；虚

（4）A

解析：（1）玻璃板必须与水平桌面垂直，放置另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合；因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时，透过玻璃板清楚地看到放在后面的蜡烛B，便于确定像的位置；平面镜比玻璃板反射光线多，清晰度比使用玻璃板时好。

（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，B与A的像完全重合，这说明像与物的大小相等；该研究方法是等效替代法。

（3）光屏只能接收实像，不能接收虚像，在蜡烛B的位置放一个光屏，不透过玻璃板，从玻璃板的后面观察光屏，在光屏上不能承接到像，所以平面镜成的像是虚像。

（4）平面镜所成的像是反射光线反向延长会聚而形成的虚像，像与物关于镜面对称，像点与物点的连线与镜面垂直，所以每个平面镜都成一个完整的像，且这两个像在同一位置，故应选A。

2.答案：（1）反射

（2）①竖直；③未点燃；完全重合；④偶然情况；普遍；⑤不能

（3）①相等；②相等；③垂直；④不能；虚

（4）①大小；②完全重合

解析：（1）平面镜成像的原理是光的反射。

（2）①在“探究平面镜成像特点”的实验中，在白纸的中央用铅笔画上一条直线，将玻璃板竖直立在这条直线上，使像与物关于镜面对称时，处在同一高度。③为了比较像与物的大小关系，拿一支外形相同但未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去跟前面那支蜡烛的像完全重合，这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。④为了得到普遍规律，防止实验结论的偶然性，应移动点燃的蜡烛，重做几次实验。⑤因物体通过平面镜成的是虚像，移去后面的蜡烛后在其所在位置上放一光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像。

（3）根据平面镜成像的特点知：①像的大小与物体的大小相等。②像与物体到平面镜的距离相等。③像与物的连线与镜面垂直。④平面镜所成的像是虚像，不能呈现在光屏上。

（4）①实验中使用两支相同的蜡烛是为了比较像与物体的大小关系。②在实验时，若玻璃板没有与桌面垂直，无论怎么移动玻璃板后面的蜡烛都不能与前面那支蜡烛的像完全重合。

3.答案：（1）薄

（2）确定像的位置

（3）大小相等

（4）蜡烛A的像；反射

（5）不能

（6）

（7）暗

解析：（1）玻璃板越薄，两个反射面所成的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成距离较远的两个像，会影响对实验结果的判断；

（2）该实验釆用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，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；

（3）点燃蜡烛A，透过玻璃板观察到A的像，把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置，观察到B与像完全重合，说明像与物大小相等；

（4）在比较物与像的大小关系时，蜡烛B替代的是蜡烛A的像，从玻璃板上看到的蜡烛是由光的反射形成的；

（5）移去后面的蜡烛，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上不能呈现蜡烛A的像，所以平面镜所成的像是虚像；

（6）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图所示倾斜，物与像关于镜面对称，蜡烛A的像应是图中的；

（7）在较暗的环境中，蜡烛和环境的对比度很大，并且蜡烛比较亮，蜡烛在平面镜中成像更清晰。

4.答案：（1）便于确定像的位置；较暗

（2）相等；玻璃板没有竖直放置

（3）不动

（4）相等

（5）不透过；虚像

解析：（1）平面镜只能反射成像，不透光，不能看到平面镜后面的B蜡烛，不能确定像的位置，所以选择既能反射成像，又能透光的玻璃板，当看到玻璃板后面代替A蜡烛的B蜡烛和A蜡烛的像完全重合时，确定像的位置，成像的蜡烛是光源，比较亮，环境较暗，像会更亮；

（2）蜡烛B跟玻璃板前面蜡烛A的像完全重合，说明像与物大小相等，玻璃板没有竖直放置时，像偏上或偏下，在桌面上移动B蜡烛，B蜡烛不能和A蜡烛的像完全重合；

（3）将玻璃板竖直向上移动一段距离，A蜡烛位置不变，A蜡烛和像还是关于玻璃板对称，所以A蜡烛的像不动；

（4）把白纸沿着玻璃板的位置对折，观察到像与物的对应点完全重合，说明像和物体关于玻璃板对称，所以像与物到镜面的距离相等；

（5）光屏是否能承接到像，眼睛要直接观察光屏，不透过玻璃板观察光屏，光屏上没有像，说明平面镜成虚像。

5.答案：（1）位置；反；换用薄玻璃板

（2）①；重合②相等

（3）照亮木块

解析：（1）探究平面镜成像的特点时，用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的位置.从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”，其原因是玻璃板的前后表面都发生了光的反射，即蜡烛通过玻璃板的前后表面都成了像.改善“重影”的办法是换用薄玻璃板.（2）①要想验证像与物之间的对称关系，应将白纸沿GH对折，若对折后像与物的对应顶点都重合，则能证明像和物具有对称性.②根据表中的数据，可知平面镜成像时，像与物的大小相等.

6.答案：（1）③

（2）右

（3）远离；不变

（4）等于

（5）如图所示
 

解析：（1）小红通过玻璃门成像，小红的像和小红关于玻璃门对称，小红所成的像落在小明身上，小明站立的位置即为小红像的位置，即小明和小红站的位置要关于玻璃门对称，所以小红应向③方向移动；

（2）因为平面镜成的像和物大小相等，上下一致，左右相反，所以当小红伸出左臂时，小明要伸出右臂才能与小红所成的像对应；

（3）若小红远离玻璃门，小红的像也远离玻璃门，所以小明应远离玻璃门；小红远离玻璃门时，像大小不变；

（4）小红距离玻璃门三个小格，小明站立的位置相当于小红像的位置，小明距离玻璃门也是三个小格，得到像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离；

（5）过入射点作出法线，根据反射角等于入射角画出反射光线。

7.答案：（1）便于确定像的位置

（2）不能

（3）选取两支外形相同的蜡烛

（4）在像的位置放一光屏，直接看光屏是否能承接到像

（5）B

解析：（1）利用玻璃板既反光又透明的特点，可以成像也可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置；

（2）如果玻璃板与桌面不垂直，蜡烛A所成的像可能偏高或偏低，这样蜡烛B在桌面上移动时与蜡烛A的像不能完全重合；

（3）实验时为了便于比较物、像大小关系，应该选择两支外形相同的蜡烛；

（4）若想知道平面镜所成的像是虚像还是实像，下一步的操作是：在像的位置放一光屏，直接看光屏是否能承接到像；

（5）由平面镜成像特点可知，若蜡烛A距玻璃板4 cm，蜡烛A的像距离玻璃板也为4 cm，则蜡烛B与玻璃板相距4 cm才能与蜡烛A的像完全重合，故A错误。实验时玻璃板必须要与桌面垂直，如果不垂直，不论后面的蜡烛在桌面上怎样移动都不可能与前面蜡烛的像完全重合。根据平面镜成像特点可知，丙图玻璃板中蜡烛A的像偏高且倾斜，故B正确。平面镜成的是虚像，是光的反射形成的，因此，如果在玻璃板与蜡烛B之间放一块挡光板，仍能看见A的像，故C错误。