初中物理平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案试题

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 $A$、 $B$是两段外形相同的蜡烛。

（1）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　         　。

（2）小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，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　         　。

（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，光屏上　     　（填“能”或“不能”）承接到蜡烛 $A$的像，说明平面镜所成的像是　    　（填“实”或“虚”）像。

（4）小明把蜡烛 $A$向靠近玻璃板方向移动一段距离，会发现蜡烛 $A$的像的大小　    　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（5）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿 $\mathit{MN}$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：　      　。

$A$．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

小明爱动手爱思考。下面是他做的一些实验：

（1）在探究"平面镜成像时像与物的关系"的实验中，小明选择两根相向的蜡烛A和B，在竖直玻璃板前放置蜡烛A并点燃，他可以看到蜡烛A在玻璃板后的像，再将蜡烛B放在玻璃板后并移动，直到看上去 　 　完全重合（如图所示），这是为了比较像与物的大小关系，所运用的实验方法是 　 　（选填"控制变量法"或"等效替代法"）。

（2）小明想测量鹅卵石的密度，操作如下：

①把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺的零刻度线处，发现指针偏向分度盘中线右侧，他把平衡螺母向 　 　调（选填"左"或"右"），直至横梁平衡；

②先用调节好的天平测量鹅卵石的质量（如图所示），鹅卵石的质量为 　 　g；再往烧杯中加适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量为141.4g；然后用细线将鹅卵石系住，缓慢地放入水中直至浸没，并在烧杯上标记水面位置；接着取出鹅卵石，往烧杯中加水，直到水面再次到达标记处，最后用天平测出此时烧杯和水的总质量为192.4g；

③算出鹅卵石的密度为 　 　kg/m ³；用这种方法测出的鹅卵石密度比真实值 　 　。（选填"偏大"或"偏小"）。

疫情期间，医护人员通过平面镜检视防护服的穿戴情况。医护人员在平面镜中的像是 　　（选填"实像"或"虚像" $)$ ；当医护人员走近平面镜时，人与像之间的距离 　　，像的大小 　　（后两空选填"变大""变小"或"不变" $)$ 。

下列对光现象的描述正确的是（　　）

A．	家里的穿衣镜所成的像是等大的实像
B．	红外线能使荧光物质发光，鉴别钞票的真伪
C．	雨过天晴后，天空中出现彩虹是光的色散现象
D．	在公园的湖水中可以看到拱桥的倒影，是由于光的直线传播形成的

如图是商场里的试鞋镜。小飞站在试鞋镜前看见鞋的像是由光的　     　形成的，鞋的像和鞋的连线与镜面　      　（填“垂直”或“不垂直”），当走近试鞋镜时，所成像的大小　     　（填“变大”“变小”或“不变”）。

如图所示，小华在检查视力时，发现视力表在自己头部的后上方，她识别的是对面镜子里视力表的像。检查后，小华对平面镜所成像的大小与物体的大小是否相等产生了疑问，在老师帮助下，完了如下探究实验：

（1）如图乙所示，小华在水平桌面上竖立一块玻璃板作为平面镜。把点燃的A蜡烛放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后面的像。在玻璃板后移动与A蜡烛外形相同但未点燃的B蜡烛，直至B与A的像完全重合。多次改变A与玻璃板的距离，重复上述实验。由此可以得出：平面镜所成像的大小与物体的大小　    　（选填“相等”或“不相等”）；平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离　    　（选填“有关”或“无关”）；

（2）小华进一步探究，得到了平面键成像的其它特点。请你利用平面镜成像特点，在图甲中画出点P在平面镜里的像P′，并画出小华看到点P的像的光路图。

如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：

（1）将一张白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面　      　放置。

（2）蜡烛B与蜡烛A大小相同，目的是为了比较　       　关系。

（3）实验中，看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像比较　      　（选填“亮”或“暗”）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，透过玻璃板在光屏上　     　（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。

在探究“平面镜成像特点”的实验中：

（1）实验时，选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是　                   　。

（2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，蜡烛B在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板

　   　（选填“前”或“后”）观察，直至蜡烛B与蜡烛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”）。

（3）实验时，将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小　    　（选填“变大”“变小”或“不变”）。

（4）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”）呈现蜡烛的像。

小顺同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像特点”。

（1）用薄玻璃板代替平面镜的目的是　                           　

（2）把点燃的蜡烛A、薄玻璃板安装在如图所示的位置，将与蜡烛A等大的蜡烛B（图中未画出）放在玻璃板右侧，移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛B应位于图中　     　cm刻度线处。

（3）保持器材在光具座上的位置不变，将薄玻璃板换成凸透镜，蜡烛B换成光屏，光屏上恰好承接到一个倒立、等大的实像，然后将蜡烛A移动到25cm刻度线处，小顺就应向　   　（填“左”或“右”）适当移动光屏，光屏上能承接到一个倒立　   　（填“放大”或“缩小”）的实像。生活中的　     　（填“照相机”或“投影仪”或“放大镜”）就是应用这一原理制成的。

（4）小顺将自己的眼镜摘下，放在烛焰与凸透镜之间合适的位置，只向右适当移动光屏，在光屏上再次得到了一个清晰的像，说明小顺戴的是　     　（填“近视”或“远视”）眼镜。

在某次光学实验活动中，小明做了如下两个实验：

（1）“探究凸透镜成像规律”实验如图甲所示。

①蜡烛放在A点，移动光屏直到光屏上出现最清晰的像，利用此成像原理可以制成　       　。

②保持蜡烛位置不变，小明将自己的近视镜片放在蜡烛与凸透镜之间，并靠近凸透镜，若想在光屏上再次得到清晰的像，小明应该向　      　（填“靠近”或“远离”）凸透镜方向移动光屏。

③小明又把蜡烛放在B点，继续观察蜡烛所成的像，此时眼睛应在　        　（填“蜡烛一侧”或“光屏一侧”）观察。

（2）“探究平面镜成像特点”实验如图乙所示。

①在水平桌面上平铺一张大白纸，玻璃板应　     　放置。

②把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿一支外形相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它与前面那支蜡烛的像完全重合。两支蜡烛外形相同是为了验证像与物　          　

③多次实验后，小明将数据记录如表二分析表中数据可以得出平面镜成像时，像与物　                                  　。

次数	蜡烛到玻璃板的距离/cm	像到玻璃板的距离/cm
1	10	10
2	15	15
3	20	20

某同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。

（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合。

（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验室，在　      　（选填“①”或“②”）中进行实验效果好。

（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：　                          　。

（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圈，测出物距u和像距v的值如下表：

实验次数	1	2	3
物距u/cm	3.39	5.11	6.39
像距v/cm		5.22	6.51

①如图乙所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v₁＝　    　cm。

②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：　     　（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）

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

小梦同学身高160cm，站在竖直放置的平面镜前1.5m处，当她以0.2m/s的速度向平面镜走近时，她在平面镜中的像高度　      　（填“大于”、“小于”或“等于“）160cm；经过3s后，小梦和她的像之间的距离是　       　，小梦从平面镜中看到墙上挂钟的指针如图所示，则挂钟显示的实际时间是　       　。

图中，山峰在水中的“倒影”是光在平静的水面发生　    　（填“镜面”或“漫”）反射形成的　    　（填“实”或“虚”）像。若其中的一个山峰顶端到水面的距离为80m，水深5m，那么它像的顶到水面的距离为　     　m。

如图所示的是一个杯子放在玻璃板上的照片，照片展示了奇妙的光学现象。下列对这些现象的解释，正确的是（　　）

A．杯子的倒影比杯子显得略暗，是由于光在玻璃板上发生了反射

B．杯子的虚像是倒着的，说明平面镜成的像都是倒立的

C．勺子看起来折断了，是由于光从空气斜射入水中时发生了折射

D．勺子在杯子里水面下的部分看起来放大了，是杯子与水起到了放大镜的作用

婷婷用如图甲所示的装置探究“平面镜成像特点”：

（1）她在探究时用透明玻璃板代替平面镜，是为了确定　      　；

（2）她选取了两支相同的蜡烛是为了比较　                   　；

（3）如果实验中发现蜡烛B始终不能与蜡烛A的像重合，原因是　                　；

（4）她用白纸记录的蜡烛和它所成的像的位置，并用　     　去测量，结果如图乙所示；分析图中信息，可得出平面镜成像的特点；像与物到平面镜的距离　    　；像与物的连线与平面镜　    　。