初中物理平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案试题

如图所示，小明应用平面镜成像的原理表演“蜡烛在水中燃烧”的魔术时，把一块玻璃板竖立在水平桌面上，在玻璃板前方竖放一根蜡烛，在玻璃板的后方，放一只盛水的玻璃杯，点燃蜡烛，从蜡烛这边向玻璃板望去，会看到“蜡烛在水中燃烧”。

（1）该魔术现象要明显，最好在较　　（选填“明”或“暗” $)$的环境中进行。魔术中的玻璃板相当于　　（选填“平面镜”或“凸透镜” $)$。

（2）水中的“蜡烛”是实际蜡烛通过玻璃板形成的　　（选填“正”或“倒” $)$立的　　（选填“虚”或“实” $)$像，与实际蜡烛大小　　（选填“相等”或“不相等” $)$。

小丽站在舞蹈室内竖直放置的平面镜前2m处，则她在平面镜中的像距她　 　m，当她向平面镜靠近的过程中，她在平面镜中像的大小　    　（填“变大”、“变小”或“不变“）。

小明身高为 $1.5m$。站立在平面镜前 $2m$处，他以 $0.1m/s$的速度远离平面镜，2秒后，他的像到他的距离和像的大小变化描述正确的是 $($　　 $)$

A． $1.5m$，像变大B． $2m$，像变小C． $3.6m$，像不变D． $4.4m$，像不变

小娇上学出门前照一下镜子正衣冠，当她从距平面镜2m处以1m/s的速度向平面镜靠近时，她在平面镜中的像的大小　    　（选填“变大”“变小”或“不变”）；她在平面镜中的像相对于她的速度是　      　m/s。

小明同学身高165 $\mathit{cm}$，站在竖直放置的平面镜前，从平面镜中看到挂钟的指针如图所示。由此可知，他在平面镜中的像高为　　 $\mathit{cm}$，挂钟显示的实际时间是　　。

在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图所示。

（1）现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择　 　mm厚的玻璃板做实验，目的是避免出现两个像，影响实验效果。

（2）用玻璃板代替平面镜的目的是　                 　。

（3）若点燃的蜡烛距玻璃板15cm，此时蜡烛与它的像的距离是　   　cm．将一张白纸放在玻璃板后，无论如何移动，在白纸上都　 　（填“能”或“不能”）成像，说明平面镜所成的像是　 　像。

（4）将蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的像的大小将　 　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。

（1）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未点燃的蜡烛 $B$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，重复多次实验。分别测出 $A$和 $B$到玻璃板的距离，并将现象，数据记录在下表中。

实验次数	1	2	3	4
$A$到玻璃板的距离 $/\mathit{cm}$	3.50	5.00	8.00	10.00
$B$到玻璃板的距离 $/\mathit{cm}$	3.52	5.00	8.10	10.00
像与物的大小关系	相等	相等	相等	相等

进一步实验与分析，可以得到结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直，平面镜所成的像与物体关于镜面　     　；

（2）小明照镜子时，他从与镜相距 $1m$处移动至 $3m$处时，他和像之间的距离改变了　   　 $m$，当他远离镜子移动时，他的像的大小　         　（选填“变大”或“变小”或“不变”）。

小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。

（1）平面 $M$所选的器材是　　（选填：平面镜、玻璃板）。小明把蜡烛 $A$点燃放在 $M$前面，再把其它各支蜡烛依次放在 $M$后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时，后面的那支蜡烛与蜡烛 $A$的大小关系是：　　。小明测量两侧蜡烛到平面 $M$的距离；再让蜡烛 $A$远离 $M$，则后面的蜡烛要　　（选填：远离、靠近） $M$才能再次看上去像被点燃了一样。

（2）多次观察及测量距离之后，小明同学得到初步结论是：平面镜所成的像与物关于平面镜　　。

（3）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在 $a$处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，硬币的成像情况是　　（选填字母代号）。

$A$．硬币成像在 $a$处

$B$．硬币成像在 $b$处

$C$．硬币成像在 $c$处

$D$．硬币无法通过平面镜成像

如图1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2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2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" $\mathit{EF}$ "或" $\mathit{GH}$ " $)$ 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3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 　　。

木块的位置	保持不变
物的大小（玻璃板前木块的个数     $/$ 个）	1	2	3
像的大小（玻璃板后木块的个数     $/$ 个）	1	2	3

（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" $)$ 。

夜晚，小林在明亮房间里，通过一面窗户玻璃看到了自己的像，而在晴朗的白天却看不见。对于此现象，他作出如下分析，正确的是 $($ 　　 $)$

A．	夜晚和白天，人都可以通过这面玻璃成像
B．	射向这面玻璃的光，夜晚发生镜面反射，白天发生漫反射
C．	白天，射向这面玻璃的光全部透过玻璃，没有反射
D．	白天，人通过这面玻璃成的像更小

小明发现，晚上坐公交车时在车窗玻璃里看到另一个“自己”，而白天却看不清。结合平面镜成像知识，他思考以下问题：

（1）在车窗玻璃里看到的另一个“自己”是光的 　   　形成的像。

（2）如图甲所示，小车的前挡风玻璃是倾斜的，从光学角度分析，这样设计的目的是：　   　（写出一条）；此外，晚上开车时，来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃，被反射到 　   　（选填“上方”或“下方”），以减少对司机视线的干扰。

（3）在探究平面镜成像特点的实验中，如图乙所示。

①组装器材时，要使玻璃板与水平桌面相互 　   　。

②实验需要记录像与物的大小关系，还需要记录物理量 　   　和 　   　。

③实验中如果将蜡烛B也点燃，对实验的影响是 　   　（写出一条）。

平静水面上方的小鸟和水中的小鱼，某时刻的实际位置 $A$、 $B$如图所示， $C$点的人恰好看到它们在水中的像 $A\text{'}$、 $B\text{'}$重合，请画出小鸟在水中像的位置和人眼看到小鱼的光路图。

关于光现象，下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．矫正近视眼的镜片是凹透镜

B．当你向竖直悬挂的平面镜走近时，你在镜中所成的像越来越大

C．小孔成像是由光的折射现象产生的

D．光是一种电磁波，光在真空中的传播速度是 $3\times {10}^8\mathit{km}/s$

小雯站在竖直平面镜前看见镜中的自己，感叹由于长期没有注意健康用眼，早早就患上了近视眼。她戴的眼镜对光起　　（选填“会聚”或“发散” $)$作用；如果小雯距离平面镜 $1.5m$，则她在镜中的像到镜面的距离为　　 $m$。

如图甲所示，创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时，将点燃的蜡烛 $A$放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。

（1）再拿一只与 $A$完全相同的蜡烛 $B$，目的是　　。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　　。

（2）解决上述问题后，图乙是同学们经过三次实验，在白纸上记录的像与物对应点的位置。通过处理和分析这张“白纸”上的信息，可得出的结论是　　（写出一条即可）。

（3）移开蜡烛 $B$，把光屏放在像的位置处，光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$承接到蜡烛的像。