初中物理平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案试题

舞蹈教室有一面平面镜，四位学生在平面镜前排练舞蹈，请你根据平面镜成像的特点，在图中分别用 $A\text{'}$， $C\text{'}$标出 $A$， $C$两位学生像的位置。

某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像距与物距关系时的实验步骤如下：

①在水平桌面上铺上白纸，将玻璃板竖立在白纸中间位置，记下玻璃板的位置；

②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合，用笔记下两支蜡烛的位置；

③移动点燃的蜡烛到另一个位置，重复上述实验；

④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置，用刻度尺测量出每次的物距和像距，记录数据如表。

次数	物距     $/\mathit{cm}$	像距     $/\mathit{cm}$
1	5.0	5.0
2	8.0	8.0
3	12.0	12.0

（1）等效替代法是指在研究中，因实验本身的限制，要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在 　　。

（2）分析表格中的数据，可得出的结论是 　　。

（3）实验中，有同学用一张白纸挡在玻璃板和像之间，你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗？并说出你的理由。 　　。

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" $)$ 。

小明站在厚度忽略不计的穿衣镜前 $1.5m$处，他在镜中的像是一个与他 　　（选填“等大”、“放大”或“缩小” $)$的虚像，像与他之间的距离是 　　 $m$。

小红利用如图装置"探究平面镜成像特点"的实验：

（1）实验中她选择用透明薄玻璃板代替平面镜是为了 　          　。

（2）她多次改变蜡烛A的位置进行实验，观察及测量距离之后，小红得到初步结论：像和物关于平面镜 　          　。

（3）她将光屏放在蜡烛B的位置上，在光屏上没有看到蜡烛A的像，这是因为平面镜成 　          　。

为完成"探究平面镜成像特点"实验，小芳选择了如图所示的实验装置。

（1）小芳用玻璃板代替平面镜的目的是 　          　；

（2）小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B，小芳应在 　          　（选填"A"或"B"）蜡烛一侧观察玻璃板中的像；

（3）当把蜡烛靠近玻璃板时，蜡烛在玻璃板所成像的大小将 　          　（选填"变大""不变"或"变小"

）；

（4）移去蜡烛B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能得到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 　          　（选填"实像"或"虚像"）；

（5）实验中，发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B，都与蜡烛A的像无法完全重合，你认为原因可能

是 　          　；

（6）如图所示，仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时，蜡烛A的成像情况是 　          　（选填字母代号）。

A．	蜡烛成像仍在B处
B．	蜡烛成像在B处右侧
C．	蜡烛无法通过玻璃板成像

下列图示光现象中，正确的是 $($ 　　 $)$

A．	平面镜成正立放大的虚像
B．	光从空气中斜射入水中远离法线偏折
C．	凸透镜对光有会聚作用
D．	凹透镜对光有会聚作用

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

当动车行驶在长隧道时，车窗旁的乘客伸出手掌，结果在车窗中看到了两只手掌，这是光的 　   　现象，若手掌向窗户靠近，车窗中的像会 　   　（选填“变大”、“变小”或“不变”）；车厢内始终显示216km/h，通过隧道用了3分钟，这条隧道长约 　   　。

小明上学前站在穿衣镜前1m处整理仪表，他与镜中自己像的距离是 　 　m。当小明向后退了50cm时，镜中所成像的大小 　 　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

关于平面镜所成的像，下列说法正确的是（　　）

A．

像比物体大

B．

像比物体小

C．

像是实像

D．

像是虚像

如图所示，是从平面镜中看到的挂钟，挂钟显示的实际时间为（　　）

A．3：00B．3：30C．9：00D．9：30

下列说法不正确的是（　　）

A．影子是由光的直线传播形成的

B．刚从冰箱里拿出的苹果过一段时间表面有一层小水珠，小水珠的形成属于液化现象

C．站在平面镜前的人远离平面镜时，他在平面镜中所成的像变小

D．用丝绸摩擦过的玻璃棒与一带电小球靠近时，小球被排斥，说明小球带正电

如图甲所示是小林“探究平面镜成像时像与物的关系”的装置，其中A、B蜡烛完全相同，玻璃板固定在50cm处。

（1）小林应选择较 　 　（选填“厚”或“薄”）的玻璃板进行实验。

（2）A蜡烛固定在10cm处，发现B蜡烛在90cm处时与A蜡烛的像完全重合，可初步得出：像与物到平面镜的距离 　 　。

（3）B蜡烛能跟A蜡烛的像完全重合，说明：平面镜所成的像与物体的大小 　 　。在图乙中，若图中的人走下桥，她们在水中的像大小 　 　。

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）。