初中物理平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案实验题

小明用如图所示装置进行“平面镜成像特点”的实验。

（1）他选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是　                  　。

（2）在实验中，把蜡烛放在距离玻璃板 $30\mathit{cm}$处，它的像到蜡烛的距离是　     　 $\mathit{cm}$，当蜡烛远离玻璃板时，它的像的大小将　       　。

（3）小明走近实验楼的自动感应玻璃门时，门自动平移打开，则他在玻璃门中的像将　    　（填“随”或“不随”）门平移。

利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛 $A$放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛 $B$竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛 $A$的像完全重合。

（1）把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛 $A$的像，说明平面镜所成的像是　      　像。

（2）图乙是小强某次测量蜡烛 $A$到平面镜的距离 $L$为　       　 $\mathit{cm}$；将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将　      　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

（3）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛 $A$的像的大致位置在图中的　   　（选填“①”或“②”）处。

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” $)$。

如图是"探究平面镜成像时像与物的关系"的装置。在水平桌面上铺一张白纸，将玻璃板竖立在白纸上，把一支点燃的蜡烛 放在玻璃板前面，一支完全相同，但不点燃的蜡烛 放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛 的像完全重合。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。

（1）实验时，选择玻璃板代替平面镜进行实验的原因是 　　。

（2）在寻找蜡烛 的像的位置时，某同学无论怎样调节蜡烛 ，发现都不能与蜡烛 的像重合，发生这种现象的原因可能是 　　。

（3）实验中把蜡烛 远离玻璃板看到的像会远离，像的大小 　　（填"变大""变小"或"不变" 。

（4）若要确认平面镜所成像是虚像还是实像，进一步操作是 　　。

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

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究水沸腾时温度变化的特点：

表格	时间 $/\mathit{min}$ 0 1 2 3 4 5 6 7 温度 ${/}^{°}\text{C}$ 90 92 94 96 98 98 98 98
结论	水沸腾过程中，不断吸热，温度保持　　 ${}^{°}\text{C}$不变。
方法	实验中通过　　来说明水吸收热量的多少，运用的科学方法是转换法。
问题	再增加烧杯、红墨水和滴管，可验证“热运动和温度的关系”；分别在质量相等的 ${30}^{°}\text{C}$、 ${50}^{°}\text{C}$、 ${80}^{°}\text{C}$的水中滴入等量红墨水，观察水的颜色变化快慢。设计记录表格： 实验次数 1 2 3

（2）探究光的反射定律：

过程 方法	如图，让一束光贴着纸板沿 $\mathit{EO}$射到 $O$点，把纸板 $\mathit{NOF}$向后折，在 $\mathit{NOF}$面上　　（填“能”或“不能” $)$观察到反射光线。这说明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在　　。运用的科学方法是　　法。
问题 结论	如图， $a$、 $b$是两支相同的蜡烛，当 $b$与 $a$的像完全重合时，移去 $b$换上光屏，光屏上观察不到像，说明 $a$的像是　　（填“实像”或“虚像” $)$。

在“探究平面镜成像的特点”实验中，实验装置图如图所示。

（1）在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块　　（选填“ $5\mathit{mm}$”或“ $2\mathit{mm}$” $)$厚的玻璃板作为平面镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置；

（2）把一支点燃的蜡烛 $A$放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，用一张白纸作为光屏去承接这个像，发现白纸上找不到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是　　像；再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛 $B$，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟 $A$的像完全重合，这个位置就是 $A$的像的位置，在纸上记下这两个位置，实验中选择两支完全相同的蜡烛的目的是　　；

（3）比较蜡烛和它的像到玻璃板的格子数，并记录下来，移动蜡烛 $A$，重复实验，可以得到结论：像和物体到平面镜的距离　　；像和物体的连线与镜面　　。

如图所示，是小顺同学利用两支外形相同的蜡烛、透明玻璃板、木板、白纸和铅笔等器材“探究平面成像特点”的装置。

①为了便于观察，该实验最好在较　　（选填“明亮”或“黑暗” $)$的环境中进行。

②选取相同的蜡烛，是为了便于比较像和物体的　　关系。

③在玻璃板的后面放一个光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，这说明平面镜所成的是　　（选填“实”或“虚” $)$像。

如图所示，在探究平面镜成像特点的实验中选用 $A$、 $B$两根完全相同的蜡烛，移动 $B$蜡烛寻找点燃的 $A$蜡烛像的位置时，眼睛应该在　　（选填“ $A$ “或“ $B$ “ $)$蜡烛一侧观察。

利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。

提出问题：平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？

设计和进行实验：

（1）为了便于确定像的位置，要用玻璃板作为平面镜，原因是玻璃板能成像，而且　 　（只填字母代号）。

$A$．透过玻璃板可以看见后面的蜡烛

$B$．玻璃板比平面镜成像更清晰

$C$．蜡烛经玻璃板可成实像

$D$．玻璃板只透光不反射光

（2）为了比较像与物体的大小关系，需要选用两根外形　     　（选填“相同”或“不同”）的蜡烛。

（3）除图中提供的器材外，实验中还用到一种测量距离的工具，它是　        　。

（4）在寻找蜡烛 $A$的像的位置时，眼睛应在放有蜡烛　          　（选填“ $A$”或“ $B$”）的一侧观察。

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" $)$ 。

如图所示，某小组用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。

（1）为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是　    　；

（2）将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再拿一支外形相同　    　（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是蜡烛A的像的位置。

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”）。

如图所示，学习光学知识后，小聪对有关实验进行了思考和创新。

①在探究“平面镜成像的特点”实验中，使用透明或玻璃板而不是用平面镜的目的是为了便于确定像的　　；

②当点燃的蜡烛放在玻璃板前 $20\mathit{cm}$的 $A$处时，玻璃板后 $B$处的蜡烛好像也被“点燃”了，小聪拿出一支没有点燃的和 $A$处一样的蜡烛在玻璃板后面移动，直到蜡烛和像　　，说明像与物体大小相等。小聪用凸透镜替换玻璃板，将其放置在 $\mathit{AB}$中点且垂直 $\mathit{AB}$的位置上，将光屏放置在 $B$点时，发现光屏上恰好成了一个清晰倒立、等大的实像，该凸透镜的焦距为　　 $\mathit{cm}$．此时固定蜡烛，换用一个焦距略小一些的凸透镜进行实验，则光屏需向　　（填“靠近”或“远离” $)$凸透镜的方向移动，才能在光屏上在此成清晰的像。

如图甲是探究“平面镜成像的特点”实验，图乙是白纸上记录的像与物的位置关系。

（1）实验时为了便于在桌面上确定像的位置，玻璃板必须　　放置在水平桌面上。

（2）当将蜡烛放在 $A_1$点时，可在 ${A^{\text{'}}}_1$位置放置光屏来验证平面镜成像是　　像。

（3）当把蜡烛放在 $A_2$点时，在 ${A^{\text{'}}}_2$位置观察到了它的像。若在 ${A^{\text{'}}}_2$和玻璃板之间放上一个与玻璃板等大的黑色不透明纸板，从玻璃板前方　　（选填“仍能”或“不能” $)$观察到蜡烛的像，说明平面镜成的像是由光的　　形成的。

（4）将蜡烛放在 $A_3$点完成实验后，将玻璃板前的蜡烛沿 ${A^{\text{'}}}_3{A}_3$直线向远离玻璃板方向移动 $2\mathit{cm}$，此时像与蜡烛之间的距离为　　 $\mathit{cm}$，像的大小　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。