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

如图所示是小明在“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）本实验中器材 $M$应选择　　来完成实验。（选填“玻璃板”或“平面镜” $)$

（2）小明竖直放好点燃的蜡烛 $A$，移动蜡烛 $B$，直至与蜡烛 $A$的像完全重合，分别记录 $A$和 $B$的位置；移去蜡烛 $B$，在其位置上竖立光屏，在光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$承接到蜡烛 $A$的像。

（3）实验中如果蜡烛 $A$靠近器材 $M$，则蜡烛 $B$应　　（选填“远离”或“靠近” $)$器材 $M$，才能与蜡烛 $A$的像完全重合。

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

如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，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，重做多次实验。

（1）实验过程中蜡烛 $B$　　（选填“需要”或“不需要” $)$点燃。

（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面　　。

（3）移去蜡烛 $B$，在其位置上竖立光屏，在光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$承接到蜡烛 $A$的像。

（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。

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。

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 $u/\mathit{cm}$	3.39	5.11	6.39
像距 $v/\mathit{cm}$		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 $v_1=$　   　 $\mathit{cm}$。

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

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。

结合图中的实验情景，按照要求回答下列问题，

（1）对图①中的两支蜡烛的要求是　　；

（2）图②中，　　的机械效率高；

（3）图③研究的是电流产生的热量跟　　的关系；

（4）图④中的　　（填“铁屑”或“小磁针” $)$能更好的显示磁场的分布。

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

如图是小薇同学“探究平面镜成像特点”的装置：用玻璃板作平面镜，将其竖立在水平面上，在其下面垂直地放一把刻度尺，两支完全相同的蜡烛 $A$、 $B$竖立于玻璃板两侧的刻度尺上。点燃玻璃板前面的蜡烛 $A$，移动蜡烛 $B$直到与蜡烛 $A$的像完全　　。从刻度尺上可以发现，此时蜡烛 $A$到镜面的距离与它的像到镜面的距离　　。

小阳利用如图甲所示装置“探究平面镜成像特点”。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 $A$点燃放在玻璃板前面，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　　。

（2）蜡烛 $B$跟前面蜡烛的像完全重合，说明像与物大小　　。

（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　　（填“向上移动”、“向下移动”或“不动” $)$。

（4）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　　（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　　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" $)$ 。

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” $)$。