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，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。

公共场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏，殊不知手机中还有很多其它功能。爱好物理的“620”创新小组的同学们，发现手机有一种“镜子”功能。于是，激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。

【设计实验】

由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验，无法找到像的位置。于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等，组装成如图所示的实验装置。

【进行实验与收集证据】

（1）小华同学将棋子 $A$移到玻璃板前某位置不动，小普同学在玻璃板另一侧帮忙移动棋子 $B$，无论小普在水平桌面上怎样移动棋子 $B$，小华都看不到棋子 $B$与棋子 $A$的像重合，善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面　　，调整后，小华便能看到棋子 $B$与棋子 $A$的像完全重合。

（2）把棋子 $A$在玻璃板前移动多次，同时调整玻璃板后棋子 $B$的位置，每次都使得棋子 $B$与棋子 $A$的像的位置重合，这不仅可以找到像的位置，还可以比较出像与物的　　关系。

（3）实验中还需要　　，用来测量像与物到玻璃板的　　。

【分析与论证 $]$

平面镜成像的特点是：像与物的大小　　；像与物到镜面的距离　　。利用数学中的知识，平面镜成像的规律也可以表述为：像与物关于镜面　　。

如图所示，在探究平面镜成像特点的实验中，为使实验的效果更好，实验室内光线应　      　一些（选填“强”或“弱”）；实验中某同学将玻璃板及点燃的蜡烛放置好后，在玻璃板另一侧移动未点燃的蜡烛，观察到未点燃的蜡烛与点燃蜡烛的像重合时，记录下了物、像、镜的位置，接下来的操作应是　       　（选填“整理实验器材”或“改变蜡烛位置多次实验”），实验结束后同学们发现像与物对应点的连线与镜面　      　。

在“探究平面镜成像特点”实验中，如图1所示，在桌面上铺一张图象纸，在纸的中间沿横线竖直放置一块较薄的玻璃板代替平面镜，把一支点燃的蜡烛 $A$放在玻璃板前，可看到它在玻璃板后的像，再拿一只相同但不点燃的蜡烛 $B$，竖立在玻璃板后，移动位置，使 $B$跟 $A$的像重合。

（1）通过图象纸，可方便准确地得出结论，像距　      　（填“大于”、“小于”或“等于”）物距。

（2）蜡烛 $B$与 $A$的像重合，说明像与物大小　       　（“相等”成“不相等”）。

（3）玻璃板后不点燃的蜡烛 $B$，却好象点燃了。说明像是　　      （填“虚“或“实”）像，若在像的位置放一光屏，光屏　　       （填“能“或“不能”）承接到像。

（4）如图2所示，如果玻璃板没有竖直放置，实验中会出现的情况是　           　。

在光现象的学习过程中，小明进行了如下实验；

（1）在“探究光的反射规律“实验中，按图甲所示的装置进行实验，纸版上显示出了入射光 $\mathit{AO}$和反射光 $\mathit{OB}$的径迹，他想把光的径迹保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法：　　。当在图甲上出现反射光 $\mathit{OB}$后，小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置，并以 $\mathit{ON}$为轴旋转该塑料板，观察塑料板上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究　　，小明让光沿 $\mathit{BO}$方向入射，发现反射光沿 $\mathit{OA}$方向射出，说明在反射现象中　　。

（2）如图丙所示，在“探究平面镜成像特点“的实验中，小明将点燃的蜡烛 $A$竖直放在薄玻璃板的一侧，此时用另一支完全相同的蜡烛 $B$在玻璃板另一侧的水平桌面上无论怎样移动，发现无法让它与蜡烛 $A$的像完全重合，出现这种情况的原因可能是　　。调整后蜡烛 $B$与蜡烛 $A$的像能够完全重合，说明像与物　　，移去蜡烛 $B$，在其原来的位置放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛 $A$的像，说明　　。

探究平面成像特点：

过程结论	①如图所示，点燃蜡烛 $A$竖立在玻璃板前，再拿外形相同但不点燃的蜡烛 $B$，在玻璃板后移动，使蜡烛 $B$与 $A$的像完全重合，记下 $A$与 $B$的位置，移动点燃的蜡烛 $A$，重做实验。 ②用刻度尺测量像与物到镜面的距离，发现像与物到镜面的距离　　。 ③移去蜡烛 $B$，在其位置竖立一光屏，在玻璃板后侧观察光屏上　　（选填“能”或“不能” $)$承接蜡烛 $A$的像。
方法	用外形相同的蜡烛 $B$来确定蜡烛 $A$成像的位置，运用了　　法。
问题讨论	若把上述实验中的玻璃板换成焦距为 $10\mathit{cm}$的凸透镜，蜡烛 $A$和凸透镜的位置如图所示，此时移动光屏可承接倒立、　　的实像。

小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。

（1）他应选取两支外形　　（选填“相同”或“不同” $)$的蜡烛进行实验。

（2）小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是　　。

（3）在探究实验的过程中，他把蜡烛 $A$放在距玻璃板 $30\mathit{cm}$处，蜡烛 $A$在玻璃板中所成的像到蜡烛 $A$的距离是　　 $\mathit{cm}$；当蜡烛 $A$远离玻璃板时，它的像的大小将　　（选填“变大”、“变小”或“不变” $)$。

（4）在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的像，说明　　。

（5）实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是　　。

在“探究平面镜成像特点”实验中：

（1）平面镜成像原理是　           　。

（2）实验中用玻璃板代替平面镜的原因　          　。

（3）为了比较像与物大小关系，选取两支　          　的蜡烛。

（4）无论怎样水平移动蜡烛 $B$，都不能与蜡烛 $A$的像重合，原因是　           　。

（5）判断平面镜成虚像的方法是　             　。

（6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离　            　。

如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。

（1）为了使观察到的实验现象更好一些，该实验最好选择在　      　（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。

（2）实验中选择薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定　        　。

（3）实验中将点燃的蜡烛 $A$放在玻璃板前，然后将未点燃的蜡烛 $B$放在玻璃板后面并移动，直到蜡烛 $B$与蜡烛 $A$的像完全重合。此实验现象说明像与物　        　。

（4）将蜡烛 $B$拿走，然后在蜡烛 $B$的位置上放一张白纸，在白纸上　     　（填“能”或“不能”）看到蜡烛 $A$的像。说明平面镜所成的像是　      　（“实”或“虚”）像。

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"）。

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。