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“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

（1）选择用玻璃板代替平面镜进行实验，主要目的是为了　          　（选填“像更清晰”或“确定像的位置”）；

（2）实验中，在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 $A$．拿未点燃的蜡烛 $B$竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛 $B$与蜡烛 $A$的像完全重合，这种确定像与物大小的方法是　           　（选填“等效替代法”或“控制变量法”）；

（3）在探究实验的过程中，当蜡烛 $A$远离玻璃板时，它的像的大小将　           　（选填“不变”或“变小”）。

如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。

（1）实验时，不采用平面镜面采用透明薄玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于　            　。

（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 $A$，可以看到蜡烛 $A$在玻璃板后面的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛 $B$在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛 $A$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”），从玻璃板上看到蜡烛是由光的　       　（填“反射”或“折射”）形成的。

（3）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 $A$的像。

（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示倾斜，蜡烛 $A$的像应是图中的　       　（选填“ $A_1$”、“ $A_2$”或“ $A_3$”）。

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。

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”）。

实验探究

（1）探究晶体熔化时温度的变化规律

如图甲是某晶体熔化时温度时间变化的图像，下表是几种晶体的熔点表。

晶体	熔点 ${/}^{°}\text{C}$	晶体	熔点 ${/}^{°}\text{C}$
铝	660	萘	80.5
铅	328	海波	48
锡	232	冰	0

①根据上述信息判断，该晶体可能是　         　。

②图甲中　      　段表示该晶体的熔化过程，此过程中它的内能　　        。

（2）探究凸透镜成像规律

①蜡烛和凸透镜置于光具座上图示位置，凸透镜焦距为 $10\mathit{cm}$，调节光屏位置，光屏上会出现清晰的　　    （选填“放大”“等大”或“缩小”）的像，据此规律可制成　　     。

②保持蜡烛和光屏位置不动，将凸透镜逐渐向　     　移动，光屏上能成清晰缩小的像。

（3）探究平面镜成像特点

①如图丙，把一只点燃的蜡烛 $a$放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像，再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛 $b$　      　，以确定像的位置。

②将蜡烛向镜面靠近，所成像的大小　       　。

如右图是探究平面镜成像特点的实验装置图，人站在竖直的玻璃板前点燃蜡烛 $A$，拿未点燃的蜡烛 $B$竖直在玻璃板后移动，直至蜡烛 $B$与蜡烛 $A$的像完全重合。

（1）人在蜡烛 $A$的同侧看到烛焰的像是光的　   　（填“反射”或“折射”）现象形成的。

（2）移去蜡烛 $B$，在其原来位置放一光屏，光屏上不能呈现蜡烛 $A$的像，说明　     　。

（3）实验时，将蜡烛 $A$逐渐远离玻璃板，它的像将　    　（填“远离”或“靠近”）玻璃板，像的大小将　     　（填“变大”、“变小”或“不变”）。

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” $)$。

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。

如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）为了保证实验效果，应该选择　　。（选填“厚玻璃板”或“薄玻璃板” $)$

（2）点燃蜡烛 $A$，透过玻璃板观察到蜡烛 $A$的像，把与 $A$完全相同的蜡烛 $B$放在像的位置观察到蜡烛 $B$与像完全重合，说明像与物　　。

（3）移开蜡烛 $B$，在其原来位置放一光屏，在光屏上接收不到蜡烛的像，说明平面镜成的是　　像。

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

请按要求完成下列实验：

（1）如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置，小斌同学将薄玻璃板　　放在铺有白纸的水平桌面上，在玻璃板的一侧点燃蜡烛 $A$，透过玻璃板观察另一侧蜡烛 $A$的像；再拿另一支外形完全相同的蜡烛 $B$竖直放在玻璃板后面，调整蜡烛 $B$的位置，若与像重合，说明像与物的大小　　；移去蜡烛 $B$，在其位置上竖立光屏，发现光屏上不能 呈现蜡烛 $A$的像，说明平面镜成正立的　　（选填“虚”或“实” $)$像。

（2）在“探究水沸腾时温度变化特点”的实验中，图2甲的实验中温度计使用有一处明显的错误是　　；改正错误后，水沸腾时温度计如图2乙所示，此时水温为　　 ${}^{°}\text{C}$；实验中如果增大水面的气压，则水的沸点将　　（选填“升高”或“降低” $)$。

在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图1所示：

（1）用玻璃板作为平面镜是为了　                　。

（2）为了得到像和物体到平面镜的距离关系，需要将镜前蜡烛放在　          　位置进行多次实验（选填“同一”或“不同”）。

（3）将蜡烛远离平面镜移动一段距离，蜡烛的像的大小将　        　（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将一光屏放在镜后，无论如何移动，在光屏上都不能得到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是　         　像。

（4）在“探究光反射时的规律”实验中，把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板 $\mathit{ENF}$　　         地立在平面镜上，如图2甲所示，这是为了在纸板 $\mathit{ENF}$上同时呈现入射光线和反射光线。把纸板 $\mathit{NOF}$向前折或向后折，如图2乙所示。在纸板上　　         （选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。

如图1是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验步骤如下：把一支点燃的蜡烛 $A$放在玻璃板前面，再拿一支完全相同的蜡烛 $B$竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛 $A$的像完全重合，此时在白纸上记下蜡烛 $A$和蜡烛 $B$的位置。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。

（1）实验过程中蜡烛 $B$　　（选填“需要”或“不需要” $)$点燃。

（2）选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的　　关系。

（3）实验中若移开蜡烛 $B$，将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏，看不到蜡烛 $A$的像，说明平面镜成的是　　。（选填“虚像”或“实像” $)$

（4）如图2，玻璃板原来沿直线 $\mathit{BC}$竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度 $\theta (\theta <90°)$后，蜡烛 $A$成的像移动到点 $A_1$处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则 $\theta =$　　。

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　　。