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

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” $)$。

某同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃竖直放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛 $A$和 $B$，点燃玻璃板前的蜡烛 $A$进行观察，如图所示。在此实验中：

（1）选择玻璃板代替平面镜进行实验，目的是便于确定像的　　。选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的　　关系。

（2）实验中刻度尺的作用是便于比较像与物到镜面的　　是否相等。

（3）在寻找蜡烛 $A$的像时，若用光屏代替蜡烛 $B$，在玻璃板后面观察光屏，将　　（选填“能”或者“不能” $)$观察到蜡烛 $A$的像，这说明平面镜成的是　　像。（选填“实验”或“虚” $)$

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。

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。

小薇同学探究凸透镜和平面镜的成像规律：

（1）先将光具座上蜡烛的烛焰、凸透镜、光屏三者中心调至　　；

（2）移动蜡烛，光屏上呈现了烛焰的清晰像，如图所示，生活中的　　（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜” $)$就是利用了这样的成像原理；

（3）她想用大小合适的玻璃板替换凸透镜探究平面镜成像规律，现有厚、薄两块玻璃板，应选择较　　的玻璃板；

（4）再取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的　　关系；光具座上的刻度可以方便比较像与物到玻璃板的　　关系。

小明洗漱时感觉离镜子越近镜中的像越大，这与课本中描述的平面镜成像特点不相符。于是，他用带支架的玻璃板、两支完全相同的蜡烛、刻度尺、白纸、光屏、火柴、铅笔等实验器材进行了探究。

（1）实验探究应在　      　（选填“较暗”或“较亮”）的环境中进行。

（2）用玻璃板代替平面镜，既能成像又便于确定　         　。

（3）点燃玻璃板前的蜡烛 $A$，将蜡烛 $B$放在玻璃板后并移动至适当位置，蜡烛 $B$能与蜡烛 $A$的像完全重合，如图所示，多次改变蜡烛 $A$距玻璃板的距离，相应移动蜡烛 $B$后总能与 $A$的像完全重合，这说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离　       　（选填“有关”或“无关”）。

（4）小明继续探究平面镜成像的其他特点，他将光屏放在蜡烛 $B$的位置，光屏承接不到蜡烛 $A$的像，说明平面镜所成的像是　        　像。

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　      　。

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。

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　　。

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 $A$放在玻璃板前面，一支完全相同但不点燃的蜡烛 $B$放在玻璃板后面移动，直到看上去它与蜡烛 $A$的像完全重合。移动点燃的蜡烛，多做几次实验。

（1）在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛 $A$，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛 $B$，此操作目的是　                              　。

（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛　       　（选填“ $A$”或“ $B$”）这一侧观察，某同学无论怎样调节蜡烛 $B$，发现都不能与蜡烛 $A$的像重合，发生这种现象的原因可能是　　       。

（3）实验中，如果把蜡烛 $A$远离平面镜，看到的像会　         　（选填“远离”或“靠近”），像的大小　          　（填“变大”，“不变”或“变小”）。

（4）若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像，进一步的操作是　                 　。

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　　。