1、實(shí)驗(yàn)探究平面鏡成像的特點(diǎn)
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄科矫骁R成像特點(diǎn)。
(2)實(shí)驗(yàn)器材:兩支完全一樣的蠟燭、一塊玻璃板、一個(gè)光屏、火柴、刻度尺。
(3)實(shí)驗(yàn)步驟:步驟①將玻璃板垂直置于桌面,在玻璃板的一 側(cè)立一支點(diǎn)燃的蠟燭,透過玻璃板觀察其另一側(cè)面的蠟燭的像;
步驟②將光屏放在像的位置,不透過玻璃板,直接觀察光屏上有無像;
步驟③將相同的未點(diǎn)燃的蠟燭放在像的位置,觀察像與蠟燭的大小關(guān)系;
步驟④移到蠟燭的位置,觀察其像的大小有無變化;
步驟 = 5 \* GB3 ⑤量出蠟燭和像到玻璃板的距離。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
※平面鏡成像特點(diǎn):
①像與物大小相等;
②像到鏡的距離與物到鏡的距離相等;
③像與物的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直;
④像與物左右位置顛倒;
= 5 \* GB3 ⑤平面鏡所成的像是虛像。
總結(jié):等大、等距、垂直、對(duì)稱、虛像。
虛像是指射入眼睛的光線,其反向延長(zhǎng)線的集合點(diǎn)形成的像;虛像能用眼睛直接觀看,但不能用光屏接收;實(shí)像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接觀看。
2、平面鏡成像的相關(guān)作圖
作圖的方法:(1)利用平面鏡成像的特點(diǎn);(2)利用高度反射;(3)利用光路的可逆性。
3、凸面鏡和凹面鏡
(1)利用光的反射現(xiàn)象,反射面為平面的叫平面鏡,反射面為球面一部分的叫球面鏡。
(2)利用球面的外表面作反射面的面鏡叫做凸面鏡;凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用,常用作汽車觀后鏡來擴(kuò)大視野。
(3)利用球面的內(nèi)表面作反射面的面鏡叫做凹面鏡;凹面鏡對(duì)光有匯聚作用,常用作太陽灶、探照燈等。
4、平面鏡成像的應(yīng)用
(1)利用平面鏡成像(穿衣鏡)
(2)改變光路(海底潛望鏡)
(3)擴(kuò)大視野空間(商店裝飾)
平面鏡在生活中有廣泛的應(yīng)用,例如:家庭用的穿衣鏡、練功房里墻壁四周的鏡子、牙醫(yī)檢查牙齒時(shí)放入口中的小鏡子等都是平面鏡;潛艇用的潛望鏡、顯微鏡、投影儀等里都有平面鏡。
【考點(diǎn)1 平面鏡成像的特點(diǎn)】
【典例1-1】(2023?荔城區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示,一只小牛正在平面鏡前欣賞自己的全身像。此時(shí),他所看到的全身像應(yīng)該是選項(xiàng)圖中的( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)來判斷像的形狀:平面鏡成的像,像與物大小相同,對(duì)應(yīng)點(diǎn)連線與鏡面垂直。
【解答】解:根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)分析,當(dāng)鏡面豎直放置時(shí),所成的像是正立的、等大的、左右相反的;符合該條件的只有A圖。
故選:A。
【典例1-2】(2023?武功縣模擬)如圖所示,一只小鳥在沿著水面水平飛行,它在水中的像以它為參照物是 靜止 (選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的;如果小鳥距離水面5米,水深3米,則小鳥的像到小鳥的距離為 10 m;當(dāng)小鳥展翅高飛時(shí),水中的“小鳥”大小 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】靜止;10;不變。
【分析】(1)水平面相當(dāng)于平面鏡,根據(jù)像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,它在水中的像相對(duì)物的位置沒有發(fā)生變化,據(jù)此回答;
(2)平面鏡成的像與物到鏡面的距離相等,據(jù)此回答;
(3)平面鏡成的像與物大小相等。
【解答】解:(1)如圖所示,一只小鳥在沿著水面水平飛行,水面相當(dāng)于平面鏡,根據(jù)像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,它在水中的像相對(duì)物的位置沒有發(fā)生變化,故它在水中的像以它為參照物是靜止的;
(2)平面鏡成的像與物到鏡面的距離相等,如果小鳥距離水面5米,則小鳥的像到鏡面的距離為5米,則小鳥的像到小鳥的距離為:
5m+5m=10m;
(3)平面鏡成的像與物大小相等,當(dāng)小鳥展翅高飛時(shí),水中的小鳥大小不變。
故答案為:靜止;10;不變。
【變式1-1】(2023?西崗區(qū)模擬)某人從試衣鏡前的2m處,以0.1m/s的速度遠(yuǎn)離鏡子。則2s后,他在鏡中的像( )
A.與他相距2.2m,像大小不變
B.與他相距2.2m,像變小
C.與他相距4.4m,像大小不變
D.與他相距4.4m,像變小
【答案】C
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行判斷:物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,物像連線與鏡面垂直,物像到平面鏡的距離相等。
【解答】解:因?yàn)槠矫骁R成的像與物體大小相等,2s后,他在鏡中的像大小不變。2s后,根據(jù)速度公式他移動(dòng)的距離為s=vt=0.1m/s×2s=0.2m,
人與鏡面的距離為l=0.2m+2m=2.2m,
平面鏡成的像與物到鏡面的距離相等,故他在鏡中的像與鏡面的距離為2.2m,他在鏡中的像與他相距l(xiāng)′=2.2m+2.2m=4.4m。
故選:C。
【變式1-2】(2023?太平區(qū)一模)生活中我們經(jīng)常以鏡正衣冠,某同學(xué)站在平面鏡前1.2m處,當(dāng)他向鏡子前靠近0.4m后,他和像之間的距離改變了 0.8 m,像的大小 不變 (選填“變大”“變小”或“不變”),平面鏡所成的像是 虛 (選填“實(shí)”或“虛”)像。
【答案】0.8;不變;虛。
【分析】解答此題需要掌握平面鏡成像特點(diǎn):物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,物像連線與鏡面垂直,物像到平面鏡的距離相等。
【解答】解:根據(jù)物像到平面鏡的距離相等可知,則她的像靠近平面鏡0.4m,此過程中物距變?yōu)?.2m﹣0.4m=0.8m,則像距也改變?yōu)?.4m,則像和她的距離改變:0.4m+0.4m=0.8m;
若他向平面鏡靠近了0.4m,根據(jù)物像大小相等可知,像大小不變。
某同學(xué)站在平面鏡前1m處照鏡子,根據(jù)物體在平面鏡中成虛像,可知他看到在平面鏡中的像是虛像;
故答案為:0.8;不變;虛。
【考點(diǎn)2 探究平面鏡成像的特點(diǎn)】
【典例2-1】(2023?萊西市二模)《資治通鑒》中記載“人以銅為鏡,可以正衣冠”。在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中,下列說法中正確的是( )
A.用玻璃板代替平面鏡,是為了觀察到的像更清晰
B.只要把光屏放在恰當(dāng)?shù)奈恢?,就能承接到蠟燭的像
C.蠟燭到玻璃板的距離越遠(yuǎn),蠟燭的像就越小
D.使玻璃板靠近蠟燭1cm,則像將靠近蠟燭2cm
【答案】D
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)用透明的玻璃板代替平面鏡能看到物體的像,便于確定像的位置;
(2)平面鏡成的像是虛像,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上;
(3)平面鏡成像與成像物體大小相等;
(4)像與物到平面鏡的距離相等。
【解答】解:A、實(shí)驗(yàn)時(shí)用透明的玻璃板代替平面鏡,既能看到物體的像,也能看到像一側(cè)的物體,便于確定像的位置,所成像沒有平面鏡清晰,故A錯(cuò)誤;
B、平面鏡成的像是虛像,虛像不能呈現(xiàn)在光屏上,故B錯(cuò)誤;
C、平面鏡成像與成像物體大小相等,像的大小不會(huì)隨物體位置的改變而改變,故C錯(cuò)誤;
D、將玻璃板靠近蠟燭1cm,蠟燭到玻璃板的距離減小1cm,像與物到玻璃板的距離相等,像與玻璃板的距離也減小1cm,像將在原來的位置移動(dòng)2cm,故D正確。
故選:D。
【典例2-2】(2023?麒麟?yún)^(qū)模擬)如圖所示是“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)選用薄玻璃板而不是選平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其主要目的是為了便于找到 像的位置 ;而選取兩支完全相同的蠟燭A和蠟燭B,目的是比較像與物的 大小 關(guān)系。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。若想探究這個(gè)像是虛像還是實(shí)像,可以在像的位置處放一塊白板作為光屏,眼睛應(yīng)該從 玻璃板后 (選填“玻璃板前”或“玻璃板后”)觀察光屏,光屏上 不能 (選填“能”或“不能”)呈現(xiàn)蠟燭的像。
【答案】(1)像的位置;大??;(2)玻璃板后;不能。
【分析】(1)玻璃板有透光性,既能成像也能確定像的位置;
根據(jù)等效替代法,選取兩支完全相同的蠟燭A和蠟燭B,當(dāng)B與A的像重合時(shí),可得出像與物大小相等,據(jù)此分析回答;
(2)虛像不能成在光屏上,據(jù)此回答。
【解答】解:(1)玻璃板有透光性,既能成像也能確定像的位置,選用薄玻璃板而不是選平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其主要目的是為了便于找到像的位置;而選取兩支完全相同的蠟燭A和蠟燭B,當(dāng)B與A的像重合時(shí),可得出像與物大小相等,故目的是比較像與物的大小關(guān)系。
(2)虛像不能成在光屏上,實(shí)驗(yàn)時(shí),把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。若想探究這個(gè)像是虛像還是實(shí)像,可以在像的位置處放一塊白板作為光屏,眼睛應(yīng)該從玻璃板后觀察光屏,光屏上不能呈現(xiàn)蠟燭的像。
故答案為:(1)像的位置;大小;(2)玻璃板后;不能。
【變式2-1】(2023?巧家縣二模)日常生活中,我們?cè)谡韮x表及購買衣服時(shí),常常使用到平面鏡。細(xì)心觀察會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)我們靠近平面鏡時(shí),感覺在鏡中的像變大了,而遠(yuǎn)離平面鏡時(shí)感覺在鏡中的像變小了。而平面鏡成像規(guī)律中:平面鏡成像時(shí),像與物的大小相等。根據(jù)此物理規(guī)律,人靠近或遠(yuǎn)離平面鏡,在鏡中成的像的大小不變。如圖所示,將帶支架的平板玻璃垂直放在水平桌面的白紙上,把蠟燭A點(diǎn)燃放置在玻璃板前側(cè),將與蠟燭A完全相同的蠟燭B放在玻璃板后側(cè)并進(jìn)行移動(dòng),直至與蠟燭A的像重合。為了驗(yàn)證人靠近或遠(yuǎn)離平面鏡,在鏡中成的像的大小不變,接下來的操作應(yīng)是 將蠟燭A靠近或遠(yuǎn)離平面鏡 ,若出現(xiàn) 與蠟燭A完全相同的蠟燭B仍能與蠟燭A的像重合 的現(xiàn)象,說明人靠近或遠(yuǎn)離平面鏡,在鏡中成的像的大小不變。
【答案】將蠟燭A靠近或遠(yuǎn)離平面鏡;與蠟燭A完全相同的蠟燭B仍能與蠟燭A的像重合。
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)步驟。
【解答】解:為了驗(yàn)證人靠近或遠(yuǎn)離平面鏡,在鏡中成的像的大小不變,故接下來的操作應(yīng)是將蠟燭A靠近或遠(yuǎn)離平面鏡,若出現(xiàn)與蠟燭A完全相同的蠟燭B仍能與蠟燭A的像重合的現(xiàn)象,說明人靠近或遠(yuǎn)離平面鏡,在鏡中成的像的大小不變。
故答案為:將蠟燭A靠近或遠(yuǎn)離平面鏡;與蠟燭A完全相同的蠟燭B仍能與蠟燭A的像重合。
【變式2-2】(2023?漢陽區(qū)校級(jí)模擬)如圖所示是小紅同學(xué)探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)如圖甲所示,在豎立的玻璃板前放一支 點(diǎn)燃 (選填“點(diǎn)燃”或“不點(diǎn)燃”)的蠟燭M,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。小紅拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動(dòng),直到它跟蠟燭M的像完全重合,這說明平面鏡成像時(shí),像與物的大小相等,這里采用了 等效替代 法。
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),小紅同學(xué)應(yīng)在 M (選填“M”或“N”)側(cè)觀察蠟燭M經(jīng)玻璃板所成的像。移去后面的蠟燭N,在其所在位置上放一光屏,則光屏上 不能 接收到蠟燭燭焰的像(選填“能”或“不能”)。
(3)若圖乙中貓的頭部位置保持不變,把鏡子沿MN截成兩半,其中的一半平行向后移一段距離,則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子 D 。
A.都不能成像
B.各成半個(gè)像,合起來成一個(gè)完整的像
C.都成完整的像,且兩個(gè)像在同一位置
D.都成完整的像,且兩個(gè)像在不同位置
【答案】(1)點(diǎn)燃;等效替代;(2)M;不能;(3)D。
【分析】(1)在豎立的玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭M,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像;另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點(diǎn)燃的蠟燭的像能完全重合,可知蠟燭和它成的像大小相等,這個(gè)方法叫等效替代法;
(2)根據(jù)平面鏡成的像是虛像,可判斷在尋找蠟燭A的像的位置時(shí)眼睛應(yīng)該在蠟燭哪一側(cè)觀察,實(shí)像和虛像的重要區(qū)別,實(shí)像能用光屏承接到,虛像不能用光屏承接到;
(3)平面鏡成像的特點(diǎn)是:①所成的像是虛像;②像和物體形狀、大小相同;③像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直;④像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等。
【解答】解:(1)在豎立的玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭M,可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像;未點(diǎn)燃的大小相同的蠟燭N與點(diǎn)燃的蠟燭M的像完全重合,可知像與物等大,這里采用了等效替代法;
(2)由于平面鏡成的是虛像,所以在尋找蠟燭M的像的位置時(shí),人眼應(yīng)在蠟燭M這一側(cè)觀察,使它與蠟燭M在玻璃板中所成的像完全重合;虛像不能用光屏承接到,故移去后面的蠟燭N,在其所在位置上放一光屏,則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像,所以平面鏡所成的像是虛像;
(3)平面鏡所成的像,像和物體形狀、大小相同,與平面鏡的大小無關(guān),半個(gè)平面鏡仍能成完整像;平面鏡左右兩部分都能成完整的像,像與小貓關(guān)于鏡面對(duì)稱,因?yàn)槠渲械囊话肫叫邢蚝笠埔欢尉嚯x,所以兩個(gè)像的位置是不同的,故D正確。
故答案為:(1)點(diǎn)燃;等效替代;(2)M;不能;(3)D。
【考點(diǎn)3 平面鏡成像的相關(guān)作圖】
【典例3-1】(2023?滑縣二模)如圖甲所示是小胡周末去剪頭發(fā)的情景,請(qǐng)?jiān)趫D乙的簡(jiǎn)化圖中畫出小胡從鏡中看到頭頂?shù)墓饴穲D,其中A點(diǎn)表示頭頂,B點(diǎn)表示小胡的眼睛。
【答案】見解答圖
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)畫出A的像,連接像點(diǎn)與B,與平面鏡的交點(diǎn)為反射點(diǎn)(入射點(diǎn))O,進(jìn)而畫出入射光線、反射光線。
【解答】解:平面鏡成像時(shí),像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱,先畫出A的像A',連接人的眼睛B和A′,與平面鏡的交點(diǎn)為反射點(diǎn)(入射點(diǎn))O,連接AO為入射光線、連接OB為反射光線。如圖所示:
【變式3-1】(2023?龍巖模擬)請(qǐng)利用平面鏡成像特點(diǎn)確定圖中光源S的位置(用直尺和2B鉛筆作圖,保留作圖痕跡)。
【答案】
【分析】先根據(jù)反射光線反向延長(zhǎng)線過像點(diǎn),作出點(diǎn)光源的像點(diǎn)S′,再根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn):像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱作出發(fā)光點(diǎn)S。
【解答】解:先將兩條反射光線反向延長(zhǎng)交于一點(diǎn),即為發(fā)光點(diǎn)的像點(diǎn)S′;再作出像點(diǎn)S′關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn),就是發(fā)光點(diǎn)S的位置,如圖所示:
【變式3-2】(2023?浠水縣模擬)花式臺(tái)球運(yùn)動(dòng)員常利用“反彈球”繞過障礙物擊打目標(biāo)球:如圖為臺(tái)球桌面局部俯視圖,A為障礙物,運(yùn)動(dòng)員用球桿擊中S球(S球可視為一個(gè)點(diǎn)),使S球與球桌邊MN碰撞后擊中位于PN邊的某球(圖中未標(biāo)出),若S球沿直線運(yùn)動(dòng)且僅與MN邊碰撞一次,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出S球可能到達(dá)PN邊的范圍。作圖請(qǐng)保留必要的輔助線。
【答案】見解答圖。
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)分析作答。
【解答】解:利用平面鏡成像特點(diǎn)作圖,縣作出S在鏡中的像S′,連接SB并延長(zhǎng)與MN交于O點(diǎn),連接S′O并延長(zhǎng);再鏈接S′C并延長(zhǎng),教MN于O′點(diǎn),鏈接SO′,S球所達(dá)到的PN邊的范圍在ab之間;如圖所示:
【考點(diǎn)4 凸面鏡和凹面鏡】
【典例4-1】(2022秋?煙臺(tái)期末)盤山公路的急彎處,可通過路邊的凸面鏡來觀察另一方來車情況。在如圖所示彎道上所標(biāo)注的4個(gè)位置,凸面鏡應(yīng)安裝在( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【分析】凸面鏡向外發(fā)散光線,所以借助它能使你看到更大的反射區(qū)域,由于在鏡中看到得更多,像似乎比物體本身小且近。
【解答】解:在如圖所示的彎道上,通過凸面鏡來觀察另一方來車情況,要兩個(gè)方向來車可以相互看到,根據(jù)光路可逆,最適合安裝凸面鏡的一處位置是C處。
故選:C。
【典例4-2】(2023?灞橋區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,小明同學(xué)利用易拉罐制作了一個(gè)取火凹面鏡。利用它能將火柴點(diǎn)燃是因?yàn)榘济骁R對(duì)光有 會(huì)聚 作用;汽車的后視鏡能擴(kuò)大視野的應(yīng)用原理與此 不同 (選填“相同”或“不同”)。
【答案】會(huì)聚;不同。
【分析】(1)凹面鏡對(duì)光有會(huì)聚作用,太陽灶等就是利用凹面鏡的反射來會(huì)聚光的。
(2)凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用,汽車的觀后鏡就是利用凸面鏡的反射來擴(kuò)大視野的。
【解答】解:如圖所示,小明利用易拉罐制作了一個(gè)取火凹面鏡,利用它能將火柴點(diǎn)燃,是因?yàn)榘济骁R對(duì)光線有會(huì)聚作用;
汽車后視鏡是凸面鏡,對(duì)光有發(fā)散作用,與凹面鏡對(duì)光線的作用不同。
答案:會(huì)聚;不同。
【變式4-1】.(2022秋?安徽期末)如圖,位于我國貴州省平塘縣的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST),是目前世界上最大的單口徑射電望遠(yuǎn)鏡,有“中國天眼”之稱?!爸袊煅邸钡撵`敏度超群,可以驗(yàn)證和探索很多宇宙奧秘,例如引力理論驗(yàn)證、星系演化、恒星和行星起源,乃至物質(zhì)和生命的起源等?!爸袊煅邸钡姆瓷涿媸牵? )
A.平面鏡B.凸面鏡C.凹面鏡D.凸透鏡
【答案】C
【分析】根據(jù)天眼的形狀判定屬于什么面鏡。
【解答】解:由圖可知,“中國天眼”相當(dāng)于一個(gè)巨大凹面鏡。
故選:C。
【變式4-2】(2023?肇源縣二模)1905年,英國車手多蘿西萊維發(fā)明了汽車后視鏡,以便于觀察后方來車。目前,各學(xué)校學(xué)生很多都乘坐校車,校車兩側(cè)的后視鏡用的是 凸面鏡 (填“凸透鏡”、“凹透鏡”、“平面鏡”、“凸面鏡”或“凹面鏡”),物體通過該光學(xué)元件成正立的 虛像 (填“實(shí)像”或“虛像”)。選用該光學(xué)元件的優(yōu)勢(shì)是 增大了駕駛員的觀察視野 。
【答案】凸面鏡;虛像;增大了駕駛員的觀察視野。
【分析】表面向外彎曲的鏡面叫凸面鏡,圖甲所示,人們看到的反射光線好像是從鏡子后面的焦點(diǎn)上發(fā)出的。由于反射光線并未相遇,因此凸面鏡形成的總是虛像。
凸面鏡在汽車中用作供司機(jī)使用的后視鏡,因?yàn)橥姑骁R向外發(fā)散光線,所以借助它能使你看到更大的反射區(qū)域,由于你在鏡中看到得更多,像似乎比物體本身小且近,如圖乙所示:
【解答】解:對(duì)于大型車輛,其后視鏡一般是凸面鏡,物體在鏡中成正立、縮小的虛像,該光學(xué)元件的優(yōu)勢(shì)是增大了駕駛員的觀察視野。
故答案為:凸面鏡;虛像;增大了駕駛員的觀察視野。
【考點(diǎn)5 平面鏡成像的應(yīng)用】
【典例5-1】(2023?靈寶市二模)檢查視力時(shí),視力表放在被測(cè)者頭部的后上方,如圖甲所示,則視力表上如圖乙所示的字母在平面鏡中的像正確的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行判斷:物體在平面鏡中成虛像,像與物大小相等,像與物的連線與鏡面垂直,像與物到平面鏡的距離相等;像和物關(guān)于鏡面對(duì)稱。
【解答】解:物體在平面鏡中成虛像,像與物大小相等,像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱,如圖乙“E”的像開口向右,則在平面鏡中看到的字母“E”開口向左,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
【典例5-2】(2023?莆田模擬)如圖是用兩塊平面鏡制作的能同時(shí)觀察昆蟲背部和腹部的觀察箱,昆蟲經(jīng)下方平面鏡所成的像在圖中的 B 位置。若將昆蟲沿玻璃板向鏡面移動(dòng),它在平面鏡中所成的像大小 不變 。
【答案】B;不變。
【分析】平面鏡成像時(shí),像與物體關(guān)于鏡面是對(duì)稱的,所成的像與物體大小相同。
【解答】解:由于平面鏡成像時(shí),像與物體關(guān)于鏡面是對(duì)稱的,所以昆蟲經(jīng)下方平面鏡所成的像在圖中B的位置;
若將昆蟲沿玻璃板向鏡面移動(dòng),由于像的大小始終與物體的大小相同,則它在平面鏡中所成像的大小不變。
故答案為:B;不變。
【變式5-1】(2023?商河縣一模)我國早在漢代就有記載:“取大鏡高懸,置水盆于下,則見四鄰矣?!边@個(gè)裝置是世界上有記載的最早的潛望鏡,下列現(xiàn)象與其成像原理相同的是( )
A.水中倒影B.鑿壁借光
C.日晷計(jì)時(shí)D.海市蜃樓
【答案】A
【分析】首先明確高懸的大鏡是平面鏡,然后根據(jù)平面鏡成像是由光的反射形成的,成的是正立、等大的虛像分析。
【解答】解:高懸的大鏡是平面鏡,從水盆中看到四鄰屬于平面鏡成像,利用了光的反射,
A、水中倒影屬于平面鏡成像,平面鏡成像是由光的反射形成的,故A符合題意;
B、鑿壁借光屬于光沿直線傳播,故B不符合題意;
C、日晷計(jì)時(shí)屬于光沿直線傳播,故C不符合題意;
D、海市蜃樓是光經(jīng)大氣折射而形成的虛像,故D不符合題意。
故選:A。
【變式5-2】(2022秋?朝陽區(qū)校級(jí)期末)如圖所示,醫(yī)生給病人檢查口腔時(shí),借助鏡子可以觀察到牙齒的背面,說明平面鏡可以改變光的 傳播方向 。醫(yī)生為了看的更清楚應(yīng)將燈光照亮 牙齒 (選填“平面鏡”或“牙齒”),同時(shí)將小鏡子放在酒精燈上烤一烤,然后再放入口腔,這樣做的目的是提高鏡子的溫度,防止口腔中的水蒸氣在鏡面上液化成小水珠而影響觀察。點(diǎn)燃酒精燈時(shí)使用了打火機(jī),該氣體打火機(jī)中的燃?xì)馐峭ㄟ^ 壓縮體積 方法液化的。
【答案】傳播方向;牙齒;壓縮體積。
【分析】(1)平面鏡可以改變光路,對(duì)光起反射作用。
(2)使氣體液化的方法有降低溫度和壓縮體積。
【解答】解:借助鏡子可以觀察到牙齒的背面,說明平面鏡可以改變光的傳播方向,此時(shí)醫(yī)生應(yīng)將燈光照亮牙齒。
氣體打火機(jī)中的燃?xì)馐峭ㄟ^壓縮體積的方法液化的。
故答案為:傳播方向;牙齒;壓縮體積。
一、選擇題。
1.(2023?鐵嶺模擬)小明在直播平臺(tái)上看到這樣的視頻:杯中有一點(diǎn)燃的蠟燭,向杯中注水,出現(xiàn)了“澆不滅的蠟燭”,如圖甲所示,經(jīng)探究,原來是對(duì)著圖乙中的透明玻璃板拍攝而成。下列分析正確的是( )
A.A、B兩支蠟燭必須都點(diǎn)燃才能拍攝成功
B.A、B兩支蠟燭必須大小相等才能拍攝成功
C.將玻璃板換成平面鏡,視頻拍攝效果更好
D.水中的B 蠟燭的火焰是A 蠟燭的實(shí)像
【答案】B
【分析】(1)若是點(diǎn)燃玻璃板后方蠟燭則無法分辨像與后方蠟燭的真實(shí)火焰;
(2)平面鏡所成的像和物體大小相等;
(3)實(shí)驗(yàn)過程中,要比較物體和物體的像的大小,將玻璃板換成平面鏡,只能看到A蠟燭,看不到B蠟燭,拍攝不到“澆不滅的蠟燭”;
(4)平面鏡所成的像是虛像。
【解答】解:A、A、B兩支蠟燭,點(diǎn)燃A才能拍攝成功,故A錯(cuò)誤;
B、A、B兩支蠟燭必須大小相等才能拍攝成功,故B正確;
C、將玻璃板換成平面鏡,不能完成視頻,故C錯(cuò)誤;
D、水中的B蠟燭的火焰是A蠟燭的虛像,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
2.(2023?順義區(qū)二模)小明身高為1.7m,他站立在平面鏡前1m處時(shí),在平面鏡中所成像的高度為h1,像到平面鏡的距離為s1;小明站立在平面鏡前2m處時(shí),在平面鏡中所成像的高度為h2,像到平面鏡的距離為s2。下列判斷正確的是( )
A.h2<h1B.h2=h1C.s2<s1D.s2=s1
【答案】B
【分析】平面鏡成像的特點(diǎn)是:所成的像是虛像;像和物體形狀、大小相同;
像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直;像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等。
【解答】解:由像與物到鏡面距離相等可知,站立在平面鏡前1m處時(shí),像到平面鏡的距離為s1=1m,小明站立在平面鏡前2m處時(shí),像到平面鏡的距離為s2=2m,s2>s1,故CD錯(cuò)誤;
小明在平面鏡中,看到自己的像是正立的與自己等大的虛像,因此身高1.7m的小明他的像高h(yuǎn)也是1.7m,平面鏡中所成像的高度h2=h1。故A錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
3.(2023?欒城區(qū)模擬)如圖所示,為小高探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn),以下做法中正確的是( )
A.小高發(fā)現(xiàn)蠟燭A的像不清晰,于是將蠟燭B點(diǎn)燃,增加亮度
B.將光屏放在A位置,直接觀察光屏上是否成像
C.當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),像逐漸變小
D.該實(shí)驗(yàn)用玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的位置
【答案】D
【分析】(1)蠟燭在鏡面前的亮度越大,則其成的像越清晰;
(2)平面鏡成像的特點(diǎn):所成的像是虛像;像和物體形狀、大小相同;像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的連線與平面鏡垂直;像和物體各對(duì)應(yīng)點(diǎn)到平面鏡間距離相等;
(3)平面鏡不能透光,不容易確定像的位置,玻璃既能成像又能透光,便于確定出像的位置。
【解答】解:
A、若將另一側(cè)的蠟燭點(diǎn)燃,結(jié)果使得玻璃后面太亮,更不容易看清反射光,所以像會(huì)更不清晰,故A錯(cuò)誤;
B、由于平面鏡成像是由光的反射形成的,所以應(yīng)該將光屏放在B位置,直接觀察光屏上是否成像,故B錯(cuò)誤;
C、平面鏡所成的像的大小與物體大小始終相等,所以當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),像的大小不變,故C錯(cuò)誤;
D、用玻璃板代替平面鏡成像雖沒有平面鏡清晰,但能透過玻璃板觀察到蠟燭B,便于確定像的位置,故D正確。
故選:D。
4.(2022秋?南充期末)如圖甲所示,轎車司機(jī)從右后視鏡中觀察到同向駛來一輛越野車,下一時(shí)刻越野車在后視鏡中的位置如圖乙所示。設(shè)兩車均勻速向前行駛,下列說法正確的是( )
A.越野車比轎車行駛的速度大
B.越野車相對(duì)于轎車是靜止的
C.后視鏡中的像是光的折射形成的
D.越野車在轎車司機(jī)的后視鏡中形成的像是實(shí)像
【答案】A
【分析】(1)平面鏡、凹面鏡和凸面鏡成像都是利用了光的反射,所成像為虛像。
(2)物體相對(duì)于參照物位置發(fā)生變化,則物體是運(yùn)動(dòng)的,位置不變則是靜止的。
【解答】解:
AB.后視鏡中的越野車的像看起來變大了,是因?yàn)樵揭败嚺c轎車的距離變小,說明越野車比轎車行駛的速度大,越野車相對(duì)于轎車是運(yùn)動(dòng)的,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD.后視鏡中的像是光的反射形成的虛像,故CD錯(cuò)誤;
故選:A。
5.(2023?連山區(qū)二模)如圖是《淮南萬畢術(shù)》中記載的世界上最早的潛望鏡。下列現(xiàn)象中與其成像原理相同的是( )
A.鑿壁借光B.后視鏡成像
C.雨后彩虹D.露珠下葉脈變粗
【答案】B
【分析】(1)光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播,在日常生活中,小孔成像和影子的形成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的;
(2)當(dāng)光照射到物體表面上時(shí),有一部分光被反射回來,例如:平面鏡成像、水中倒影等;
(3)當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向會(huì)偏折,發(fā)生折射現(xiàn)象,如:看水里的魚比實(shí)際位置淺等。
【解答】解:因潛望鏡內(nèi)部裝有兩塊平面鏡,因此潛望鏡利用了光的反射改變了光的傳播方向,且平面鏡成等大正立的虛像,成像原理是光的反射現(xiàn)象。
解:A、鑿壁借光,利用了光沿直線傳播,故A不符合題意;
B、后視鏡成像屬于凸面鏡成像,凸面鏡成像其原理是光的反射,故B符合題意;
C、雨后彩虹,是光的色散現(xiàn)象,是由光的折射形成的,故C不符合題意;
D、露珠下葉脈變粗屬于光的折射現(xiàn)象,故D不符合題意。
故選:B。
6.(2022秋?三臺(tái)縣校級(jí)期末)檢查視力的時(shí)候,視力表往往放在被測(cè)者頭部的后上方,被測(cè)者識(shí)別對(duì)面墻上鏡子里的像,要求被測(cè)者與視力表像的距離是5m。如圖是小紅同學(xué)在一次測(cè)量視力時(shí)的情景,關(guān)于這次視力測(cè)量說法正確的是( )
A.視力表中開口向上的“E”,在平面鏡中成的像開口向下
B.小紅同學(xué)能看見鏡中的“E”,是因?yàn)楣庠诰鶆蚪橘|(zhì)中沿直線傳播
C.小紅同學(xué)按要求進(jìn)行視力測(cè)量,則L的大小應(yīng)該是0.6m
D.小紅同學(xué)按要求進(jìn)行視力測(cè)量,則L的大小應(yīng)該是0.3m
【答案】C
【分析】平面鏡成像時(shí),像與物體到平面鏡距離相等,像是正立、等大虛像,據(jù)此分析解答。
【解答】解:A、平面鏡所成像是正立、等大的虛像,物像相對(duì)于平面鏡對(duì)稱,所以視力表中開口向上的“E”,在平面鏡中成的像開口也向上,故A錯(cuò)誤;
B、小紅同學(xué)能看見鏡中的“E”,是因?yàn)楣獾姆瓷?,故B錯(cuò)誤;
CD、要求被測(cè)者與視力表像的距離是5m,由圖知,小紅到平面鏡距離2.2m,
所以視力表的像到平面鏡距離為5m﹣2.2m=2.8m,視力表到平面鏡距離也為2.8m,
L的大小應(yīng)該是2.8m﹣2.2m=0.6m,故C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
二、填空題。
7.(2023?姜堰區(qū)二模)視力檢查時(shí)要求被測(cè)人與視力表間隔5m。如圖,視力表與平面鏡的距離是3m。為滿足測(cè)量要求,小明應(yīng)坐在鏡前 2 m處;如果室內(nèi)光線較暗,可用天花板上的射燈對(duì)著 小華的臉 (選填“視力表”“小華的臉”或“平面鏡”) 照射;若醫(yī)生指著視力表上開口向外的“E”字,小華用手示意“E”字開口向 外 (選填“里”或“外”)就是對(duì)的。
【答案】2;小華的臉;外。
【分析】(1)平面鏡成像特點(diǎn):物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,物像連線與鏡面垂直,物像到平面鏡的距離相等;(2)平面鏡成像時(shí),像的明暗取決于物體的明暗;(3)根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)物像關(guān)于平面鏡對(duì)稱分析解答。
【解答】解:(1)已知視力檢測(cè)時(shí)要求被測(cè)的人與視力表的距離為5m,但房間空間太小,可利用平面鏡成像特點(diǎn),人與視力表的像的距離為5m,視力表在平面鏡中所成的像距離平面鏡為3m,所以人與平面鏡的距離應(yīng)為5m﹣3m=2m;
(2)平面鏡成像時(shí),像的明暗取決于物體的明暗,光照射在物體上反射,為了看清小華的臉,可用天花板上的射燈對(duì)著小華的臉照射;
(3)平面鏡成像時(shí),物像相當(dāng)于平面鏡對(duì)稱。視力表上其中一個(gè)“E”字開口指向紙外,視力表像的“E”開口也向外,所以被測(cè)者應(yīng)向外指才正確。
故答案為:2;小華的臉;外。
8.(2023春?西峰區(qū)校級(jí)期中)在探究“平面鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選擇較 薄 (選填“薄”或“厚”)的玻璃板進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將蠟燭A放在玻璃板前,拿一只相同外形的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng),直至與A的像完全重合,這說明像與物的 大小相等 ,移去蠟燭B,在其位置豎立一個(gè)光屏,光屏上 不能 (“能”或“不能”)承接到蠟燭A的像,說明平面鏡成 虛 像。
【答案】??;大小相等;不能;虛。
【分析】從玻璃板的兩個(gè)面都可以當(dāng)作反射面,會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像,且玻璃板越厚,像的距離越遠(yuǎn)這一角度去分析;
另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點(diǎn)燃的蠟燭的像能完全重合,可知蠟燭和它成的像大小相等;
實(shí)像可以成在光屏上,而虛像不能成在光屏上,據(jù)此分析判斷即可。
【解答】解:因?yàn)椴AО宓膬蓚€(gè)面都可以當(dāng)作反射面,會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像,且玻璃板越厚,像的距離越遠(yuǎn),影響到實(shí)驗(yàn)效果,所以應(yīng)選用薄玻璃板;
在玻璃板前面放一支點(diǎn)燃的蠟燭A,再拿一支沒點(diǎn)燃的相同的蠟燭B,在玻璃板后面移動(dòng),直至與蠟像A的像重合,說明像與物的大小相等;
平面鏡所成的像是虛像,虛像是不能成在光屏上的,故移去蠟燭B,并在其所在位置上放一光屏,這時(shí),光屏上不能接收到蠟燭的像。
故答案為:??;大小相等;不能;虛。
9.(2022秋?金平區(qū)期末)在一些車流量較大、車速較低的小區(qū)路段,經(jīng)常會(huì)看到如圖所示的鏡子街道拐角鏡。如圖所示的鏡面,物理學(xué)上稱之為 凸面 鏡,這種鏡面可以 發(fā)散 光線(選填“發(fā)散”或“會(huì)聚”),將它裝在街道的拐角處,能起到 擴(kuò)大視野 的作用。
【答案】凸面;發(fā)散;擴(kuò)大視野
【分析】(1)凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用,是利用了光的反射現(xiàn)象。
(2)凸面鏡安裝在街道的拐角處,可以擴(kuò)大視野。
【解答】解:在一些車流量較大、車速較低的小區(qū)路段,經(jīng)常會(huì)看到如圖所示的鏡子街道拐角鏡。如圖所示的鏡面,物理學(xué)上稱之為凸面鏡,這種鏡面可以發(fā)散光線,將它裝在街道的拐角處,能起到擴(kuò)大視野的作用。
故答案為:凸面;發(fā)散;擴(kuò)大視野。
10.(2023春?沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)檢查視力時(shí)要求被檢查者與視力表相距5m。某同學(xué)在學(xué)校醫(yī)務(wù)室檢查視力,由于空間有限,用如圖方式檢查,她應(yīng)距平面鏡 2.2 m。當(dāng)她檢測(cè)完,走向平面鏡時(shí),她的像的大小 不變 (填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】2.2;不變。
【分析】根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行判斷:物體在平面鏡中成虛像,物像大小相等,物像到平面鏡的距離相等,物像連線與鏡面垂直。
【解答】解:從圖中可以看到,視力表與平面鏡的距離為2.8m,那么視力表在平面鏡中的像,與視力表的距離也為2.8m,檢查視力時(shí)要求被檢查者與視力表相距5m,被檢查者是看向平面鏡的像,則被檢查者與平面鏡的距離為5m﹣2.8m=2.2m;
根據(jù)平面鏡的成像規(guī)律,像與物大小相等,當(dāng)她檢測(cè)完,走向平面鏡時(shí),她的尺寸不變,則她在平面鏡的像大小不變。
故答案為:2.2;不變。
三、作圖題。
11.(2023?金壇區(qū)二模)一棵小樹生長(zhǎng)在水塘中,圖中用帶箭頭的線段AB表示小樹露出水面的部分。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出AB通過水面反射所成的像A'B'。
【答案】
【分析】平面鏡成像的特點(diǎn):像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱;先作出端點(diǎn)A在平面鏡中的像點(diǎn),連接A的像點(diǎn)和B,可得AB在水面所成的像。
【解答】解:先根據(jù)像與物關(guān)于水平面鏡對(duì)稱,作出端點(diǎn)A在平面鏡中的像點(diǎn)A′,用虛線連接A′、B即為物體AB在水平面鏡中所成的像,如圖所示:
12.(2023春?陽山縣期中)在圖中,畫出物體AB在平面鏡中所成的像A'B'。
【答案】見解答圖
【分析】平面鏡成像的特點(diǎn)是:像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,可以先作出物體A、B端點(diǎn)AB的像點(diǎn)A′、B′,連接A′、B′即為物體AB在平面鏡中所成的像。
【解答】解:先作出端點(diǎn)A、B關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)A′、B′,用虛線連接A′、B′即為物體AB的像,如圖所示:
13.(2023?順慶區(qū)二模)如圖所示,光線a、b是兩條由點(diǎn)光源S發(fā)出的經(jīng)平面鏡反射后的反射光線,請(qǐng)根據(jù)平面鏡成像原理和成像特點(diǎn)確定點(diǎn)光源S的位置。
【答案】見解答圖
【分析】平面鏡成的虛像是反射光線的反向延長(zhǎng)線相交而成,根據(jù)反射光線的反向延長(zhǎng)線過像點(diǎn),作出點(diǎn)光源的像點(diǎn)S′,再根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)“像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱”確定點(diǎn)光源S的位置,并畫出入射光線。
【解答】解:平面鏡成像的原理是光的反射,平面鏡成的虛像是反射光線的反向延長(zhǎng)線相交而成,
先將兩條反射光線反向延長(zhǎng)交于一點(diǎn)S′,即點(diǎn)光源的像點(diǎn)S′;平面鏡成像時(shí),像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,據(jù)此作出S′的對(duì)稱點(diǎn)S,即為點(diǎn)光源S的位置,并連接S與兩個(gè)反射點(diǎn)畫出入射光線,如圖所示:
四、實(shí)驗(yàn)探究題。
14.(2023?霞山區(qū)二模)如圖是探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)此實(shí)驗(yàn)應(yīng)在 較暗 (填“較暗”或“較亮”)環(huán)境進(jìn)行。照?qǐng)D那樣在桌面上鋪一張大紙,紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡,用玻璃板代替平面鏡是為了 方便確定像的位置 ,沿著玻璃板在紙上畫一條直線,代表平面鏡。把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭,豎立著在玻璃板后面移動(dòng),直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合,由此可說明平面鏡成像時(shí),像與物體大小 相等 (填“相等”或“不相等”);
(2)小明共進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),用刻度尺分別測(cè)出蠟燭和像到玻璃板的距離,數(shù)據(jù)記錄如表:分析表中數(shù)據(jù)可以得出:平面鏡成像時(shí),像和物體到玻璃板的距離 相等 (填“相等”或“不相等”);
(3)當(dāng)玻璃板后面的蠟燭與蠟燭A的像完全重合時(shí),小明移去后面的蠟燭,并在該蠟燭所在位置放一光屏,則光屏 不能 (填“能”或“不能”)承接到蠟燭A的像,說明平面鏡所成的是 虛 (填“實(shí)”或“虛”)像;
(4)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將玻璃板豎直向上提起1cm,則蠟燭的像豎直向上移動(dòng) D (填序號(hào))。
A.2cm
B.1cm
C.0.5cm
D.0cm
【答案】(1)較暗;方便確定像的位置;相等;(2)相等;(3)不能;虛;(4)D。
【分析】(1)成像的物體和環(huán)境的對(duì)比度越大,成像越清晰,在平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中采用玻璃板代替平面鏡,其目的是為了確認(rèn)物像的位置及大小;
實(shí)驗(yàn)時(shí)采用兩個(gè)完全相同的蠟燭,一支蠟燭放在玻璃板的前面并點(diǎn)燃,另一支放在玻璃板的后面,當(dāng)玻璃板后面的蠟燭和玻璃板前面的蠟燭的像完全重合時(shí),可以確定像的位置,同時(shí)也可以比較物像大小關(guān)系;
(2)由實(shí)驗(yàn)中獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,可以得出相應(yīng)的結(jié)論;
(3)(4)物體在平面鏡里成的像是正立的虛像,與物體大小相同、連線與鏡面垂直、到鏡面的距離相等、左右相反。
【解答】解:(1)在較暗的環(huán)境中燭焰與黑暗環(huán)境的對(duì)比度大,成像更清晰,明亮的環(huán)境中,燭焰與明亮環(huán)境的對(duì)比度小,成像不太清晰;
玻璃板是透明的,人不僅能夠觀察到蠟燭A的像,還能夠透過玻璃看到后面的蠟燭,于是就可以通過移動(dòng)后面蠟燭確定蠟燭A的像的位置;
在實(shí)驗(yàn)中我們觀察到后面未點(diǎn)燃的蠟燭和前面點(diǎn)燃的蠟燭A的像完全重合,又因?yàn)槲袋c(diǎn)燃蠟燭和蠟燭A等大,這就可以說明像與物體大小相等;
(2)根據(jù)上表所示的3組測(cè)量的數(shù)據(jù)可知,像和物體到平面鏡的距離相等;
(3)平面鏡成像的本質(zhì)是光的反射,沒有實(shí)際光線會(huì)聚到像的位置,所以把光屏放到像的位置不能承接到像,說明平面鏡成的是虛像;
(4)由于平面鏡成的像與物的連線垂直于鏡面,所以玻璃板在豎直方向上移動(dòng)不會(huì)改變物與鏡面的距離,也就不會(huì)改變像的位置,實(shí)驗(yàn)時(shí)將玻璃板豎直向上提起1cm,則蠟燭的像在豎直方向上不移動(dòng),故ABC不符合題意,D符合題意。
故選:D。
故答案為:(1)較暗;方便確定像的位置;相等;(2)相等;(3)不能;虛;(4)D。
15.(2023?紅山區(qū)校級(jí)三模)請(qǐng)按要求完成下列實(shí)驗(yàn):

(1)小南同學(xué)利用圖甲所示的裝置探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”,在此實(shí)驗(yàn)中:
①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用較 薄 (選填“厚”或“薄”)的玻璃板;
②在豎立的玻璃板前點(diǎn)燃蠟燭A,拿相同不點(diǎn)燃的蠟燭豎立在玻璃板后面移動(dòng),直至人眼觀察到它與蠟燭A的像完全重合,這種確定像位置的方法是 等效替代法 ;
③當(dāng)蠟燭A向玻璃板靠近時(shí),蠟燭A的像大小將 不變 ,像與物的距離將 變小 (均選填“變小”、“變大”或“不變”)。
(2)小渝同學(xué)探究“冰熔化時(shí)溫度變化規(guī)律”,實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示。
①實(shí)驗(yàn)中,某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)的溫度為 ﹣3℃ ;
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制了冰加熱時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖像,由圖丁可知該物質(zhì)是 晶體 (選填“晶體”或“非晶體”);
③若不計(jì)熱損失,該物質(zhì)在 液態(tài) (選填固態(tài)”或“液態(tài)”)時(shí)的吸熱能力較強(qiáng)。
【答案】(1)①??;②等效替代法;③不變;變?。唬?)①﹣3℃;②晶體;③液態(tài)。
【分析】(1)①玻璃板有兩個(gè)反射面,每個(gè)反射面都可以成一個(gè)像,這樣由于兩個(gè)像的干擾,像的位置不易確定準(zhǔn)確,需要兩個(gè)像距離越近越減小誤差;
②另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點(diǎn)燃的蠟燭的像能完全重合,這是使用等效替代法;
③平面鏡成像的特點(diǎn):物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等;
(2)①溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)要明確溫度計(jì)的分度值,視線與液柱的液面相平;
②晶體有固定的熔點(diǎn),非晶體沒有熔點(diǎn);
③質(zhì)量相同的兩種物質(zhì),吸收相同的熱量,溫度變化越小,說明吸熱能力越強(qiáng),說明比熱容越大。
【解答】解:(1)①玻璃板的前后兩個(gè)表面都能使蠟燭成像,如果玻璃板過厚,所成的兩個(gè)像位置相距較遠(yuǎn),形成重影,不便于確定像的位置;實(shí)驗(yàn)中選用較薄的玻璃板,不容易出現(xiàn)重影,便于找到像的位置;
②實(shí)驗(yàn)時(shí)不便于直接確定像的位置,用不點(diǎn)燃的蠟燭來替代蠟燭A的像,通過移動(dòng)玻璃板后不點(diǎn)燃的蠟燭使其與蠟燭A的像重合,重合的位置即為像的位置,這種科學(xué)方法是等效替代法;
③平面鏡成像成的是等大的虛像,故蠟燭A向玻璃板靠近時(shí),蠟燭A的像大小將不變;
(2)①由丙圖可知,該溫度計(jì)的分度值為1℃,液柱的上表面與溫度計(jì)0刻度線下方的第3條刻度線對(duì)齊,則讀數(shù)為﹣3℃;
②由圖丁可知,冰熔化過程中溫度不變,有固定的熔點(diǎn),所以冰是晶體;
③根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,該物質(zhì)在固態(tài)時(shí)升高10℃需要2min,在液態(tài)時(shí),升高10℃需要4min,升高相同的溫度,液態(tài)時(shí)吸收的熱量多,故在液態(tài)時(shí)吸熱能力更強(qiáng)。
故答案為:(1)①??;②等效替代法;③不變;變小;(2)①﹣3℃;②晶體;③液態(tài)。
五、解答題。
16.(2023?即墨區(qū)二模)如圖甲,水平過道上鋪有平滑的地磚,過道上方天花板上有一盞電燈L(圖中未畫出);晚上,小宇站在1號(hào)地磚上時(shí),通過2號(hào)地磚看到燈的像;走到2號(hào)地磚上時(shí),通過3號(hào)地磚看到燈的像。
(1)小宇通過兩塊地磚所看到的像 D (填字母)。
A.大小相同、位置不同
B.大小、位置均不同
C.大小不同、位置相同
D.大小、位置均相同
(2)如圖乙,小宇站在1號(hào)地磚上時(shí),看到燈的像在L′處,請(qǐng)畫出:
①燈L的位置。
②眼睛看到像L′的光路圖。
(3)圖乙中,L′距地磚表面2.4m,則燈L距地磚表面 等于 (大于/小于/等于)2.4m。
【答案】(1)D;(2)見解答;(3)等于。
【分析】(1)平面鏡成像的特點(diǎn)是:物體在平面鏡中所成的像是虛像,像和物體的大小相等,像和關(guān)于鏡面對(duì)稱,像和物體到平面鏡的距離相等。
(2)根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn)作出燈L的位置;連接像點(diǎn)與眼睛,與鏡面的交點(diǎn)為入射點(diǎn),再完成光路。
【解答】解:(1)由平面鏡成像特點(diǎn)可知,平面鏡的所成的像的大小只與物體的大小有關(guān),像的位置只與物體到平面鏡的距離有關(guān),由于地磚2、3處于同一水平面,燈的大小和燈到地磚的距離均不變,所以在2號(hào)地磚和3號(hào)地磚上看到的燈的像的大小和位置均相同,故選:D;
(2)①由平面鏡成像,像物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,分別作出L′關(guān)于地磚的對(duì)稱點(diǎn)L,即為燈L的位置,如圖所示:
②連接L′、眼睛的位置A,與鏡面交于O點(diǎn),即為入射點(diǎn)(反射點(diǎn)),連接LO得到入射光線,連接OA為反射光線,如圖所示:
(3)圖乙中,L′距地磚表面2.4m,因?yàn)橄窈臀矬w到平面鏡的距離相等,所以燈L距地磚表面等于2.4m。
故答案為:(1)D;(2)見解答;(3)等于。
17.(2022秋?秦都區(qū)期末)港珠澳大橋是我國境內(nèi)一座連接香港、珠海、澳門的橋隧工程。大橋全長(zhǎng)55km,其中主橋長(zhǎng)29.6km,香港口岸至珠澳口岸長(zhǎng)41.6km;橋面為雙向六車道高速公路,限速100km/h。
(1)如圖所示,港珠澳大橋中塔頂?shù)剿娴母叨葹?06m,它在水中的倒影非常壯觀,這是光的 反射 (選填“反射”或“折射”)現(xiàn)象,倒影的塔頂?shù)綄?shí)際塔頂?shù)木嚯x為 212 m。
(2)剛竣工時(shí)的港珠澳大橋經(jīng)過超聲波檢測(cè),大橋無一機(jī)構(gòu)性裂縫,超聲波是頻率 高于20000 Hz的聲波,這是利用了聲音可以傳遞 信息 的特性。
(3)若汽車以25m/s的速度勻速行駛,通過港珠澳大橋全程需要多少分鐘?(忽略汽車長(zhǎng)度,保留一位小數(shù))
(4)如果一輛汽車通過港珠澳大橋主橋用時(shí)20min,請(qǐng)通過計(jì)算說明這輛汽車是否超速?
【答案】(1)反射;212;(2)高于20000;信息;(3)通過該大橋全程需要36.7min;(4)沒在超速。
【分析】(1)平面鏡成像是由光的反射形成的,所成的像到鏡面的距離與物體到鏡面的距離相同;
(2)人耳的聽覺范圍是20﹣20000Hz,頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波,頻率低于20Hz的聲波叫次聲波;聲音可以傳遞信息,也可以傳遞能量;
(3)根據(jù)速度公式求出時(shí)間的大??;
(4)求出汽車速度的大小,然后進(jìn)行對(duì)比。
【解答】解:(1)倒影屬于平面鏡成像,是由光的反射形成的;
港珠澳大橋中塔塔頂?shù)剿娴母叨葹?06m,由于像與物體到鏡面的距離相同,所以倒影的塔頂?shù)剿娴木嚯x為106m,則倒影的塔頂?shù)綄?shí)際塔頂?shù)木嚯x為106m+106m=212m;
(2)人耳的聽覺范圍是20﹣20000Hz,頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波;
經(jīng)檢測(cè),大橋無一機(jī)構(gòu)性裂縫。這是利用了聲傳傳遞信息的特性;
(3)根據(jù)v=可知,所需的時(shí)間為:t===2200s≈36.7min
(4)汽車的速度為:v'===88.8km/h<100km/h,故沒有超速。
答:(1)反射;212;(2)高于20000;信息;(3)通過該大橋全程需要36.7min;(4)沒有超速。
次數(shù)
u(蠟燭到玻璃板的距離/cm)
v(像到玻璃板的距離/cm)
1
10
10
2
15
15
3
20
20

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第3節(jié) 平面鏡成像

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