实验09探究平面镜成像特点备战中考物理必考实验精解精练解析版.docx
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实验09探究平面镜成像特点备战中考物理必考实验精解精练解析版
实验09探究平面镜成像特点
探究课题:
光的反射定律
实验装置
探究方法
理想模型法,归纳法
探究过程
1.验证反射角与入射角的关系:
改变入射光线的位置,观察反射光线的位置。
2.验证“三线共面”的操作:
将纸板NOF向前或向后翻折,观察纸板上是否显示反射光线;
3.验证光路是否可逆的操作:
将激光笔沿FO射入,观察反射光线是否沿OE射出;
实验结论
1.反射光线与入射光线从及法线在同一平面内;
2.反射光线和入射光线分居法线的两侧;
3.反射角等于入射角。
满分归纳——考点方向
器材作用
1.量角器作用:
测量入射角、反射角的大小;
2.光屏的作用:
显示光路;
注意事项
1.为什么实验应在较暗的环境下进行:
让实验现象更明显;
2.为何硬纸板应垂直放置在平面镜上:
探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;
3.记录光线的方法:
在每条光线上各取两点记录在纸板上,在纸板上将两点用直线连接起来并标出方向,即为光路;
4.将光屏折转后不能观察到反射光线,这说明:
反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
5.如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:
在反射现象中,光路是可逆的;
6.多次改变入射角大小并进行多次实验的目:
使实验结论具有普遍性;
7.实验中从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因:
光在硬纸板上发生漫反射;
1.(2020•东营)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 。
【答案】
(1)便于确定像的位置和比较像与物体的大小;
(2)A;玻璃板没有竖直放置;(3)远离;不变;(4)把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像。
【解析】
(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,此操作目的是确定像的位置和比较像与物体的大小;
(2)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧;
如果玻璃板没有竖直放置,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。
(3)因平面镜成像的特点是物距与像距相等,且大小相等,使蜡烛A离玻璃板远一些,它的像会远离玻璃板;物体不变,物体的像和物体大小相等,所以像的大小不变。
(4)为了验证平面镜成虚像,可以把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像。
【分析】
(1)要验证平面镜成像的特点,就必须让两根蜡烛大小相同。
玻璃板是透明的,可以看到对面的物体,目的是为了确定像的位置。
(2)实验过程中,眼睛要在蜡烛A侧观察,眼睛既能看到蜡烛A,又能看到代替蜡烛A的蜡烛B.如果在蜡烛B侧观察,只能看到蜡烛B和透过透明玻璃板看到蜡烛A,不能看到蜡烛A的像。
无论怎样调节后面的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直。
(3)根据平面镜成像的特点,像和物体到达平面镜的距离相等,像和物体的大小相等进行分析;
(4)实像和虚像的重要区别是实像能在光屏上呈现出来,虚像不能在光屏上呈现出来。
2.(2020•青海)学生用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。
在此实验中:
(1)我们选用 (填“平面镜”、“5mm厚的透明玻璃板”或“2mm厚的透明玻璃板”)的目的是便于确定像的位置。
(2)取两支完全相同的蜡烛A和B,将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10cm处,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后且与玻璃板相距 cm才能与蜡烛A的像完全重合。
(3)实验时应在 (填“A”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像。
(4)当蜡烛A远离玻璃板时,蜡烛A的像的大小 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】
(1)2mm厚的透明玻璃板;
(2)10;(3)A;(4)不变
【解析】解:
(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板,故选2mm厚的透明玻璃板。
(2)平面镜成像时像与物体到镜面的距离是相等的,取两支完全相同的蜡烛A和B,将蜡烛A点燃后放在玻璃板前10cm处,未点燃的蜡烛B放在玻璃板后且与玻璃板相距也是10cm,才能与蜡烛A的像完全重合。
(3)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧;
(4)平面成像与成像物体大小相等,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,蜡烛A的大小不变,则像的大小不变;
3.(2020•山西)如图甲所示,创新小组的同学们在“探究平面镜成像的特点”时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,能看到玻璃板后面有它的像。
(1)再拿一只与A完全相同的蜡烛B,目的是 。
实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上无论怎样移动,都无法让它与蜡烛A的像完全重合,其原因可能是 。
(2)解决上述问题后,图乙是同学们经过三次实验,在白纸上记录的像与物对应点的位置。
通过处理和分析这张“白纸”上的信息,可得出的结论是 (写出一条即可)。
(3)移开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上 (选填“能”或“不能”)承接到蜡烛的像。
【答案】
(1)比较像与物的大小;玻璃板没有竖直放置;
(2)像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等;(3)不能
【解析】
(1)平面镜所成的像与物体大小相等,故能判断选取两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系;
如果玻璃板与桌面不垂直,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了。
(2)本实验是研究平面镜成像的特点,他们下一步应该连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直;分别测量两点到镜面的距离,可得出的结论是像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等。
(3)平面镜成的是虚像,开蜡烛B,把光屏放在像的位置处,光屏上不能承接到蜡烛的像。
4.(2020•本溪)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。
【答案】
(1)便于确定像的位置;
(2)相等;(3)不动;(4)相等;(5)不透过;虚。
【解析】
(1)用透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,表明像和物体的大小是相同的;
(3)因为平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直,所以将玻璃板竖直向上移动一段距离,蜡烛的像的位置保持不变;
(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,这表明像到镜面的距离与物体到镜面的距离是相同的;
(5)实验中若移开蜡烛B,光屏放在像的位置,应该不透过玻璃板,而是直接观察光屏,看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
5.(2020•武汉)在探究平面镜成像特点的实验中:
(1)如图甲所示,在水平桌面上铺一张大纸,将玻璃板竖立在纸上,沿着玻璃板在纸上面画一条直线,这条直线代表 的位置。
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,可以看到它在玻璃板后面的像,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,直到看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从C处一定能看到的是 (填“蜡烛B”“蜡烛A的像”“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”)。
(3)一束光从空气斜射向这块玻璃,并穿过玻璃进入空气中。
请在图乙中画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。
(要求标出法线)
【答案】
(1)平面镜;
(2)蜡烛A的像;(3)如上图
【解析】
(1)在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜;沿玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜的位置;
(2)因为平面镜成的像是由光的反射形成的,不是光线的真实到达,而是反射光线的反向延长线的交点,所以在玻璃板与蜡烛B之间放上不透明的白板,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像;
(3)光线由空气斜射入玻璃,折射角小于入射角;光线由玻璃斜射入空气,折射角大于入射角,在两个界面上过折射点垂直界面作出法线,如图:
;
6.(2020•宁夏)小明利用如图甲所示的实验器材,做“探究平面镜成像的特点”实验:
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是 。
(2)小明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,对蜡烛A和B的要求是 ,这是为了比较 ;实验中点燃蜡烛A的目的是 。
(3)小明完成实验后,在老师的帮助下对上述实验进行了改进,如图乙所示,他将右侧贴有半透膜的玻璃板用夹子固定在量角器上,把形如“7”的未点燃的生日蜡烛C、D分别插在铺有方格纸的泡沫板的a、b处,透过普通玻璃看不到蜡烛C清晰的像,透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像,他透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像是因为 。
(4)请你说出实验改进后的优点(至少说出两点):
。
【答案】
(1)便于确定像的位置;
(2)蜡烛A和B完全相同;像和物体大小关系;成像物体更亮,成像更清晰;(3)反射光线多,进入人眼的光线多,感觉像更清晰;(4)玻璃板能竖直放在水平面上;增加像的清晰度
【解析】
(1)小明用玻璃板代替平面镜,眼睛既能看到点燃蜡烛的像,也能看到代替像的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)蜡烛A和B完全相同,便于比较像和物体的大小关系;蜡烛A点燃后,射出的光线更多,反射光线更多,人眼感觉像更清晰。
(3)玻璃贴膜后,点燃蜡烛射向玻璃板后,反射光线增加,进入眼睛的光线越多,感觉像越清晰。
(4)玻璃贴膜后,像更清晰,玻璃板固定在量角器上,能使玻璃板竖直放在水平面上,容易找到蜡烛的像。
7.(2020•临沂)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。
【答案】
(1)较暗;
(2)像的位置;(3)无关;(4)虚
【解析】
(1)在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮。
所以应在比较黑暗的环境中进行实验;
(2)因为玻璃板是透明的,能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置;
(3)改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离无关;
(4)因为虚像不能用光屏承接,所以光屏放在蜡烛B的位置上,发现光屏上不能承接到像,说明平面镜成的像是虚像。
8.(2020•泰州)如图是小明在水平桌面上“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定 ,玻璃板应 放置;
(2)在玻璃板前面放一只棋子A,再拿一只相同棋子B在玻璃板后面移动,直至与棋子A的像重合,这样做是为了比较 的关系;若将光屏放在棋子B所在的位置,直接观察光屏,不能看到棋子A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像;
(3)实验时小明发现棋子A的像较暗,很难使棋子B与之重合,用手电筒对着玻璃照射棋子A的像, (选填“能”或“不能”)使像变亮。
【答案】
(1)像的位置;竖直;
(2)像与物大小;虚;(3)能
【解析】
(1)平面镜不能透光,不容易确定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到玻璃板后面的像,便于确定像的位置。
玻璃板必须与水平桌面垂直,即保证玻璃板竖直放置,另一支完全相同的蜡烛才能与所成的像重合,才可以比较物像大小。
(2)拿相同棋子B与棋子A的像重合,这样做是为了比较像与物大小的关系。
平面镜成像实验时,把光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,说明平面镜成的像是虚像。
(3)用手电筒对着玻璃照射棋子A的像,能使像变亮。
9.(2020•聊城)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。
【答案】
(1)A;
(2)相同;(3)刻度尺;(4)A
【解析】
(1)在探究“平面镜成像的特点”时,用玻璃板代替平面镜的目的是:
玻璃板不但反射光成虚像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置,故A正确;
(2)两只蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以需要选用两根外形相同的蜡烛;
(3)平面镜成像时,为了探究像到镜面的距离与物体到镜面的距离的关系,需要刻度尺测量出物距和像距的大小,所以用到的工具是刻度尺;
(4)平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧。
10.(2020•重庆)小明完成了下列实验,请按要求完成下列问题:
(1)他在利用图1的装置探究“平面镜成像特点”的实验中。
应选取一块 (选填“厚”或“薄”)玻璃板竖直放置在铺有白纸的水平木板上:
为了比较像和物体的大小关系,应选取两支 (选填“相同”或“不同”)的蜡烛:
探究中,在蜡烛所成像的位置放置一块光屏,光屏上不能承接到蜡烛的像,说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(2)他在做“观察水的沸腾”实验中某时刻观察到温度计示数如图2甲所示,则此时水的温度为 ℃;根据记录数据画出加热过程中水的温度与时间关系图象如图2乙所示,分析图象可知,被测水的沸点是 ℃,水在沸腾过程中温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】
(1)薄;相同;虚;
(2)56;98;不变
【解析】
(1)玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以成一个像,这样由于两个像的干扰,像的位置不易确定准确,需要两个像距离越近越减小误差;
实验时选择两段相同的蜡烛,这样做的目的是便于比较物和像的大小关系;
因为光屏只能接收实像,不能接受虚像,而平面镜成的是虚像,在蜡烛所成像的位置放置一块光屏,光屏上不能接收蜡烛的像,这说明蜡烛成的像是虚像;
(2)由图2甲可知,温度计的分度值为1℃,示数是56℃;由图2乙可知,水在沸腾的过程中,温度保持98℃不变,所以水的沸点为98℃。
11.(2020•常德)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)实验过程中用玻璃板代替平面镜的目的是 ;
(2)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,说明所成的像是 像。
(3)将蜡烛A靠近玻璃板,所成像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】
(1)便于确定像的位置;
(2)不能;虚;(3)不变
【解析】
(1)在“探究平面镜成像特点”的实验中,为了便于确定像的位置,我们选择既能透光又能反射的玻璃板;
(2)平面镜成正立等大的虚像,虚像与实像的区别就是看是否能在光屏上呈现,能呈现的是实像,反之是虚像,实验中移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚像;
(3)平面镜成像时,像与物体大小相同,将蜡烛A靠近玻璃板,所成像的大小将不变。
12.(2020•西藏)在“探究平面镜成像的特点”实验中,实验装置图如图所示。
(1)在桌面上铺一张坐标纸,纸上竖立一块 (选填“5mm”或“2mm”)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 。
【答案】
(1)2mm;
(2)虚;便于比较像和物的大小关系相等;(3)相等;垂直
【解析】
(1)玻璃板的两个表面都会发生光的反射而成像,如果玻璃板很薄,所成的两个像基本重合,对实验影响很小,所以应该选薄玻璃板。
(2)白纸不能承接像,说明平面镜所成的像是虚像。
选择两支完全相同的蜡烛是为了便于比较像与物的大小关系。
(3)可以得到结论:
像和物体到平面镜的距离相等。
平面镜所成的像与物体的连线与镜面垂直。
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