实验专题04探究平面镜成像的特点-中考物理必考22个实验考学练(解析版)

1、实验四、探究平面镜成像的特点【实验目的】 ：探究平面镜成像特点【实验器材】：两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺【实验步骤】 ： 将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的 像。 将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。 将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。 移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。 量出蜡烛和像到玻璃板的距离。实验数据】像与物的大 小关系物体与玻璃 的距离( cm)像与玻璃的距离 (cm)物像连线与镜面的关系实像或虚像位置 1位置 2位置 3实验结论】 ：平面镜成像特点：1.

2、 像和物大小 相等 ；2. 像到镜面的距离和物到镜面的距离 相等3. 像和物的连线与镜面 互相垂直4. 平面镜所成像是 虚 像。考点方向】 ：1. 镜面的选择与放置：用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ；由于玻璃板的薄 一些较好。放置时玻璃板要和纸面 垂前后表面均能反射成像，为了减小两个像之间的干扰，玻璃板要 直 ，否则玻璃板后的蜡烛无法与像 完全重合 。2. 像的位置与大小：选取两段完全相同的蜡烛的目的是 为了比较像与物的大小关系 ，拿一支没有点燃的 相同蜡烛在玻璃板后寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在玻璃板前侧从不同角度观察，同时移动玻璃板后面的 蜡烛，直到跟前面那支蜡

3、烛的像 完全重合 ，说明 像和物的大小相等 。（ 1）镜前蜡烛点燃， 目的是成像 清晰 ；镜后蜡烛不点燃， 替代镜前蜡烛的像，用到了“等效替代法 ”。（ 2）平面镜成像是光的反射现象，在镜前 反射光线所在的区域可以观察到物体的像，在镜后无法观察到物体的像， 因为镜后没有反射光线进入人眼。 即“镜前观察，镜后成像”。3. 多次测量探求规律： 要分析像距和物距的关系， 就要 改变物距 并用 刻度尺 多次测量记录像距和物距， 比较得出像距 等于 物距的结论，多次测量的目的是 得出普遍结论 。 使用有刻度的方格纸， 其目的是便 于比较 像距与物距的关系 。4. 虚像的理解和应用： 人眼逆着反射光线看到

4、镜后的像点，是反射光线反向延长线的交点，没有实际光线 的会聚，是虚像，光屏 不能 承接 。5. 像的亮度： 像的亮度取决于物体和环境的光线亮度关系 。可以在 较暗 的环境中观察蜡烛的像；若用棋 子或圆斑小人代替蜡烛时，若像不清晰，可以用 激光灯照亮棋子或小人 ，注意要照亮朝向镜面的一侧。6. 评估：（ 1）像无法和蜡烛重合，可能是因为平面镜放置时与纸面 不垂直 。（ 2）分析像距与物距关系时， 一组数据太少 ，结论没有普遍性 。7. 结论：平面镜成像时， 像的大小取决于物的大小，像距取决于物距 。经典例题】 例题：（2018?连云港） 在“探究平面镜成像特点”的实验中，我们一般选用玻璃板代替平

5、面镜，这样既能看见物体的像，也能透过玻璃板看见另一侧的物体，便于确定物体像的位置但在实验中，由于玻璃板前后 两个面都能成像，并且玻璃板的厚度对研究成像规律也有影响。聪明的小明利用生活中梳洗用的两块小镜子（该平面镜的前表面为反射面）也完成了实验，小明的实验步骤如下：（1）如图甲所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上，将铅笔A 放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的 像（选填“虚”或“实”） ，此像虽然不完整，但比玻璃板成像 要。（2）小明用与铅笔 A 完全一样的铅笔 B找到了铅笔 A像的位置，他具体的操作是：。（3）为了消除平面镜厚度对物距和像距测量的影响，小明用图乙的

6、方法测出了物距和像距，图丙为图乙的 简化图，图丙中 表示像距（选填“ BD”或“ BC“） 。【答案】（ 1）虚；清晰； （ 2）将铅笔 B放在平面镜后，使 B 与 A的像看起来是一个完整的铅笔； （3）BD。 【解析】（1）铅笔射线平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像，而反射光线的反向延长线会聚在一起形成虚像； 玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰；（2）为了确定像的位置，小明将铅笔B放在平面镜后，使 B与 A 的像看起来是一个完整的铅笔；（3）AD 是物体到平面镜的距离即物距，根据物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离知，BD 是像到平面镜的距离即像距

7、。练习 1：（ 2018 聊城） 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）实验过程中蜡烛 B （选填“需要”或“不需要”）点燃。2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面。3）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。4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察

8、到蜡烛填“ A”或“ B”） ，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。【答案】（1）不需要；（2）对称；（3）不能；（4）B。【解析】（ 1）实验过程中蜡烛 B 不需要点燃；（2）通过对实验现象和数据的分析得出结论：平面镜所成的像与物体关于镜面对称；（3）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；（4）实验过程中同学们体会到：用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛 B，便于确定像的位置，这是本实验成功的关键。练习 2：（ 2018 江苏淮安） 在“探究平面镜成像特点”的实验中。（ 1）实验时应选较（选填“厚”或“薄”）的玻璃板垂直放置在水平桌

9、面上。（2）将棋子 A 放在玻璃板的前面，应在玻璃板 （选填“前面”或“后面”）观察 A 经玻璃板所成 的像。（3）当棋子 A 远离玻璃板时，像的大小。（ 4）将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是像。（ 5）用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前（选填“能”或“不能”）看见棋子 A 的像。【答案】（1）薄；（2）前面；（3）不变；（ 4）虚；（ 5）能。【解析】（1）玻璃板越薄，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成 两个像，会影响对实验结果的判断；（2）由于平面镜成的是虚像，故在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，眼睛

10、应该在镜前才能观察到蜡烛A 经玻 璃板反射所成的像；（3）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响 真实的大小。所以将蜡烛 A 逐渐远离玻璃板，它的像不变。（4）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像 是虚像。（5）平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以用 木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前能看见棋子A 的像。练习 3：（ 2018 贵阳） 在探究“平面镜成像特点”的实验中，小明用到了如下器材：白纸、玻璃板、完全 相同的 a、b 两

11、物块、一枚细针。请完成下列各实验步骤的填空：（ 1）如图甲所示将白纸铺于水平桌面上，再把玻璃板竖直置于白纸上，即保证玻璃板与白纸是相互的，并在白纸上记录下玻璃板所在位置。（2）将物块 a 竖直置于玻璃板前的白纸上，记录下物块底部所在的位置CD，如图乙所示。此时，在一定光线条件下，便可透过 观察到物块 a 正立的像，接下来，小明将物块 b 放在玻璃板后移动，直至 b 与 a 的 像完全重合，这说明了 。（3）小明记录下物块 b 底部所在的位置 CD，取出白纸并沿玻璃板底部所在的直线对折后，用一枚细针 沿线段 CD扎数个眼，打开白纸，发现线段CD上也布满了针眼。结合步骤（2）的结论分析可知：平面镜

12、所成的像与物是 关系。（4）为了得到具有普遍性的结论，以乙图的视角来看，小明将物块a绕 C点顺时针旋转至乙图虚线所示的位置后，为了再次确定像的位置，物块b应绕 C点 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转，并记录下位 置。答案】 （1）垂直；（2）玻璃板；像与物体的大小相等； （ 3）关于镜面对称； （4）顺时针。【解析】 （1）实验时，玻璃板要与纸面垂直放置；如果玻璃板与纸面不垂直，根据平面镜所成的像和物体关于平面 镜对称可知，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以有可能找不到像；（2）将物块 a 竖直置于玻璃板前的白纸上，记录下物块底部所在的位置CD，如图乙所示。此时，在一定光线条件下，便可透过 玻璃板观察到物块 a 正立的像，接下来，小明将物块 b 放在玻璃板后移动，直至 b 与 a 的像完全重合，这说明了像与物体的大小相等。（3）小明记录下物块 b 底部所在的位置 CD，取出白纸并沿玻璃板底部