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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第二篇 声光知识体系必考重点专题
专题13 探究平面镜成像特点实验问题
1. (2023湖南常德)如图甲所示是“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,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复做多次实验。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ___________。
(2)实验中两支蜡烛要完全一样,目的是为了 _______。
(3)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)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图
乙所示的①、②、③三幅图中,_____图是产生以上实验现象的原因。
【答案】 (1)确定物像的位置 (2)比较像与物的大小关系 (3) 不变 (4)③
【解析】(1)因为玻璃板既能让光透过也可以反射光,容易确定像的位置,而平面镜是不透明的,无法确
定像的位置,所以选用玻璃板代替平面镜。
(2)进行“探究平面镜成像特点”的实验,选取两支外形相同的蜡烛进行实验,目的是为了比较像与
物的大小关系。
(3)由于物体与像始终大小相等,当蜡烛A远离玻璃板时,它的像仍与A相等,则像的大小将不变。
(4)实验时平面镜必须要竖直放置,如果不竖直,不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像
完全重合,由图可知,甲图平面镜竖直放置,不会出现像偏低的情况,乙和丙图平面镜没有竖直放置,
分别作出蜡烛A的关于平面镜的对称点可知,丙图平板玻璃中蜡烛A的像偏低且倾斜,如下图
;
根据图中,③符合题意。
2. (2023黑龙江绥化)如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
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(1)实验时玻璃板必须_______放置在水平桌面上;
(2)实验中为了便于比较像与物的大小关系,应选择两支_______的蜡烛,在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在
另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置,发现它们完全重合,这说明像与物的大小_______;
(3)移去蜡烛B,在其位置上竖立一光屏,直接观察光屏,不能看到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是
______像;(选填“实”或“虚”)
(4)岸边的树木水中的像看上去是“倒立”的,请解释产生这一现象的原因________。
【答案】 (1)竖直 (2)完全相同 相等 (3)虚 (4)见解析
【解析】(1)为了便于找到像,实验时玻璃板必须竖直放置在水平桌面上。
(2)实验中为了便于比较像与物的大小关系,应选择两支完全相同的蜡烛,一根点燃用于成像,一根未
点燃用于与像作比较,通过等效法,得出像与物体的大小关系。
蜡烛A、B大小相等,在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置,发现
它们完全重合,说明像与物的大小相等。
(3)虚像不能在光屏上呈现,移去蜡烛B,在其位置上竖立一光屏,直接观察光屏,不能看到蜡烛A的像,
这说明平面镜成的是虚像。
(4)岸边的树木水中的像看上去是“倒立”的,原因是平静的水面相当于平面镜,对于树的每一个点
来说,它在水中所成的像点与物点到水面距离相等,树木上越接近水面的点,所成的像点到水面的距
离越近,各点组成的像从水面上看就是倒立的了。
3. 在做“探究平面镜成像特点”的实验时:
(1)所需的器材:玻璃板、两个完全相同的蜡烛、铅笔、白纸、支架、火柴和________,玻璃板代替平面
镜是为了________;
(2)实验过程中,将蜡烛A点燃放在玻璃板的一侧,蜡烛B________(“点燃”或“不点燃”)放在玻璃
的另一侧。在蜡烛________侧(选填“A”或“B”)观察蜡烛A的像,同时移动蜡烛B,直到蜡烛B与蜡
烛A的像________,B的位置即为________的位置;
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(3)实验选用两个完全相同的蜡烛的目的是________。用________等效替代了________(后空选填
“蜡烛A”、“蜡烛B”、“蜡烛A的像”或“蜡烛B的像”)。
【答案】(1)刻度尺 便于找到像的位置 (2)不点燃 A 完全重合 A的像
(3)比较像和物的大小 蜡烛B 蜡烛A的像
【解析】(1)做探究平面镜成像特点的实验时,实验器材除了玻璃板、两个完全相同的蜡烛、铅笔、白纸、
支架、火柴外,还需要刻度尺,刻度尺是用来测量物距和像距的,便于比较像距和物距。
玻璃板在实验中代替平面镜,透明的玻璃板便于找到像的位置。
(2)实验中为了确定像的位置要利用玻璃板代替平面镜,利用不点燃的蜡烛B来代替点燃的蜡烛A的
像,在确定像的位置时,利用蜡烛B在玻璃板的另一侧移动,人从蜡烛A这一侧观察,当B与A的像完
全重合时,B所在的位置就是蜡烛A的像所在的位置。
(3)实验时两只蜡烛完全相同,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,所以用两个完全相同的蜡烛是为了比较像与物大小关系用的。
由实验过程可知,用蜡烛B等效替代了蜡烛A的像。
4.(2023内蒙古包头) 小华观察蜡烛在玻璃板中的成像情况,如图所示。所用器材有薄玻璃板、两根相
同蜡烛A和B、白纸、火柴、三角板等。
(1)为了便于观察像,从环境亮度考虑,应在______的环境中进行实验;
(2)实验时点燃蜡烛A,此时应在蜡烛______(选填“A”或“B”)一侧观察蜡烛A的像,所成的像是光
射到玻璃板发生______形成的;
(3)选用蜡烛B的目的是____________(写出一条即可)。
【答案】 (1)较暗 (2) A 反射 (3)比较像与物的大小关系(或确定像的位置等)
【解析】(1)实验环境应选较暗的地方,这样蜡烛是最亮的,使观察像的效果更明显。
(2)平面镜成像原理是光的反射,反射光线与A在同侧,所以要看到A的像,应该在A一侧通过镜面观
察。
(3)平面镜所成像与物体大小相等,选择完全相同的两个蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
5.(2023湖北荆州)为了探究平面镜成像特点,小华同学准备了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B两只
大小相同的蜡烛,如图所示。
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(1)用透明玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的______,用玻璃板代替平面镜实验时,应选用
______(选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板;
(2)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像会______(选填“变小”“不变”或“变大”);
(3)实验中若只将玻璃板水平向左平移,蜡烛所成像的位置____(选填“向左移”“向右移”或“不
变”);
(4)小华同学在实验中将透明玻璃板与水平桌面垂直方向成30°角放置,然后将蜡烛沿水平桌面向玻
璃板方向移动一段距离L,如图所示。则蜡烛所成像的像距变化量为______。
【答案】 (1)位置 薄 (2)不变 (3)不变 (4)
【解析】(1)透明的玻璃板能反射,也能透光,所以玻璃板既能成像,又能观察到玻璃板后面代替蜡烛A
的蜡烛B,当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置,所以使用透明的玻
璃板代替平面镜便于确定像的位置。
透明的玻璃板能反射,也能透光,所以玻璃板既能成像,又能观察到玻璃板后面代替蜡烛A的蜡烛B,
当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时,蜡烛B的位置就是蜡烛A像的位置,所以使用透明的玻璃板代替
平面镜便于确定像的位置。
(2)平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以蜡烛A远离玻璃板,像也
远离玻璃板,像的大小不变。
(3)只将玻璃板向左平移,在向左移动的过程中,由于物像关于平面镜对称,所以蜡烛A的像的位置不
变。
(4)如图所示:
根据平面镜成像规律可知,DE垂直于CE,由数学原理可知
∠DCE=90°-30°=60°
则∠CDE=180°-90°-60°=30°
由几何知识可知∠DMF=∠CDE=30°
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由图可知,像距的变化量
6. 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_____
(选填“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)便于比较像与物的大小(2)A 平面镜未与桌面垂直 (3)远离 不变 (4)在蜡烛B处放
置光屏,观察光屏上是否能承接到像,确定像的虚实
【解析】(1)探究平面镜成像时像与物的关系中,在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛,这是为了比
较像与物的大小。
(2)平面镜成虚像,在观察像的时候要在物体同侧,即A侧;当平面镜与桌面不垂直时,平面镜成的像
与水平桌面不在同一水平面上,此时无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合。
(3)平面镜成像是等大、等距的,因此蜡烛A远离平面镜时,像也会远离平面镜,像的大小不变。
(4)实像可以用光屏承接,而虚像不能用光屏承接,若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步
的操作是在蜡烛B处放置光屏,观察光屏上是否能承接到像,确定像的虚实。
7.(2023山东临沂) 敬老爱亲的小明跟奶奶拉呱时,发现奶奶一直认为“人离平面镜越近,人在镜中
的像越大”,为了纠正奶奶的错误认知,小明做了如下实验。
(1)如图所示,将白纸平铺在水平桌面上,用支架把玻璃板架在白纸上,并让玻璃板与纸面______;
(2)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛______(选填“A”或“B”),并移动
蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合;
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(3)为了纠正奶奶的错误认知,小明多次改变蜡烛A的位置时,需确保______(选填“左右”或“前
后”)位置不同;
(4)小明给奶奶变了个戏法:将与蜡烛A的像重合的蜡烛B拿走,并在它的位置处竖放一个光屏。让奶
奶透过玻璃板看光屏,光屏上有“蜡烛B”;不透过玻璃板直接看光屏,光屏上的“蜡烛B”却消失了。
这个小戏法逗得奶奶开怀大笑,同时小明也给奶奶解释了玻璃板成______(选填“虚”或“实”)像
的道理。
【答案】 (1)垂直 (2)A (3)前后 (4)虚
【解析】(1)实验中,眼睛应该与点燃蜡烛的一侧观察,为使B与A的像重合,玻璃板必须与白纸垂直。
(2)实验中为了观察像与实物大小关系,应该点燃蜡烛A,在点燃的一侧观察,并移动蜡烛B,直至与蜡
烛A的像重合。
(3)实验中为了证明像的大小与实物离平面镜的距离无关,小明应多次改变蜡烛A的位置时,使蜡烛A
到镜面的前后距离不同。
(4)平面镜成虚像,虚像不能用光屏承接,所以不透过玻璃板直接看光屏,看不到像。
8. 小明和小聪在探究“平面镜成像”实验中,研究像与物的大小关系时:
(1)小明选择玻璃板进行实验。为了便于比较像和物的大小关系,小明应取来两支___________的蜡烛,
在玻璃板一侧点燃蜡烛A,在另一侧将未点燃的蜡烛B放到A像的位置,发现它们完全重合,说明
___________。
(2)小聪选择平面镜进行实验。他想用如图所示的方法,把刻度尺贴在平面镜上测出像的高度,你同意
他的方法吗?为什么?___________。
(3)利用玻璃板和平面镜都能看到蜡烛A的像,是因为光在它们表面发生___________后进入人眼。经
观察对比后发现在玻璃板中成的像稍暗些,其原因是___________。
【答案】 (1)相同 像与物体大小相等 (2)不同意,刻度尺的刻度线应紧贴被测物体,而像与刻度
尺有一段距离 (3)反射 见解析
【解析】(1)选用两支完全相同的蜡烛,将蜡烛B放在蜡烛A的像的位置处,对比蜡烛B和蜡烛A成的像,
可以发现二者完全重合,说明像与物体大小相等。
(2)由图可知,刻度尺与蜡烛A的像有一段距离,根据刻度尺的使用规范可知,使用刻度尺时,刻度尺
应紧贴被测物体,故不同意小聪的方法。
(3)平面镜成像是由光的反射形成的,光在玻璃板和平面镜的表面发生反射,反射光线的反向延长线
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会聚成我们人眼看到的蜡烛的虚像。
平面镜只反射光,而玻璃板除反射外还有部分光发生折射,故玻璃板反射的光比平面镜少.,玻璃板中
成的像看起来稍暗些。
9. 在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)实验器材:带底座的玻璃板、白纸、两支外形相同的蜡烛A和B、火柴、笔、光屏,为完成实验还需要
什么器材?_____
(2)选用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是什么?_____
(3)如图所示,在竖直的玻璃板一侧放置点燃的蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板另一侧移动,直到
看上去它与蜡烛A的像完全重合。蜡烛B与A的像完全重合说明了什么?_____
(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上能否呈现蜡烛A的像?_____这个现象说明了
什么?_____
【答案】(1)刻度尺 (2) 便于确定像的位置 (3)像与物的大小相等 (4)不能 平面镜所成的像是虚
像
【解析】(1)本实验中刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离,所以还需要刻度尺。
(2)透明的玻璃板代替平面镜,是因为玻璃板是透明的,在观察蜡烛A的像时,同时也可以观察到玻璃
板另一侧的蜡烛B,从而便于确定像的位置。
(3)蜡烛A和B是完全相同的,所以当蜡烛B与A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(4)平面镜所成的像是虚像,所以不会出现在光屏上。
10.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 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 完全相同的蜡烛 ,目的是 。实验中,蜡烛 在玻璃板后的纸面上无论怎样移动,
都无法让它与蜡烛 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 ,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。
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【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, 蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样 蜡烛与 蜡烛的像就
无法重合了。(3)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。
11.如图甲所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中,选取两支等大的蜡烛A和B。
(1)实验中选择薄玻璃板效果好。此实验不能用平面镜进行,是因为平面镜_____,不能确定像的位置.
(2)选取两支等大蜡烛的目的是_________。
(3)小组一同学在实验过程中始终不能使像与物体重合,其原因是____________。
(4)如图乙是小组调节好平面镜放置后的实验记录,通过分析发现像与物到玻璃板的距离相等,像与
物的连线与玻璃板垂直。该小组实验的不足之处是___________。
【答案】(1) 不透光;(2)为了比较像与物的大小关系;(3)平面镜没有与桌面垂直;(4)一次实验不具备
普遍性。
【解析】(1)用平面镜做实验,由于不透光,能在平面镜里看见虚像,但不能再平面镜后看见放在像点的
蜡烛。
(2)取两支等大蜡烛的目的是为了比较像与物的大小关系.
(3)在实验过程中始终不能使像与物体重合的原因是平面镜没有与桌面垂直或者选择的玻璃板太厚。
(4)做任何实验只做一次得到的结果是没有代表性的,不具有普遍性。
12.(2023四川南充) 小科同学在探究平面镜成像特点时,利用如图甲所示器材进行了以下操作:
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(1)实验中小科同学从点燃的蜡烛一侧透过玻璃板看到像有重影,改善重影问题的方法是________,
实验中选取同样大小的蜡烛A、B是为了_________;
(2)改进器材后多次改变蜡烛A的位置,并移动另一支蜡烛,确定每次像的位置,将玻璃板及每次物和
像的位置记录在玻璃板下面的白纸上,连接物和对应的像点,如图乙所示,由此可得出的结论是:像与
物到平面镜的距离_________;
(3)完成实验后,小科同学又将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图丙
所示,若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像_________(选填“向右移动3cm”、“在原位置”
或“向左移动3cm”)。
【答案】(1)用较薄的玻璃板 探究像与物的大小关系 (2) 相等 (3)在原位置
【解析】(1)实验中有重影,是因为玻璃板较厚,蜡烛通过玻璃板两个面都成像了,可采用较薄的玻璃板,
两个面所成的像几乎在一个位置,避免重影对实验的影响。
用A、B同样大小的蜡烛进行实验,可探究平面镜所成的像与物的大小关系,B与A的像重合时,说明
像与物大小相等。
(2)由图乙知,每次记录的像距与物距的大小相等,所以像与物到平面镜的距离相等。
(3)将玻璃板水平向右移动3cm,硬币的位置不变,则像的位置也不变,在原位置。
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