1、实验02探究平面镜成像特点考点聚焦探究课题：平面镜成像的特点实验装置探究方法等效替代法，归纳法探究过程1. 验证玻璃杯是否代替平面镜成像：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是否有蜡烛的像。2.验证像的虚实：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。3.验证像与蜡烛的大小关系：将完全相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与物体是否完全重回。4.验证像与蜡烛到玻璃板距离关系：量出蜡烛和像到玻璃板的距离。实验结论1.平面镜所成的像是虚像；2.像与物体的大小相同；3.像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等；4.像与物体相对平面镜是对称的。满分
2、归纳考点方向器材作用1. 刻度尺的作用：比较物体与像到玻璃板距离的关系；2. 白纸或坐标纸作用：标注平面镜、物、像的位置；3. 为何选两支完全相同的蜡烛：比较物体与像大小的关系；4. 选用玻璃板而不选用平面镜的原因：玻璃板透光，便于确定像的位置；5. 为何选择茶色玻璃板：茶色玻璃板反光效果好，使像更清晰；6. 为何选择较薄的玻璃板：玻璃板的两个表面同时发生反射，两个反射面各成一个像，可以避免重影对实验的影响；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.如果玻璃板没有垂直放置在桌面上，出现什么现象：实验中无论怎样移动蜡烛都无法使像与物完全重合；3.记录物体与像的方法：在白纸
3、上分别标出物体和像，每次成像的位置，并标出不同序号（A、A1,B、B1），方便识别；4.多次改变蜡烛位置并进行多次实验的目：使实验结论具有普遍性;5.物体与像的对应关系：物体与像是对称的，左右对称；6.字母“F”相对平面镜所成的像是：；经典例题（2019滨州）在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图1所示：（1）用玻璃板作为平面镜是为了。（2）为了得到像和物体到平面镜的距离关系，需要将镜前蜡烛放在位置进行多次实验（选填“同一”或“不同”）。（3）将蜡烛远离平面镜移动一段距离，蜡烛的像的大小将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。将一光屏放在镜后，无论如何移动，在光屏上都不能得到蜡烛的像，说明平面
4、镜所成的像是像。（4）在“探究光反射时的规律”实验中，把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF地立在平面镜上，如图2甲所示，这是为了在纸板ENF上同时呈现入射光线和反射光线。把纸板NOF向前折或向后折，如图2乙所示。在纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。【答案】（1）便于确定像的位置；（2）不同；（3）不变；虚；（4）竖直；不能。【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像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于确定像的位置。（2）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶
5、然性，才能保证结论的正确，所以应将物体放在不同位置进行实验。（3）由平面镜成像特点之一：物像等大可知，将蜡烛远离玻璃板移动一段距离，蜡烛的像的大小将不变。因为平面镜成虚像，光屏不能承接虚像，所以用白纸在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像，说明平面镜所成的像是虚像。（4）法线在纸板上，当把纸板ENF竖直地立在平面镜上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，把半面纸板NOF向前折或向后折，两块纸板不在同一平面上，所
6、以在纸板NOF上就无法呈现出反射光线了，因此这个现象说明了：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。故答案为：【分析】（1）玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛；（2）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确。（3）平面镜成像特点之一：物像等大。实像能承接在光屏上，虚像不能承接到光屏上。平面镜成像的特点，所成的像是虚像；（4）探究光反射时的规律实验过程中法线要与平面镜垂直；光的反射规律：入射光线、反射光线、法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能根据实验现象
7、得出正确结论，动手操作实验时，能根据实验现象得出正确的结论，提高实验能力。突破练习1.（2019朝阳）如图所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。（1）为了使观察到的实验现象更好一些，该实验最好选择在（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。（2）实验中选择薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定。（3）实验中将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，然后将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面并移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此实验现象说明像与物。（4）将蜡烛B拿走，然后在蜡烛B的位置上放一张白纸，在白纸上（填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。说明平面镜所成的像是（“实”或“虚”）像。【答案】（1）较暗；（2）像的位置；
8、（3）大小相等；（4）不能；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，所以应在比较暗的环境中进行实验。（2）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置，也便于比较物像的大小关系。（3）实验时，她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，在玻璃板的A侧现察；当B和A的像完全重合时说明像和物的大小相等；（4）移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合，移开蜡烛B，用白纸做屏
9、幕放在该位置，直接观察白纸，在白纸上不能看到蜡烛的像，可知平面镜所成的像是虚像。2（2019鞍山）如图甲所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A、B是两段外形相同的蜡烛。（1）选用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于。（2）小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，直到B与A的像完全重合，这说明。（3）为探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移去，在相同位置上放上光屏，光屏上（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是（填“实”或“虚”）像。（4）小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，会发现蜡
10、烛A的像的大小（填“变大”、“变小”或“不变”）。（5）实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分，如图乙所示，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况：。A都成完整的像，且两个像在同一位置B各成半个像，合起来成一个完整的像【答案】（1）确定像的位置；（2）像与物的大小相等；（3）不能；虚；（4）不变；（5）A【解析】（1）因为玻璃板是透明的，能在观察到A棋子像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B棋子，便于确定像的位置；（2）B能和A的像完全重合说明像和物的大小相等；（3）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，而平面镜成虚像，因此如果在像B的位置放一个光屏，在光
11、屏上不能承接到像，所以平面镜成的像是虚像。（4）如果使蜡烛A离玻璃板靠近一些，物体不变，物体的像和物体大小相等，所以像的大小不变。（5）平面镜所成的像关于镜面对称，像点与物点的连线与镜面垂直，所以，只有一个像的位置。每个平面镜都成一个完整的像，但这两个像在同一位置。故应选A。3（2019常州）同学们探究“平面镜成像特点”。（1）小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的像，如图甲所示，用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察（选填“仍然”或“不能”）看到蜡烛的像。这说明像是由于光的（选填“缩小”“反射”或“折射”）形成的。（2）撤去不透明纸，小华又拿另一支大
12、小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置，发现它跟像完全重合，由此可知平面镜成（选填“等大”或“放大”）的像。记录物像的位置A、A。（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知。（4）小明自备器材做该实验，在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛，看到玻璃板后出现蜡烛的两个像，这是因为。【答案】（1）仍然；反射；（2）等大；（3）像和物体到平面镜的距离相等；（4）玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射，两个表面都成虚像【解析】（1）平面镜成的像是虚像，是由光的反射形成的，故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间，她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。（2）另外一支相同的蜡烛B与前面的蜡烛A的像完全重
13、合，则说明平面镜所成的像与物体是等大的；（3）根据图乙可知，A和A、B和B、C和C都是关于玻璃板所在位置对称的，则可得到：像和物体到平面镜的距离相等；（4）太厚的玻璃板有两个反射面，两个反射面都成虚像，前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。4（2019绥化）某兴趣小组用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。实验中蜡烛放在水平面上，玻璃板竖直放置。请回答下列问题。（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是。应选择（选填“薄”或“厚”）玻璃板进行实验。（2）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处，小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板，2s后放稳。则未点燃的蜡烛B与A相距cm才
14、能与A的像完全重合。（3）将光屏放到像的位置，光屏上（选填“能”或“不能”）承接到像。（4）若玻璃板上端向左倾斜（如图），蜡烛A在玻璃板中成像的位置会（选填“偏高”或“偏低”）。【答案】（1）便于确定像的位置；薄；（2）30；（3）不能；（4）偏高【解析】（1）玻璃板透明，用其来代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，巧妙地解决了像的位置不易确定的问题。这种方法是等效替代法；为了减小误差，实验中应选用薄玻璃板进行实验；（2）小丽沿垂直板面方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板，像的大小不变，由v，可得A蜡烛移动的距离svt5cm/s2s10cm，此时A
15、蜡烛距平面镜的距离s5cm+10cm15cm，根据像与物体到平面镜的距离相等可得：B蜡烛应与A相距15cm+15cm30cm，这样才能与A的像完全重合。（3）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，光屏不能接收到的烛焰的像，从而说明平面镜成的像是虚像；由平面镜的成像特点，像物关于镜面对称可知：玻璃板如果不竖直，蜡烛A的像偏高。5（2019宜昌）小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。（1）平面M所选的器材是（选填：平面镜、玻璃板）。小明把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在
16、M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是：。小明测量两侧蜡烛到平面M的距离；再让蜡烛A远离M，则后面的蜡烛要（选填：远离、靠近）M才能再次看上去像被点燃了一样。（2）多次观察及测量距离之后，小明同学得到初步结论是：平面镜所成的像与物关于平面镜。（3）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，硬币的成像情况是（选填字母代号）。A硬币成像在a处B硬币成像在b处C硬币成像在c处D硬币无法通过平面镜成像【答案】（1）玻璃板；大小相等，外形相同；远离；（2）对称；（3）A【解析】（
17、1）平面M应选用玻璃板，是因为玻璃板是透明的即可以反射成像，又能透过光线，便于准确确定像的位置；根据实验要求，蜡烛A和蜡烛A的像完全重合时，可以确定蜡烛A像的位置就是蜡烛A的位置，由此可以比较物像大小关系，同时也证明了像与物体的大小相等；物像到平面镜的距离相等，蜡烛A远离M，A的像也远离平面镜，故后面的蜡烛要远离平面镜才能与像完全重合；（2）物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等，即：平面镜所成的像与物关于平面镜对称；（3）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故选A。6（2019
18、呼和浩特）小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。（1）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未点燃的蜡烛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，重复多次实验。分别测出A和B到玻璃板的距离，并将现象，数据记录在下表中。实验次数1234A到玻璃板的距离/cm3.505.008.0010.00B到玻璃板的距离/cm3.525.008.1010.00像与物的大小关系相等相等相等相等进一步实验与分析，可以得到结论：平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线
19、与镜面垂直，平面镜所成的像与物体关于镜面；（2）小明照镜子时，他从与镜相距1m处移动至3m处时，他和像之间的距离改变了m，当他远离镜子移动时，他的像的大小（选填“变大”或“变小”或“不变”）。【答案】（1）对称；（2）4；不变【解析】（1）平面镜所成像的大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直，平面镜所成的像与物体关于镜面，说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称；（2）小明从与镜相距1m处移动至3m处时，他与平面镜距离改变了2m，像与平面镜距离也改变2m，他和像之间的距离改变了4m；平面镜成像大小只与成像物体大小有关，小明远离镜子移动时，小明的大小不变，则他的像
20、的大小不变。7（2019枣庄）如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。（1）实验时，不采用平面镜面采用透明薄玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于。（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时，蜡烛B替代的是（选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”），从玻璃板上看到蜡烛是由光的（填“反射”或“折射”）形成的。（3）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上（选填“能”或“不能）呈现蜡烛A的像。（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示倾斜，蜡烛A的像应是
21、图中的（选填“A1”、“A2”或“A3”）。【答案】（1）确定像的位置；（2）蜡烛A；反射；（3）不能；（4）A2【解析】（1）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B，当蜡烛B和蜡烛A的像重合时，蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至它与蜡烛A的像完全重合；在比较物与像的大小关系时，蜡烛B替代的是蜡烛A；看到蜡烛是由光的反射形成的；（3）移去后面的蜡烛，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。所以平面镜所成的像是虚像；（
22、4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图所示倾斜，物与像关于镜面对称，蜡烛A的像应是图中的A2；8（2019元宝区校级二模）在探究“平面镜成像特点”的实验中，选取完全相同的蜡烛A和B如图所示，在竖直的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A，烛焰高2cm。（1）在寻找蜡烛像的位置时，应该在蜡烛这一侧观察（填“A”或“B”）。（2）小明用跳棋子代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋子的像。请你想个办法能看清跳棋子的像，应该采取的做法是。（3）根据平面镜成像的特点可判断，身高1.7m的人，站在镜前5m处，像到人的距离是m，当他远离平镜时，像的大小。（选填“变大”、“变小”或“不变”）（4）实验
23、过程中不小心将玻璃板虚线的右侧部分打碎了，左侧玻璃板的位置没有变化，则蜡烛A（填“能”或“不能”）通过左侧玻璃板成完整的像。（5）若平面镜MN竖直放置，镜前有一个发光物体S，现将平面镜绕M点从MN转到MN位置，如图乙所示，物体S在平面镜中的像S的轨迹为（填“直线”或“曲线”），S离M点的距离。（填“越来越近”“越来越远”“保持不变”）【答案】（1）A；（2）用手电筒照亮跳棋子；（3）10；不变；（4）能；（5）曲线；保持不变【解析】（1）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；（2）平面镜成像时，成像物体越亮，环境越暗，物体
24、成像越清晰。所以用手电筒照亮跳棋子，棋子反射出的光线增多，棋子成像更清晰。（3）由平面镜成的像特点可知，平面镜成的像是正立等大的虚像，因为平面镜成的像到镜的距离与物到镜的距离相等，所以人离镜5m，像离镜也应是5m；又因为不论物离镜远还是近，像与物大小都相同，当人远离镜子时，像的大小是不变的；（4）实验过程中不小心将玻璃板虚线的右侧部分打碎了，左侧玻璃板的位置没有变化，则蜡烛A能通过左侧玻璃板成完整的像。（5）根据平面镜成像特点，分别作出平面镜在3个位置时的像，然后进行分析；由图可知，像点S绕M以SM的长度为半径转动，所以它的像的轨迹应该是圆弧，即为曲线，由图可知，S离轴M的距离始终不变。9（2
25、019湖北模拟）宁宁对有关光学实验进行了回顾和思考：A如图甲所示把一个小平面镜竖直立在白纸上，在白纸上画出一条垂直于镜面的法线ON，用激光笔沿着白纸表面让光斜射到平面镜上，观察反射光。让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是。让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明。B如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置，请你完成下列问题：（1）在实验中，用薄玻璃板代替平面镜进行实验，这样做的目的是；（2）在实验中，使用与蜡烛A的蜡烛B是为了探究平面镜所成的像与物的关系；（3）为了确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合，人眼的观察位置应该是（选填序号）。直接观
26、察玻璃板后蜡烛B 在玻璃板前蜡烛A这一侧观察直接观察光【答案】（1）显示光路；反射光线、入射光线、法线在同一平面内；B：（1）便于找到像的位置；（2）相同；大小；（3）【解析】（1）A、让光沿着白纸的表面照射，白纸能反射光，形成光路，这样实验效果更明显。以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，这时不能看到反射光线OB，因为纸板没有和反射光线、法线在同一平面上，所以不能看的反射光线OB因此这样做的目的是为了探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内。B、（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像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于观察到所成的像的位置与物
27、体的位置有何关系和比较像与物的大小关系；（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较物与像的大小的关系。（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；10（2019广东模拟）如题图甲是探究“平面镜成像特点”的实验。（1）下面步骤b中横线处的内容是，实验步骤a、b、c、d的合理顺序是（填写步骤前字母）。a在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，沿玻璃板位置划线记录玻璃板的位置；b放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置A；c改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在
28、纸上记录物与像的位置A2、A2；A3、A（如题图乙所示）；d点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置A1。（2）在实验过程中，小李让玻璃板沿垂直于CD轴方向靠近蜡烛A，为了完成实验探究，小李应将蜡烛A（填“远离”或“靠近”）蜡烛A，同时观察到蜡烛的像将（填“变大”、“不变”或“变小”）；他若将玻璃板沿CD轴方向水平向右移动，则他将观察到镜中A的像（填“向右”、“向左”或“不”）移动；（3）小怡同学将蜡烛A取走，在A位置放一张白纸，结果在白纸上（填“有”或“没有”）像；将A取走，正立放置一电子手表在该位置，从平面镜中看到的时间如题图丙所示，则实际的时间是。【答案】（1）
29、拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛；adbc；（2）远离；不变；不；（3）没有；15：01【解析】（1）该实验的探究过程是这样的：a在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，用铅笔在纸上沿玻璃板放的位置画一条直线；d点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置A1b拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置A1c改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置A2、A2；A3、A3（如图乙所示）。故正确的顺序是adbc；（2）在实验过程中，小李让玻璃板沿垂直于OO轴方向靠近蜡烛A，根据平面镜成像特点中的像距等于物距可知，为了完成实验探究，小李应将蜡烛A远离蜡烛A根据平面镜成像像与物等大可知，蜡烛的像大小不变；小李在实验过程中，让玻璃板沿00轴方向水平向右移动，A和平面镜之间的距离不变，根据物像到平面镜的距离相等，A的像和平面镜之间的距离也不变，所以他发现镜中的像相对于A不移动。（5）因平面镜成虚像，虚像不是实际光线的会聚点，不能在光屏上承接，所以小怡同学将蜡烛A取走，在A位置放一张白纸，结果在白纸上没有像。由镜面对称性可知，10：21在真实时间表示应该是15：01。
