4.3 科学探究 平面镜成像
知识梳理
1．利用平面镜不但可以改变光的_____________，还可以__________。
2．平面镜所成像的大小与物体的大小__________，像和物体到平面镜的距离__________；像和物体的连线与镜面__________；所成的像是__________像。
3．平面镜成像的原理：__________。
基础知识
1．关于平面镜成像，下列说法正确的是（ ）
A．平面镜所成像的大小与平面镜的大小有关
B．平面镜所成的像是倒立的虚像
C．平面镜所成的像是由光的反射形成的
D．人向平面镜靠近0.2 m。像将远离平面镜0.2 m
2．如图所示是舞蹈演员在平面镜前训练的情境，下列说法正确的是（ ）
A．演员在平面镜中成实像
B．演员向平面镜靠近1 m，像也向平面镜靠近1 m
C．演员远离平面镜时，她在镜中的像变小
D．演员抬起左腿时，镜中的像也抬起左腿
3．小李从平面镜里看到平面镜对面的电子钟的示数如图所示，这时的实际时间是（ ）
A．10：21 B．21：10 C．10：51 D．12：01
4.如图探究平面镜成像规律实验中，观察到蜡烛火焰的像有“重影”，这是因为（ ）
A．玻璃板反射成像与实际的蜡烛不重合
B．玻璃板反射成一次像，折射成一次像
C．玻璃板的两个平面都反射成像
D．玻璃板的两个平面都折射成像
5．如图所示，蜡烛在平面镜 M中所成像的位置应在图中的( )
A．甲处 B．乙处
C．丙处 D．丁处
6．小立身高1.60 m，站在镜前0.50 m处，则他在镜中的像离镜面________ m，像高________ m；当他慢慢远离镜子时，像将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
7.如图所示，桥通过平静的水面成像，半圆形桥孔与其像合在一起构成圆。桥长45 m，则桥的像长________ m。正中大圆直径为10 m，则大圆顶部到水面的距离为________ m。
8．如图所示，阳光下车身看起来很“耀眼”，这是光的的________现象；小轿车的前窗玻璃倾斜安装，可以避免因________成像而对司机的视线造成干扰。
重难点突破
9．关于物体通过平面镜成像，下列说法正确的是( )
A．物体通过平面镜所成的像是实像
B．物体离平面镜越远，所成的像越小
C．物体与它在平面镜中所成的像大小一定相等
D．物体到平面镜的距离大于像到平面镜的距离
10．“北风乱/夜未央/你的影子剪不断/徒留我孤单/在湖面/成双/”是《菊花台》中的一段歌词，以下对“成双”的理解，正确的是( )
A．“我”和“你”成双 B．“我”和“你的影子”成双
C．“我”和湖面反射的“我的影子”成双 D．“我”和地面上的“我的影子”成双
“猴子捞月”的寓言故事说，猴子看到井中有个月亮，以为月亮掉进井水中了，大叫起来：“不得了啦，不得了啦！月亮掉到井里去了！”(如图所示)关于井中月亮，以下说法中正确的是( )
A．井中的月亮比天上的月亮小
B．井中出现月亮属于光的反射现象
C．井中出现月亮属于光的直线传播现象
D．井中的月亮到水面的距离比天上的月亮到水面的距离近
12．一平面镜与水平桌面成45°角固定在水平桌面如图所示，一小球以1 m/s的速度沿桌面向平面镜匀速滚去，则小球在平面镜里的像( )
A．以1 m/s的速度做竖直向上的运动B．以1 m/s的速度做竖直向下的运动
C．以2 m/s的速度做竖直向上的运动 D．以2 m/s的速度做竖直向下的运动
13．视力检测时要求被测的人与视力表的距离为5 m，如图所示，视力表与平面镜的距离是3 m，为满足测量要求，人与平面镜的距离应为( )
A．1 m B．1.5 m
C．2 m D．3 m
14．如图所示，在观察平面镜成像的实验中，下列叙述错误的是( )
A．平面镜成像遵循光的反射规律
B．蜡烛烛焰在平面镜中成的像是虚像
C．把蜡烛面镜时，它的像会远离平面镜
D．烛焰与像的连线与镜面垂直
15.如图所示，O′是O在平面镜中成的像．在图中画出平面镜的位置，并画出线段AB在该平面镜中成的像。
16.某同学利用两支同样的蜡烛等实验器材探究平面镜成像的特点。
(1)实验时，在桌面上铺一张大白纸，纸上竖立一块________，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置，把一支点燃的蜡烛放在镜前，可以看到它在镜后的像，再拿一支________的蜡烛，竖立着在镜后移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像________。
(2)他在白纸上记下了两支蜡烛的位置，如图所示，A、B分别表示两支蜡烛，请画出该同学在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图(保留作图痕迹)。
能力提升
17．在探究平面镜成像特点的过程中，小明把四个模型分别面对玻璃直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系，其中能够达到实验目的的是( )
18．如图所示，是从平面镜内看到的机械手表指针的位置。此时实际时刻是( )
A．1时20分 B．4时35分
C．7时50分 D．10时05分
19．如图所示为同学们在科技制作中所做潜望镜的结构示意图，通过这样的潜望镜看到物体AB的像是( )
A．倒立等大的虚像 B．正立等大的虚像
C．倒立放大的实像 D．正立缩小的实像
20．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，在平薄玻璃板前放一支点燃的蜡烛，拿另一支没有点燃的与点燃的蜡烛完全相同的蜡烛放在玻璃板后移动，直到看上去跟像完全重合。
(1)这样做的主要目的是( )
A．验证像与物体到镜面的距离相等
B．验证像与物体的大小相等
C．验证平面镜所成的像是虚像
D．验证平面镜成像满足光的反射定律
(2)如图所示，烛焰在平面镜中所成的像是________像(填“实”或“虚”)，放在镜子后面“烛焰”上的手指________被烧痛(填“会”或“不会”)。
(3)做完实验后用刻度尺测量出蜡烛和蜡烛的像到镜面的距离关系是如何的？________。
(4)操作中某同学在桌面上无论怎样调整后方的蜡烛，都不能与像重合，其原因可能是______________________________________________________________________________________________________________________________________。
参考答案及解析
知识梳理
1．路径；成像
2．相等；相等；垂直；虚。
3．光的反射。
基础知识
1．C【解析】A.根据平面镜成像特点可知物体和像大小相同，与平面镜的大小无关，故A错误；
B.根据平面镜成像特点可知平面镜所成的像是虚像，故B错误；
C.平面镜所成的像是由光的反射形成的，故C正确；
D.根据平面镜成像特点可知，物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离相等，则人向平面镜靠近0.2 m，像也面镜0.2 m，故D错误。
故选：C。
2．B【解析】A.演员在平面镜中成虚像，故A错误；
B.物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等，则演员面镜1 m时，像也面镜1 m，故B正确；
C.因平面镜成正立、等大的虚像，故演员远离平面镜时，在平面镜中所成的像的大小不变，故C错误；
D.平面镜所成的像与物体关于平面镜对称，演员抬起左腿时，镜中的像也抬起右腿，故D错误。
故选：B。
3．C【解析】根据平面镜中像和物关于镜面对称规律，可以通过对称性由像做出物的图象，如下图所示：
因此实际时间为：10.51，故C正确。也可以利用对称性规律，从像的背面去直接读取。
故选：C。
4.C【解析】玻璃板的两个表面对光进行反射而形成两个虚像，且由于玻璃板太厚则两个虚像就明显的不会在同一位置，所以会发现蜡烛A的像有重影（重影是指有两个像），故C正确。故选：C。
5．B【解析】 平面镜成的是等大的虚像，物和像关于平面镜对称，所以像应在乙处，故本题选B.
6．0.50(或0.5) 1.60(或1.6) 不变
7．45 5
【解析】平面镜成等大的像；像、物连线垂直于平面镜；像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，此桥长45 m，则桥的像长45 m，大圆直径为10 m，半径为5 m，则大圆顶部到水面的距离为5 m.易错分析：大圆直径为10 m，就写出大圆顶部到水面的距离为10 m，忽视顶部到水面的距离是半径。
8．镜面反射 平面镜
重难点突破
9．C 【解析】根据平面镜的成像特点：物体经平面镜所成的像是虚像，其大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，可见C正确。
10．C 【解析】湖面相当于平面镜，题中的“成双”应该是指人与水中的“倒影”，故本题选C。
11．B【解析】井中的月亮是天上的月亮在水中所成的像，原理是光的反射，井中月亮到水面的距离和天上的月亮到水面的距离相等。
12．B【解析】根据平面镜成像特点可知像和物移动速度相同，且像和物到镜面距离相等，所以选B。
13．C【解析】视力表和平面镜距离为3 m，则像到镜面距离也为3 m，要求人到视力表 5 m，所以5 m－3 m＝2 m。
14．C 【解析】平面镜成像是由光的反射形成的，因此平面镜成像遵循光的反射规律，A选项正确；平面镜成的像是和物体大小相等的虚像，B选项正确；由于平面镜成的像与物体到平面镜的距离相等，把蜡烛面镜时，它的像也会面镜，C选项错误；平面镜成的像与物体对应点的连线始终与镜面垂直，D选项正确。
15．如图所示
【解析】平面镜成的像是和物体大小相等的虚像，像和物体到镜面的距离相等，它们对应点的连线与镜面垂直，像与物体相对于镜面是对称的，O′是O在平面镜中成的像，因此平面镜在OO′的连线的垂直平分线上，注意平面镜的反射面对应着O点，画线段AB在平面镜中的像时，可先作出A点的像A′，具体做法是：过A作镜面的垂线并延长到A′，使A与A′到镜面的距离相等，同理作出B点的像B′，连结A′B′，则A′B′就是AB的像，注意连线用虚线，因为平面镜成的像为光的反射形成的虚像。
16．(1)玻璃板 没有点燃 完全重合 (2)如图所示
【解析】(1)在探究平面镜成像特点的实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是利用玻璃板能透光的特点，找到像的位置；当蜡烛通过玻璃板成像时，用另一支没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动直至与蜡烛的像完全重合，从而确定像的大小与位置。(2)由于A、B分别表示两支蜡烛，根据平面镜成像特点可知，作出A、B连线的垂直平分线即为平面镜的位置，连接S、B，与镜面的交点即为入射点，连接A点与入射点即可得到入射光线，如图所示。
能力提升
17．A【解析】根据平面镜成像特点，像与物相对于平面镜对称，像与物左右相反，由于图B、C、D中的三个模型本身就是左右对称的，左右相反后仍是原来图形，形状不变，所以无法研究像与物的左右位置关系，只有图A中像的左右与物的左右相反才能体现出来，故A选项正确。
18．B【解析】正确解答此类题目的关键是掌握平面镜成像的特点，判断规律是像与物对称，即左右互换，最简单的方法是直接从纸的背面读取。
19．B【解析】潜望镜实际上是用两个平面镜改变了光的传播路径，也可以说，物AB两次成像。第一次AB成一个正立等大的虚像，第一次的像又作为物在第二个平面镜里又成一个正立、等大的虚像，所以虽然两次成像，但像的大小没有变，倒正也没有变，并且每一次成的都是虚像。
20．(1)B (2)虚 不会 (3)相等 (4)玻璃板没有与桌面垂直
【解析】“拿另一支没有点燃的与点燃的蜡烛完全相同的蜡烛放在玻璃后移动，直到看上去跟像完全重合”主要是探究“像”和“物”的大小关系，另外还可以探究出像的具体位置，由像的位置我们可以继续探究物、像到镜面的距离关系。蜡烛在平面镜中所成的像是虚像，无法用光屏承接，平面镜后看到的“烛焰”仅仅是蜡烛发出的光经平面镜反射后形成的虚像，平面镜后什么东西都没有，所以不会烧痛手指。
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