【备考方略】

1.实验内容

【实验目的】探究平面镜成像规律。即等大(像与物大小相等)、等距(像与物到平面镜的距离相等)、对称(像与物相对于平面镜对称)、反向(像与物左右位置相反)、虚像(像是虚像)。

【实验器材】玻璃板一块、相同的蜡烛两支、光 屏 一块、火柴一盒、刻度尺和支架等。

【实验步骤】一、按图组装器材。在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛,观察另一侧蜡烛的像。

二、将光屏置于像的位置,不透过光屏观察光屏上有无蜡烛的像。

三、将另一支未点燃的蜡烛置于像的位置,比较两只蜡烛的大小关系。

四、移动蜡烛的位置,观察 像 的大小有无变化。

五、用刻度尺量出两支蜡烛到平面镜的距离。

六、通过平面镜观察像与物的左右位置关系。

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七、重复上述步骤并记录实验数据与表格。

八、整理器材。

【实验结论】等大、等距、对称、反向、虚像。

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2.考察内容

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【经典例题】

(2021·云南中考真题)如图所示,用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。

(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的__________。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的__________射。改善“重影”问题的办法是__________。

解决问题后,移动点燃的蜡烛,多次测量并分析得出结论。

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(2)小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离,且未用大小不同的物体进行多次实验,就得出了像与物大小的关系,于是他换用一些完全相同的木块进行实验。①如图甲所示,将一组木块置于玻璃板前,改变该组木块的位置,进行三次实验,用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图乙所示。根据 对 应的顶 点 就能准确测出相应的距离。再将白纸沿__________(选填“EF”或“GH”)对折,若像和物的对应顶点都__________,则证明平面镜所成的像和 物 具有对称性。

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②如图所示,用叠加的方法改变物的大小进行实验,记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小__________。

(3)某小组在较暗的环境中实验时,发现木块的像较暗、不易辨识,联系日常照镜子的经验,解决方法是__________(选填“照亮木块的像”或“照亮木块”)。

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【解析】(1)[1]为了确定像的位置,让蜡烛的像和另一蜡烛重合,实验中要使用透明的玻璃板。

[2][3]从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”,因为玻璃板有两个面,两个面都发生了反射,形成了两个像,要改善可以使用较薄的玻璃板,让玻璃板两个面间距离足够小。

(2)[4][5]因为木块放在平面镜两侧,所以GH相当于平面镜,将白纸沿GH对折,如果平面镜所成的像和物具有对称性,则对应点在对折后会重合。

[6]由表格可知,物有几个木块,像也需要几个,所以物像等大。

(3)[7]物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的 像 越 亮,所以需要照亮木块。

【举一反三】

1.(2021·浙江嘉兴市中考真题)某科学兴趣小组用如图所示装置研究平面镜成像特点。探究像 距与物距关系时的实验步骤如下:

①在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板竖立在白纸中间位置,记下玻璃板的位置;

②将点燃的蜡烛放在玻璃板前面,再拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟玻璃板前面那支蜡烛的像完全重合,用笔记下两支蜡烛的位置;

③移动点燃的蜡烛到另一个位置,重复上述实验;

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④用直线连接每次实验中的蜡烛和它的像的位置,用刻度尺测量出每次的物距和像距,记录数据如表。

(1)等效替代法是指在研究中,因实验本身的限制,要用与实验对象具有相似或共同特征的对象来替代的方法。本实验中用到的等效替代法具体体现在________。

(2)分析表格中的数据,可得出的结论是________。

(3)实验中,有同学用一张白纸挡在玻璃板和 像 之间,你认为该同学还能观察到蜡烛的像吗?并说出你的理由。_________。

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【解析】(1)[1]实验中用未点燃的蜡烛替代点燃蜡烛的像,使用了等效替代法。

(2)[2]由表中数据可知,物距始终等于 像 距。

(3)[3]能看到,因为平面镜成像的原理是光的反射所成的虚像,虚像不能成在光屏上。

2.(2021·安徽中考真题)如图所示,某小机用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。

(1)为了比较像与物到平面镜的距离,需要的测量工具是______;

(2)将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再拿一支外形相同______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,竖直着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是蜡烛A的像的位置。

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【解析】(1)[1]为了比较像与物到平面镜的距离,需要的测量工具是刻度尺,刻度尺测量距离。

(2)[2]未点燃的蜡烛替代像,当像与蜡烛B重合时,感觉就像是蜡烛B在燃烧,说明平面镜成 的 像是等大 的 像。

【答案】刻度尺;未点燃。

3.(2021·湖南衡阳市中考真题)如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:

(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光来的入射角度,多做几次,取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,得到的结论是反射角______入射角(选填“大于”“等于”或“小于”);

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(2)如图乙,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线______同一平面内(选填‘在’或‘不在’);

(3)使入射光线逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线______(选填‘靠近’或‘远离’)法线;

(4)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着0E方向射出,这表明:在光的反射现象中,______;

(5)陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射,照图丙那样,把几根细针垂直入一张硬纸板中,表示法线,当入射光线平行射到各入射点时,反射光线将平行射出随后将纸板随意弯折,如图丁所示,这时会看到“法线”不再平行,当入射光线平行射到各入射点上时,反射光线______(选填‘平行’或‘不平行’),根据你所学的知识判断,漫反射______(选填‘遵循’‘不遵循’)光的反射定律。

【解析】(1)[1]通过实验测量 知 ,∠i=∠r,即反射角等于入射角。

(2)[2]将纸板NOF向前或向后折,在此纸板上看不到反射光线,因为此时承接入射光线的纸板ENF与NOF不在同一平面内,这说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。

(3)[3]入射光线靠近法线时入射角变小,那么反射角也变小,则反射光线也靠近法线。

(4)[4]让光线逆着OF的方向即原反射光线位置射入,其反射光线会沿OE方向射出,即从原入射光线的位置射出,这说明在光的反射现象中,光路是可逆的。

(5)[5]入射光线平行射入,但法线不再平行,则反射光线也不平行射出了。

[6]入射光线平行射入,发生漫反射时的反射光线不平行射出,但反射角仍然会等于入射角,所以漫反射也遵循光的反射定律。

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