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12. 提升题 小欣为了探究平面镜成像的特点，准备了如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、刻度尺一把、白纸一张。她利用图9甲所示的装置进行实验。
(1)小欣选择玻璃板M代替平面镜来完成实验，目的是
(2)小欣把蜡烛A点燃后放在玻璃板M的前面，再把其他长度不同的蜡烛依次放在玻璃板M的后面适当位置，发现只有放一支与蜡烛A完全相同的蜡烛B时，蜡烛B才能与蜡烛A的像完全重合，说明像与物
(3)小欣用笔将蜡烛A和B的位置记录在白纸上；接着她改变蜡烛A的位置，又进行了两次实验并在白纸上做好记录。她用刻度尺测出三次物、像的位置到镜面的距离，如图9乙所示。分析数据可知：平面镜所成的像与物到平面镜的距离
(4)小欣思考后发现，不用刻度尺，只要将白纸
(5)周末，小欣和同学一起参观字画展览，她透过一个玻璃展柜观看到展品，同时也看到了自己的像，她立刻联想到了平面镜成像的特点。她想知道这个封闭展柜里的展品到顶部玻璃板的距离是多少，于是，她根据上面的探究结论，利用一把刻度尺就完成了测量，如图9丙所示。
①将刻度尺垂直于玻璃板放置，并且使刻度尺的零刻度线对齐玻璃板边缘。
②拿一个纸板紧贴刻度尺的刻度线，并使纸板与刻度尺垂直，上下移动纸板，直到向展柜内部看去，纸板的像与展品在同一位置。此时图丙中纸板到玻璃板的距离为
13. 图10甲所示的是斌斌用一台可变焦距的照相机帮妈妈在同一位置拍下的两张照片，他想：可变焦照相机成像的大小可能与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，他用自制的可变焦“水透镜”、蜡烛、光屏、光具座等器材，按如下步骤进行了实验。
(1)将“水透镜”安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图10乙所示，则此时“水透镜”的焦距为
(2)保持“水透镜”的厚薄和位置不变，当蜡烛距“水透镜”12 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、
(3)接着将点燃的蜡烛移到20.0 cm刻度线处，如图10丙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像，斌斌发现像变
(4)保持蜡烛、“水透镜”的位置不变，推动注射器让“水透镜”变厚，如图10丁所示，光屏上的像变得模糊了，斌斌将光屏向
(5)由上述实验可知，可变焦照相机成像的大小与
(6)在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然有一只飞虫落到了“水透镜”表面上，则光屏上将出现
(1)小欣选择玻璃板M代替平面镜来完成实验，目的是
便于确定像的位置
。(2)小欣把蜡烛A点燃后放在玻璃板M的前面，再把其他长度不同的蜡烛依次放在玻璃板M的后面适当位置，发现只有放一支与蜡烛A完全相同的蜡烛B时，蜡烛B才能与蜡烛A的像完全重合，说明像与物
大小相等
。(3)小欣用笔将蜡烛A和B的位置记录在白纸上；接着她改变蜡烛A的位置，又进行了两次实验并在白纸上做好记录。她用刻度尺测出三次物、像的位置到镜面的距离，如图9乙所示。分析数据可知：平面镜所成的像与物到平面镜的距离
相等
。(4)小欣思考后发现，不用刻度尺，只要将白纸
沿玻璃板的位置对折
，也能得出以上结论，而且还能更直观地看出：平面镜所成的像与物关于平面镜对称
。(5)周末，小欣和同学一起参观字画展览，她透过一个玻璃展柜观看到展品，同时也看到了自己的像，她立刻联想到了平面镜成像的特点。她想知道这个封闭展柜里的展品到顶部玻璃板的距离是多少，于是，她根据上面的探究结论，利用一把刻度尺就完成了测量，如图9丙所示。
①将刻度尺垂直于玻璃板放置，并且使刻度尺的零刻度线对齐玻璃板边缘。
②拿一个纸板紧贴刻度尺的刻度线，并使纸板与刻度尺垂直，上下移动纸板，直到向展柜内部看去，纸板的像与展品在同一位置。此时图丙中纸板到玻璃板的距离为
2.0
cm，也就是展品到顶部玻璃板的距离。13. 图10甲所示的是斌斌用一台可变焦距的照相机帮妈妈在同一位置拍下的两张照片，他想：可变焦照相机成像的大小可能与哪些因素有关呢？为了探究这个问题，他用自制的可变焦“水透镜”、蜡烛、光屏、光具座等器材，按如下步骤进行了实验。
(1)将“水透镜”安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小、最亮的光斑，如图10乙所示，则此时“水透镜”的焦距为
8.0
cm。在组装器材时，斌斌将蜡烛、“水透镜”和光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调节烛焰、“水透镜”、光屏的中心在同一高度。(2)保持“水透镜”的厚薄和位置不变，当蜡烛距“水透镜”12 cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、
放大
（选填“缩小”“等大”或“放大”）的实像。生活中的投影仪
（选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）就是利用这一成像原理来工作的。(3)接着将点燃的蜡烛移到20.0 cm刻度线处，如图10丙所示，移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像，斌斌发现像变
小
了。(4)保持蜡烛、“水透镜”的位置不变，推动注射器让“水透镜”变厚，如图10丁所示，光屏上的像变得模糊了，斌斌将光屏向
左
（选填“左”或“右”）移动直至光屏上得到一个清晰的像，他观察发现像变小了。(5)由上述实验可知，可变焦照相机成像的大小与
物距
和凸透镜的厚度有关。(6)在实验过程中，光屏上得到清晰的像，突然有一只飞虫落到了“水透镜”表面上，则光屏上将出现
烛焰完整但变暗的像
（选填“烛焰不完整的像”“飞虫的影子”或“烛焰完整但变暗的像”）。答案
12. (1) 便于确定像的位置
(2) 大小相等
(3) 相等
(4) 沿玻璃板的位置对折；对称
(5) ② 2.0
13. (1) 8.0
(2) 放大；投影仪
(3) 小
(4) 左
(5) 物距
(6) 烛焰完整但变暗的像
(2) 大小相等
(3) 相等
(4) 沿玻璃板的位置对折；对称
(5) ② 2.0
13. (1) 8.0
(2) 放大；投影仪
(3) 小
(4) 左
(5) 物距
(6) 烛焰完整但变暗的像
解析
【分析】
本题包含平面镜成像特点探究和凸透镜成像规律探究两部分实验题。对于平面镜成像实验，需明确玻璃板替代平面镜的作用、像与物的大小关系、距离关系，以及利用白纸对折判断物像对称的方法，最后应用成像特点测量距离；对于凸透镜成像实验，需掌握焦距测量、成像规律应用、透镜厚度对成像的影响，以及透镜被遮挡时的成像特点。解题时结合实验原理和操作步骤，逐一分析每个问题即可。
【解析】
12题：
(1) 玻璃板透明，既能反射成像，又能透过玻璃板观察后方蜡烛，因此选择玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2) 完全相同的蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。
(3) 测量三次物、像到镜面的距离，数据显示距离相等，故得出平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。
(4) 不用刻度尺时，将白纸沿玻璃板的位置对折，可直观看到物和像到镜面的距离相等，且物与像关于平面镜对称。
(5) 由图丙可知，刻度尺分度值为1cm，纸板到玻璃板的距离为2.0cm，根据平面镜成像“像距等于物距”的特点，展品到顶部玻璃板的距离为2.0cm。
13题：
(1) 平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，该光斑到透镜的距离为焦距，由图乙可知焦距为8.0cm。
(2) 蜡烛距水透镜12cm，焦距f=8cm，此时f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像，投影仪利用这一原理工作。
(3) 将蜡烛移到20.0cm刻度线处，物距变大，根据“物远像近像变小”的规律，像变小。
(4) 水透镜变厚，焦距变小，会聚能力增强，像距变小，因此光屏应向左移动才能得到清晰的像。
(5) 实验中，同一位置拍摄（物距不变），可变焦时像大小变化，结合透镜厚度变化，可知成像大小与物距和凸透镜厚度有关。
(6) 飞虫落到水透镜表面，仅挡住部分光线，烛焰发出的光线仍有部分通过透镜其他部分会聚成像，因此光屏上出现烛焰完整但变暗的像。
【答案】
12. (1) 便于确定像的位置；(2) 大小相等；(3) 相等；(4) 沿玻璃板的位置对折；对称；(5) 2.0
13. (1) 8.0；(2) 放大；投影仪；(3) 小；(4) 左；(5) 物距；(6) 烛焰完整但变暗的像
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜成像规律、长度的测量
【点评】
本题为实验探究题，全面考查平面镜和凸透镜成像实验的核心知识点，涵盖实验操作目的、成像规律应用、实验现象分析等，需要学生熟悉实验细节，掌握成像规律，难度适中，是初中物理的重点考查内容。
【难度系数】
0.7
本题包含平面镜成像特点探究和凸透镜成像规律探究两部分实验题。对于平面镜成像实验，需明确玻璃板替代平面镜的作用、像与物的大小关系、距离关系，以及利用白纸对折判断物像对称的方法，最后应用成像特点测量距离；对于凸透镜成像实验，需掌握焦距测量、成像规律应用、透镜厚度对成像的影响，以及透镜被遮挡时的成像特点。解题时结合实验原理和操作步骤，逐一分析每个问题即可。
【解析】
12题：
(1) 玻璃板透明，既能反射成像，又能透过玻璃板观察后方蜡烛，因此选择玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2) 完全相同的蜡烛B能与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。
(3) 测量三次物、像到镜面的距离，数据显示距离相等，故得出平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等。
(4) 不用刻度尺时，将白纸沿玻璃板的位置对折，可直观看到物和像到镜面的距离相等，且物与像关于平面镜对称。
(5) 由图丙可知，刻度尺分度值为1cm，纸板到玻璃板的距离为2.0cm，根据平面镜成像“像距等于物距”的特点，展品到顶部玻璃板的距离为2.0cm。
13题：
(1) 平行光经凸透镜会聚成最小最亮的光斑，该光斑到透镜的距离为焦距，由图乙可知焦距为8.0cm。
(2) 蜡烛距水透镜12cm，焦距f=8cm，此时f＜u＜2f，根据凸透镜成像规律，成倒立、放大的实像，投影仪利用这一原理工作。
(3) 将蜡烛移到20.0cm刻度线处，物距变大，根据“物远像近像变小”的规律，像变小。
(4) 水透镜变厚，焦距变小，会聚能力增强，像距变小，因此光屏应向左移动才能得到清晰的像。
(5) 实验中，同一位置拍摄（物距不变），可变焦时像大小变化，结合透镜厚度变化，可知成像大小与物距和凸透镜厚度有关。
(6) 飞虫落到水透镜表面，仅挡住部分光线，烛焰发出的光线仍有部分通过透镜其他部分会聚成像，因此光屏上出现烛焰完整但变暗的像。
【答案】
12. (1) 便于确定像的位置；(2) 大小相等；(3) 相等；(4) 沿玻璃板的位置对折；对称；(5) 2.0
13. (1) 8.0；(2) 放大；投影仪；(3) 小；(4) 左；(5) 物距；(6) 烛焰完整但变暗的像
【知识点】
平面镜成像特点、凸透镜成像规律、长度的测量
【点评】
本题为实验探究题，全面考查平面镜和凸透镜成像实验的核心知识点，涵盖实验操作目的、成像规律应用、实验现象分析等，需要学生熟悉实验细节，掌握成像规律，难度适中，是初中物理的重点考查内容。
【难度系数】
0.7
