2026年1课3练单元达标测试八年级物理上册苏科版第47页答案
22 传统文化 古代的平面镜——铜镜 阅读文章,回答后面的问题.
铜镜
传统的中国镜是铜镜,以圆形居多,方形镜较少.当然,也有少数铁镜.镜面平整光滑,镜背有反映中国文化特色的纹饰图案、文字,并铸有钮,以便悬挂或插植.钮镜不仅是中国,而且是整个东方文化的传统,它区别于古埃及和欧洲的柄镜.
对于平面镜和凸面镜的区别,早在战国时期,《墨经》已对它的成像情形做了科学的讨论.《墨经》认为,以镜照人脸容,整肃衣冠,平面镜不得小于人脸,否则,按照对称性原理,就照不全脸面.若将镜面做成微凸,则镜子就可以小些,且节省了制镜原料.对此,宋代沈括做了极好的解释.他在《梦溪笔谈·器用》中写道:“古人铸鉴,鉴大则平,鉴小则凸.凡鉴洼则照人而大,凸则照人面小.小鉴不能全视人面,故令微凸,收人面令小,则鉴虽小而能全纳人面.仍復量鉴之小大,增损高下,常令人面与鉴大小相若.此工之巧智.”沈括在此比较了平面镜、凹面镜(“鉴凹”)和凸面镜三者成像情形.平面镜若小,则“不能全视人面”,而凸面镜“虽小而能全纳人面”.他进一步指出,在镜的粗坯制成后,“复量鉴之小大”,在镜上“增损高下”,即改变其曲率半径,从而可使“人面与鉴大小相若”.这是极符合光学原理的叙述.因为球面镜的物距$U$、放大率的数值$M$、曲率半径$R$有以下关系:$M=\frac{R}{2U+R}$.当物距$U$取一定值后,放大率的数值$M$仅仅与曲率半径$R$相关.这时,改变曲率半径就可以降低放大率,从而使小镜“全视人面”.
(1)古人使用微凸的铜镜成的像是
(填“正”或“倒”)立的.
(2)相比现代镜子的秋毫必现,古代的铜镜有些不甚清楚,这是因为彼时的工艺使得铜镜的表面
(填“镜面”或“漫”)反射较多.
(3)请你根据文中的公式估算图中女子照镜子时镜子的放大率数值约是
0.7(0.7~0.8均可)
.(若图中镜子曲率半径是2 m,代入时物距$U$及曲率半径$R$均以米作单位,结果精确到0.1)

答案

(1)正 (2)漫 (3)0.7(0.7~0.8均可) [解析](1)凸面镜成正立、缩小的虚像,所以古人使用微凸的铜镜成的像是正立的.(2)现代镜子可以秋毫必现,古代的铜镜不甚清楚,是由于彼时的工艺不如现代镜子的工艺,铜镜表面不如现代镜子表面光滑,使得铜镜的表面发生漫反射较多.(3)由题图可知,物距大约为40 cm(20~40 cm均可),取U=40 cm=0.4 m,镜子曲率半径为R=2 m,则镜子的放大率数值为M=R/(2U+R)=2 m/(2×0.4 m+2 m)≈0.7。

解析

【分析】
本题结合古代铜镜考查光学相关知识,需结合凸面镜成像特点、反射类型及题目给出的公式分析解答。第(1)问根据凸面镜的成像性质判断像的正倒;第(2)问区分镜面反射与漫反射的特点,分析铜镜表面的反射类型;第(3)问从图中估算物距,代入给定公式计算放大率。
【解析】
(1) 微凸的铜镜属于凸面镜,凸面镜的成像特点是成正立、缩小的虚像,因此古人使用微凸的铜镜成的像是正立的。
(2) 现代镜子表面光滑,发生镜面反射,反射光线集中,成像清晰;古代铜镜表面不够光滑,漫反射较多,反射光线向各个方向,因此成像不甚清楚。
(3) 由题图可知,女子到镜子的物距U约为0.4 m,已知镜子曲率半径R=2 m,代入公式$M=\frac{R}{2U+R}$,可得$M=\frac{2}{2×0.4 + 2}=\frac{2}{2.8}≈0.7$。
【答案】
(1)正 (2)漫 (3)0.7
【知识点】
凸面镜成像、漫反射、球面镜放大率计算
【点评】
本题结合传统文化中的铜镜考查光学知识,体现了物理与传统文化的结合,既考查了学生对光学基础知识点的掌握,又考查了学生的读图、信息提取及公式应用能力,难度适中。
【难度系数】
0.6