第3节 平面镜成像

PAGEPAGE1第3节平面镜成像课题平面镜成像课型新授课教学目标1.能描述平面镜成像的特点2.通过实验，探究并了解平面镜成像的特点.3.能通过对平面镜、凸面镜和凹面镜的应用的了解，领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”的喜悦，感受科学技术对人类生活的影响.教学重点1.平面镜成像的特点及应用.2.凸面镜和凹面镜的光学性质.教具准备演示用：平面镜（大小形状各不同）、凹面镜、凸面镜、激光演示器、口径相同的平面镜和凸面镜、多媒体课件.学生用：玻璃板、相同的蜡烛两支、火柴、夹子两个、8开白纸一张、图钉、透明胶条、小平面镜.教学难点1.虚像的概念.2.凸面镜和凹面镜的应用.教学课时1课时课前预习1.平面镜是指反射面是平面的镜子，平面镜能成像是利用了光的反射定律.平面镜可以改变光的传播方向.2.平面镜成像的特点：成的是正立的虚像，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，像与物体的连线与镜面垂直，即物与像相对于镜面对称.3.凸面镜和凹面镜工作时遵循光的反射定律.4.将一束平行光照在凸面镜上，使平行光束发散；照在凹面镜上，使平行光束会聚.备课笔记巩固复习教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.新课导入教师拿几个生活中常用的镜子让学生观察，引导学生说出镜子的特点.生1：这些镜子的表面都是平的.生2：用这些镜子可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”，镜子里的“面孔”、“物体”叫作像.镜中的像与原物体的形状一样.这种表面水平的镜子叫作平面镜.下面请同学们观察自己在平面镜中的像，并思考以下问题.（多媒体展示）思考题：（1）当你改变与平面镜间的距离时，像怎样变化？（2）像的大小与物体的大小有怎样的关系？（3）像的大小与平面镜的大小有关系吗？学生思考，但有的无法回答.（这些问题，并不要求学生立即回答，目的是为了引起学生学习的兴趣）.要想知道上面这些思考题的答案，我们就一起来学习“平面镜成像”的知识.进行新课平面镜成像的特点1.向学生示范并说明实验探究活动的目的和过程.实验目的：(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系.(2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系.实验过程：（边示范边讲解）（1）像下图那样，将一张8开的白纸用图钉或透明胶条固定在水平桌面上，用两个夹子夹住一玻璃板，竖立在白纸上.探究平面镜成像的装置（2）把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像.（3）另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，使它与前面蜡烛的像重合（左右移动，直到从不同位置看上去它们都重合在一起），这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置.改变玻璃前蜡烛的位置，把实验再做两次，每次都记下两支蜡烛的位置.（4）在白纸上画出玻璃板的位置，移开玻璃板，用刻度尺画直线把每次实验中两支蜡烛的位置连接起来，量出两支蜡烛到玻璃板的距离，记录下来并比较它们的大小，再用量角器测量看它们是否与镜面垂直.（5）把测量结果填写到下表中.备课笔记小组问题讨论：实验中使用的玻璃板能否用平面镜替代？不能，实验中用透明薄玻璃板，一是为了便于确定像的位置；二是可以排除玻璃板前后两个反射面形成重像的干扰.思想方法：在做平面镜成像的实验时，采用了替代法，实验过程中应注意的问题：（1）在做探究平面镜成像特点的实验时，玻璃板与桌面一定要垂直；（2）用于与像重合的物体一定要与原物体完全相同；（3）测量物、像到玻璃板的距离时，一定要注意与替代玻璃板位置的线垂直.进行新课2.学生分组实验.把教材P99图4.3-2的演示实验再改为学生实验，学生通过动手实验，自己进行分析总结，既有利于平面镜知识的学习，也有利于实验能力的培养.3.在实验基础上得出成像特点.教师提问：（1）平面镜中的像与物体大小是否相等？怎么知道的？（2）像到镜面的距离与物体到镜面的距离是否相等？怎么知道的？学生回答：（1）平面镜中的像与物体大小相等.因为无论蜡烛到玻璃板的距离是远还是近，一支蜡烛与另一支蜡烛的像总是重合的.（2）像和物体到镜面的距离相等，因为两支蜡烛到玻璃板的距离相等.师生共同分析得出平面镜的成像特点.板书：平面镜成像的特点：(1)物体在平面镜中成的是正立的虚像；(2)像和物体的大小相等；(3)像和物体到镜面的距离相等；(4)像和物体的连线与镜面垂直．【例1】（多媒体展示）身高1.6m的人站在穿衣镜前，离镜0.5m，他在镜中的像多高？像离镜多远？当他后退0.5m时，像高和像到镜面的距离怎样变化？解析：平面镜成像的大小与物体的大小相等，与镜面的大小或物体离镜面的距离无关.答案：（1）像高1.6m，像离镜0.5m.（2）人后退0.5m时，像高不变，像到镜面的距离增加0.5m.平面镜成虚像的原理对于平面镜的像是靠光的反射形成的，学生并不了解，教师可先给学生设疑：我们能看见物体，是因为有光射入眼睛，我们也能看到物体在平面镜里的成像，成像的光是从哪里来的呢？然后利用教材P100图4.3-3分析平面镜成虚像的原因，边板书边讲授，进行解疑，这样既巩固了反射定律，又培养了学生研究新问题的能力.具体做法可按下面步骤进行：1.教师在黑板上画出平面镜，先给出一个发光点S,然后向学生提问：(1)点S能发出多少条光线，方向如何？(2)射到平面镜上的光线有多少条？学生回答：(1)点S能向四面八方发出无数条光线.（2）射到平面镜的光线有无数条.2.教师让学生选出一条入射光线，并画出它的反射光线，再选出另一条入射光线，并画出它的反射光线.3.教师提出启发问题：这两条反射光线沿传播方向能否相交？如果人的眼睛正处于这两条光线传播的路径上，会觉得这两条光线是从哪里发出的？并在图上画出一只眼睛.师生共同分析得：（1）这两条反射光线不能相交.（2）当眼睛正处于反射光线的路径上时，根据光沿直线传播的经验，眼睛会觉得反射光线好像是从它们的反向延长线在镜后的交点S′处发出的.小组问题探讨：我们知道平面镜成的是正立等大的虚像，可岸边的树木和房屋等在水中的像看上去都是倒立的，这是为什么呢？①平静的水面可看做一个平面镜，它可以成虚像.②对物体上的每一点来说，它在水中所成的像点都与物点到水面的距离相等.③由于树木和房屋上的各点与水面距离不同，越接近水面的点，所成的像也距水面越近，所以各点组成的像从水面上看就是倒立的了.特别提醒：1.平面镜成像的大小与物体的大小相等，与平面镜大小、物体到平面镜的距离、平面镜放置的位置等均无关，我们在平面镜中看到物体“近大远小”是因为视角发生变化.2.无论镜子多小，都能使物体形成一个完整的与物体等大的像.规律总结:平面镜成像作图方法一：反射定律法（即根据光的反射定律作出光的传播路线）进行新课教师边讲边把这两条反射光线用虚线向镜后延长，得交点S′.4.教师指导学生看教材P100图4.3-3，随即指出：（1）S′是S发出的光线经平面镜反射后反射光线延长线的交点.但镜子后面实际上并没有这个发出光线的点，所以S′叫虚像.（2）物体上的每个点在镜子里都有一个像点，所有的像点就组成整个物体的虚像.虚像不是实际光线会聚而成的.板书：平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点，因此是虚像.【例2】（山东泰安中考）如图所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图.解析：根据反射光线反向延长线过像点，将两条反射光线分别反向延长交于一点，该点就是光源的像点S′，再根据平面镜成像的特点——像与物关于平面镜对称，作出光源S的位置，将光源S分别与两个反射点连接作出入射光线，并标注箭头.答案：如图所示.平面镜的应用同学们想一下哪些地方用到平面镜？生1：练功房里，演员用它来观察自己的姿势和动作.生2：牙科医生用小平面镜来观察患者的病牙.生3：古人用磨光的铜面作为镜子.同学们回答得好，你们所说的例子都是利用平面镜成像，下面我们再来研究平面镜改变光路的事例.教师画一个潜望镜示意图（如图甲所示）.如图甲那样在筒子的上下拐角处各安装一块平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°，这样就做成最简单的潜望镜.潜水艇上的潜望镜（如图乙所示）原理与之相同，它们都是利用平面镜来改变光路.当潜水艇下潜后，艇内的船员便可通过潜望镜来观察水面情况.甲潜望镜乙潜水艇上的潜望镜教师总结并板书平面镜的应用.板书：平面镜的应用：（1）成像；（2）改变光路.步骤如下：如图1，①从发光点S引出两条光线，射到平面镜上；②作两条入射光线的法线；③根据光的反射定律，作两条入射光线的反射光线；④作反射光线的反向延长线，交点S′即为发光点S的像点.方法二：对称法（即根据平面镜成像规律作图）步骤如下：如图2，①过S点作镜面的垂线（像与物的连线垂直于镜面所在直线）；②取S′点，让S′到镜面的距离等于S到镜面的距离（像到镜面的距离与物到镜面的距离相等）；③画出像点S′（像与物体大小相等）.特别提醒：被凸面镜和凹面镜反射的所有光线都遵循光的反射定律.进行新课凸面镜和凹面镜学生自主学习教材P101“科学世界”，教师再分析归纳.（1）凸面镜的性质及作用①凸面镜的性质：演示实验1：用激光器平行射向凸面镜.现象：平行光线经凸面镜后变得发散.师生共同分析得出结论：平行光线经凸面镜后发散.教师让学生手拿一个凸面镜，观察自己的像.像是放大的还是缩小的？生：凸面镜所成的像是缩小的.演示实验2：如图所示，用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔，分别粘在凸面镜和平面镜上.把凸面镜和平面镜放在离学生距离相等的位置上，让学生向两个镜中观察，比较从两个镜中看到的范围哪个大，哪个小？生：口径相同的凸面镜视野比平面镜的大.②凸面镜的应用：汽车上的观后镜、马路拐弯处的镜子以及香港汇丰银行大楼上的月光镜都是凸面镜，其目的是扩大视野.（2）凹面镜的性质及作用：①凹面镜的性质：我们知道反射时光路是可逆的，平行光经凹面镜后能会聚在焦点上，那么，如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后是否平行射出呢？生：我们猜想光应该是会平行射出的.我们不能靠猜测来下结论，我们还是用实验验证一下.演示实验3：把光源放在凹面镜的焦点上.现象：光源发出的光经凹面镜后成平行光.师生共同分析得出结论：如果把光源放在凹面镜的焦点上，光源发出的光经凹面镜后将成为平行光.②凹面镜的应用：a.根据凹面镜会聚光的性质，可以制作太阳灶、太阳炉，天文学家们用凹面镜制作大型反射式望远镜，还有耳鼻喉科医生用凹面镜会聚光观察耳道情况等.进行新课b.根据从焦点射向凹面镜的光线，反射后成平行光的性质，手电筒、汽车头灯、军事上的探照灯等用凹面镜作反射面，其作用就是使放在焦点附近的灯泡发出的光向同一方向近似平行地射击，使光束集中，亮度大，照射的距离远.教学板书课堂小结平面镜是一个非常重要的光学元件，在生活中的应用也很广，这部分光学知识为将来的学习打下了基础.几何光学的学习要突出几何作图，同学们应严格按照规范化的作图格式进行训练，紧紧抓住平面镜成像特点进行思考.平面镜无处不在，无处不有，给我们的生活增添了许多美丽的风景.教材习题解答【教材P102“练习与应用”】1.解：玻璃板既能透光又能反光，能看到前面物体在后面成的像，也能看到后面的物体，便于找到像的位置.2.解：小芳站在穿衣镜前1m处时，镜中的像与她相距2m；若她远离平面镜0.5m，则镜中的像与她相距3m；镜中像的大小不会改变.3.解：如图所示.4.解：如图所示.5.解：视力表在镜中的像与被测者相距2.7ｍ＋2.7ｍ－0.4ｍ＝5ｍ.采用这种方法可以在较小的房间内检查视力，节省空间.教材习题解答解：水平射出.光路图如图所示.难题解答【例3】如图是探究平面镜成像特点的实验装置.（1）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B是为了比较像与的大小.（2）点燃竖直放置在水平面上的蜡烛A，小红同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，请你推断其原因是.解析：取两根完全相同的蜡烛，将蜡烛A点燃放在玻璃板的一侧，将未点燃的蜡烛B在玻璃板的另一侧来回移动，直到观察到未点燃的蜡烛也好像被点燃了，此时蜡烛B的位置就是蜡烛A的像的位置，因为蜡烛B与蜡烛A等大，所以比较蜡烛B与像的大小即可判断物与像的大小关系.由于小红同学是在桌面上移动蜡烛，因此当玻璃板与桌面不垂直时，其像要高于桌面或低于桌面，此时无论如何移动蜡烛B，也找不到蜡烛B与像重合的位置.答案：（1）物（2）玻璃板与桌面不垂直【例4】汽车驾驶室外的观后镜常用凸面镜，而不用同样大的平面镜，主要是为了（）使观察到的范围更大些B.使观察到的像更清晰C.使观察到的物体更大些D.使观察到的距离更远些解析：用光的反射定律作图可知，同样大小的凸面镜与平面镜相比，凸面镜观察到的范围更大些，因此，常用凸面镜做汽车驾驶室外的观后镜，主要是为了使观察到的范围更大些.答案：A布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.规律方法：凸面镜对光线有发散作用，它的利用一般是为了扩大观察视野；凹面镜对光线有会聚作用，它的利用一般是为了聚光，使观察点更明亮或温度更高.教学反思本节课基本的思路是让学生自主的探究，学生根据实验的现象和日常生活中的现象进行猜想，在此教师只要引导好学生打开他们的思路，使学生能大胆猜想.对于学生的想法，教师不要评价对与错，只是引导他们，使其想法尽量合理.但在探究过程中，一定要引导好，既不能失控，也不能出现包办的现象.所以，这节课没把重点放在知识结论上，而是放在激发学生的探究兴趣上，让学生经历有意义的探究活动，体验正确的认识是怎样产生的，这是教师在教学过程中认为比较成功的一面.虽然有些问题还不能用现有的知识来解决，但让学生带着问题进行学习，本身就是探索.这种以实验探究为手段，让学生自己解开科学之谜的方法，大大激发了学生的求知欲，调动了学生的学习主动性，有利地培养学生的独立探索能力和创造能力.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结综合训练一、选择题1.下列数值最接近实际情况的是()A.光在空气中的传播速度为340m/sB.一本初中物理课本的质量约为200gC.教室的门高约为2dmD.一位初中生跑1000m所用的时间约为50s2.2023年10月26日11时14分,长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,顺利将神舟十七号载人飞船送入预定轨道。如图所示,运载火箭加速上升时,认为乘坐飞船的航天员是静止的,所选的参照物是()A.地面工作人员 B.地面的树木C.发射塔架 D.运载火箭3.“影”是我们生活中常见的现象,其中属于光的反射现象的是()4.关于光现象,下列说法正确的是()A.光发生漫反射时,反射角一定等于对应的入射角B.一束光垂直入射到平面镜上,反射角大小为90°C.一束光从空气射到水中,传播速度不发生改变D.电视机的遥控器主要是利用紫外线进行遥控的5.物理上常通过声波的波形图来反映声波的特点,先后敲击甲、乙两个音叉,并把两个音叉振动时发出的声音输入设定相同的同一示波器,观察到的波形图分别如图丙、丁所示,下列判断正确的是()A.甲、乙两音叉发声时,振动的幅度不同B.甲音叉比乙音叉发声的音调低C.甲音叉比乙音叉振动得快D.甲音叉发声的响度比乙音叉发声的响度大6.下列事例属于利用声音传递信息的是()①汽车上的倒车雷达②医用B超诊断仪③超声波清洗眼镜④超声波振动除去人体内结石⑤利用声呐探测鱼群位置⑥铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动A.①②⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④7.图甲为我国古代的“节能灯”——“省油灯”,图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水,有助于减慢油的蒸发,达到省油的目的。关于“省油灯”减慢油蒸发的方法,下列说法正确的是()甲乙A.降低油的温度B.减小油的表面积C.减慢油表面上方的空气流动D.减少油的体积8.“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》,深受观众的青睐。下列对诗句中涉及的热现象解释正确的是()A.“已是悬崖百丈冰”,冰的形成是凝固现象,需要放热B.“露似真珠月似弓”,露的形成是液化现象,需要吸热C.“斜月沉沉藏海雾”,雾的形成是汽化现象,需要放热D.“霜叶红于二月花”,霜的形成是凝华现象,需要吸热9.如图所示,汽车电子后视镜通过摄像头成像,将车后方路况呈现在显示屏上,下列说法正确的是()A.一只苍蝇停在摄像头上,显示屏会出现苍蝇清晰的像B.屏上的彩色画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的C.当后方车靠近摄像头时,显示屏上车的像变大D.普通后视镜与电子后视镜成像原理相同10.一束光由空气斜射向水中,同时发生反射和折射,下列光路图正确的是()11.已知冰的密度为0.9×103kg/m3,关于冰的相关描述,下列说法正确的是()A.1m3的冰,质量是0.9×103kg/m3B.一块冰全部熔化成水后,质量变小C.水结冰后密度会变小,体积增大D.制作冰凸透镜时,需要把冰磨成中间薄、边缘厚的形状12.在探究凸透镜成像规律的实验中,凸透镜、光屏和烛焰的位置如图所示,光屏上能成一清晰的像,此时蜡烛距凸透镜15cm,下列说法正确的是()①此时的应用是投影仪,且凸透镜的焦距小于15cm②蜡烛距透镜18cm时,可能成放大的实像③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,光屏上能呈现放大的像④将蜡烛逐渐远离凸透镜时,为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小A.只有①④正确 B.只有③④正确C.只有①②④正确 D.只有①②③正确二、填空题13.二维码已广泛应用于购物、支付、娱乐、交际等人们生活的各个领域,服务并改变着社会的方方面面。二维码的黑色部分将光(选填“反射”或“吸收”),白色部分将光(选填“反射”或“吸收”)。我们能够从不同的角度看到二维码,是光在这些物体表面发生了的缘故。

14.在空间站用钢笔书写时,墨水不会自动往下流,导致书写断断续续,为此,工程师设计出了如图所示的“太空圆珠笔”。书写过程中,笔芯内墨水的质量(选填“变大”“变小”或“不变”),笔芯内氮气的密度(选填“变大”“变小”或“不变”)。

15.甲、乙两小球竖直下落时的频闪照片(每隔0.02s闪亮一次)如图所示,据此记录,两球均从a下落到b处时,(选填“甲”或“乙”)球做匀速直线运动,甲、乙两球运动的平均速度之比是v甲∶v乙=。

16.四个表面涂着相同颜色漆的大小不同的实心正方体金属块(上面分别标着1、2、3、4四个数字,漆的质量、体积都忽略不计),其中两个是铁块,另两个是铜块(ρ铜>ρ铁)。某同学测量了每个金属块的质量和体积后,描出四个点,如图所示。请你判断,金属块2是(选填“铜”或“铁”)块,金属块3和(选填“1”“2”或“4”)是同样材料的金属块。若用相同质量的铜和铁制成体积相同的球,一定是空心的是(选填“铜”或“铁”)球。

17.2023年9月17日,中国“普洱景迈山古茶林文化景观”被列入《世界遗产名录》。(1)清晨,在白雾笼罩下的茶林犹如人间仙境,如图所示。水先(填写物态变化名称)后液化形成了雾;气体液化时要(选填“吸热”或“放热”)。

(2)阳光照进茶林,人们能从不同的角度看见茶树上的嫩芽,这是因为阳光在嫩芽表面发生了现象。

(3)小丽购买了一盒普洱茶,将其从云南带回到河南。此过程中,这盒普洱茶的质量(选填“变大”“变小”或“不变”)。

三、作图题18.请根据凸透镜对光的作用,将下面的光路图补充完整。19.图甲是游客在水族馆游览的情境。若用点S表示水中鱼的位置,用点S'表示人在A处看到鱼的像的位置,请在图乙中画出人眼在A处看到水中鱼的光路图。四、实验探究题20.在探究水沸腾时温度变化的特点实验中:(1)实验过程中,某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水的温度为℃。

(2)水中气泡上升情况如图乙中的(a)(b)所示,则图[选填“(a)”或“(b)”]是水沸腾前的情况。烧杯中的水沸腾时不停地冒出“白气”,这些“白气”实际上是烧杯(选填“内”或“外”)水蒸气液化成的小水珠。

(3)水沸腾时继续加热,水的温度(选填“升高”“降低”或“不变”);两位同学用相同的酒精灯完成实验,分别绘制了水的温度随时间变化的图像如图丙所示,则a所用水的质量(选填“较大”或“较小”)。

(4)查阅资料得到下表信息,本次实验中应选用测温物质为(选填“水银”或“酒精”)的温度计。

测温物质凝固点/℃沸点/℃水银-39357酒精-11778(5)实验时物理老师将装有酒精的试管放入装有亚麻仁油的烧杯中,如图丁所示,用酒精灯给烧杯加热,发现当试管内的酒精沸腾时,烧杯中的亚麻仁油却没有沸腾,由此可知亚麻仁油的沸点比酒精(选填“高”或“低”)。

21.某同学在做光学实验。甲乙丙丁(1)如图甲所示,探究光的反射实验中要使用硬纸板显示光路,在硬纸板上发生的是(选填“镜面”或“漫”)反射。如果硬纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着硬纸板入射时,反射光线、入射光线和法线(选填“在”或“不在”)同一平面内。

(2)接着该同学又探究了平面镜成像特点,如图乙所示,为确定像的位置,应在图中的(选填“a”“b”或“c”)处观察蜡烛A的像,若用物理书挡在玻璃板的后面,则该同学在该处(选填“还能”或“不能”)看到蜡烛A的像。

(3)随后该同学完成了凸透镜成像的实验,实验时凸透镜不动,不断改变物距,测出对应的像距,绘制出物距u和像距v关系图像如图丙所示,则凸透镜的焦距为cm。如图丁所示,光屏上有清晰的像(未画出),所成的像是倒立、的实像;保持蜡烛和光屏不动,只将凸透镜移到cm刻度处,就可以在光屏上再次成清晰的像。

22.小宇的妈妈有两块大小不同的玛瑙石,它们来自同一块原石。小宇想了解玛瑙石的密度,利用实验室的实验器材完成如下操作:甲乙丙丁(1)如图甲所示,将天平放在上,指针恰好指在分度盘的中线处,接下来应该将游码移至零刻度线后向调节平衡螺母,使指针再次指在分度盘的中线处。

(2)将小块玛瑙石放入装有20mL水的量筒中后液面位置如图乙所示,则小块玛瑙石的体积为cm3。

(3)将小块玛瑙石从量筒中拿出,用托盘天平测得的实验数据如图丙所示,则其质量为g,计算出小块玛瑙石的密度是kg/m3。

(4)他想用同样的方法测出大块玛瑙石的密度,发现大块玛瑙石不能直接放入量筒,于是聪明的小宇进行了如图丁所示的操作:①用天平测量大块玛瑙石的质量m1;②将大块玛瑙石放入盛水烧杯后测量烧杯、水和大块玛瑙石的总质量m2,并标记水面位置;③捞出大块玛瑙石,再补水到标记处后测量烧杯和水的总质量m3。根据测得质量值得出大块玛瑙石的密度表达式为ρ玛瑙=。(用符号表示)

(5)小宇测出的(选填“大”或“小”)块玛瑙石的密度更接近真实值。

五、计算题23.学校创新实验小组用一个小降落伞探究物体竖直下落的快慢。现将物体由静止释放,打开降落伞后,物体继续下落。已知物体在3s内下落21m后,再匀速直线下落3s,其速度与时间的关系如图所示,求:(1)该物体在匀速直线运动阶段下落的高度。(2)该物体在6s内下落的总高度。(3)该物体在6s内下落的平均速度。24.冬季里,小明妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来500g鲜豆腐,体积为400cm3,鲜豆腐含水的质量占总质量的45%,将鲜豆腐冰冻后化冻,让水全部流出,形成数量繁多的孔洞,变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮火锅时可以充分吸收汤汁,从而使口感更好,如图所示。假设鲜豆腐冰冻后总质量和总体积保持不变,水的密度为1.0g/cm3,冰的密度为0.9g/cm3,求:(1)鲜豆腐的密度。(2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积(即鲜豆腐冰冻后冰的体积)。(3)海绵豆腐的实心部分密度(结果保留两位小数)。综合训练1.B解析:光在空气中的传播速度约为3×108m/s,故A不正确。一本初中物理课本的质量约0.2kg,合200g,故B正确。教室的门比普通人的身高要高一些,约为2m,故C不正确。一位初中生跑1000m所用的时间约为4min,合240s,故D不正确。2.D解析:航天员相对于地面树木和发射塔架的位置在发生变化,是运动的,相对于运载火箭没有位置变化,是静止的;被研究的物体本身不能选作参照物,因为以此研究对象为参照物,研究对象永远都是静止的,故A、B、C错误,D正确。3.B解析:摄影属于凸透镜成像,其实质是光的折射现象,故A错误。水中倒影,属于平面镜成像,是由于光的反射形成的,故B正确。墙上的手影、树下斑驳的光影,是由光沿直线传播形成的,故C、D错误。4.A解析:漫反射也遵循光的反射定律,所以反射角一定等于对应的入射角,故A符合题意。当光垂直入射平面镜时,反射光线、入射光线和法线三线重合,入射角为0°,反射角也为0°,故B不符合题意。光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,传播速度也会发生变化,不同的介质,传播速度不同,故C不符合题意。电视机遥控器是通过发出不同的红外线实现对电视机遥控的,故D不符合题意。5.C解析:由波形图可知,甲、乙两音叉发声时,振动的幅度相同,故A错误。由甲、乙两音叉振动时发出声音的波形图可以看出在相同的时间内甲音叉振动的次数多,甲音叉振动快,甲音叉发声的音调高,故B错误,C正确。响度是由发声体的振幅决定的,两个音叉振动幅度相同,所以响度相同,故D错误。6.A解析:①汽车上的倒车雷达,利用了声音可以传递信息;②医用B超诊断仪,利用了声音可以传递信息;③超声波清洗眼镜,利用了声音可以传递能量;④超声波排去人体内结石,利用了声音可以传递能量;⑤利用声呐探测鱼群位置,利用了声音可以传递信息;⑥铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动,利用了声音可以传递信息。综上所述,属于声音传递信息的应用是①②⑤⑥;属于声音传递能量的应用是③④。故选A。7.A8.A解析:冰是水的凝固现象,凝固放热,故A正确。露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,液化放热,故B错误。雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴,液化放热,故C错误。霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固态的冰晶,凝华放热,故D错误。9.C解析:一只苍蝇停在摄像头上,苍蝇在凸透镜的焦距之内,成正立、放大的虚像,虚像不能成在光屏上,显示屏不会出现苍蝇清晰的像,故A错误。屏上的彩色画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故B错误。当侧后方车靠近摄像头时,物距变小,像距变大,则显示屏上车的像变大,故C正确。普通后视镜是凸面镜,其成像原理是光的反射;而电子后视镜利用的是凸透镜成像,其原理是光的折射,两者的原理不相同,故D错误。10.C解析:A图中光从空气斜射入水中时,折射光线应在法线的右侧,故A错误。B图中两条入射光线,故B错误。C图中符合光的反射定律和折射定律,故C正确。D图中光从空气斜射入水中时,折射光线应在法线的右侧,且反向,故D错误。11.C解析:1m3的冰,质量为m=ρV=0.9×103kg/m3×1m3=900kg,故A错误。物体的质量与物态无关,一块冰全部熔化成水后,质量不变,故B错误。水的密度为1×103kg/m3,水结冰后密度会变小,质量不变,根据ρ=mV可知体积增大,故C正确。凸透镜中间厚、边缘薄,故D12.C解析:蜡烛距凸透镜15cm时,在光屏上成放大的像,可知2f>15cm>f,即15cm>f>7.5cm,①由图可知,此时物距可能位于焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,应用为投影仪,故①正确;②蜡烛距透镜18cm,此时物距可能位于焦距和2倍焦距之间,成倒立、放大的实像,故②正确;③保持透镜的位置不动,将蜡烛与光屏的位置进行对调,此时物距大于2倍焦距,成倒立、缩小的实像,故③错误;④将蜡烛逐渐远离凸透镜,此时物距变大,根据物远像近像变小,可知为了在光屏上得到清晰的像,应将光屏左移,同时像在变小,故④正确。13.吸收反射漫反射解析:二维码是由黑白两种颜色组成的,二维码的黑色部分将光吸收,白色部分将光反射。我们能够从不同的角度看到二维码,是光在这些物体表面发生了漫反射的缘故。14.变小变小解析:“太空圆珠笔”在书写过程中,墨水会越来越少,因此笔芯内墨水的质量变小;“太空圆珠笔”采用密封式的气压笔芯,上部充有氮气,书写过程中,依靠气体的压力将墨水推向笔尖,笔芯内氮气的质量不变,体积变大,根据ρ=mV可知,15.甲3∶5解析:甲球在相等时间内通过的路程相同,并且甲做直线运动,所以甲做匀速直线运动。乙在相等的时间内通过的路程不相等,乙做直线运动,所以乙做变速直线运动。从位置a竖直下落到位置b甲球所用时间为0.02s×5=0.1s,乙球所用的时间是0.02s×3=0.06s,甲、乙两球的平均速度之比是v甲∶v乙=st甲∶st16.铁1铜解析:同种物质,密度一定,物体的质量和体积成正比,其m-V图像是过原点的直线;连接原点和点1并延长;连接原点和点4并延长,由图可知分别通过3、2,可见1、3是同种物质甲,4、2是同种物质乙;过点4作横轴的垂线,可得同样体积的甲、乙两种物质,甲的质量大,由ρ=mV可知甲的密度大,可见甲物质是铜、乙物质是铁;所以金属块2是铁块,和金属块3是同样材料做的是金属块1由题可知,铜、铁两种物质质量相同,体积相同,且ρ铜>ρ铁,由ρ=mV可知,V铁>V铜,又因为两个球的实际体积是相同的,17.(1)汽化放热(2)漫反射(3)不变解析:(1)雾是由于水汽化成为水蒸气,水蒸气遇冷又液化成为小水滴;汽化吸热,液化放热。(2)人们能从不同的角度看见茶树上的嫩芽,说明各个方向都有反射的光进入人眼,故发生的是漫反射。(3)将普洱茶从千里之外的云南带回到河南,只是位置发生变化,故质量不变。18.如图所示解析:通过焦点的光经凸透镜折射后平行于主光轴;平行于主光轴的光经凸透镜折射后过焦点。19.如图所示解析:人之所以能看到水中的鱼,是由鱼反射的光线经水面折射后进入人眼,因此光的传播方向大致为S→A;鱼的像是人眼逆着折射光线看到的,所以直接连接AS',与水面的交点O即为入射点;连接S和入射点O即为入射光线。20.(1)84(2)(b)内(3)不变较大(4)水银(5)高解析:(1)由图甲可知,温度计的示数为84℃。(2)沸腾前,气泡中的水蒸气上升时,遇冷液化成水,所以气泡变小,所以(b)是沸腾前的现象;烧杯中冒出的“白气”是烧杯内热的水蒸气液化形成的小水滴。(3)从图丙可知,水沸腾时,继续加热,水的温度不变;由图像可知,(a)的温度变化较慢,和(b)吸收相同的热量,故(a)的质量较大。(4)水的沸点高于酒精的沸点,故酒精温度计不能用,而水银的沸点高于水的沸点,即可判断选用的是水银温度计。(5)烧杯中的酒精沸腾了,而亚麻仁油却没有沸腾,说明温度达到沸点还在吸热,所以亚麻仁油的沸点比酒精高。21.(1)漫在(2)a还能(3)10缩小35解析:(1)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射光线,是硬纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。若硬纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在硬纸板上,入射光线沿硬纸板照射后,反射光不在硬纸板上,则我们在硬纸板上看