题文

探究平面镜成像 小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图1所示，在此实验中： （1）小红______用平面镜做实验（填“能”与“不能”），选择______代替平面镜进行实验的好处是______． （2）所用刻度尺的作用是便于比较______关系． （3）选取两段蜡烛A和B的要求是______，目的是______关系． （4）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同蜡烛B，放在玻璃板后面，调节蜡烛B的位置，直到______，蜡烛B的位置即为蜡烛A的像的位置．有的时候无法让B与蜡烛A的像完全重合．你分析出现这种情况的原因可能是：______． （5）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上______接收到蜡烛烛焰的像（填“能”或“不能”）．所以平面镜所成的像是______像（填“虚”或“实”）．（或者说如何验证时虚像） （6）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像______（填“变大”、“变小”或“不变”）． （7）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论．______． （8）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的．你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由：______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）因为平面镜不透明，无法找到像的位置，所以，不能用平面镜做实验．而玻璃板是透明的，便于找到像的位置，可以达到预想的实验效果． （2）用刻度尺测量物像到平面镜距离关系，比较物像到平面镜的距离关系． （3）对蜡烛A和蜡烛B要完全相同，一支蜡烛A放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛B和玻璃板前面的蜡烛A的像完全重合时，可以比较物像大小关系． （4）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相同蜡烛B，放在玻璃板后面，调节蜡烛B的位置，直到完全重合，蜡烛B的位置即为蜡烛A的像的位置．有的时候无法让B与蜡烛A的像完全重合，可能是玻璃板没有竖直放置． （5）平面镜成虚像，所以移去后面的蜡烛A′并在其所在位置上放上一光屏，则光屏上不能承接到烛焰的像． （6）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小．所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板，它的像不变． （7）本实验是探究、验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等； （8）因为使用方格纸可以直接在纸上判断物体与像之间的位置关系，不用再进行测量，从而使实验步骤更加简单．所以选用方格纸比选用白纸好． 故答案为： （1）不能；玻璃板；便于确定像的位置； （2）物与像到平面镜的距离； （3）完全相同；便于比较物像大小； （4）完全重合；玻璃板没有竖直放置； （5）不能；虚； （6）不变； （7）连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，分别测量两点到镜面的距离； （8）方格纸；可以直接在纸上判断物体与像之间的位置关系．

据专家权威分析，试题“探究平面镜成像小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻..”主要考查你对  平面镜成像的特点和原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

平面镜成像的特点和原因

考点名称：平面镜成像的特点和原因

• 平面镜成像的特点：
  ①像和物体大小相等
  ②像和物体到镜面的距离相等
  ③像和物体的连线跟镜面垂直
  ④物体在平面镜中所成的像是虚像
  以上可以缩句为：“物像等大、连线垂直、等距虚像”。
  
  平面镜成像的原理：
     平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射，由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的，如图所示。点光源s在镜后的像s’并不是实际光线会聚形成的，而是由反射光线的反向延长线相交形成的，所以s’叫做s的虚像。如果把光屏放在s’处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能成在屏上
  
  解释：
        照镜子就是这样的原理。可以说，只要利用到平面镜，就一定是反射。 平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。　根据平面镜成像的特点，像和物的大小，总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总一样。但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉，当人走向平面镜时，视觉确实觉得像在“变大”，这是由于人眼观察到的物体的大小，不仅仅与物体的真实大小关于，而且还与“视角”密切相关。从人眼向被观察物体的两端各引一条直线，这两条直线的夹角即为“视角”，如果视角大，人就会认为物体大，视角小，人就会认为物体小。当人向平面镜走近时，像与人的距离小了，人观察物体的视角也就增大了，因此所看到的像也就感觉变大了，但实际上像与人的大小始终是相等的，这就是人眼看物体“近大远小”的原因。这正如您看到前方远处向您走来一个人一样，一开始看到是一个小黑影，慢慢变得越来越大，走到您面前时更大，其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的，只是因为视觉的关系，平面镜成像的像和物关于镜面对称，因此人逐渐靠近镜面。像也一定逐渐靠近镜面，人的感觉是“近大远小”，这是一种视觉效果。
  

• 小孔成像及平面镜成像的区别
  

• 探究平面镜成像的科学方法：
       在做平面镜成像的实验中，用玻璃板代替平面镜是因为平面镜成的像是虚像，无法用光屏承接，我们用未点燃的蜡烛去代替像的原因是因为像是虚像，我们没有办法确定它在哪里，用蜡烛与像重合，也就确定了像的大小及位置，我们这样确定像凭的是视觉效果相同，这种方法叫等效替代或等效代换。
  
  有关成像规律的计算
       根据平面镜的成像特点可知：像和物关于平面镜是对称的，由于物体到镜面的距离和像到镜面的距离相等，则物体到镜面的距离变化了多少，像到镜面的距离也变化多少。若变化的时间相等，则物体移动的速度和像移动的速度相等，像相对于物体的速度是物体速度的2倍。
     例一个人站在镜子前2．5m的地方，则人和像的距离为__m，人向前1m，则人和像之间的距离缩短了__m，此人在镜子中的像的大小将__ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
  解析  根据平面镜成像的特点，人和像的距离应为2．5×2=5m。人向前1m，像也向前1m，故两者距离缩短2m。像的大小始终与人等大。
  答案 5  2 不变
  
  用对称法解决平面镜成像的作图
      对称思想作为一种科学研究思想，应用于平面镜解题时，可启发直觉思维，使许多问题不必进行全面周全的论述，借助于对称性即可直接做出判断。
     平面镜的成像特点是：像和物的大小相等；它们到平面镜的距离相等；像和物的连线与平面镜垂直。像和物关于平面镜是对称的，这种对称性广泛地应用在了平面镜作图上。如图所示，是关于平面镜成像的几个变式。不管物体如何复杂，平面镜位置如何变化，还是考查角度如何变化，但有一条始终不变，那就是像和物的“对称性”。