题文

小明同学在探究平面镜成像特点实验时，将一块玻璃板竖直架在一直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图1所示．在此实验中：图2是小明同学做完实验后白纸上留下的记录，其中MN是他实验时画出的玻璃板的位置，A、B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置，A′、B′别是他找到的蜡烛的像的位置． （1）用玻璃板代替平面镜的目地是______． （2）直尺的作用是便于比较物与像______关系； （3）两段等长的蜡烛是为了比较物与像______关系； （4）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上______接收到蜡烛A的烛焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是______像； （5）根据小明在白纸上留下的实验记录，能否得出“像和物到镜面的距离相等”的结论？为什么？ （6）在玻璃板的同一侧，小明通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因 是______ （7）本实验是用两支一样的错烛来进行实验的：如果把一支点燃的蜡烛放在平面镜前面，可以看到它在玻璃后面的像，然后再点燃另一支蜡烛，竖立在玻璃板后面移动，直到看上去跟前面那根蜡烛的像完全重合．你认为这样做这个实验的结果好吗？有没有需要改进的地方？简要说明理由．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）实验时选择透明的玻璃板，能同时观察到像和代替蜡烛A的蜡烛B，便于确定像的位置． （2）在实验中用到刻度尺，但尺并不是测量像、物的大小用的，而是测像到镜的距离、物到镜的距离，然后比较二者关系用的． （3）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的． （4）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，光屏不能接收到的烛焰的像，从而说明平面镜成的像是虚像． （5）因为只有两次次实验，一次相等，另一次不相等，总结实验结论具有偶然性，不具有普遍性，所以不能得出“像和物到镜面的距离相等”的结论． （6）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，即同时成像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像； （7）当把一支点燃的蜡烛放在平面镜前面，然后再点燃另一支蜡烛，竖立在玻璃板后面移动时，两蜡烛的烛焰会晃动，很难重合，因此不是很好，需要有要改进的地方；如果将不点燃平面镜那支蜡烛．当两蜡烛完全重合时，后面的蜡烛也像点燃的一样，这样，效果会更好． 故答案为：（1）便于确定像的位置； （2）到平面镜的距离； （3）大小； （4）不能；虚； （5）不能；因为只有两次次实验，一次相等，另一次不相等； （6）玻璃板的两个表面都发生了光的反射现象而成像； （7）不是很好；需要有要改进的地方；如果将不点燃平面镜那支蜡烛．当两蜡烛完全重合时，后面的蜡烛也像点燃的一样，这样，效果会更好．

据专家权威分析，试题“小明同学在探究平面镜成像特点实验时，将一块玻璃板竖直架在一直..”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”。
  
  例1：请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A’B’。