题文

如图是某小组探究平面镜成像特点的实验装置．为了便于观察，该实验最好在______（选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行．点燃蜡烛后，某同学发现镜中出现了A蜡烛两个不重合的像，这是由于光在______造成的．为了保证实验效果，他们应选择______（选填“平面镜”、“较薄的平板玻璃”或“较厚的平板玻璃”）做实验．在实验时，常用一块玻璃板代替平面镜，将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，另选一支完全相同未点燃的蜡烛B放在玻璃板后进行观察．在此探究活动中： （1）选择A、B两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系． （2）移去玻璃板后面的蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏上将______（选填“有”或“没有”）蜡烛的像，说明所成的是______像； （3）将蜡烛A逐渐远离玻璃板，它的像的大小将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）． （4）如果点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A，在玻璃板后面的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因是______．

题型：问答题  难度：中档

答案

因蜡烛是点燃的，所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像； 因为玻璃板是透明的，正反两面都会通过发生反射现象成像，所以会发现镜中出现了A蜡烛两个不重合的像； 因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时．还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小，而平面镜无法解决这些问题．同时由于玻璃板有两个反射面，每个反射面相当于一个平面镜，都可以成像，玻璃板如果薄，两个像距离近，测量误差小，实验效果好；反之，较厚的玻璃板两面，都可以成像，会出现了两个不重合的像，从而影响实验效果． （1）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． （2）光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以光屏上没有蜡烛的像． （3）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． （4）实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法比较像与物的大小． 故答案为：较黑暗；玻璃的两表面反射所成的像；较薄的平板玻璃；（1）大小；（2）没有；虚；（3）不变；（4）玻璃板与桌面不垂直．

据专家权威分析，试题“如图是某小组探究平面镜成像特点的实验装置．为了便于观察，该实验..”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’。
  
  解析：根据平面镜成像特点：像与物大小相等，连线与平面镜垂直，关于平面镜对称，成的像是虚像。分别作A、B相对平面镜的对称点A’、B’，再用虚线连接 A’B’。
  答案：如图所示