实验04探究平面镜成像特点实验(解析版).docx

实验四、探究平面镜成像的特点【实验目的】 ：探究平面镜成像特点【实验器材】 ：两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺【实验步骤】 ：① 将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像② 将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像③ 将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系④ 移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化⑤ 量出蜡烛和像到玻璃板的距离实验数据】像与物的大小关系物体与玻璃 的距离( cm )像与玻璃的距离 (cm)物像连线与镜面的关系实像或虚像位置 1位置 2位置 3【实验结论】 ：平面镜成像特点：1. 像和物大小 相等 ；2. 像到镜面的距离和物到镜面的距离 相等3. 像和物的连线与镜面 互相垂直 ；4. 平面镜所成像是 虚 像考点方向】 ：1、平面镜成像的原理是： 光的反射 2、镜面的选择与放置： 用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ；由于玻璃板的前 后表面均能反射成像， 为了减小两个像之间的干扰， 玻璃板要 薄 一些较好 放置时玻璃板要和纸面 垂直 ， 否则玻璃板后的蜡烛无法与像完全重合 。

3、像的位置与大小：选取两段完全相同的蜡烛的目的是 为了比较像与物的大小关系 ，拿一支没有点燃的 相同蜡烛在玻璃板后寻找蜡烛像的位置时， 眼睛应在玻璃板前侧从不同角度观察， 同时移动玻璃板后面的蜡 烛，直到跟前面那支蜡烛的像 完全重合，说明 ：像和物的大小相等 1）镜前蜡烛点燃， 目的是成像清晰 ；镜后蜡烛不点燃， 替代镜前蜡烛的像，用到了 “等效替代法 ”2）平面镜成像是光的反射现象，在 镜前 反射光线所在的区域可以观察到物体的像，在镜后无法观察到物体的像， 因为镜后没有反射光线进入人眼 即 “镜前观察，镜后成像 ”4、多次测量探求规律：要分析像距和物距的关系，就要改变物距并用刻度尺多次测量记录像距和物距，比 较得出像距等于物距的结论， 多次测量的目的是 得出普遍结论 使用有刻度的方格纸， 其目的是便于比较 像距与物距的关系 5、虚像的理解和应用： 人眼逆着反射光线看到镜后的像点，是反射光线反向延长线的交点，没有实际光线 的会聚，是虚像，光屏 不能 承接 6、像的亮度： 像的亮度取决于物体和环境的光线亮度关系 可以在 较暗 的环境中观察蜡烛的像；若用棋 子或圆斑小人代替蜡烛时，若像不清晰，可以用激光灯照亮棋子或小人 ， 注意要照亮朝向镜面的一侧。

7、如果在实验过程中， 垂直于桌面的玻璃板向蜡烛方向倾斜， 那么看到玻璃板另一侧的像会怎么变化： 像 的大小不变，像的位置会升高，与未点燃的蜡烛不在重合 8、评估：（ 1）像无法和蜡烛重合，可能是因为 平面镜放置时与纸面 不垂直 2）分析像距与物距关系时， 一组数据太少 ， 结论没有普遍性 9、结论：平面镜成像时，像的大小取决于 物的大小 ， 像距取决于 物距 经典例题】 ：【母题】： 在学习了 “探究平面镜成像特点 ”的实验后，聪明的小明也在家里也独自完成了实验，小明的实验 步骤如下：2）选择玻璃板时，应该选用选填 “较薄的 ”或 “较厚的 ”），请说出其中的理由是：3）聪明的小明认为不用玻璃板也能完成实验探究他利用生活中梳洗用的两块小镜子，如图甲所示，将两块平面镜分开一定距离固定于不锈钢框架上，将铅笔A 放在平面镜前，可以看见铅笔通过平面镜成上下两段不完整的像（选填 “虚 ”或“实”），此像虽然不完整，但比玻璃板成像要，理由是：是：B 的目的4 ）小明用与铅笔 A 完全一样的铅笔 B 找到了铅笔 A 像的位置，选择完全一样的铅笔，他具体的操作是：5）小明经过测量和比较得出：像与物的大小；像与物到镜面的距离6）为了消除平面镜厚度对物距和像距测量的影响，小明用图乙的方法测出了物距和像距，图丙为图乙的简化图，图丙中表示像距（选填 “BD”或 “BC“）。

7）如果把铅笔 A 远离平面镜， 你看到的像会选填 “远离 /靠近 ”），像的大小会变填“变大”、 “不变 ”变“小 ”）答案】：1）即能看到像，也能透过玻璃板看到另一侧的物体，便于确定像的位置；2）由于玻璃板前后两个面都能成像，会有重影，较厚的玻璃板形成的重影比较明显，影响实验探究3）虚；清晰；玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰；4）便于比较像和物的大小关系；将铅笔 B 放在平面镜后，使 B 与 A 的像看起来是一个完整的铅笔；5）相等；相等；6）BD7）远离；不变解析】：1）我们一般选用玻璃板代替平面镜，这样既能看见物体的像，也能透过玻璃板看见另一侧的物体，便于 确定物体像的位置；（2）由于玻璃板前后两个面都能成像，会有重影，较厚的玻璃板形成的重影比较明显，在实验测量研究是 成像特点规律时形成的误差较大，影响实验探究的结果3）铅笔射线平面镜的光经平面镜反射后不能会聚成像，而反射光线的反向延长线会聚在一起形成虚像； 玻璃板既能透光又能反射光，平面镜只能反射光，故用平面镜反射的光多，成像清晰；（4），选择一样大小的铅笔 B 便于比较实验中直接比较出像和物的大小关系； 为了确定像的位置，小明将铅笔 B 放在平面镜后，使 B 与 A 的像看起来是一个完整的铅笔；（5）根据平面镜成像特点可知，像与物的大小相等；像与物到镜面的距离相等；（ 6）AD 是物体到平面镜的距离即物距，根据物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离知， BD 是像到平面镜的距离即像距。

7）根据平面镜成像特点，像和物是等大的，像的大小取决于物的大小， A 铅笔远离平面镜时，大小没有发生变化， 因此像不会变化； 像距和物距也是相等的， 物体远离平面镜， 物距变大， 那么像距也会随之变大， 因此像是远离平面镜练习 1：（ 2019 枣庄） 如图甲是探究 “平面镜成像特点 “的实验装置图1）实验时，不采用平面镜面采用透明薄玻璃板， 不仅能观察到蜡烛的像， 也便于（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 A ，可以看到蜡烛 A 在玻璃板后面的像，取一支外形相同但不点燃的蜡烛B 在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛 A 的像完全重合在比较物与像的大小关系时，蜡烛 B 替代的 是 （选填 “蜡烛 A 的像”或“蜡烛 B 的像”），看到蜡烛是由光的 （填 “反射”或“折射”）形成的3）移去蜡烛 B ，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上 （选填 “能 ”或 “不能）呈现蜡烛 A 的像 4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图乙所示倾斜，蜡烛 A 的像应是 图中的选填 “A1”、“A2”或 “A3”）答案】：1）确定像的位置； （2）蜡烛 A 的像；反射；（3）不能；（4）A 1解析】：（1）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，观察到 A 蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛 B，当蜡烛 B 和蜡烛 A 的像重合时，蜡烛 B 的位置便是蜡烛 A 的像的位置；（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 A ，拿未点燃的蜡烛 B 竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至它与蜡烛 A 的像完全重合；在比较物与像的大小关系时，蜡烛 B 替代的是蜡烛 A 的像；看到蜡 烛是由光的反射形成的；（3）移去后面的蜡烛，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。

所以平面镜所成的 像是虚像；（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上，而是如图所示倾斜，物与像关于镜面对称，蜡烛 A 的像应是图中的 A1； 练习 2：（2019 德州） 利用图甲装置探究 “平面镜成像的特点 ”：在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖立 在白纸上，把一支点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同但不点燃的蜡烛 B 竖立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛 A 的像完全重合1）把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛 A 的像，说明平面镜所成的像是 像2）图乙是小强某次测量蜡烛 A 到平面镜的距离 L 为 cm；将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将选填 “变大”、“变小”或“不变 ”）（3）若将玻璃板向左倾斜，如图丙所示，观察到蜡烛 A 的像的大致位置在图中的 （选填 “①”或“② ”）处答案】：（1）虚；（2）3.50；不变；（3）②解析】：（1）光屏不能承接虚像 ,只能承接到实像 ,光屏放在玻璃板后 ,无论如何移动 ,都不能承接到蜡烛 A 的像 ,说明平面 镜所成的像是虚像2）由图知 :此刻度尺的分度值为 1 mm,物体左侧与 0刻度线对齐 ,右侧与 3.50 cm 对齐,则长度为 3.50 cm。

平面 镜所成的像与物的大小相同 ,将点燃的蜡烛逐渐靠近玻璃板 ,它的像将大小不变3）如图所示 ,作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点 ,可知在实验中如果把玻璃板向左倾斜 ,观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处练习 3：（ 2019 绥化） 某兴趣小组用如图所示的器材 “探究平面镜成像的特点 ”实验中蜡烛放在水平面上， 玻璃板竖直放置请回答下列问题1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是 应选择 （选填 “薄 ”或 “厚 ”）玻璃板进行实验2）将点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前 5cm 处，小丽沿垂直板面方向将 A 以 5cm/s 的速度远离玻璃板， 2s 后 放稳则未点燃的蜡烛 B 与 A 相距 cm 才能与 A 的像完全重合3）将光屏放到像的位置，光屏上 （选填 “能”或“不能 ”）承接到像4）若玻璃板上端向左倾斜（如图） ，蜡烛 A 在玻璃板中成像的位置会 （选填 “偏高”或“偏低 ”）【答案】：（1）便于确定像的位置；薄； （2）30；（3）不能；（ 4）偏高解析】：（1）玻璃板透明，来代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到 A 蜡烛像的同时，也能观察到哦 B 蜡烛，便于确定像的位置，这是等效替代法。

实验中为了减小误差，防止出现明显的重影，所以用 薄的玻璃板进行实验2）在远离玻璃板时，像的大小不变，由速度公式可以计算A 蜡烛移动的距离 s=vt=10cm ，此时 A 蜡烛距平面镜的距离为 5+10=15cm ；根据平面镜成像特点可得： B 蜡烛应与 A 相距 15+15=30cm ，这样才能与 A 的 像完全重合；（3）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，所以移去蜡烛 B ，并在其所在位置放一光屏，光屏不能接收到蜡烛的像，从而说明平面镜成的是虚像；由平面镜成像特点，物与像关于镜面对称可知：玻璃板如果不竖 直放置，蜡烛 A 的像会偏高练习 4：（ 2019 阜新） 在“探究平面镜成像特点 ”实验中：（1）平面镜成像原理是 2）实验中用玻璃板代替平面镜的原因 3）为了比较像与物大小关系，选取两支 ___ __的蜡烛4）无论怎样水平移动蜡烛 B，都不能与蜡烛 A 的像重合，原因是 5）判断平面镜成虚像的方法是 6）平面镜成像时像和物到平面镜的距离 答案】（1）光的反射（2）便于准确确定像的位置（3）完全相同（4）玻璃板与桌面不垂直（5）在 B 处放一个光屏，眼睛在 B 。