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实验5 探究平面镜成像的特点

【设计与进行实验】
1. 实验原理：光的反射 ；
2.主要实验器材：玻璃板、刻度尺、两根完全相同的蜡烛、白纸等；
刻度尺的作用是测量像与物到平面镜的距离
3.实验装置：

3. 等效替代法的应用 ：用玻璃板代替平面镜，为了便于找到像的位置；让相同的蜡烛（未点燃）与点燃的蜡烛的像重合，找到像的位置、比较物和像大小关系；
4.为了让实验现象更明显，本实验最好在 较暗 的环境中进行；
5.实验中尽量选择 较薄 的玻璃板，实验时，通过玻璃板能看见同一支蜡烛的两个像，产生这个的原因是玻璃板有一定的厚度，通过玻璃板的前后两个面各形成一个像，产生重影；
6.实验中应选择茶色玻璃板.因为透明玻璃板透光性较强，反光性较弱，而这个实验对透光性有要求，对反光性也有要求，所以应选用透光性不如透明玻璃板而反光性强于透明玻璃板的茶色玻璃板.
6.实验中像的大小始终等于物体大小，通过肉眼看见“近大远小”，这与视角有关；
7.实验中无论平面镜多小，都能使物体形成一个完整的与物体等大的像（物体上反射的光线总有射向平面镜的）；
8.玻璃板的放置要求：玻璃板要与水平桌面 垂直 ，确保物像重合，若玻璃板向点燃蜡烛方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处；若玻璃板向未点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的下方偏低处；
9.刻度尺的作用：测量像与物到玻璃板的距离；
10.观察像时眼睛的位置：与物同侧；
11. 验证平面镜成虚像 ：用光屏代替未点燃的蜡烛，看在光屏上是否能承接蜡烛成的像；
12.本实验的目的在于研究蜡烛A的像是否与蜡烛A的大小相同，如果将蜡烛B也点燃，则蜡烛B也会产生一个像，会对实验产生干扰;并且如果玻璃板两侧蜡烛都点燃的话，就没有黑暗和明亮的对比，不利于观察蜡烛A的像的准确位置.
13.实验中移去蜡烛B，并在蜡烛B所在的位置上放一光屏，则光屏上不能承接到蜡烛A的像，所以平面镜所成的像是虚像.
12.多次测量的目的：多次改变蜡烛和玻璃板之间的间距，使结论更具有普遍性；
13.物体移动时，像移动方向、距离、速度的判断；
【交流与反思】
14. 得出蜡烛和像到玻璃板的距离不等的原因 ：①蜡烛没有垂直放置；②后支蜡烛与前支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合；③玻璃板太厚；
15. 用灯泡代替蜡烛好处的评估 ：不会由于蜡烛的燃烧而导致另一支蜡烛和像之间的高度不等、灯泡比蜡烛亮，实验效果更明显、灯泡可反复使用；
16.（1）将桌面上的白纸换成方格纸的好处是方便比较蜡烛A和像到平面镜的距离.
（2）观察像的时候，眼睛的位置应与蜡烛A同侧.因为平面镜成像的原理是光的反射，且只有当光进入人眼时，人眼才能看到像.
（3）实验中，测得的蜡烛A和像到玻璃板的距离不相等，则可能的原因有:①蜡烛B与蜡烛A所成的像没有完全重合;②玻璃板太厚.
实验结论：物体在平面镜中成的是正立的虚像；像和物体的大小相等；像和物体到镜面的距离相等；像和物体的连线与镜面垂直。

【例1】如图甲所示是某同学做“探究平面镜成像规律”实验时的情景，请回答下列问题:

甲 乙 丙
（1）实验中应选用玻璃板代替平面镜，目的是 便于确定像的位置 .
（2）实验中应选择 较薄 （选填“较厚”或“较薄”）的玻璃板，若选择另一种玻璃板会产生什么现象? 会同时出现两个像 .
（3）该同学应选用 茶色 （选填“透明”或“茶色”）玻璃板.
（4）实验时，若该同学发现无论如何移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合，原因可能是 玻璃板没与水平桌面垂直放置
（5）实验过程中为了便于观察，最好在 较黑暗 （选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行实验.
（6）该同学应选用两支 完全相同 的蜡烛，目的是比较像与物的 大小 关系，这里用到的是 等效替代法 （填实验方法）.
（7）该同学把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，此时应该从 玻璃板前 （选填“玻璃板前”或“玻璃板后”）观察蜡烛A的像，这个像是由光的 反射 形成的.
（8）该同学将另一支与蜡烛A完全相同但 不点燃 （选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B放到玻璃板后像的位置，它与像完全重合，说明像与蜡烛A的大小 相等 （选填“相等”或“不相等”）.
（9）将光屏放在蜡烛B的位置上.发现光屏上 不能 （选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像.这说明平面镜成像时成的是 虚 像.
（10）某同学让蜡烛A以0.5 cm/s的速度远离玻璃板移动时，像会以 0.5cm/s 的速度 远离 （选填“靠近”或“远离”）玻璃板，在移动的过程中，像的大小 不变 .
（11）该同学在只做了一次实验后就得出了实验结论，这种做法正确吗，为什么? 不正确,因为仅凭一次实验数据得出的结论具有偶然性 .
（12）为了研究像和物到镜面距离的关系，应多次 改变蜡烛A到平面镜的距离 ，重复实验.
（13）若该同学将桌面上的白纸换成方格纸进行实验，则这种做法的优点是 方便比较像与物到平面镜的距离关系 .
（14）进行过三次实验后，记录的物体和像的位置如图乙所示，为了得到实验结论，接下来应如何操作? 测量对应的像和物到平面镜的距离并比较它们的大小关系(或连接对应的像和物,测量像与物的连线与平面镜是否垂直) .
（15）分析图丙中的信息可得出平面镜成像的特点:像和物到平面镜的距离 相等 ;像和物的连线与平面镜 垂直
（16）将白纸沿MN对折后发现物体的位置和它的像的位置重合，所以平面镜成像的特点又可表述为:平面镜成的像与物体关于镜面 对称 .