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實驗5 探究平面鏡成像的特點

【設計與進行實驗】
1. 實驗原理：光的反射 ；
2.主要實驗器材：玻璃板、刻度尺、兩根完全相同的蠟燭、白紙等；
刻度尺的作用是測量像與物到平面鏡的距離
3.實驗裝置：

3. 等效替代法的應用 ：用玻璃板代替平面鏡，為了便于找到像的位置；讓相同的蠟燭（未點燃）與點燃的蠟燭的像重合，找到像的位置、比較物和像大小關系；
4.為了讓實驗現象更明顯，本實驗最好在 較暗 的環境中進行；
5.實驗中盡量選擇 較薄 的玻璃板，實驗時，通過玻璃板能看見同一支蠟燭的兩個像，產生這個的原因是玻璃板有一定的厚度，通過玻璃板的前后兩個面各形成一個像，產生重影；
6.實驗中應選擇茶色玻璃板.因為透明玻璃板透光性較強，反光性較弱，而這個實驗對透光性有要求，對反光性也有要求，所以應選用透光性不如透明玻璃板而反光性強于透明玻璃板的茶色玻璃板.
6.實驗中像的大小始終等于物體大小，通過肉眼看見“近大遠小”，這與視角有關；
7.實驗中無論平面鏡多小，都能使物體形成一個完整的與物體等大的像（物體上反射的光線總有射向平面鏡的）；
8.玻璃板的放置要求：玻璃板要與水平桌面 垂直 ，確保物像重合，若玻璃板向點燃蠟燭方向傾斜，則蠟燭的像總在未點燃蠟燭的上方偏高處；若玻璃板向未點燃蠟燭的方向傾斜，則蠟燭的像總在未點燃蠟燭的下方偏低處；
9.刻度尺的作用：測量像與物到玻璃板的距離；
10.觀察像時眼睛的位置：與物同側；
11. 驗證平面鏡成虛像 ：用光屏代替未點燃的蠟燭，看在光屏上是否能承接蠟燭成的像；
12.本實驗的目的在于研究蠟燭A的像是否與蠟燭A的大小相同，如果將蠟燭B也點燃，則蠟燭B也會產生一個像，會對實驗產生干擾;并且如果玻璃板兩側蠟燭都點燃的話，就沒有黑暗和明亮的對比，不利于觀察蠟燭A的像的準確位置.
13.實驗中移去蠟燭B，并在蠟燭B所在的位置上放一光屏，則光屏上不能承接到蠟燭A的像，所以平面鏡所成的像是虛像.
12.多次測量的目的：多次改變蠟燭和玻璃板之間的間距，使結論更具有普遍性；
13.物體移動時，像移動方向、距離、速度的判斷；
【交流與反思】
14. 得出蠟燭和像到玻璃板的距離不等的原因 ：①蠟燭沒有垂直放置；②后支蠟燭與前支蠟燭在玻璃板中的像沒有完全重合；③玻璃板太厚；
15. 用燈泡代替蠟燭好處的評估 ：不會由于蠟燭的燃燒而導致另一支蠟燭和像之間的高度不等、燈泡比蠟燭亮，實驗效果更明顯、燈泡可反復使用；
16.（1）將桌面上的白紙換成方格紙的好處是方便比較蠟燭A和像到平面鏡的距離.
（2）觀察像的時候，眼睛的位置應與蠟燭A同側.因為平面鏡成像的原理是光的反射，且只有當光進入人眼時，人眼才能看到像.
（3）實驗中，測得的蠟燭A和像到玻璃板的距離不相等，則可能的原因有:①蠟燭B與蠟燭A所成的像沒有完全重合;②玻璃板太厚.
實驗結論：物體在平面鏡中成的是正立的虛像；像和物體的大小相等；像和物體到鏡面的距離相等；像和物體的連線與鏡面垂直。

【例1】如圖甲所示是某同學做“探究平面鏡成像規律”實驗時的情景，請回答下列問題:

甲 乙 丙
（1）實驗中應選用玻璃板代替平面鏡，目的是 便于確定像的位置 .
（2）實驗中應選擇 較薄 （選填“較厚”或“較薄”）的玻璃板，若選擇另一種玻璃板會產生什么現象? 會同時出現兩個像 .
（3）該同學應選用 茶色 （選填“透明”或“茶色”）玻璃板.
（4）實驗時，若該同學發現無論如何移動蠟燭B都無法與蠟燭A的像重合，原因可能是 玻璃板沒與水平桌面垂直放置
（5）實驗過程中為了便于觀察，最好在 較黑暗 （選填“較明亮”或“較黑暗”）的環境中進行實驗.
（6）該同學應選用兩支 完全相同 的蠟燭，目的是比較像與物的 大小 關系，這里用到的是 等效替代法 （填實驗方法）.
（7）該同學把一支點燃的蠟燭A放在玻璃板的前面，此時應該從 玻璃板前 （選填“玻璃板前”或“玻璃板后”）觀察蠟燭A的像，這個像是由光的 反射 形成的.
（8）該同學將另一支與蠟燭A完全相同但 不點燃 （選填“點燃”或“不點燃”）的蠟燭B放到玻璃板后像的位置，它與像完全重合，說明像與蠟燭A的大小 相等 （選填“相等”或“不相等”）.
（9）將光屏放在蠟燭B的位置上.發現光屏上 不能 （選填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的像.這說明平面鏡成像時成的是 虛 像.
（10）某同學讓蠟燭A以0.5 cm/s的速度遠離玻璃板移動時，像會以 0.5cm/s 的速度 遠離 （選填“靠近”或“遠離”）玻璃板，在移動的過程中，像的大小 不變 .
（11）該同學在只做了一次實驗后就得出了實驗結論，這種做法正確嗎，為什么? 不正確,因為僅憑一次實驗數據得出的結論具有偶然性 .
（12）為了研究像和物到鏡面距離的關系，應多次 改變蠟燭A到平面鏡的距離 ，重復實驗.
（13）若該同學將桌面上的白紙換成方格紙進行實驗，則這種做法的優點是 方便比較像與物到平面鏡的距離關系 .
（14）進行過三次實驗后，記錄的物體和像的位置如圖乙所示，為了得到實驗結論，接下來應如何操作? 測量對應的像和物到平面鏡的距離并比較它們的大小關系(或連接對應的像和物,測量像與物的連線與平面鏡是否垂直) .
（15）分析圖丙中的信息可得出平面鏡成像的特點:像和物到平面鏡的距離 相等 ;像和物的連線與平面鏡 垂直
（16）將白紙沿MN對折后發現物體的位置和它的像的位置重合，所以平面鏡成像的特點又可表述為:平面鏡成的像與物體關于鏡面 對稱 .