实验04 探究平面镜成像特点实验解析版Word文档格式.docx
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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:
(1)实验前选用玻璃板代替平面镜目的是:
。
(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:
(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B的目的是:
,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(选填“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)BD。
(7)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;
(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”)。
(1)确定像的位置;
(2)蜡烛A的像;
反射;
(3)不能;
(4)A1。
(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。
(1)虚;
(2)3.50;
不变;
(3)②。
(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1mm,物体左侧与0刻度线对齐,右侧与3.50cm对齐,则长度为3.50cm。
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”)
(1)便于确定像的位置;
薄;
(2)30;
(4)偏高。
(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侧观察,如果光屏上没有像,那么,所成像为虚像
(6)相等
【解析】
(1)平面镜的成像原理是利用光的反射。
(2)用透明的玻璃板代替平面镜,能够同时观察到原物体和用来代替像位置的物体,便于准确确定像的位置。
(3)为了比较物体与像的大小关系,实验时需要用两个完全相同的蜡烛。
(4)像与物体不能重合,可能是由于玻璃板与桌面不垂直,导致蜡烛A所成的像可能偏高或偏低,无法与蜡烛B重合。
(5)平面