探究平面镜成像时的特点.docx

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探究平面镜成像时的特点

探究平面镜成像时的特点

桃源县黄甲铺乡中学：

聂小凤

一、实验在教材中所处的地位和作用

1.地位：

该实验是八年级物理上册（人民教育出版社）第四章第三节内容，在光的直线传播和反射规律的基础上探究平面镜成像时的特点，对于学生理解和运用平面镜成像知识解决具体问题具有重要的意义。

2.作用：

该实验是探究平面镜成像时像的位置、大小跟物体的位置、大小的关系，探究平面镜成实像还是成虚像，以及物体位置变化时像的位置怎样变化，通过实验的观察和分析得出结论，客观具体，学生容易接受，降低了教学难度。

二、实验原型及不足之处

1.实验原型：

如图，在桌面上铺一张大白纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。

把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。

再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。

这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置，在纸上记下这两个位置，并注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同；移动点燃的蜡烛，重做实验；用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离，记录到表中并比较。

2.不足之处：

（1）实验需要两支蜡烛一直等长，蜡烛移动后也不易记住原来的位置。

（2）用刻度尺量像和物到玻璃板的距离时容易碰到蜡烛，不论是被火焰烫着还是被晃动而滴下的滴蜡烫着都有危险。

（3）用蜡烛做实验，不便通风，使得教室或实验室空气质量差，烛烟熏人，烛泪污染桌面，蜡烛消耗量大，浪费资源；且一支蜡烛燃烧变短，另一支没有燃烧长度没变，不利于正确观察、实事求是地得出结论。

（4）实验中没有探究平面镜所成的像是实像还是虚像，也没有探究物体大小变化时像的变化，而且物体左右移动或前后移动时所形成的像相应的怎样变化也没有探究。

三、实验创新与改进之处

改进实验器材，采用橡胶塞或橡皮，在中间插上铅笔或笔芯，这样可以在物和像所在位置用笔芯点上一个点，很方便的可以确定物体和像的具体位置，避免了用刻度尺量像和物到玻璃板的距离时碰到蜡烛带来的危险，也减小了误差，取材更简单，两支笔芯或铅笔大小长短都一样，不会变化，有利于得出结论。

四、实验器材：

玻璃板，支架或铁夹，大白纸，背景纸（可用黑色卡纸或白纸涂黑一半），笔，三角刻度尺，两个外形一样的胶塞或橡皮，两支大小长短一样的铅笔或笔芯（笔芯颜色不同），两段一样长的塑料管（可套在铅笔或笔芯外面）。

五、实验原理及装置说明：

（1）实验原理：

是遵从光的反射定律（反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角）。

（2）装置说明：

胶塞或橡皮要扎好穿过铅笔或笔芯的孔，且孔刚好固定铅笔或笔芯；铅笔或笔芯的颜色能区分开；玻璃板不能太厚。

六、实验过程：

1.把大白纸铺在桌面上，再在大白纸上所画的一条直线上竖一块玻璃板作为平面镜。

2.将一支铅笔或笔芯插入胶塞或橡皮并竖在玻璃板前的白纸上，并用铅笔或笔芯在白纸上点一下记下位置，观察它所成的像。

3.将另一支铅笔或笔芯插入胶塞或橡皮竖在玻璃板后，并前后、左右移动，直至从玻璃板前看到的像与其完全重合为止（若无论怎样移都无法完全重合，则用三角尺调整镜面与底面垂直），用铅笔或笔芯点一下记下位置，则此时另一支铅笔或笔芯的位置就是玻璃板前铅笔或笔芯所成像的位置。

4.移开玻璃板后面的铅笔或笔芯，用背景纸做屏幕放在该位置，直接观察背景纸上能否出现玻璃板前面的铅笔或笔芯的像。

5.用尺量出它们与平面镜的距离，并记录于表中。

并连线物与像，用三角尺判断连线是否与镜面垂直。

6.移动前面的铅笔或笔芯的位置（平行于镜面左右移动和垂直于镜面前后移动），按步骤1－5重做实验，也将测量结果与观察到的现象记录于表中。

并注意比较像移动的方向与物移动的方向是否一致。

7.改变玻璃板前面的物体的大小（在铅笔或笔芯外面套上塑料管），重复2-5，比较像是否还能与相同大小的物体重合。

实验记录：

物到平面镜的距离（cm）

像到平面镜的距离（cm）

像物大小比较（放大/缩小）

实像或虚像

像与物移动方向（相同/相反）

第一次

第二次

第三次

分析论证：

物与像在位置上有什么关系？

它们的大小有什么关系？

像是实像还是虚像？

物像移动方向一致吗？

七、实验效果：

此实验通过改进后，实验材料更接近学生，更容易准备，实验现象非常明显，减小了实验误差，实验成功率高，也没有实验垃圾，节约了资源，还降低了实验过程中的危险系数；也让学生体会到可以灵活运用身边的物体进行实验；由通过镜面既要看到像又要看到镜子后面的情形想到，将平面镜换成玻璃板，用实物与像重合的操作细节，体验到等效替代的科学研究方法；由避免实验的偶然性想到，要改变物的位置、大小两个因素多次试验、实事求是地观察和记录，体验到控制变量的科学研究方法

在教学过程中学生更容易操作，可重复操作，更容易明白平面镜成像时的特点；学生通过探究和体验，得出结论客观具体，印象深刻，应用能力得到了提升。

八、自我评价

1.对于动手能力还不是很强的不够细心的学生来说，改进后的实验更容易操作；更容易得出实验结论，降低了难度和操作过程中的危险系数；

2.从细节入手，就地取材，重视学生的探究过程，重视学生的体验和感受。

培养了学生的动手和动脑能力；

3.改进实验材料后，学生体会到如何尽可能的节约资源和保护环境。

谢谢指导！

课堂练习：

平面镜成像实验

（11·陕西）30．

（1）如图所示，将光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜所成的像是 ________像。

答案：

虚

 （11·贺州）17．

（2）在“探究平面镜成像的特点”实验中，如图所示，在玻璃板后面放一支与A完全相同而未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究__________________________的关系。

答案：

像与物大小

 （11·长春）19．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，改变蜡烛A到镜面的距离，移动镜后的蜡烛B，发现B总能与A的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离______（选填“有关”或“无关”）。

过了一段时间，蜡烛A变短则A的像的大小将________。

答案：

无关  变短

 （11·宁德真题）28．小明在探究平面镜成像特点时，如图所示使用两根完全相同的蜡烛A和B，这是为了比较像和物体的________________关系。

当A向玻璃板靠近时，A的像_______（填“靠近”或“远离”）玻璃板。

答案：

大小  靠近

（11·南平）26．用如图所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验：

（1）图中的B应选用________（填“平面镜”或“薄玻璃板”）。

（2）蜡烛A在B中所成的是________像（填“实”或“虚”）。

答案：

（1）薄玻璃板   

（2）虚

 （11·聊城）12．小峰同学在“探究平面镜成像的特点”实验时，将玻璃板竖直放在水平桌面上，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖直放在桌面上，点燃玻璃板前的蜡烛A，移动蜡烛B，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，如图所示。

在此实验中：

（1）用两段的蜡烛是为了比较像与物     的关系。

（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛     （填“A”或“B”）这一侧观察。

（3）移去蜡烛B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是      （选填“虚”或“实”）像。

答案：

（1）大小

（2）A

（3）虚

 （11·威海）20．

（1）在“探究光反射的规律”时，小李进行如图所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF。

将纸板沿ON向拥不后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示，此实验现象说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）图甲是小明同学探究平面镜的实验装置，在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A’处时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是　　　　　；经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图乙所示，下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案：

（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内　　　光的反射现象中光路是可逆的

（2）像和物的大小相等　　　用刻度尺量出A和A’、B和B’、C和C’到镜面的距离；看A和A’、B和B’、C和C’到镜面的距离是否相等。

 （11·宿迁）25．如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景，

（1）该实验采用透明玻璃板代替平面镜，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B蜡烛，是为了能确定   __  ；选取两支相同的蜡烛，目的是为了      __       ．

（2）如果将点燃的蜡烛A远离玻璃板，则像将 __  玻璃板．

答案：

（1）像的位置      比较像与物的大小

（2）远离

 （11·连云港）25．在“探究平面镜成像特点”的活动中：

（1）实验室提供了如下器材：

①厚为2mm的茶色玻璃②厚为5mm的透明玻璃③直尺④光屏⑤两只相同的蜡烛⑥火柴。

探究活动中应选用的玻璃板是_____（填序号）。

（2）如图所示，点燃A蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像____________为止，证明像与物的大小相同。

（3）为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上_____________，证明平面镜所成的像是虚像。

答案：

（1）①  

（2）重合  （3）不能接收到像（看不到像）

 （11·山西）37．小豪用如图所示的实验器材探究“平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题：

（1）为了便于观察，该实验最好在________环境申进行（填“较明亮”或“较黑暗”）;

（2）实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于_______造成的;

（3）如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小会_________。

答案：

（1）较黑暗   

（2）玻璃板较厚   （3）不变

 （11·莆田）24．如图所示，某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，取两段相同的蜡烛A和B，将A和B一前一后竖直立在直尺上。

实验过程中，眼睛始终在蜡烛A的一侧观察。

（1）点燃蜡烛A，调节蜡烛B的位置，当                          时，B的位置即为A的像所在的位置。

（2）实验加，直尺的作用是便于比较像与物             的关系；两段蜡烛相同是为了比较像与物     的关系。

（3）用平面镜代替玻璃板，上述实验                （填“能”或“不能”）进行，因为                                              。

答案：

（1）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合  

（2）到玻璃板距离   大小

（3）不能   不能确定蜡烛A的像的位置

 （11·大连）28．如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：

带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴—盒。

（1）为完成实验，还需要的实验器材是             。

（2）放置玻璃板时，应该使玻璃板与水平桌面           。

   ．

（3）做完某次实验后，四个小组都将收集和处理的信息记录在白纸上，如下图所示。

则正确的是          。

（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上） 

（4）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较      ________（选填“亮”或“暗”）。

远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板       （只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。

A．一次反射、一次折射形成的             B．两次反射、一次折射形成的

C．一次反射、两次折射形成的           D．两次反射、两次折射形成的

答案：

（1）刻度尺   

（2）垂直

    （3）C        （4）暗   C

 11·鞍山）28．小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材，探究平面镜成像的特点。

（1）选用平板玻璃的目的是___________________________________。

（2）选取两段完全相同的蜡烛的目的是____________________________________。

答案：

（1）便于找到像的位置   

（2）比较像与物大小关系

 （11·烟台）25．图甲为小红同学“探究平面镜成像”的实验装置，其中A、B是两段完全相同的蜡烛，C是平整的白纸，E是玻璃板．

（1）将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛的像A＇．此时在玻璃板后移动蜡烛B使其与像A＇完全重合．但小红无论怎样移动B，始终不能与蜡烛的像A＇完全重合，你认为造成这种情况的原因可能是什么?

（2）发现问题并改进后，小红重新做实验，并在白纸上记录下多次实验后像与物对应的位置，如图乙所示．请你写出怎样分析处理实验室记录的信息，才能归纳得出实验结论．

答案：

（1）玻璃板与纸面没有垂直

（2）利用刻度尺，连接像与物的对应点，分别测量像到镜面的距离和物到镜面的距离，比较所得数据（或将纸面、沿镜面所在位置对折，判断像与物两点是否重合）

 （11·锦州）28．小丽同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板竖直立在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。

在此实验中：

（1）小丽选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_________________；

（2）蜡烛A的像是由于光射到玻璃表面发生___________（填“反射”或“折射”）形成的；

（3）小丽将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时，蜡烛A的像将逐渐向________（填“靠近”或“远离”）玻璃板的方向移动，像的大小将__________（填“变大”、“变小”或“不变”）；

（4）当玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，小丽移去蜡烛B，并在蜡烛B所在位置放一光屏，则光屏上________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，此现象说明平面镜所成的是_________像（填“实”或“虚”）。

答案：

（1）便于找到虚像的位置

（2）反射

（3）靠近   不变

（4）不能   虚像

 （11·宜昌）31．某同学在探究“平面镜成像的特点”的实验中，选用了两只同样的蜡烛，玻璃板等器材。

（1）实验时，取一支点燃的蜡烛A作为研究对象，另一支蜡烛B的作用是______；某同学发现看到蜡烛A的像不清晰，于是他将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度。

他这样做______（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。

（2）请在图中画出一条眼睛能看到蜡烛S点的像S′的光路图．

答案：

（1）确定像的位置和比较像的大小   不能

（2）评分说明：

第

（1）问每空1分；第

（2）问全对2分，光线没有箭头无分；         虚实线不分无分。

1.某同学从远处走向一面穿衣镜前，他在镜中的像的大小及与人的距离将（　　）

A．像变大，像和人的距离会变大          B．像变大，像和人的距离会变小

C．像大小不变，像和人的距离不变        D．像大小不变，像和人的距离变小

2.身高1.6m的同学站在竖直放置的平面镜前2m的地方，像离人的距离是   m ，像高是  m ；当他再远离平面镜 0.5m ，像到镜子的距离是       m ,像高是       m。

 3.某同学从平面镜里看到镜子对面的电子钟的示数，如图

所示,这时的实际时间是（    ） 

A.10:

21              B.21:

10     

C.10:

51              D.12:

01 

 4.在研究平面镜成像特点时，我们往往另外拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合。

（1）实验中凭借的是视觉效果的相同，因而可以说是采用                的科学研究方法。

（2）这一实验步骤可以观察比较蜡烛和它成的像 ，同时还可以确定成的是（实像或虚像）。

5.请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A’B’。

参考答案：

1.D

2.41.62.51.6

3.C

4.等效替代大小相等（完全对称）虚像

5.

等效替代法是物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，新课标也要求学生掌握一些探究问题的物理方法。

等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。