實驗專題04 探究平面鏡成像的特點-中考物理必考22個實驗考學練(解析版)

1、實驗四、探究平面鏡成像的特點【實驗目的】：探究平面鏡成像特點【實驗器材】：兩支完全一樣的蠟燭、一塊玻璃板、一個光屏、火柴、刻度尺 【實驗步驟】：將玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一側(cè)立一支點燃的蠟燭，透過玻璃板觀察其另一側(cè)面的蠟燭的像。將光屏放在像的位置，不透過玻璃板，直接觀察光屏上有無像。 將相同的未點燃的蠟燭放在像的位置，觀察像與蠟燭的大小關(guān)系。 移到蠟燭的位置，觀察其像的大小有無變化。量出蠟燭和像到玻璃板的距離?！緦嶒灁?shù)據(jù)】：像 與 物 的 大物 體 與 玻 璃像 與 玻 璃 的物 像 連 線 與實像或虛像小關(guān)系位置 1位置 2位置 3【實驗結(jié)論】： 平面鏡成像特點：1.像和物大小的距離（

2、cm） 距離(cm)相等 ；鏡面的關(guān)系2.像到鏡面的距離和物到鏡面的距離 3.像和物的連線與鏡面4.平面鏡所成像是虛相等 ； 互相垂直 ；像?！究键c方向】：1. 鏡面的選擇與放置：用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面鏡的目的是 便于確定像的位置 ；由于玻璃板的前后表面均能反射成像，為了減小兩個像之間的干擾，玻璃板要 薄 一些較好。放置時玻璃板要和紙面 垂 直 ，否則玻璃板后的蠟燭無法與像 完全重合 。2. 像的位置與大?。哼x取兩段完全相同的蠟燭的目的是 為了比較像與物的大小關(guān)系 ，拿一支沒有點燃的相同蠟燭在玻璃板后尋找蠟燭像的位置時，眼睛應在玻璃板前側(cè)從不同角度觀察，同時移動玻璃板后面的 蠟燭，直

3、到跟前面那支蠟燭的像 完全重合 ，說明 像和物的大小相等 。（1） 鏡前蠟燭點燃，目的是成像 清晰 ；鏡后蠟燭不點燃，替代鏡前蠟燭的像，用到了“等效替代法”。（2） 平面鏡成像是光的反射現(xiàn)象，在 鏡前 反射光線所在的區(qū)域可以觀察到物體的像，在鏡后無法觀察到 物體的像，因為鏡后沒有反射光線進入人眼。即“鏡前觀察，鏡后成像”。3. 多次測量探求規(guī)律：要分析像距和物距的關(guān)系，就要 改變物距 并用 刻度尺 多次測量記錄像距和物距，比較得出像距 等于 物距的結(jié)論，多次測量的目的是 得出普遍結(jié)論 。使用有刻度的方格紙， 其目的是便 于比較 像距與物距的關(guān)系 。4. 虛像的理解和應用：人眼逆著反射光線看到鏡

4、后的像點，是反射光線反向延長線的交點，沒有實際光線 的會聚，是虛像，光屏 不能 承接。5. 像的亮度：像的亮度取決于物體和環(huán)境的光線亮度關(guān)系?？梢栽?較暗 的環(huán)境中觀察蠟燭的像；若用棋子或圓斑小人代替蠟燭時，若像不清晰，可以用 激光燈照亮棋子或小人 ，注意要照亮朝向鏡面的一側(cè)。 6. 評估：（1）像無法和蠟燭重合，可能是因為 平面鏡放置時與紙面 不垂直 。（2）分析像距與物距關(guān)系時， 一組數(shù)據(jù)太少，結(jié)論沒有普遍性 。7. 結(jié)論：平面鏡成像時，像的大小取決于物的大小，像距取決于物距?！窘?jīng)典例題】：例題：（2018連云港）在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，我們一般選用玻璃板代替平面鏡，這樣既能看見

5、物體的像，也能透過玻璃板看見另一側(cè)的物體，便于確定物體像的位置但在實驗中，由于玻璃板前后兩個面都能成像，并且玻璃板的厚度對研究成像規(guī)律也有影響。聰明的小明利用生活中梳洗用的兩塊小鏡 子（該平面鏡的前表面為反射面）也完成了實驗，小明的實驗步驟如下：（1）如圖甲所示，將兩塊平面鏡分開一定距離固定于不銹鋼框架上，將鉛筆 a 放在平面鏡前，可以看見鉛筆通過平面鏡成上下兩段不完整的像（選填“虛”或“實”），此像雖然不完整，但比玻璃板成像要 。（2） 小明用與鉛筆 a 完全一樣的鉛筆 b 找到了鉛筆 a 像的位置，他具體的操作是： 。（3） 為了消除平面鏡厚度對物距和像距測量的影響，小明用圖乙的方法測出了

6、物距和像距，圖丙為圖乙的簡化圖，圖丙中表示像距（選填“bd”或“bc“）?！敬鸢浮浚?）虛；清晰；（2）將鉛筆 b 放在平面鏡后，使 b 與 a 的像看起來是一個完整的鉛筆；（3）bd?！窘馕觥浚?） 鉛筆射線平面鏡的光經(jīng)平面鏡反射后不能會聚成像，而反射光線的反向延長線會聚在一起形成虛像； 玻璃板既能透光又能反射光，平面鏡只能反射光，故用平面鏡反射的光多，成像清晰；（2） 為了確定像的位置，小明將鉛筆 b 放在平面鏡后，使 b 與 a 的像看起來是一個完整的鉛筆；（3） ad 是物體到平面鏡的距離即物距，根據(jù)物體到平面鏡的距離等于像到平面鏡的距離知，bd 是像到平 面鏡的距離即像距。練習 1：

7、（2018 聊城） 如圖所示是“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置，把一支點燃的蠟燭 a 放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蠟燭 b 豎立著在玻璃板后面移動，直到看上去跟蠟燭 a 的像完全重合， 這個位置就是像的位置，在白紙上記下 a 和 b 的位置。移動點燃的蠟燭，重做多次實驗。（1） 實驗過程中蠟燭 b （選填“需要”或“不需要”）點燃。（2） 通過對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析得出結(jié)論：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面 。（3） 移去蠟燭 b，在其位置上豎立光屏，在光屏上 （選填“能”或“不能”）承接到蠟燭 a 的像。（4） 實驗過程中同學們體會到：用玻璃板代替平面鏡成像雖沒有平面鏡清晰，但能透過玻

8、璃板觀察到蠟燭（填“a”或“b”），便于確定像的位置，這是本實驗成功的關(guān)鍵。【答案】（1）不需要；（2）對稱；（3）不能；（4）b?！窘馕觥浚?） 實驗過程中蠟燭 b 不需要點燃；（2） 通過對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析得出結(jié)論：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對稱；（3） 移去蠟燭 b，在其位置上豎立光屏，在光屏上不能承接到蠟燭 a 的像；（4） 實驗過程中同學們體會到：用玻璃板代替平面鏡成像雖沒有平面鏡清晰，但能透過玻璃板觀察到蠟燭 b，便于確定像的位置，這是本實驗成功的關(guān)鍵。練習 2：（2018 江蘇淮安） 在“探究平面鏡成像特點”的實驗中。（1） 實驗時應選較 （選填“厚”或“薄”）的玻璃板垂直

9、放置在水平桌面上。（2） 將棋子 a 放在玻璃板的前面，應在玻璃板 （選填“前面”或“后面”）觀察 a 經(jīng)玻璃板所成 的像。（3） 當棋子 a 遠離玻璃板時，像的大小 。（4）將光屏放到像的位置，無法直接在光屏上觀察到像，說明所成的像是像。（5）用木板緊貼在玻璃板背面，擋住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前 （選填“能”或“不能”） 看見棋子 a 的像?！敬鸢浮浚?）??；（2）前面；（3）不變；（4）虛；（5）能?！窘馕觥浚?） 玻璃板越薄，兩個反射面所在的像距離越近，這樣可以使確定的像的位置更加準確，厚玻璃板會形成 兩個像，會影響對實驗結(jié)果的判斷；（2） 由于平面鏡成的是虛像，故在玻璃板前放一支

10、點燃的蠟燭 a，眼睛應該在鏡前才能觀察到蠟燭 a 經(jīng)玻璃板反射所成的像；（3） 平面鏡成的像與物大小相同，和物到鏡的距離無關(guān)，人們感覺到的近大遠小是一種視覺效果，不影響 真實的大小。所以將蠟燭 a 逐漸遠離玻璃板，它的像不變。（4） 因為虛像不能在光屏上承接，所以將光屏放到像的位置，無法直接在光屏上觀察到像，說明所成的像 是虛像。（5） 平面鏡成的像是光的反射形成的，蠟燭發(fā)出的光線經(jīng)玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以用 木板緊貼玻璃板背面，擋住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前能看見棋子 a 的像。練習 3：（2018 貴陽）在探究“平面鏡成像特點”的實驗中，小明用到了如下器材：白紙、玻璃板、

11、完全 相同的 a、b 兩物塊、一枚細針。請完成下列各實驗步驟的填空：（1） 如圖甲所示將白紙鋪于水平桌面上，再把玻璃板豎直置于白紙上，即保證玻璃板與白紙是相互 的， 并在白紙上記錄下玻璃板所在位置。（2） 將物塊 a 豎直置于玻璃板前的白紙上，記錄下物塊底部所在的位置cd，如圖乙所示。此時，在一定光線條件下，便可透過 觀察到物塊 a 正立的像，接下來，小明將物塊 b 放在玻璃板后移動，直至 b 與 a 的 像完全重合，這說明了 。（3）小明記錄下物塊 b 底部所在的位置 cd，取出白紙并沿玻璃板底部所在的直線對折后，用一枚細針沿線段 cd 扎數(shù)個眼，打開白紙，發(fā)現(xiàn)線段 cd上也布滿了針眼。結(jié)合

12、步驟（2）的結(jié)論分析可知：平面 鏡所成的像與物是 關(guān)系。（4）為了得到具有普遍性的結(jié)論，以乙圖的視角來看，小明將物塊 a 繞 c 點順時針旋轉(zhuǎn)至乙圖虛線所示的位置后，為了再次確定像的位置，物塊b 應繞 c點 （選填“順時針”或“逆時針”）旋轉(zhuǎn)，并記錄下位 置?！敬鸢浮浚?）垂直；（2）玻璃板；像與物體的大小相等；（3）關(guān)于鏡面對稱；（4）順時針?！窘馕觥浚?） 實驗時，玻璃板要與紙面垂直放置；如果玻璃板與紙面不垂直，根據(jù)平面鏡所成的像和物體關(guān)于平面 鏡對稱可知，蠟燭的像與蠟燭不在同一水平面上，所以有可能找不到像；（2） 將物塊 a 豎直置于玻璃板前的白紙上，記錄下物塊底部所在的位置cd，如圖乙所示。此時，在一定光線條件下，便可透過 玻璃板觀察到物塊 a 正立的像，接下來，小明將物塊 b 放在玻璃板后移動，直至 b 與 a 的像完全重合，這說明了像與物體的大小相等。（3）小明記錄下物塊 b 底部所在的位置 cd，取出白紙并沿玻璃板底部所在