Question

10．在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用玻璃板、相同的兩個(gè)棋子A和B、刻度尺、白紙、橡皮泥等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖所示．

（1）為便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在較黑暗（較明亮/較黑暗）環(huán)境中進(jìn)行；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A棋子像的同時(shí)，也能觀察到棋子B，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問(wèn)題．
（2）放置好棋子A后，發(fā)現(xiàn)，無(wú)論如何移動(dòng)B棋子，都無(wú)法和棋子A在鏡中的像重合，你認(rèn)為是什么原因造成的？玻璃板沒(méi)有與桌面垂直．
（3）小心地移動(dòng)B棋子，直到與A的像重合為止，這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小相等，進(jìn)一步觀察A、B兩個(gè)棋子在白紙上的位置發(fā)現(xiàn)，像和物的連線與玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距離相等．
（4）如果有5mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，選擇2mm厚的玻璃板做實(shí)驗(yàn)較好．
（5）在尋找棋子A的像的位置時(shí)，眼睛應(yīng)該在棋子A（A/B）這一側(cè)觀察．在觀察時(shí)，既可看到前面棋子A在玻璃板后所成的像．同時(shí)又可看到放在玻璃板后的“棋子B”．對(duì)于兩次成的像，下列說(shuō)法中正確的是D
A．兩者都是光的反射形成的像
B．兩者都是光的折射形成的像
C．前者是光的反射形成的像，后者是光的直線傳播形成的像
D．前者是光的反射形成的像，后者是光的折射形成的像
（6）移開(kāi)棋子B，用白紙做屏幕放在該位置，直接觀察白紙，發(fā)現(xiàn)白紙上沒(méi)有（有/沒(méi)有）像，可知平面鏡所成的是虛像．
（7）為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否具有普遍性，你認(rèn)為應(yīng)采取下列哪一項(xiàng)操作？B
A．保持A、B個(gè)棋子的位置不變，多次改變玻璃板的位置進(jìn)行觀察
B．保持玻璃板位置不變，多次改變A的位置，進(jìn)行與上述（2）相同的操作．

Answer 1

分析 （1）成像的物體和環(huán)境的對(duì)比度越大，成像越清晰；
實(shí)驗(yàn)中用透明的玻璃板代替平面鏡，同時(shí)能看到成像物體的像和鏡后和像對(duì)比的物體，便于確定像的位置，便于比較物像大小關(guān)系．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板如果不豎直，不論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合．
（3）當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像完全重合時(shí)，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行判斷：物體在平面鏡中成虛像，物像大小相等，物像連線與鏡面垂直，物像到平面鏡的距離相等．
（4）從厚玻璃板的兩個(gè)面都可以當(dāng)作反射面，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像這一角度去分析此題．
（5）根據(jù)平面鏡成的像是虛像，可判斷在尋找棋子A的像的位置時(shí)眼睛應(yīng)該在棋子哪一側(cè)觀察；
平面鏡前蠟燭射出的光線經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入人的眼睛，眼睛逆著光線看來(lái)，根據(jù)光線是從反射光線的延長(zhǎng)線上射出的，看到的蠟燭的虛像；
眼睛透過(guò)玻璃板看玻璃板后面的蠟燭，鏡后蠟燭射出的光線經(jīng)玻璃板發(fā)生折射，折射光線進(jìn)入眼睛，眼睛逆著光線看來(lái)，根據(jù)光線是從折射光線的延長(zhǎng)線上射出的，看到的蠟燭的虛像．
（6）根據(jù)光屏只能承接實(shí)像，不能承接虛像來(lái)解答此題．
（7）一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性，具有很大的偶然性，所以應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次，才能保證結(jié)論的正確．

解答 解：
（1）成像的物體和環(huán)境的對(duì)比度越大，成像越清晰，所以為便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在較黑暗環(huán)境中進(jìn)行；
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，用透明的玻璃板代替平面鏡，在物體一側(cè)，既能看到A棋子的像，也能看到代替A棋子的B棋子，當(dāng)A棋子的像和B棋子重合時(shí)，便于確定像的位置，便于比較物像大小．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板要豎直放置，即垂直于桌面，如果不豎直，不論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合，就無(wú)法比較像與物的大�。�
（3）移動(dòng)B棋子，直到與A棋子的像完全重合為止，發(fā)現(xiàn)：物像大小相等；物像連線與玻璃板垂直；物像到玻璃板的距離相等．
（4）因?yàn)楹癫ＡО宓膬蓚�(gè)面都可以當(dāng)作反射面，會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)像，影響到實(shí)驗(yàn)效果，所以應(yīng)選用薄玻璃板，用2mm厚的．
（5）由于平面鏡成的是虛像，所以在尋找棋子A的像的位置時(shí)，人眼應(yīng)在棋子A這一側(cè)觀察．
平面鏡成像的原理是光的反射，反射光線的反向延長(zhǎng)線相交形成虛像，因?yàn)椴皇菍?shí)際光線的會(huì)聚點(diǎn)．眼睛逆著光線看來(lái)，看到的蠟燭的虛像．
光線通過(guò)透明玻璃板是從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)會(huì)發(fā)生折射，所以對(duì)著玻璃板既可看到前面蠟燭在玻璃板后所成的像，同時(shí)又可看到放在玻璃板后的蠟燭．則前者是光的反射形成的像，后者是光的折射形成的像．所以D正確．
（6）此實(shí)驗(yàn)中的白紙相當(dāng)于光屏，光屏只能承接實(shí)像，不能承接虛像，因?yàn)槠矫麋R成的像是虛像，所以棋子的像不會(huì)出現(xiàn)在白紙上．
（7）為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠，需要再多做幾次，使發(fā)現(xiàn)的規(guī)律具有普遍性；保持玻璃板位置不變，多次改變A棋子的位置，進(jìn)行與上述（2）相同的操作．
故答案為：（1）較黑暗；棋子B；（2）玻璃板沒(méi)有與桌面垂直；（3）相等；垂直；相等；（4）2；（5）A；D；（6）沒(méi)有；虛；（7）B．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)及其應(yīng)用．這是光學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)，也是近幾年來(lái)中考經(jīng)常出現(xiàn)的題型，要求學(xué)生熟練掌握，并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用．