Question

小红在做“探究平面镜成像的特点”的实验时进行了如下操作：将一块玻璃板竖直放在桌面上，把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前面前5cm处，烛焰高8cm，可以看到A在玻璃板后面的像，取一支没有点燃且与A等长的蜡烛B在玻璃板的后面移动，直到B和A的像完全重合，如图1所示．在此实验中：

（1）用玻璃板代替平面镜的目的是：______．
（2）取两支等长的蜡烛目的是：______．
（3）如果在图中蜡烛的像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将______（填“有”或“没有”）蜡烛的像，这说明平面镜成的是______像（选填“实”或“虚”）．
（4）把与A蜡烛同样大小的蜡烛B放到A蜡烛像的位置上，B和A的像完全重合，这说明平面镜成像时：______．
（5）在确定蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛______（选填“A”或“B”）这一侧观察，移动玻璃板后面的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合，以此来确定蜡烛A成像的位置，这里所采用的研究方法是______．（选填“控制变量法”或“等效替换法”）．王刚同学无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是______
（6）为了使像看起来更清晰，小成最好在______的环境中进行（选填“较亮”或“较暗”）；
（7）小成在B蜡烛的烛焰上放一根火柴，火柴______（选填“可能”或“不可能”）被点燃；
（8）小成以5cm/s的速度匀速将A蜡烛远离玻璃板2s时，B蜡烛应与A相距______才可能与A的像完全重合．
（9）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于______；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验．
（10）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图2所示．为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：______．
（11）细心的小红透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到在像B处的后面还有一个较模糊、与像B有部分重叠的像，出现两个像的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置．
（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系．
（3）实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接．平面镜成虚像，光屏上不能承接到像．
（4）物体放在平面镜前，在平面镜里能成物体的像，当与蜡烛A等大的蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，说明物像大小相等．
（5）①点燃蜡烛A，蜡烛A在玻璃板中成像，观察蜡烛的像时，眼睛要在蜡烛A的一侧，才能通过玻璃板看到蜡烛A的像；眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像，只能透过玻璃板看到蜡烛A．
②实验时，选择两根完全相同的蜡烛，用蜡烛B代替蜡烛A，和蜡烛A的像进行比较，便于得到物像大小关系．这种代替的方法是等效替代法．
③玻璃板不竖直，像的底部不在桌面上，所以怎么移动都不会与另一蜡烛重合．
（6）探究平面镜成像实验时，成像物体和环境的对比度越大，并且物体越亮，物体成像越清晰．
（7）平面镜所成的像是虚像，虚像实际并不存在，据此来判断火柴是否会被点燃；
（8）利用公式s=vt可求出蜡烛A移动的距离，再根据像物等距可判断蜡烛B应放置的位置．
（9）①采用玻璃板，实验中既能看到蜡烛A的像，又能看到蜡烛B，便于确定其位置；
②从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题．
（10）平面镜成像的特点：物像等大、等距、连线与镜面垂直，据此分析实验的操作步骤．
（11）从玻璃的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像，从这个角度去分析此题．
解答：解：（1）用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于准确确定像的位置．
（2）实验时采用两个完全相同的蜡烛，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系．
（3）蜡烛A在平面镜中成像，在像的位置上用白纸承接像时，白纸上不能接到像，说明物体在平面镜中成虚像．
（4）蜡烛B和蜡烛A相等，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，说明平面镜成像时，物像大小相等．
（5）①寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在蜡烛A一侧观察，在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像．
②用蜡烛B代替蜡烛A和蜡烛A的像进行比较，采用的是等效替代法．
③玻璃板没有竖直放置，A蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了．
（6）实验时点燃的蜡烛比较亮，环境比较黑暗，点燃蜡烛和环境对比度比较大，蜡烛成像会更清晰．
（7）因为平面镜成的是虚像，不是光线的实际会聚，B蜡烛也并不是真的在燃烧，因此，火柴不可能被点燃；
（8）由v=可得，A蜡烛移动的距离s=vt=5cm/s×2s=10cm，此时A蜡烛距平面镜的距离s′=10cm+5cm=15cm，
根据像与物体到平面镜的距离相等可得：B蜡烛应与A相距15cm+15cm=30cm，这样才能与A的像完全重合．
（9）玻璃板既能透光，又能反射光，因此，便于观察确定像的位置；
因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板，用2mm厚的．
（10）本实验是探究验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等．
（11）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像．
故答案为：（1）便于确定像的位置；
（2）便于比较物像大小关系；
（3）没有；虚；
（4）物像大小相等；
（5）A；等效替换法；玻璃板没有竖直放置；
（6）较暗；
（7）不可能；
（8）30m；
（9）确定像的位置；2；
（10）将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较．
（11）玻璃的两个表面同时反射，每个表面成一个像．
点评：本题考查学生动手操作实验的能力并会根据对实验现象的分析得出正确的结论．此类题目在近几年中考中频繁出现，备受出题人青睐，其实解答此类题目往往有规律可循，牢记并紧扣平面镜成像特点可比较容易的进行解答．