Question

4．小明做探究“平面镜成像的特点”的实验时，他准备的实验器材有：①较薄的平板玻璃；②较厚的平板玻璃；③平面镜；④长度不同的两根蜡烛；⑤长度相同的两根蜡烛；⑥刻度尺．
（1）器材的选择：
i．选用①（填仪器序号）进行实验，这样做的目的既能成像又能看到镜后的蜡烛；
ii．选用刻度尺进行实验，这样做的目的是为了比较像和物体到平面镜距离的关系．
（2）实验步骤：
i．点燃蜡烛A，调节蜡烛B的位置，直到与A的像完全重合时，蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置；（如图所示）
ii．移去蜡烛B，在其原来的位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是虚（填“虚”或“实”）像．
iii．改变蜡烛A的位置，小明又做了几次实验，并记录了如下实验数据

实验次数	蜡烛A到玻璃板的距离/cm	蜡烛B到玻璃板的距离/cm	蜡烛B与蜡烛A的像是否重合
第1次	8.00	8.00	是
第2次	12.00	12.00	是
第3次	15.00	15.00	是

（3）分析论证：
分析数据可得：当蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小不变，像到平面镜的距离变小（填“变大”“变小”或“不变”）．
（4）交流评估：
如果点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A，在玻璃板后面的桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因是玻璃板与桌面不垂直．

Answer 1

分析 （1）i玻璃板代替平面镜巧妙地解决了确定像的位置和大小两个问题，较厚的玻璃板两面，都可以成像，会出现了两个不重合的像，从而影响实验效果．
ii用刻度尺测量物像到平面镜的距离，比较物距和像距的关系．
（2）i两支完全相同的蜡烛是为了探究物像的大小关系，所以蜡烛B与蜡烛A的像只有完全重合才可以比较大小．
ii虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到．
（3）根据平面镜成像特点进行解答：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等．
（4）玻璃板要竖直放置，否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合．

解答 解：
（1）i因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时．还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小，而平面镜无法解决这些问题．同时由于玻璃板有两个反射面，每个反射面相当于一个平面镜，都可以成像，玻璃板如果薄，两个像距离近，测量误差小，实验效果好；反之，较厚的玻璃板两面，都可以成像，会出现了两个不重合的像，从而影响实验效果；故选：①较薄的平板玻璃．
ii用刻度尺测量物像到平面镜距离关系，比较物像到平面镜的距离关系．
（2）i蜡烛B与蜡烛A的像只有完全重合才可以比较大小，因此调节蜡烛B的位置，直到B看上去也刚好像是被点燃时，即蜡烛B与A的像完全重合，此时蜡烛B的位置即为蜡烛A的像所在的位置．
ii光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以光屏上没有蜡烛的像．
（3）平面镜所成的像，像物到镜面距离相等，当蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，像到平面镜的距离变小；
像的大小跟物体的大小有关，在蜡烛A逐渐靠近玻璃板的过程中像的大小不变．
（4）像与物是关于镜子对称的，实验时玻璃板要竖直放置，如果不竖直，成的像就偏高或偏低，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合．
故答案为：（1）i①；ii到平面镜的距离；（2）i与A的像完全重合；ii虚（3）不变；变小；（4）玻璃板与桌面不垂直．

点评 掌握平面镜成像实验中各器材选择和操作的目的，例如为什么选择薄透明玻璃板、为什么选择两个完全相同的蜡烛、玻璃板为什么要竖直放置、刻度尺的作用、看用光屏是否能承接到像等．