Question

10．在“探究平面镜成像的特点”实验中，某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸、橡皮泥等器材进行实验，如图所示．

（1）为便于观察，该实验最好在较黑暗（较明亮/较黑暗）环境中进行；此外，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棋子像的同时，也能观察到棋子B，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题．
（2）放置好棋子A后，发现，无论如何移动B棋子，都无法和棋子A在镜中的像重合，你认为是什么原因造成的？玻璃板没有与桌面垂直．
（3）小心地移动B棋子，直到与A的像重合为止，这时发现像与物的大小相等，进一步观察A、B两个棋子在白纸上的位置发现，像和物的连线与玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距离相等．
（4）如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，选择2mm厚的玻璃板做实验较好．
（5）在寻找棋子A的像的位置时，眼睛应该在棋子A（A/B）这一侧观察．在观察时，既可看到前面棋子A在玻璃板后所成的像．同时又可看到放在玻璃板后的“棋子B”．对于两次成的像，下列说法中正确的是D
A．两者都是光的反射形成的像
B．两者都是光的折射形成的像
C．前者是光的反射形成的像，后者是光的直线传播形成的像
D．前者是光的反射形成的像，后者是光的折射形成的像
（6）移开棋子B，用白纸做屏幕放在该位置，直接观察白纸，发现白纸上没有（有/没有）像，可知平面镜所成的是虚像．
（7）为证实上述有关成像特点是否具有普遍性，你认为应采取下列哪一项操作？B
A．保持A、B个棋子的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察
B．保持玻璃板位置不变，多次改变A的位置，进行与上述（2）相同的操作．

Answer 1

分析 （1）成像的物体和环境的对比度越大，成像越清晰；
实验中用透明的玻璃板代替平面镜，同时能看到成像物体的像和镜后和像对比的物体，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系．
（2）实验时玻璃板如果不竖直，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．
（3）当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，根据平面镜成像特点进行判断：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）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．
（5）根据平面镜成的像是虚像，可判断在寻找棋子A的像的位置时眼睛应该在棋子哪一侧观察；
平面镜前蜡烛射出的光线经平面镜反射后进入人的眼睛，眼睛逆着光线看来，根据光线是从反射光线的延长线上射出的，看到的蜡烛的虚像；
眼睛透过玻璃板看玻璃板后面的蜡烛，镜后蜡烛射出的光线经玻璃板发生折射，折射光线进入眼睛，眼睛逆着光线看来，根据光线是从折射光线的延长线上射出的，看到的蜡烛的虚像．
（6）根据光屏只能承接实像，不能承接虚像来解答此题．
（7）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确．

解答 解：
（1）成像的物体和环境的对比度越大，成像越清晰，所以为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行；
实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到A棋子的像，也能看到代替A棋子的B棋子，当A棋子的像和B棋子重合时，便于确定像的位置，便于比较物像大小．
（2）实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果不竖直，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，就无法比较像与物的大小．
（3）移动B棋子，直到与A棋子的像完全重合为止，发现：物像大小相等；物像连线与玻璃板垂直；物像到玻璃板的距离相等．
（4）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．
（5）由于平面镜成的是虚像，所以在寻找棋子A的像的位置时，人眼应在棋子A这一侧观察．
平面镜成像的原理是光的反射，反射光线的反向延长线相交形成虚像，因为不是实际光线的会聚点．眼睛逆着光线看来，看到的蜡烛的虚像．
光线通过透明玻璃板是从一种介质进入另一种介质会发生折射，所以对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像，同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛．则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正确．
（6）此实验中的白纸相当于光屏，光屏只能承接实像，不能承接虚像，因为平明镜成的像是虚像，所以棋子的像不会出现在白纸上．
（7）为证实上述有关成像特点是否可靠，需要再多做几次，使发现的规律具有普遍性；保持玻璃板位置不变，多次改变A棋子的位置，进行与上述（2）相同的操作．
故答案为：（1）较黑暗；棋子B；（2）玻璃板没有与桌面垂直；（3）相等；垂直；相等；（4）2；（5）A；D；（6）没有；虚；（7）B．

点评 本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用．这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用．