Question

15．如图是小李同学“探究平面镜成像的特点”实验装置
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于确定像的位置；
（2）在竖立的玻璃板前放一支点点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小李拿另一支大小相同但未点燃的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合，由此可以得出的结论是平面镜成像时，像和物大小相等；
（3）实验时，小李同学应在M（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像；让蜡烛M的像与蜡烛N完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；移去蜡烛N，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛M的像，这说明平面镜成的是虚像（选填“实”或者“虚”）；
（4）细心的小李透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像；
（5）经过三次实验，记录的像A′、B′、C′与物体A、B、C对应的位置如图乙所示，为了得到更多的实验结论，接下来小李应该进行的操作是：①连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；②测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较．

Answer 1

分析 （1）利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于找到像的位置．
（2）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等．
（3）平面镜成虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，反射光线在平面镜的前面，眼睛观察时，必须有光线进入人的眼睛，所以眼睛要从平面镜的前面观察虚像．
等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；
（4）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．
（5）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．

解答 解：（1）为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板．
（2）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等．
（3）平面镜成的虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，反射光线都在平面镜的前面，并且眼睛看物体时，一定要有光线进入眼睛，所以眼睛要在平面镜的前面M侧观察．
在竖立的玻璃板前点燃蜡烛M，拿未点燃的蜡烛N竖直在玻璃板后面移动，直至它与蜡烛M的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；
像不能在光屏上呈现，说明平面镜所成的是虚像．
（4）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．
（5）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．
故答案为：（1）确定像的位置；（2）平面镜成像时，像和物大小相等；（3）M；等效替代法；虚；（4）玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像；（5）连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较．

点评 本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题．只要熟练掌握平面镜的成像特点，解答此类题目就很容易．