Question

13．小华为小明表演了一个“水火相融”的小魔术．她先将一块透明的茶色薄玻璃板竖直放置在水平桌面上，桌面就被分割成如图所示的甲、乙两个区域，然后再用一块不透明的挡板将乙区域分割成前后两部分．接着小华在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯，且里面竖直浸没着一支蜡烛A，最后在乙区域挡板后面的特定位置放置了蜡烛B．准备就绪后，小华将乙区域已准备号的蜡烛B点燃，并悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN，让小明在乙区域的P点观察蜡烛A．奇迹出现了：蜡烛A竟然在水中燃烧！
（1）为保证实验成功，小华所选取的A、B两根蜡烛应满足的条件是大小完全相同；
（2）某同学发现看到蜡烛A的像不清晰，于是他将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度．他这样做不能（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰．
（3）在蜡烛A的位置确定后，为了不借助刻度尺而较准确地确定蜡烛B的位置，小华应该在点燃蜡烛B以后，在乙区（选填“甲区”或“乙区”）观察，同时不断调节蜡烛B的位置，使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合为止；
（4）根据所学光学知识分析，“小华悄悄地将挡板拉开”这一步操作的目的是什么？让蜡烛B发出的光线通过缝隙MN射到玻璃板上，使其反射光线射入小明的眼中（或让蜡烛B发出的光线射到玻璃板上后形成的反射光线通过缝隙MN射入小明的眼中．

Answer 1

分析 （1）选取两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与物的大小关系．
（2）在实验中在镜面前的亮度越大，则其成的像越清晰．
（3）做平面镜成像特点实验时，关键点是确定像的位置，茶色薄玻璃板可以很好的透光，通过看到玻璃板背面的物体与前面的物体的像重合，可以确定像的位置；
（4）因为光沿直线传播，挡板挡住了射向小明眼睛的光线，因此将挡板拉开的目的使其反射光线进入小明的眼睛．

解答 解：（1）两只蜡烛长短或粗细不同时，会出现不能完全重合的现象，所以必须保证两只蜡烛完全相同，这样后面的蜡烛才能和前面蜡烛的像完全重合．
（2）若将另一侧的蜡烛点燃，结果使得玻璃后面太亮，更不容易发生反射，所以像会更不清晰．
（3）根据玻璃板的透光性，取两个等大的蜡烛A和B把A蜡烛摆在玻璃板前面，点燃蜡烛B，在乙区观察蜡烛B形成的像，并调节B的位置，使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合，即可确定确定蜡烛B的位置．
（4）小华悄悄地将挡板拉开，让蜡烛B发出的光线通过缝隙MN射到玻璃板上，使其反射光线进入小明的眼睛（或蜡烛B发出的光线射到玻璃板的反射光线通过缝隙MN射入小明的眼中）使小明看到了与蜡烛A重合的B的像．
故答案为：（1）大小完全相同；
（2）不能；
（3）乙区；蜡烛B的像；  
（4）让蜡烛B发出的光线通过缝隙MN射到玻璃板上，使其反射光线射入小明的眼中（或让蜡烛B发出的光线射到玻璃板上后形成的反射光线通过缝隙MN射入小明的眼中）．

点评 此题通过“表演一个“水火相融”的小魔术”来考查平面镜成像特点，内容别致新颖，能够激发学生的学习兴趣．同时引入了“等效替代法”，这是物理学中常用的一种方法，应该有所了解，并学会使用．