内容正文:
实验05 探究“平面镜成像”实验(解析版)
【实验目的】
探究平面镜成像特点。
【实验器材】
两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺。
【器材作用】
①两支完全一样的蜡烛:比较成像与物的大小关系;
②玻璃板:替代平面镜,既能看见物体成像,又能看对面蜡烛,不能用平面镜代替;
③光屏:承接成像;
④火柴:点燃蜡烛;
⑤刻度尺:测量物距和相距;
【实验步骤】
步骤①将玻璃板垂直置于桌面,在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像;
步骤②将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像;
步骤③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系;
步骤④移到蜡烛的位置,观察其像的大小有无变化;
步骤⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
【实验结论】
平面镜成像特点:
(1)像与物大小相等;
(2)像到镜的距离与物到镜的距离相等;
(3)像与物的对应点的连线与镜面垂直;
(4)像与物左右位置颠倒;
(5)平面镜所成的像是虚像。
总结:等大、等距、垂直、对称、虚像。
【实验补充】
1、平面镜成像原理及作用:
(1)平面镜成像原理:光的反射定理;
(2)平面镜成像作用:成像、 改变光路。
2、实像和虚像:
(1)实像:实际光线会聚点所成的像。
(2)虚像:实际光线反向延长线的会聚点所成的像。
※虚像能用眼睛直接观看,但不能用光屏接收;实像既可以用光屏承接,也可以用眼睛直接观看。
3、球面镜:凸面镜与凹面镜
(1)凸面镜:利用球面的外表面作反射面的面镜叫做凸面镜;凸面镜对光有发散作用,常用作汽车观后镜来扩大视野。
(2)凹面镜:利用球面的内表面作反射面的面镜叫做凹面镜;凹面镜对光有汇聚作用,常用作太阳灶、探照灯等!
【常考实验问题】如图
1、实验最好在 较暗 的环境下进行该实验,以便于观察 蜡烛A的像 (选填“蜡烛A”、“蜡烛B”或“蜡烛A的像”);
2、将点燃的蜡烛A固定放在玻璃板前,未点燃的蜡烛B放到玻璃板后。移动蜡烛B,使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。此时我们在蜡烛 A (选填“A”或“B”)一侧可以观察到蜡烛B好像也在燃烧;
3、平面镜成像的原理是:光的反射;
4、选用透明的玻璃板代替平面镜,目的是 便于确定像的位置 ;
5、在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,此操作目的是 确定像的位置和比较像与物体的大小 ;
6、画出蜡烛A和蜡烛B位置的连线,发现两蜡烛的连线与镜面 垂直 ;
7、用刻度尺测出A、B到镜面的距离,发现它们的距离 相等 ;
8、在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 A (选填“A”或“B”)这一侧观察,若实验过程中,某同学无论怎样调节蜡烛B,发现都不能与蜡烛A的像重合。发生这种现象的原因可能是 玻璃板没有竖直放置 ;
9、若要确认平面镜所成的像是虚像还是实像,进一步的操作是 把蜡烛B取走,光屏放在蜡烛B的位置上,看光屏上是否有蜡烛A的像,光屏上如果没有,说明平面镜成虚像 ;
10、用玻璃板代替平面镜做实验时,会看到两个不重合的像,分别是玻璃板前后两个反射面形成的,为消除此现象可选用 薄 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面镜;
11、实验中,如果把蜡烛A远离平面镜,看到的像会 远离 (选填“远离”或“靠近”)平面镜;
12、如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图丙所示的位置时,硬币的成像情况是 A 。
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
13、通过多次实验,发现未点燃的蜡烛B与点燃的蜡错烛A的像完全重合,得出“平面镜所成像的大小与物体的大小相同”的结论。这种确定像像和物大小关系的研究方法是 等量替代法 。
【典例分析】(2022•长沙一模)如图甲所示是探究平面镜成像特点的实验。小明实验过程如下:
(1)a.在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板,在纸上记录玻璃板的位置;
b.点燃蜡烛放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在纸上记录蜡烛的位置A1;
c.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方,移动到某一位置时,发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合,这说明物和像的大小 相等 ,在纸上记下该蜡烛的位置A1';
d.改变玻璃板前蜡烛的位置,重复以上实验,在纸上记录物与像的位置A2、A2';A3、A3'(如图乙所示)。
(2)图乙中,分别将实验中的物点与像点连接,发现它们的连线始终与玻璃板面垂直,且物到玻璃板的距离与像到玻璃板的距离 相等 。
(3)实验后小明用白纸替换玻璃板后没点燃的蜡烛,凸透镜替换了玻璃板(如图丙),在白纸上没有看到烛焰的像,他把凸透镜向蜡烛移动