2026年中考物理二轮复习 《平面镜成像实验》讲义（实验细节+方法总结）

实验专题：探究平面镜成像特点（复习讲义·教师版） 【课标定位】 探究并了解平面镜成像的特点。通过实验，理解虚像的概念，知道像与物关于镜面对称，能区分实像与虚像。 【考情概览】 近3年中考考查频次极高，主要角度：玻璃板的作用与选择、垂直放置、等效替代法、虚像验证、多次实验目的、故障分析。 一、器材选择——每一件都有“物理道理” 1. 玻璃板：为什么不是平面镜？ 平面镜只能反射，无法看到后面的情况。玻璃板既能反射成像（成像）又能透光（透光），便于确定像的位置。 【方法点拨·替代思想】 用玻璃板替代平面镜，是为了把“看不见的像的位置”转化为“看得见的蜡烛B的位置”。 2. 薄玻璃板 vs 厚玻璃板 厚玻璃板前后两个面都会反射，形成两个像，干扰实验。所以选择薄玻璃板。 【易错预警】 厚玻璃板会成两个像，较亮的像是前表面反射形成的，较暗的像来自后表面。中考常考“哪个像更亮”“如何消除重影”。 3. 茶色/镀膜玻璃的作用 茶色玻璃或镀膜面可以增强反射，使成像更清楚。 4. 两支完全相同的蜡烛 用于比较像与物的大小关系，运用了等效替代法（科学方法）。 【方法点拨·等效替代】 用未点燃的蜡烛B去替代蜡烛A的像，B的大小就代表了像的大小。 5. 刻度尺、光屏、白纸 刻度尺：测量物距和像距。 光屏：验证像是虚像，判断像的性质。 白纸：记录玻璃板，物和像的位置。 6. 环境亮度选择 实验应在较暗（亮/暗）的环境中进行，目的是增大对比度便于观察。 【教师小结·器材逻辑链】 玻璃板（透光+反射）→确定像的位置；薄（防重影）→精确；相同蜡烛（比较大小）→等效替代；刻度尺（测距离）→定量；光屏（验虚实）→区分实虚像。每一步都是为了把抽象问题具体化。 二、操作规范——成功的关键细节 1. 玻璃板放置：必须竖直 若玻璃板与桌面不垂直，会导致像物无法重合。 【易错预警·90%的故障原因】 “无论怎样移动B都无法与像重合” → 立刻检查玻璃板是否与桌面垂直！ 2. 蜡烛点燃策略 点燃前（前/后）面的蜡烛A，另一支蜡烛B不点燃（点燃/不点燃）。 原因：如果B点燃，背景变亮，像的对比度降低，像反而不清楚。 3. 观察位置与视角 眼睛应在玻璃板前侧观察，与蜡烛A同侧。这是为了确保看到的是反射 所成的像。 4. 确定像的位置 移动蜡烛B，直到B与A的像完全重合，此时B的位置就是像的位置。从不同方向看都重合，说明像的位置准确。 5. 记录与处理数据 在白纸上记录下玻璃板、蜡烛A、蜡烛B（像）的位置。然后： ① 连接对应点，观察连线与镜面是否垂直；或用量角器测量角度。 ② 用刻度尺测量物距和像距，比较是否相等。 6. 多次实验的目的 改变蜡烛A的位置，重复上述操作3次以上，目的是避免偶然性得出普遍规律。 【方法点拨·测量vs探究】 测量型实验多次测量→减小误差；探究型实验多次测量→避免偶然性，得出普遍规律。本实验属于探究型。 三、问题链——在追问中深化理解 考点1：装置异常分析 问题1：小明实验时，无论怎样移动B都无法与A的像重合，可能原因是什么？如何快速检验？ 玻璃板未垂直，用三角板检查。 问题2：若玻璃板太厚，会观察到什么现象？此时如何确定像的位置？ 出现两个像，以前表面反射的较亮像为准。 【教师点拨】 厚玻璃板的两个像中，较亮的像是由前表面反射形成的，应以这个像为准。 考点2：等效替代法的变式 问题3：如果没有完全相同的蜡烛，只有一支蜡烛和一把刻度尺，你能完成实验吗？简述方法。 用刻度尺量出物距，再在镜后相同距离处放置蜡烛。 问题4：若用跳棋子代替蜡烛，如何解决棋子在玻璃板中成像较暗的问题？ 用灯光照亮棋子。 【方法点拨·变式思维】 等效替代的核心是“找一个可移动、可见的物体去与像重合”，不一定是蜡烛，也可以是硬币、跳棋子，甚至手指。 考点3：数据分析与偏差 【数据表】 次数 物距/cm 像距/cm 像与物大小 1 5.0 5.0 相等 2 8.0 8.1 相等 3 12.0 12.0 相等 问题5：第2组数据像距比物距大0.1cm，可能的原因是什么？ 读数误差或玻璃板厚度影响。 问题6：为什么表格中要记录“像与物大小”而不是直接写“相等”？ 因为需要通过观察确认大小关系。 【易错预警·数据偏差】 偏差可能来自：①读数误差；②玻璃板有一定厚度，测量的是到玻璃板某一面的距离；③玻璃板未完全垂直导致像距测量偏大。 考点4：虚像与对称性 问题7：移去蜡烛B，在原位置放一个光屏，人眼在何处观察？能看到像吗？这说明了什么？ 在玻璃板后侧直接看光屏，没有像，说明成虚像。 问题8：将玻璃板向蜡烛A倾斜15°，像的位置会如何变化？请用对称原理解释。 像位置升高，对称轴倾斜。 问题9：岸边树的倒影长度会随水位上涨而变化吗？为什么？ 不变，像与物等大。 【教师小结·对称规律】 像与物关于镜面对称——镜面是对称轴。无论镜面如何倾斜，像和物到镜面的距离相等、连线垂直镜面。这是解决所有几何作图的根本。 四、方法宝典——让思维上台阶 等效替代法（核心） 用看得见的蜡烛B替代看不见的像，从而确定像的位置和大小。这是本实验的灵魂。 转换法 将“像的大小”转换为“蜡烛B与像是否重合”，将“虚像是否存在”转换为“光屏上能否承接”。 模型法 引入对称轴（镜面），把空间关系转化为平面几何问题，便于理解“对称”。 归纳法 通过多次实验归纳出“像与物关于镜面对称”的普遍规律。 【答题模板·器材作用】 问：为什么用玻璃板代替平面镜？ 答：①玻璃板既能反射成像，又能透光看到后面的物体（原理）；②便于确定像的位置（直接作用）；③为用等效替代法比较像与物的大小创造条件（间接目的）。 【易错点·终极清单】 ①玻璃板不垂直→无法重合；②厚玻璃板→两个像；③蜡烛B点燃→像变模糊；④光屏观察位置错误（应从玻璃板后直接看光屏，而不是透过玻璃）。 五、反思与归纳——让知识结构化 ✅ 本实验的科学方法 · 等效替代法：用蜡烛B替代蜡烛A的像。 · 模型法：用玻璃板表示对称轴。 · 归纳法：通过多次实验得出像与物关于镜面对称。 ✅ 操作要点口诀 玻璃垂直要记牢，薄板茶色重影消； 前烛点燃后烛灭，等效替代位置找； 光屏后面直接看，虚像对称是法宝。 学科网（北京）股份有限公司 $