内容正文:
实验六、探究平面镜成像的特点
【知识点回顾】
某小组同学利用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
1.实验器材分析
(1)除了图甲中器材外,实验还需要的测量工具是 。用来测量像与物到玻璃板的距离。
(2)实验中应选择外形 的两支蜡烛A和B,这是为了 。
(3)用透明玻璃板代替平面镜的原因是 。
(4)光屏的作用:探究平面镜所成的像的虚实。
(5)实验中应选用较 的透明玻璃板,这是为了 ,便于准确确定像的位置
2.物理研究方法
选用两支完全相同的蜡烛,用未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像,用到的实验方法是
3.实验环境分析:实验应选择在 的环境中进行,
4.实验操作分析
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板 放置于白纸上。
(2)如图甲所示,取一支蜡烛A放在玻璃板前面的某一位置并点燃,拿完全相同、 (选填“点燃”或“未点燃”)的另一支蜡烛B在玻璃板后面移动,眼睛在与物 (选填“同侧”或“异侧”)观察像,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物的大小 ,用记号笔在白纸上记下此时两支蜡烛相对应的位置。
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置, (选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现无论如何移动光屏,光屏上均 承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是 像。
(4)改变玻璃板前蜡烛A的位置,在白纸上记录物与像的位置A1、B1,A2、B2和A3、B3(如图乙所示)。观察用直尺测量的数据可知,像与物到玻璃板的距离 ;测量过程中发现蜡烛A和它的像之间的连线与玻璃板所在的位置
5.交流与反思
(1)如果有3 mm和2 mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板。
(2)若在实验的过程中,无论怎样移动蜡烛B,都无法使蜡烛A的像与蜡烛B完全重合,可能的原因是 。
(3)实验中,测量多组实验数据的目的是 。
(4)若测得蜡烛A到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离不相等,可能的原因有:
①玻璃板太厚, ;
②玻璃板后的蜡烛与像没有 ;
③刻度尺使用不规范或读数时出现误差。
(5)若在实验过程中看到两个像(重影),其原因是玻璃板太厚,玻璃的两个表面同时发生 ,两个反射面各成一个像。
(6)将蜡烛A向靠近玻璃板的方向移动,像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。将玻璃板的上端向蜡烛A的方向倾斜,像的位置将会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(7)如图丙所示,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丁所示的位置时,硬币成像在 (选填“a处”“b处”或“c处”)。
(8)如图戊所示,若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从C处一定能看到的是 (选填“蜡烛B”“蜡烛A的像”“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”),而且是 (选填“完整”或“不完整”)的
6.装置改进
如图己所示,实验中选择方格纸而不是白纸是为了方便比较像与物到平面镜的 。将棋子A放在玻璃板前,用与棋子A (选填“相同”或“不相同”)的棋子B在玻璃板后来回移动,发现棋子B可以和棋子A的像完全重合,说明像与物
【精练】
1.如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)李洋同学用玻璃板取代平面镜是为了 。
(2)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,对蜡烛A和B的要求是 ,这是为了比较 。
(3)如果物体逐渐远离平面镜时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图是该同学在白纸上留下的实验记录, (选填“能”或“不能”)得出“像和物到镜面的距离相等”的结论。
(5)如果在实验时,李洋无论怎样调节后面的蜡烛,都无法与蜡烛的像重合,你认为可能的原因是 。
(6)该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是 。
2.某实验小组用如图甲所示的实验装置“探究平面镜成像的特点”。
(1)实验时,不用镜子而使用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,发现它可以跟点燃的蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 。
(3)移走蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像。
(4)实验过程中如果玻璃板与桌面不垂直,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
3. 小林同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”的实验:
(1)用薄玻璃板代替平面镜,主要是利用薄玻璃板透明的特点,便于 ;
(2)此实验应在 (选填“较暗”或“较亮”)环境进行;选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;
(3)实验中,先在玻璃板前面2cm处放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支未点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到观察到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 (选填“相等”或“不相等”);若移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,移动光屏, (选填“能”或“不能”)在光屏上得到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)接着小林将蜡烛A远离玻璃板1cm,B蜡烛应与A相距 cm才可能与A的像完全重合;
(5)在刚开始实验中,小明将蜡烛B在玻璃板后的桌面上水平移动,发现前面蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方偏高且倾斜,则造成该现象的原因是 。(选填“A”或“B”)
A、玻璃板未竖直放置且向蜡烛A方向倾斜
B、玻璃板未竖直放置且向蜡烛B方向倾斜
4.如图所示,小华用跳棋探究平面镜成像的特点。
(1)实验时最好选择在_________(选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行,在选择器材时,小华用茶色玻璃板替代了平面镜,这样做的好处是_________;
(2)小华在玻璃板的前面放了一个跳棋A,同时在玻璃板的后面放一个跳棋B,两个跳棋要求完全相同,这是为了比较_________。在寻找跳棋A的像的位置时,眼睛应该在跳棋_________(选填“A”或“B”)这一侧观察;
(3)为了研究像和物到镜面距离的关系,应多次改变跳棋_________(选填“A”或“B”)的位置,重复上面的实验。你会发现两个跳棋A和B关于镜面_________;
(4)移去跳棋B,将一张白卡片竖直放在跳棋B的位置,观察白卡片上是否存在跳棋A的像。此时,人的眼睛应该_________(选填“在棋子A处透过玻璃板观察”或“直接观察”)白卡片;
(5)实验过程中,将玻璃板水平向右移动时,跳棋A的像_________(选填“向左”“不会”或“向右”)移动。为研究像与物左、右位置的关系,以下用LED灯珠拼成的汉字中最适合的是_________。
A.木 B.田 C.中 D.下
5.虽然平面镜成像的现象随处可见,但对于平面镜的成像的特点,小文还没有具体认知。于是,小文“探究平面镜成像特点”,实验装置如甲图所示,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到在玻璃板前面透过玻璃板看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,在水平桌面的白纸上记下蜡烛A和B的位置。改变蜡烛A到玻璃板的距离,重复做多次实验。
(1)实验时,选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ;
(2)实验中,蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 ;实验过程中,小文特意用手触摸烛焰的像,并没有感到灼热,说明平面镜成的像是 ;
(3)小文连接白纸上物点和对应的像点,并测出相应长度,如图乙所示:
①据此证据可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 ;
②同学小王认为小文处理证据不严谨,对小文说出自己观点:“你连接物点和对应的像点,并测物距和像距,默认了物像连线与镜面是垂直的,而这一规律,在这个实验前是未知的”。请你对小文的证据处理提出改进意见 。
6.如图甲,小明和小红进行“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)在竖立的玻璃板前面______(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛A,拿______(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物大小______;
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,按照眼睛______(选填“①”、“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是______(选填“虚”或“实”)像;
(3)如图甲,下列操作中,像的位置不发生变化的有______;(填字母)
A.让玻璃板沿所在平面向右平移
B.将玻璃板沿着水平桌面向后平移
C.将玻璃板绕OO'轴(如图中玻璃板与桌面的接触部分)转向自己
D.观察者小明向左移动
(4)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为______(填“v1”或“v2”)。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到______(选填“只有k”、“只有k2”或“k1和k2”);
(5)小明想进一步探究像和物的左右是否对调,他应将蜡烛改成图中的______(填“a”、“b”或“c”)光源进行实验。
7. 探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板 架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的 相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议: 。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为 °,临摹时要在 (填“①”或“②”)位置观察。
参考答案
【知识点回顾】
某小组同学利用如图甲所示的装置进行“探究平面镜成像的特点”的实验。
1.实验器材分析
(1)除了图甲中器材外,实验还需要的测量工具是 刻度尺 。用来测量像与物到玻璃板的距离。
(2)实验中应选择外形 相同 的两支蜡烛A和B,这是为了确定像与物的大小关系。
(3)用透明玻璃板代替平面镜的原因是 便于确定像的位置 。
(4)光屏的作用:探究平面镜所成的像的虚实。
(5)实验中应选用较 薄 的透明玻璃板,这是为了避免出现重影,便于准确确定像的位置
2.物理研究方法
选用两支完全相同的蜡烛,用未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像,用到的实验方法是 等效替代法
3.实验环境分析:实验应选择在 较暗 的环境中进行,使实验现象更加明显
4.实验操作分析
(1)在水平桌面上铺上白纸,将玻璃板 垂直 放置于白纸上。
(2)如图甲所示,取一支蜡烛A放在玻璃板前面的某一位置并点燃,拿完全相同、未点燃 (选填“点燃”或“未点燃”)的另一支蜡烛B在玻璃板后面移动,眼睛在与物 同侧 (选填“同侧”或“异侧”)观察像,直至蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜所成的像与物的大小相等 ,用记号笔在白纸上记下此时两支蜡烛相对应的位置。
(3)将光屏放在蜡烛A的像的位置,不透过(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现无论如何移动光屏,光屏上均不能 承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是虚 像。
(4)改变玻璃板前蜡烛A的位置,在白纸上记录物与像的位置A1、B1,A2、B2和A3、B3(如图乙所示)。观察用直尺测量的数据可知,像与物到玻璃板的距离 相等 ;测量过程中发现蜡烛A和它的像之间的连线与玻璃板所在的位置 垂直
5.交流与反思
(1)如果有3 mm和2 mm厚的两块玻璃板,应选择 2 mm厚的玻璃板。
(2)若在实验的过程中,无论怎样移动蜡烛B,都无法使蜡烛A的像与蜡烛B完全重合,可能的原因是 玻璃板与桌面没有垂直放置 。
(3)实验中,测量多组实验数据的目的是 寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性 。
(4)若测得蜡烛A到玻璃板的距离和像到玻璃板的距离不相等,可能的原因有:
①玻璃板太厚, 没有除去自身的厚度 ;
②玻璃板后的蜡烛与像没有 完全重合 ;
③刻度尺使用不规范或读数时出现误差。
(5)若在实验过程中看到两个像(重影),其原因是玻璃板太厚,玻璃的两个表面同时发生 反射 ,两个反射面各成一个像。
(6)将蜡烛A向靠近玻璃板的方向移动,像的大小将不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。将玻璃板的上端向蜡烛A的方向倾斜,像的位置将会升高 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
(7)如图丙所示,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丁所示的位置时,硬币成像在 a处 (选填“a处”“b处”或“c处”)。
(8)如图戊所示,若在蜡烛B和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从C处一定能看到的是 蜡烛A的像 (选填“蜡烛B”“蜡烛A的像”“蜡烛B的像”或“蜡烛A的像和蜡烛B”),而且是 完整 (选填“完整”或“不完整”)的
6.装置改进
如图己所示,实验中选择方格纸而不是白纸是为了方便比较像与物到平面镜的 距离 。将棋子A放在玻璃板前,用与棋子A 相同 (选填“相同”或“不相同”)的棋子B在玻璃板后来回移动,发现棋子B可以和棋子A的像完全重合,说明像与物 等大
【精练】
1.如图所示,在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)李洋同学用玻璃板取代平面镜是为了 。
(2)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,对蜡烛A和B的要求是 ,这是为了比较 。
(3)如果物体逐渐远离平面镜时,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)如图是该同学在白纸上留下的实验记录, (选填“能”或“不能”)得出“像和物到镜面的距离相等”的结论。
(5)如果在实验时,李洋无论怎样调节后面的蜡烛,都无法与蜡烛的像重合,你认为可能的原因是 。
(6)该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像,产生这种现象的原因是 。
【答案】(1)便于确定像的位置(2) 形状、大小完全相同 像与物体的大小
(3)不变(4)不能(5)玻璃板与水平桌面不垂直
(6)玻璃板较厚,两表面同时成像,形成了重影
2.某实验小组用如图甲所示的实验装置“探究平面镜成像的特点”。
(1)实验时,不用镜子而使用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于 。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,发现它可以跟点燃的蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 。
(3)移走蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像。
(4)实验过程中如果玻璃板与桌面不垂直,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
【答案】(1)确定像的位置(2)相等(3)虚(4)A1
3. 小林同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”的实验:
(1)用薄玻璃板代替平面镜,主要是利用薄玻璃板透明的特点,便于 ;
(2)此实验应在 (选填“较暗”或“较亮”)环境进行;选用两根完全相同的蜡烛A、B是为了比较像与物的 关系;
(3)实验中,先在玻璃板前面2cm处放置一支点燃的蜡烛A,再拿一支未点燃的相同的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到观察到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 (选填“相等”或“不相等”);若移走蜡烛B并在该位置放一个光屏,移动光屏, (选填“能”或“不能”)在光屏上得到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 (选填“实像”或“虚像”);
(4)接着小林将蜡烛A远离玻璃板1cm,B蜡烛应与A相距 cm才可能与A的像完全重合;
(5)在刚开始实验中,小明将蜡烛B在玻璃板后的桌面上水平移动,发现前面蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方偏高且倾斜,则造成该现象的原因是 。(选填“A”或“B”)
A、玻璃板未竖直放置且向蜡烛A方向倾斜
B、玻璃板未竖直放置且向蜡烛B方向倾斜
【答案】(1)确定像的位置(2)较暗 大小(3) 相等 不能 虚像(4) 6 (5) A
4.如图所示,小华用跳棋探究平面镜成像的特点。
(1)实验时最好选择在_________(选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行,在选择器材时,小华用茶色玻璃板替代了平面镜,这样做的好处是_________;
(2)小华在玻璃板的前面放了一个跳棋A,同时在玻璃板的后面放一个跳棋B,两个跳棋要求完全相同,这是为了比较_________。在寻找跳棋A的像的位置时,眼睛应该在跳棋_________(选填“A”或“B”)这一侧观察;
(3)为了研究像和物到镜面距离的关系,应多次改变跳棋_________(选填“A”或“B”)的位置,重复上面的实验。你会发现两个跳棋A和B关于镜面_________;
(4)移去跳棋B,将一张白卡片竖直放在跳棋B的位置,观察白卡片上是否存在跳棋A的像。此时,人的眼睛应该_________(选填“在棋子A处透过玻璃板观察”或“直接观察”)白卡片;
(5)实验过程中,将玻璃板水平向右移动时,跳棋A的像_________(选填“向左”“不会”或“向右”)移动。为研究像与物左、右位置的关系,以下用LED灯珠拼成的汉字中最适合的是_________。
A.木 B.田 C.中 D.下
【答案】(1) 较明亮 便于确定像的位置(2) 像与物的大小关系 A
(3) A 对称(4)直接观察(5) 不会 D
5.虽然平面镜成像的现象随处可见,但对于平面镜的成像的特点,小文还没有具体认知。于是,小文“探究平面镜成像特点”,实验装置如甲图所示,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到在玻璃板前面透过玻璃板看上去蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,在水平桌面的白纸上记下蜡烛A和B的位置。改变蜡烛A到玻璃板的距离,重复做多次实验。
(1)实验时,选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ;
(2)实验中,蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物的大小 ;实验过程中,小文特意用手触摸烛焰的像,并没有感到灼热,说明平面镜成的像是 ;
(3)小文连接白纸上物点和对应的像点,并测出相应长度,如图乙所示:
①据此证据可得出的结论是:像与物到平面镜的距离 ;
②同学小王认为小文处理证据不严谨,对小文说出自己观点:“你连接物点和对应的像点,并测物距和像距,默认了物像连线与镜面是垂直的,而这一规律,在这个实验前是未知的”。请你对小文的证据处理提出改进意见 。
【答案】(1)便于确定像的位置(2)相等 虚像 (3) 相等 见解析
6.如图甲,小明和小红进行“探究平面镜成像特点”的实验:
(1)在竖立的玻璃板前面______(选填“点燃”或“不点燃”)蜡烛A,拿______(选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这说明平面镜成像时,像与物大小______;
(2)如图乙,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块不透明的光屏,按照眼睛______(选填“①”、“②”或“③”)的方法观察光屏,光屏上不能出现蜡烛的像,说明物体通过平面镜所成的像是______(选填“虚”或“实”)像;
(3)如图甲,下列操作中,像的位置不发生变化的有______;(填字母)
A.让玻璃板沿所在平面向右平移
B.将玻璃板沿着水平桌面向后平移
C.将玻璃板绕OO'轴(如图中玻璃板与桌面的接触部分)转向自己
D.观察者小明向左移动
(4)如图丙所示,小明在实验中采用的是厚玻璃板,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k1和k2,则像k1的像距为______(填“v1”或“v2”)。若在图丙中k1和k2两个像中间放置一块不透明薄挡板,则小明在蜡烛A这一侧通过玻璃板能看到______(选填“只有k”、“只有k2”或“k1和k2”);
(5)小明想进一步探究像和物的左右是否对调,他应将蜡烛改成图中的______(填“a”、“b”或“c”)光源进行实验。
【答案】(1) 点燃 不点燃 相等(2) ② 虚
(3)AD(4) v2 k1和k2(5)a
7. 探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板 架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的 相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议: 。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为 °,临摹时要在 (填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)垂直(2)大小(3)改变蜡烛的位置,多次实验(4)50;①
11
学科网(北京)股份有限公司
$