平面鏡成像特點實驗
例題 如圖所示,在「探究平面鏡成像特點」的實驗中,實驗器材有:帶底座的玻璃板、白紙、筆、火柴、光屏、刻度尺,兩支外形相同的蠟燭A和B,高為7cm。
(1)為了保證實驗效果應選擇 (選填「平面鏡」或「平板玻璃」),主要是為了便於確定 。
(2)試驗中提供的平板玻璃有兩種,你應該選擇 (選填「厚」或「薄」)玻璃板進行試驗,理由是 。
(3)實驗中,為了使實驗效果更好,實驗室光線應該 (選填「較亮」「較暗」)一些,實驗中的刻度尺的作用是便於比較像與物到鏡面的 是否相等。
(4)在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A,拿未點燃的蠟燭B豎直在玻璃板後面移動,人眼一直在玻璃板的 (選填「前」或「後」)方觀察,直至未點燃的蠟燭B與蠟燭A的像完全重合,這種確定像與物大小關係的方法是 。在實驗中,小賈同學用右手將放在玻璃板前的A蠟燭點燃,發現玻璃板中的自己是用 (選填「左」或「右」)手點燃蠟燭的。
(5)移去蠟燭B,在其原來位置上放置一塊光屏,在玻璃板後面觀察光屏,將 (選填「能」或「不能」)在光屏上觀察到蠟燭A的像,這說明平面鏡成的是 (選填「虛」或「實」)像。
(6)保持蠟燭A靜止,將玻璃板向蠟燭A以3cm/s靠近時,則蠟燭A的像以 cm/s向A靠近,其像的大小 (選填「變大」、「不變」或「變小」)。
(7)同組的小於在尋找蠟燭像的位置時,無論怎樣移動蠟燭B,都不能與蠟燭A的像重合,其可能的原因是 。
(8)為了證實上述平面鏡成像特點是否可靠,你認為應該採取下列哪一項操作?( )
A.保持A、B兩支蠟燭的位置不變,多次改變玻璃板的位置進行觀察
B.保持玻璃板的位置不變,多次改變A蠟燭的位置,重複試驗。
答案(1)平板玻璃;像的位置;
(2)薄;玻璃板兩面都可以成像,較厚的玻璃板會出現了兩個不重合的像,從而影響實驗效果;
(3)較暗;距離
(4)前;等效替代法;左;
(5)不能;虛;
(6)6;不變;
(7)玻璃板與桌面不垂直;
(8)B。
解析(1)實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡,在物體的一側能看到物體的像,同時透過玻璃板也能觀察到代替物體的另一個物體,便於確定像的位置;
(2)玻璃板有兩個反射面,每個反射面相當於一個平面鏡,都可以成像,玻璃板如果薄,兩個像距離近,測量誤差小,實驗效果好;反之,較厚的玻璃板兩面,都可以成像,會出現了兩個不重合的像,從而影響實驗效果;
(3)實驗時,蠟燭點燃,環境較黑暗時,成像的蠟燭和環境對比度比較大,並且蠟燭比較亮,蠟燭在玻璃板中成像會更清晰;實驗中的刻度尺的作用是便於比較像與物到鏡面的距離是否相等。
(4)在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A,拿未點燃的蠟燭B豎直在玻璃板後面移動,人眼一直在玻璃板的前側(A側)觀察,直至它與蠟燭A的像完全重合,這種確定像與物大小關係的方法是等效替代法;
平面鏡所成的像與物體是左右顛倒的,小賈同學用右手將放在玻璃板前的A蠟燭點燃,所以小賈同學發現玻璃板中的「自己」是用左手點燃蠟燭;
(5)平面鏡所成的像是虛像,虛像不會出現在光屏上;
(6)若蠟燭A以3cm/s速度向平面鏡靠近,同時像也以3cm/s速度垂直向平面鏡靠近,則像對於蠟燭A的速度是兩速度之和,即6cm/s,在此過程中像的大小不變;
(7)如果玻璃板與桌面不垂直,A蠟燭所成的像可能偏高或偏低,這樣B蠟燭與A蠟燭的像就無法重合了;
(8)一次實驗不具備代表性,應採取同樣的實驗方案多做幾次,避免實驗現象的偶然性,才能保證結論的正確,所以應採取B操作。