Question

15．如圖是小李同學“探究平面鏡成像的特點”實驗裝置
（1）在實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于確定像的位置；
（2）在豎立的玻璃板前放一支點點燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現蠟燭的像，小李拿另一支大小相同但未點燃的蠟燭N在玻璃板后面移動，直到它跟蠟燭M的像完全重合，由此可以得出的結論是平面鏡成像時，像和物大小相等；
（3）實驗時，小李同學應在M（填“M”或“N”）側觀察蠟燭M經玻璃板所成的像；讓蠟燭M的像與蠟燭N完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是等效替代法（選填“控制變量法”或“等效替代法”）；移去蠟燭N，在其原來位置上放置一塊光屏，光屏上無法呈現蠟燭M的像，這說明平面鏡成的是虛像（選填“實”或者“虛”）；
（4）細心的小李透過玻璃觀察蠟燭M的像時，看到在像的后面還有一個較模糊、與像有部分重疊的像，出現兩個像的原因是玻璃板比較厚，蠟燭經過兩個反射面都會形成像；
（5）經過三次實驗，記錄的像A′、B′、C′與物體A、B、C對應的位置如圖乙所示，為了得到更多的實驗結論，接下來小李應該進行的操作是：①連接對應的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直；②測出像點和物點到玻璃板的距離進行比較．

Answer 1

分析 （1）利用玻璃板透明的特點，可以觀察到玻璃板的另一側，便于找到像的位置．
（2）另外一支相同的蠟燭與豎立在玻璃板前面點燃的蠟燭的像能完全重合，可知蠟燭和他成的像大小相等．
（3）平面鏡成虛像，虛像是反射光線的反向延長線會聚形成的，反射光線在平面鏡的前面，眼睛觀察時，必須有光線進入人的眼睛，所以眼睛要從平面鏡的前面觀察虛像．
等效替代法是在保證某種效果相同的前提下，將實際的、復雜的物理問題和物理過程轉化為等效的、簡單的、易于研究的物理問題和物理過程來研究和處理的方法．等效替代法是初中物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一；
（4）從玻璃的兩面都能反射光，利用光的反射現象可知能成兩個像，從這個角度去分析此題．
（5）平面鏡成像的特點：物像等大、等距、連線與鏡面垂直，據此分析實驗的操作步驟．

解答 解：（1）為了確定像的位置，讓蠟燭A的像和蠟燭B重合，既能觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到B蠟燭，實驗中要使用透明的玻璃板．
（2）未點燃的蠟燭與點燃的蠟燭的像完全重合，可知蠟燭和他成的像大小相等．
（3）平面鏡成的虛像是反射光線的反向延長線會聚形成的，反射光線都在平面鏡的前面，并且眼睛看物體時，一定要有光線進入眼睛，所以眼睛要在平面鏡的前面M側觀察．
在豎立的玻璃板前點燃蠟燭M，拿未點燃的蠟燭N豎直在玻璃板后面移動，直至它與蠟燭M的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是等效替代法；
像不能在光屏上呈現，說明平面鏡所成的是虛像．
（4）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的兩面都能反射光，能成兩個像，所以通過玻璃板該同學看到了同一個蠟燭的兩個像．
（5）本實驗是探究驗證平面鏡成像的特點，所成的像是虛像；像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直；像和物體各對應點到平面鏡間距離相等．他們下一步應該連接像與物的對應點，判斷連線與鏡面是否垂直；通過歸納處理即可得出如下結論：物和像的連線與鏡面垂直，物體和像到鏡面的距離相等．
故答案為：（1）確定像的位置；（2）平面鏡成像時，像和物大小相等；（3）M；等效替代法；虛；（4）玻璃板比較厚，蠟燭經過兩個反射面都會形成像；（5）連接對應的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點和物點到玻璃板的距離進行比較．

點評 本題考查學生動手操作實驗的能力并能合理解決實驗中出現的問題．只要熟練掌握平面鏡的成像特點，解答此類題目就很容易．