Question

6．某同學(xué)探究“平面鏡成像的規(guī)律”，其情形如圖1所示，他先把一塊平板玻璃垂直立在水平桌面上的一張白紙上，再準(zhǔn)備A、B兩支相同的蠟燭，然后把點(diǎn)燃的蠟燭A立在玻璃板前，又把蠟燭B放在玻璃板后面，并移動(dòng)蠟燭B的位置，使它與蠟燭A的像完全重合．圖2是這位同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后在白紙上留下的記錄，其中MN 是他實(shí)驗(yàn)時(shí)畫(huà)出的玻璃板的位置，S、T是兩次實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)燃的蠟燭所在的位置，S′、T′分別是他找到的蠟燭像的位置．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，取一支點(diǎn)燃的蠟燭A作為研究對(duì)象，另一支蠟燭B的作用是便于確定像的位置和比較像與物的大��；某同學(xué)發(fā)現(xiàn)看到蠟燭A的像不清晰，于是他將蠟燭B也點(diǎn)燃，用來(lái)增加像的亮度．他這樣做不能（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰．

（2）該同學(xué)根據(jù)在白紙上留下的實(shí)驗(yàn)記錄，他得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律：“平面鏡成像時(shí)像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離不相等（選填“相等”或“不相等”）”．該同學(xué)這樣得出結(jié)論的做法不恰當(dāng)?shù)脑�因是因�(yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)了二組數(shù)據(jù)，有點(diǎn)特殊；應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．
（3）在玻璃板的同一側(cè)，該同學(xué)通過(guò)玻璃板看到了同一個(gè)蠟燭的兩個(gè)相隔較遠(yuǎn)的像，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是玻璃有一定的厚度，玻璃的兩個(gè)表面都能反射光線，并分別能成像．
（4）實(shí)驗(yàn)很長(zhǎng)時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像不能在水平桌面上完全重合，檢查發(fā)現(xiàn)玻璃板仍然是垂直水平桌面的，請(qǐng)你幫他分析其中的可能的原因?qū)嶒?yàn)很長(zhǎng)時(shí)間后，蠟燭A明顯變短，所以蠟燭B與蠟燭A不能完全重合．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要掌握平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中，為了便于確定像的位置，利用玻璃作為反射面，同時(shí)還可以確定像與物體之間的大小關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中玻璃板起到平面鏡的作用，在鏡面前的亮度越大，則其成的像越清晰；
（2）分別比較兩次實(shí)驗(yàn)的物距和像距的數(shù)值即可得出結(jié)論；
（3）從玻璃的兩面都能反射光，利用光的反射現(xiàn)象可知能成兩個(gè)像，從這個(gè)角度去分析此題；
（4）實(shí)驗(yàn)中，兩只蠟燭應(yīng)該是完全相同的，這樣才能完全重合．根據(jù)實(shí)驗(yàn)很長(zhǎng)時(shí)間后的變化可做出判斷．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，用一支相同的蠟燭放在玻璃板的另一側(cè)，是為了確定像的位置和比較像的大�。�
若將另一側(cè)的蠟燭點(diǎn)燃，結(jié)果使得玻璃后面太亮，更不容易發(fā)生反射，所以像會(huì)更不清晰．
（2）因?yàn)榈谝淮螌?shí)驗(yàn)的物距是5.8cm和像距也是5.8cm，第二次實(shí)驗(yàn)的物距是12.8cm，像距是10.3cm，兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不一致，所以不能得出像和物到鏡面的距離相等的結(jié)論．
造成這一現(xiàn)象的原因是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)了二組數(shù)據(jù)，有點(diǎn)特殊；應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．
（3）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(gè)像，所以通過(guò)玻璃板該同學(xué)看到了同一個(gè)蠟燭的兩個(gè)像；
（4）由題意可知，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間，所以此時(shí)蠟燭A一定燃燒變短了一些，因此，雖然檢查發(fā)現(xiàn)玻璃板仍然是垂直水平桌面的，但蠟燭B與蠟燭A的像仍不能在水平桌面上完全重合．實(shí)驗(yàn)很長(zhǎng)時(shí)間后，蠟燭A明顯變短，所以蠟燭B與蠟燭A不能完全重合．
故答案為：（1）便于確定像的位置和比較像與物的大��；不能．
（2）不相等；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只測(cè)了二組數(shù)據(jù)，有點(diǎn)特殊；應(yīng)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量，尋找普遍規(guī)律，避免偶然性．
（3）玻璃有一定的厚度，玻璃的兩個(gè)表面都能反射光線，并分別能成像．
（4）實(shí)驗(yàn)很長(zhǎng)時(shí)間后，蠟燭A明顯變短，所以蠟燭B與蠟燭A不能完全重合．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于平面鏡成像的特點(diǎn)，只要掌握扎實(shí)，牢記相關(guān)的知識(shí)，答案不難得出．此題引入了“等效替代法”，這是物理學(xué)中常用的一種方法，應(yīng)該有所了解，并學(xué)會(huì)使用．
本題的易錯(cuò)點(diǎn)是最后一問(wèn)，要關(guān)注“實(shí)驗(yàn)很長(zhǎng)時(shí)間后”這一句，從而想到蠟燭A會(huì)燃燒變短．