Question

5．在分組探究“平面鏡成像”的實(shí)驗(yàn)中，各小組利用玻璃板、兩只相同的蠟燭、火柴、白紙、刻度尺和筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）小紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前想，探究平面鏡成像，為什么要利用玻璃板替代平面鏡呢？小紅請教老師，老師告訴了她，其原因是：利用平面鏡無法確定蠟燭像的位置．
（2）小明把白紙鋪在水平桌面上，在白紙的中間畫一條直線，將玻璃板的前表面沿直線豎立白紙上，將一只點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前某一位置，小紅將另一只沒有點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板后面，之后出現(xiàn)了如圖1所示的對話情境，該情境說明平面鏡成虛像．

（3）小紅將蠟燭豎直放在玻璃板后移動，直到小明觀察到蠟燭和像完全重合，說明像和物體大小相等．
（4）他們做了三次實(shí)驗(yàn)，小紅用筆在白紙上記下了蠟燭和像對應(yīng)點(diǎn)的位置（如圖2），用刻度尺測量出它們到直線的距離，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如表所示，他們對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可歸納得出的結(jié)論是像和物體到平面鏡的距離相等．

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物到鏡面距離/cm	像到鏡面距離/cm
1	4.65	4.65
2	3.12	3.13
3	1.53	1.52

（5）小紅還是有些困惑，表格中的數(shù)據(jù)為什么并不完全與結(jié)論吻合呢？請你幫他找出原因：用刻度尺測量距離有誤差．
（6）聰明的小明在記錄蠟燭和像位置的白紙上，把每次物與像的對應(yīng)點(diǎn)用直線連起來，卻有了新的發(fā)現(xiàn)，他的發(fā)現(xiàn)可能是：像與物的連線與鏡面垂直．
（7）小紅和小明進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是：實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性、科學(xué)性．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中用透明的玻璃板代替平面鏡，在物體的一側(cè)能看到物體的像，同時(shí)透過玻璃板也能觀察到代替物體的另一個(gè)物體，當(dāng)另一個(gè)物體和鏡前物體的像重合時(shí)，另一個(gè)物體的位置便是鏡前物體的像的位置．
（2）（3）平面鏡成像的特點(diǎn)：平面鏡成的是等大的虛像；像和物到平面鏡的距離相等；像和物對應(yīng)點(diǎn)的連線與鏡面垂直；
（4）根據(jù)物到鏡面距離和像到鏡面距離數(shù)據(jù)可得出結(jié)論．
（5）造成誤差的原因是多方面的，例如：描的點(diǎn)不對應(yīng)、玻璃太厚、讀取數(shù)時(shí)等都是造成誤差的原因．
（6）利用刻度尺，連接像與物的對應(yīng)點(diǎn)，分別測量像到鏡面的距離和物到鏡面的距離，比較所得數(shù)據(jù)．
（7）初中物理用實(shí)驗(yàn)探究物理問題時(shí)要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中用透明的玻璃板代替平面鏡，在物體的一側(cè)能看到物體的像，同時(shí)透過玻璃板也能觀察到代替物體的另一個(gè)物體，便于確定像的位置．
而利用平面鏡無法確定蠟燭像的位置；
（2）題中情境出現(xiàn)另一側(cè)沒有燭火，該情境說明平面鏡成的是虛像；出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是平面鏡成的是虛像，是由反射光線的反向延長線會聚而成的，不是實(shí)際光線的會聚點(diǎn)，所以圖中的小女孩沒有摸到燭火；
（3）實(shí)驗(yàn)中使像和物完全重合，說明像與物是大小相等的；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可以得出初步結(jié)論是：像和物體到鏡面的距離相等．
（5）表格中的數(shù)據(jù)并不完全與結(jié)論吻合，原因可能是用刻度尺測量距離有誤差；
（6）把每次像與物的對應(yīng)點(diǎn)用直線連起來，發(fā)現(xiàn)像與物的連線與鏡面垂直．
（7）小紅和小明進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)的目的是：實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性、科學(xué)性．
故答案為：（1）利用平面鏡無法確定蠟燭像的位置；（2）平面鏡成虛像；（3）像和物體大小相等；（4）像和物體到平面鏡的距離相等；（5）用刻度尺測量距離有誤差；（6）像與物的連線與鏡面垂直；（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性、科學(xué)性．

點(diǎn)評 此題考查學(xué)生對于平面鏡成像實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，注意分析每一問題解答，同時(shí)要清楚平面鏡成像特點(diǎn)是解題關(guān)鍵．