Question

如圖1所示是探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”的情景：豎立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側(cè)的刻度尺上，以A蠟燭為成像物體．
（1）為了便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在

 

環(huán)境中進(jìn)行（選填“較明亮”或“較黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時(shí)，也能觀察到

 

，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題．
（2）點(diǎn)燃A蠟燭，小心地移動(dòng)B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小

 

；進(jìn)一步測(cè)量A、B兩支蠟燭在刻度尺上的位置，記錄了如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

	物距/cm	像距/cm	像與物大小比較
第一次	12.0	12.0	等大
第二次	15.0	15.0	等大

實(shí)驗(yàn)表明：像與物體的大小

 

．像到平面鏡的距離

 

物體到平面鏡的距離．
（3）為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠，你認(rèn)為應(yīng)采取下列哪一項(xiàng)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(jìn)行觀察．
B．保持玻璃板位置不變，多次改變A蠟燭的位置，進(jìn)行與上述（2）相同的操作．
（4）第（2）步中拿一支大小和點(diǎn)燃蠟燭相同的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到B處時(shí)，可以看到它跟像完全重合．這里應(yīng)用了

 

（選填“等效替代法”或“控制變量法”）的物理方法．
（5）多次改變物距的大小主要是為了

 

．
A．減小錯(cuò)誤                         B．使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確
C．多次測(cè)量取平均值減小誤差           D．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（6）實(shí)驗(yàn)中如果把平面鏡向左傾斜，如圖3，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒�？說出理由：

 

．

Answer 1

分析：（1）①物體射出的光線對(duì)人眼刺激越強(qiáng)，人眼感覺物體越亮，物體經(jīng)過平面鏡反射，反射光線進(jìn)入人眼的光線越多，人眼感到物體的像越亮．在比較亮的環(huán)境中，很多物體射出光都對(duì)眼睛有刺激，干擾人的視線．
②研究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)，確定像的位置是關(guān)鍵．像的位置用蠟燭B與蠟燭A的像重合來確定．實(shí)驗(yàn)中既能看到物體A的像，又能看到蠟燭B，要采用透明的玻璃板．
（2）當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像完全重合時(shí)，根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)進(jìn)行判斷：物體在平面鏡中成虛像，物像大小相等，物像連線與鏡面垂直，物像到平面鏡的距離相等．
（3）一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性，具有很大的偶然性，所以應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次，才能保證結(jié)論的正確．
（4）在實(shí)驗(yàn)中，用蠟燭B來替代蠟燭A的像，是用到了等效替代法；
（5）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(cè)量求平均值來減小誤差；有的是多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)變化規(guī)律；有的是為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．
（6）由平面鏡的成像特點(diǎn)，像物關(guān)于鏡面對(duì)稱可知：玻璃板如果不豎直，蠟燭A的像與蠟燭C不能重合．

解答：解：（1）①在比較明亮的環(huán)境中，很多物體都在射出光線，干擾人的視線，在較黑暗的環(huán)境中，蠟燭是最亮的，蠟燭射向平面鏡的光線最多，反射光線最多，進(jìn)入人眼的光線最多，感覺蠟燭的像最亮．所以最比較黑暗的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
②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(shí)，也能觀察到B蠟燭，實(shí)驗(yàn)中要使用透明的玻璃板．
（2）點(diǎn)燃A蠟燭，小心地移動(dòng)B蠟燭，此時(shí)蠟燭B不要點(diǎn)燃，直到與A蠟燭的像完全重合為止，發(fā)現(xiàn)：物像大小相等；物像連線與玻璃板垂直；物像到玻璃板的距離相等．
（3）一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性，應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次，避免實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的偶然性，才能保證結(jié)論的正確．所以應(yīng)采取B操作．
（4）一支大小和點(diǎn)燃蠟燭相同的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到B處時(shí)，可以看到它跟像完全重合，既用蠟燭B來替代蠟燭A的像，這里應(yīng)用了等效替代法；
（5）探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，多次改變物距的大小，主要是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性．
（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)平面鏡必須要豎直放置，如果不豎直，不論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合．
所以實(shí)驗(yàn)中如果把平面鏡向左傾斜，如圖乙，實(shí)驗(yàn)不能成功．
故答案為：
（1）較黑暗；蠟燭B；
（2）相等；相等；等于；
（3）B；
（4）等效替代法；
（5）D；
（6）不成功，此時(shí)蠟燭A的像與蠟燭C不能重合．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力并能合理解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題．只要熟練掌握平面鏡的成像特點(diǎn)，解答此類題目就很容易．