Question

5．在分組探究“平面鏡成像”的實驗中，各小組利用玻璃板、兩只相同的蠟燭、火柴、白紙、刻度尺和筆進行實驗．
（1）小紅同學在實驗前想，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，將一只點燃的蠟燭放在玻璃板前某一位置，小紅將另一只沒有點燃的蠟燭放在玻璃板后面，之后出現了如圖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）他們做了三次實驗，小紅用筆在白紙上記下了蠟燭和像對應點的位置（如圖2），用刻度尺測量出它們到直線的距離，實驗數據記錄表格如表所示，他們對實驗數據進行分析，可歸納得出的結論是像和物體到平面鏡的距離相等．

實驗 次數	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，表格中的數據為什么并不完全與結論吻合呢？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點用直線連起來，卻有了新的發現，他的發現可能是：像與物的連線與鏡面垂直．
（7）小紅和小明進行三次實驗的目的是：實驗結論更具有普遍性、科學性．

Answer 1

分析 （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，當另一個物體和鏡前物體的像重合時，另一個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：平面鏡成的是等大的虛像；像和物到平面鏡的距離相等；像和物對應點的連線與鏡面垂直；
（4）根據物到鏡面距離和像到鏡面距離數據可得出結論．
（5）造成誤差的原因是多方面的，例如：描的點不對應、玻璃太厚、讀取數時等都是造成誤差的原因．
（6）利用刻度尺，連接像與物的對應點，分別測量像到鏡面的距離和物到鏡面的距離，比較所得數據．
（7）初中物理用實驗探究物理問題時要進行多次實驗，有的是為了多次測量求平均值來減小誤差；有的是為了使實驗結論具有普遍性．

解答 解：（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）題中情境出現另一側沒有燭火，該情境說明平面鏡成的是虛像；出現此現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，不是實際光線的會聚點，所以圖中的小女孩沒有摸到燭火；
（3）實驗中使像和物完全重合，說明像與物是大小相等的；
（4）根據表中數據分析可以得出初步結論是：像和物體到鏡面的距離相等．
（5）表格中的數據并不完全與結論吻合，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點用直線連起來，發現像與物的連線與鏡面垂直．
（7）小紅和小明進行三次實驗的目的是：實驗結論更具有普遍性、科學性．
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）實驗結論更具有普遍性、科學性．

點評 此題考查學生對于平面鏡成像實驗的理解和掌握，注意分析每一問題解答，同時要清楚平面鏡成像特點是解題關鍵．