01

1．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖直放一块玻璃板作为平面镜。

2．在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后放一支等大未点燃的蜡烛B。

3．移动玻璃板后的蜡烛B，直到从玻璃板前各个位置看去，玻璃板后的蜡烛B好像已点燃一样，在纸上记下蜡烛B的位置。

4．测量出两支蜡烛到玻璃板的距离。

5．观察蜡烛A、B之间的连线与镜面的关系。

6．在像的位置放一块光屏，观察光屏上是否能成像来判断像的虚实。

7．重复上述实验两次。

02

1．选择薄玻璃板的目的：防止出现两个虚像。

2．用玻璃板代替平面镜的目的：便于确定像的位置。

3．刻度尺的作用：测量像和物到玻璃板的距离。

4．选用两支完全相同蜡烛的目的：便于比较像和物的大小关系。

5．选择在较暗环境下进行实验的目的：使实验现象更明显。

6．用方格纸代替白纸的好处：便于比较像和物的位置关系。

7．玻璃板与桌面垂直放置的目的：让未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像能够完全重合。

8．眼睛观察像的位置：从物体一侧透过玻璃板观察。

9．本实验用到的科学方法：等效替代法。

10．进行多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。

一、实验题

1．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。

（1）如图甲所示，通过三个不透明白板A、B、C的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是___________，此时从小孔中看见的___________（选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像；

（2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板___________（选填“A”、“B”或“C”），所看到的像为图乙中的___________。（选填序号）

（3）如图丙所示，是某餐厅墙上的图片，在图片对面墙上的平面镜中可观察到的字母是___________。

（4）如图丁中的图（Ⅰ）所示，物体AB和平面镜MN都竖直放置在水平面上，AB与MN之间的水平距离为20cm。现保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，如图（Ⅱ）所示，则AB的像水平向___________（选填“左”或“右”）平移___________cm；这一过程中AB的像的大小___________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）。若在图（Ⅰ）的基础上，保持AB不动，将MN绕N点逆时针旋转90°，如图（Ⅲ）所示，则关于物体AB中的点A的像A′，其运动轨迹为___________（选填“直线”或“曲线”），像A′到N点的距离___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

烛焰、三个小孔和人眼要在同一条直线上不是B④见解析左20不变曲线不变

（1）[1][2]根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡烛；蜡烛的光通过三个小孔直接进入了眼睛，因此看见的不是蜡烛通过小孔成的像，而是蜡烛。

（2）[3][4]想看烛焰通过小孔成的像，实际是利用了小孔成像，人眼应直接看白板B（光屏）进行观察，可以看倒立的实像，形状与甲相似，故所看到的像为图乙中的④。

（3）[5]根据平面镜成像的特点，当镜子直立放置时，选择正立、等大、左右相反的图形，即为镜中的像，如图

（4）[6][7]平面镜所成的像与物到镜面的距离相等，所以保持AB不动，将MN水平向左平移10cm，物距增加10cm，像距也增加10cm，物与像的距离增加20cm，即AB的像水平向左平移20cm。

[8]平面镜所成的像与物等大，所以在此过程中像的大小不变。

[9][10]将MN绕N点逆时针旋转90°时，A到镜面的距离随旋转而变大，像到镜面的距离等于物到镜面的距离，故A的像A′的运动轨迹是曲线；像与物关于镜面对称，A到像到N点的距离不变，像A′到N点的距离也不变。

2．如图所示，是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程。

（1）在探究活动中为便于观察，该实验最好在______（选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行。

（2）小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B，对蜡烛A和B的要求是_____，这是为了_____。这种确定像与物大小的方法是______。（选填“控制变量法”或“等效替代法”）

（3）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛______（填“A”或“B”）这一侧观察，如果小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是_____________。

（4）小明用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像，请你帮想个办法看清跳棋的像：____。

（5）实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像______，若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，______观察到玻璃板前点燃蜡烛的像（选填“能”、“不能”）。说明平面镜成的是______（选填“虚”或“实”）像。

（6）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______；如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验。

（7）为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置______（选填“向右移动”、“向左运动”或“不变”）。

（8）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较______（填“亮”或“暗”）。远处的像是来自蜡烛的入射光经过玻璃板______（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。

A．一次反射、一次折射形成的 　　 　　B．两次反射、一次折射形成的

C．一次反射、两次折射形成的 　　 　　D．两次反射、两次折射形成的

较黑暗大小相同比较物与像的大小等效替代法A玻璃板与水平面不垂直，成的像不在水平位置用手电筒照亮跳棋重合不能虚确定像的位置2不变暗C

(1)[1]该实验最好在较黑暗环境中进行，这样蜡烛的像才会比较清晰；

(2)[2][3][4]对蜡烛A和B的要求是大小相同，这是为了比较物与像的大小，通过比较像与蜡烛B的大小，从而比较像与蜡烛A的大小；这种确定像与物大小的方法是等效替代法；

(3)[5][6]在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛A这一侧观察，这样才能看到蜡烛A的像；如果小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，这种情况可能是玻璃板与水平面不垂直，成的像不在水平位置；

(4)[7]用手电筒照亮跳棋，这样跳棋反射的光更多，所成的像更明显；

(5)[8][9][10]实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像重合；若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，不能观察到玻璃板前点燃蜡烛的像；说明平面镜成的是虚像；

(6)[11][12]在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，可以看到玻璃后面的蜡烛，便于确定像的位置，对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小；应选择2mm厚的玻璃板做实验，这是因为比较厚的玻璃板会出现明显的两个像，影响实验效果；

(7)[13]小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置不变，这是因为根据平面镜成像规律，物体的位置不变，那么所成的像位置也不变；

(8)[14][15]实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时，光线强度就已减弱，折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时，光线强度又减弱了，此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射，这个折射光线所成的虚像距离观察者较远，同时光线强度比较弱，所以像较暗；由上述可知，远处的像是来自蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射，最后一次折射形成的，所以说远处的像是来自蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的，故选C。

3．如图是小红“探究平面镜成像特点”的情景：小红的实验装置是：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，以A蜡烛为成像物体。

（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______________。

（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物_____________________关系。

（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。

（4）为便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到____________，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

（5）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像______为止，这时发现像与物的大小_____；进一步观察A。B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板____。像和物到玻璃板的距离____。

（6）移去后面的蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________接收到蜡烛烛焰的像（填“能”或“不能”）。所以平面镜所成的像是__________像（填“虚”或“实”）。

（7）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（8）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？()

A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察

B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作

便于确定像的位置到平面镜的距离的大小较黑暗玻璃板后面的蜡烛重合相等垂直相等不能虚不变B

(1)实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置，从而便于比较物像大小。

（2）在实验中用到刻度尺，是来测量像到镜的距离和物到镜的距离，从而得出二者的关系。

（3）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的。

（4）点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到玻璃板后面的蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

（5）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这时发现像与物的大小相等；进一步观察A。B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板垂直。像和物到玻璃板的距离相等。

（6）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，因此移走后面的蜡烛B，光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像，所以平面镜成的像是虚像。

（7）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小不变。

（8）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确。所以应采取B操作。

点睛：探究平面镜成像实验时，成像物体和环境的对比度越大，并且物体越亮，物体成像越清晰。

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