题目内容

5.在分组探究“平面镜成像”的实验中,各小组利用玻璃板、两只相同的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺和笔进行实验.
(1)小红同学在实验前想,探究平面镜成像,为什么要利用玻璃板替代平面镜呢?小红请教老师,老师告诉了她,其原因是:利用平面镜无法确定蜡烛像的位置.
(2)小明把白纸铺在水平桌面上,在白纸的中间画一条直线,将玻璃板的前表面沿直线竖立白纸上,将一只点燃的蜡烛放在玻璃板前某一位置,小红将另一只没有点燃的蜡烛放在玻璃板后面,之后出现了如图1所示的对话情境,该情境说明平面镜成虚像.

(3)小红将蜡烛竖直放在玻璃板后移动,直到小明观察到蜡烛和像完全重合,说明像和物体大小相等.
(4)他们做了三次实验,小红用笔在白纸上记下了蜡烛和像对应点的位置(如图2),用刻度尺测量出它们到直线的距离,实验数据记录表格如表所示,他们对实验数据进行分析,可归纳得出的结论是像和物体到平面镜的距离相等.
实验
次数
物到镜面距离/cm像到镜面距离/cm
14.654.65
23.123.13
31.531.52
(5)小红还是有些困惑,表格中的数据为什么并不完全与结论吻合呢?请你帮他找出原因:用刻度尺测量距离有误差.
(6)聪明的小明在记录蜡烛和像位置的白纸上,把每次物与像的对应点用直线连起来,却有了新的发现,他的发现可能是:像与物的连线与镜面垂直.
(7)小红和小明进行三次实验的目的是:实验结论更具有普遍性、科学性.

分析 (1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体,当另一个物体和镜前物体的像重合时,另一个物体的位置便是镜前物体的像的位置.
(2)(3)平面镜成像的特点:平面镜成的是等大的虚像;像和物到平面镜的距离相等;像和物对应点的连线与镜面垂直;
(4)根据物到镜面距离和像到镜面距离数据可得出结论.
(5)造成误差的原因是多方面的,例如:描的点不对应、玻璃太厚、读取数时等都是造成误差的原因.
(6)利用刻度尺,连接像与物的对应点,分别测量像到镜面的距离和物到镜面的距离,比较所得数据.
(7)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是为了使实验结论具有普遍性.

解答 解:(1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置.
而利用平面镜无法确定蜡烛像的位置;
(2)题中情境出现另一侧没有烛火,该情境说明平面镜成的是虚像;出现此现象的原因是平面镜成的是虚像,是由反射光线的反向延长线会聚而成的,不是实际光线的会聚点,所以图中的小女孩没有摸到烛火;
(3)实验中使像和物完全重合,说明像与物是大小相等的;
(4)根据表中数据分析可以得出初步结论是:像和物体到镜面的距离相等.
(5)表格中的数据并不完全与结论吻合,原因可能是用刻度尺测量距离有误差;
(6)把每次像与物的对应点用直线连起来,发现像与物的连线与镜面垂直.
(7)小红和小明进行三次实验的目的是:实验结论更具有普遍性、科学性.
故答案为:(1)利用平面镜无法确定蜡烛像的位置;(2)平面镜成虚像;(3)像和物体大小相等;(4)像和物体到平面镜的距离相等;(5)用刻度尺测量距离有误差;(6)像与物的连线与镜面垂直;(7)实验结论更具有普遍性、科学性.

点评 此题考查学生对于平面镜成像实验的理解和掌握,注意分析每一问题解答,同时要清楚平面镜成像特点是解题关键.

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