Question

19．为了探究平面镜成像的特点，小宇选择了两根完全相同的蜡烛A、B，一块透明玻璃板M（P、Q两个平面都可以作为平面镜使用）
【进行实验与收集数据】他在桌面上铺一张大方格纸，竖立一块玻璃板M（如图甲所示）
（1）为了便于观察，该实验最好在较黑暗（选填“较黑暗”或“较明亮”）的环境中进行，采用透明玻璃板作为平面镜，是为了能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B并确定像的位置；
（2）选用两支完全相同的蜡烛A、B，点燃蜡烛A，小心地移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像完全重合为止，这时发现像与物体的大小相等，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法（选填“控制变量法”或“等效替代法”），如果将点燃的蜡烛远离玻璃板，则像的大小将不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（3）在实验中，小宇透过玻璃板惊奇地看到了蜡烛A的2个清晰的像，分别位于A′和A″处，如图乙所示，他感到非常惊奇，于是向老师请教，老师告诉他其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的P（选填“P”或“Q”）平面镜成像得到的，A″的像是蜡烛A通过玻璃板的Q（选填“P”或“Q”）平面镜成像得到的；
（4）接着小宇按照图中的测量方法，多次改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了一组数据，然后得出像距小于物距的结论，你认为他的错误在于像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度；
（5）分析表格中的数据可推算出玻璃板的厚度为0.5cm．

实验序号	①	②	③	④
物到玻璃板的距离/cm	4.0	5.0	6.0	7.0
像到玻璃板的距离/cm	3.5	4.5	5.5	6.5

Answer 1

分析 （1）物体射出的光线对人眼刺激越强，人眼感觉物体越亮，物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮．在比较亮的环境中，很多物体射出光都对眼睛有刺激，干扰人的视线；
探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体A一侧能看到物体A的像，同时还能看到代替物体A的另一个物体B，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系．
（2）等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；
据平面镜成像特点进行解答：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等．
（3）玻璃板有两个反射面，两个反射面都能成像，根据平面镜成像特点，判断A′和A″是玻璃板哪个面成的像．
（4）知道A'是玻璃板的P面成的像，物距应该是蜡烛A到P面的距离，像距应该是像A'到P面的距离．根据物距和像距的定义判断实验中的错误．
（5）根据平面镜成像物距等于像距分析即可解答．

解答 解：
（1）在比较明亮的环境中，很多物体都在射出光线，干扰人的视线，在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，蜡烛射向平面镜的光线最多，反射光线最多，进入人眼的光线最多，感觉蜡烛的像最亮．所以最比较黑暗的环境中进行实验；
实验时用透明玻璃代替平面镜，在察到蜡烛A的像的同时，也能观察到蜡烛B，便于确定像的位置，便于比较物像大小．
（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；
将蜡烛向玻璃板靠近，根据物像大小相等，所以像的大小不变．
（3）根据物体在平面镜中成像，物像到平面镜的距离相等，通过测量，可以得到A和A'到平面镜P面的距离是相等的，所以A'是蜡烛A通过玻璃板P面的成像得到的；A和A″到平面镜Q面的距离是相等的，所以A″是蜡烛A通过玻璃板Q面的成像得到的．
（4）如图，小宇测量时把像A'到玻璃板Q面的距离作为像距，像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度．
（5）玻璃的厚度是4.0cm-3.5cm=0.5cm．
故答案为：（1）较黑暗；蜡烛B；（2）等效替代法；不变；（3）P；Q；（4）像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度；（5）0.5．

点评 本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题．只要熟练掌握平面镜的成像特点，解答此类题目就很容易