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学习任务一 平面镜成像的特点
|实验探究|
探究平面镜成像的特点
[实验思路]
(1)选择器材:要找到一个既能起到平面镜的作用,又能在“镜子”后面找到像的位置的“平面镜”。你的选择是（选填“玻璃板”或“镜子”）。
(2)等效替代法:在玻璃板前面点燃一支蜡烛,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支相同但未点燃的蜡烛,在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与像的位置,这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。同时还可以比较像跟物体的关系。
[实验过程]
(1)如图所示,在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表的位置。
(2)将的蜡烛放置在玻璃板前,通过移动的蜡烛,找到点燃蜡烛的像的位置,在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离,记录在表格中。
(3)移动点燃的蜡烛,多做几次实验,可观察到点燃的蜡烛的像的大小（选填“随”或“不随”）蜡烛位置的改变而变化。
(4)换用长度不同的蜡烛,再做几次实验,观察到蜡烛像的大小和蜡烛的大小（选填“相同”或“不相同”）。
(5)当玻璃板后未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合时,移去玻璃板后面的蜡烛,在同样的位置上放一个光屏,在光屏上（选填“能”或“不能”）看到点燃蜡烛的像。
[实验结论]
蜡烛到平面镜的距离与蜡烛的像到平面镜的距离;蜡烛像的大小和蜡烛的大小,蜡烛的像（选填“能”或“不能”）用光屏承接。
|探究归纳|
1.虚像:只能用肉眼观察,不能呈现在光屏上的像叫作虚像。
注意:小孔成像可以用光屏承接,是实像。
2.平面镜成像特点:平面镜所成的像为的虚像,其大小与物体的大小,像和物体到平面镜的距离,像和物体的连线与镜面。利用对称知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为的虚像,像与物体关于镜面。
|实验探究|
探究平面镜成像的特点
[实验思路]
(1)选择器材:要找到一个既能起到平面镜的作用,又能在“镜子”后面找到像的位置的“平面镜”。你的选择是（选填“玻璃板”或“镜子”）。
(2)等效替代法:在玻璃板前面点燃一支蜡烛,可以看到它在玻璃板后面的像,再拿一支相同但未点燃的蜡烛,在玻璃板后面移动,直到看上去它的位置与像的位置,这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。同时还可以比较像跟物体的关系。
[实验过程]
(1)如图所示,在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表的位置。
(2)将的蜡烛放置在玻璃板前,通过移动的蜡烛,找到点燃蜡烛的像的位置,在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离,记录在表格中。
(3)移动点燃的蜡烛,多做几次实验,可观察到点燃的蜡烛的像的大小（选填“随”或“不随”）蜡烛位置的改变而变化。
(4)换用长度不同的蜡烛,再做几次实验,观察到蜡烛像的大小和蜡烛的大小（选填“相同”或“不相同”）。
(5)当玻璃板后未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合时,移去玻璃板后面的蜡烛,在同样的位置上放一个光屏,在光屏上（选填“能”或“不能”）看到点燃蜡烛的像。
[实验结论]
蜡烛到平面镜的距离与蜡烛的像到平面镜的距离;蜡烛像的大小和蜡烛的大小,蜡烛的像（选填“能”或“不能”）用光屏承接。
|探究归纳|
1.虚像:只能用肉眼观察,不能呈现在光屏上的像叫作虚像。
注意:小孔成像可以用光屏承接,是实像。
2.平面镜成像特点:平面镜所成的像为的虚像,其大小与物体的大小,像和物体到平面镜的距离,像和物体的连线与镜面。利用对称知识,平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为的虚像,像与物体关于镜面。
答案
解：
[实验思路]
(1) 玻璃板
(2) 大小；重合；大小
[实验过程]
(1) 平面镜
(2) 点燃；未点燃
(3) 不随
(4) 相同
(5) 不能
[实验结论]
相等；相同；不能
[探究归纳]
2. 正立；相等；相等；垂直；正立；对称
[实验思路]
(1) 玻璃板
(2) 大小；重合；大小
[实验过程]
(1) 平面镜
(2) 点燃；未点燃
(3) 不随
(4) 相同
(5) 不能
[实验结论]
相等；相同；不能
[探究归纳]
2. 正立；相等；相等；垂直；正立；对称
解析
【分析】
本题考查平面镜成像特点的实验探究，需结合实验器材选择的原因、实验步骤的目的、成像规律来分析每个空。首先，选择玻璃板是因为其透明性便于确定像的位置；等效替代法通过大小相同的蜡烛重合来确定像的位置并比较大小；实验中需明确像的大小与物距无关、虚像无法用光屏承接，最终总结平面镜成像的核心特点。
【解析】
[实验思路]
(1) 选择玻璃板，因为玻璃板透明，既能反射成像，又能透过玻璃板观察后方，便于确定像的位置，而镜子不透明无法找到像的位置。
(2) 取大小相同的未点燃蜡烛，移动至与像的位置重合，以此确定像的位置，同时比较像与物体的大小关系。
[实验过程]
(1) 沿玻璃板画直线，代表平面镜的位置，用于后续测量物和像到镜面的距离。
(2) 玻璃板前放置点燃的蜡烛，移动玻璃板后的未点燃蜡烛，使其与像重合，标记蜡烛和像的位置。
(3) 像的大小不随蜡烛位置改变，因为平面镜成像中像与物大小始终相等，与物距无关。
(4) 换用不同长度的蜡烛，观察到像的大小与蜡烛大小相同，符合平面镜等大的特点。
(5) 虚像无法呈现在光屏上，因此光屏上不能看到像。
[实验结论]
蜡烛到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等；像的大小与蜡烛大小相同；平面镜成的虚像不能用光屏承接。
[探究归纳]
平面镜所成的像为正立的虚像，大小与物体相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直；平面镜成像规律也可表述为：像与物体关于镜面对称。
【答案】
[实验思路]
(1) 玻璃板
(2) 大小；重合；大小
[实验过程]
(1) 平面镜
(2) 点燃；未点燃
(3) 不随
(4) 相同
(5) 不能
[实验结论]
相等；相同；不能
[探究归纳]
2. 正立；相等；相等；垂直；正立；对称
【知识点】
平面镜成像特点；等效替代法；虚像的特点
【点评】
本题是平面镜成像实验的基础考查题，涵盖器材选择、实验操作、成像规律等核心内容，是光学实验的重点知识点，需掌握实验的原理和操作逻辑，属于常规基础题。
【难度系数】
0.3
本题考查平面镜成像特点的实验探究，需结合实验器材选择的原因、实验步骤的目的、成像规律来分析每个空。首先，选择玻璃板是因为其透明性便于确定像的位置；等效替代法通过大小相同的蜡烛重合来确定像的位置并比较大小；实验中需明确像的大小与物距无关、虚像无法用光屏承接，最终总结平面镜成像的核心特点。
【解析】
[实验思路]
(1) 选择玻璃板，因为玻璃板透明，既能反射成像，又能透过玻璃板观察后方，便于确定像的位置，而镜子不透明无法找到像的位置。
(2) 取大小相同的未点燃蜡烛，移动至与像的位置重合，以此确定像的位置，同时比较像与物体的大小关系。
[实验过程]
(1) 沿玻璃板画直线，代表平面镜的位置，用于后续测量物和像到镜面的距离。
(2) 玻璃板前放置点燃的蜡烛，移动玻璃板后的未点燃蜡烛，使其与像重合，标记蜡烛和像的位置。
(3) 像的大小不随蜡烛位置改变，因为平面镜成像中像与物大小始终相等，与物距无关。
(4) 换用不同长度的蜡烛，观察到像的大小与蜡烛大小相同，符合平面镜等大的特点。
(5) 虚像无法呈现在光屏上，因此光屏上不能看到像。
[实验结论]
蜡烛到平面镜的距离与像到平面镜的距离相等；像的大小与蜡烛大小相同；平面镜成的虚像不能用光屏承接。
[探究归纳]
平面镜所成的像为正立的虚像，大小与物体相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直；平面镜成像规律也可表述为：像与物体关于镜面对称。
【答案】
[实验思路]
(1) 玻璃板
(2) 大小；重合；大小
[实验过程]
(1) 平面镜
(2) 点燃；未点燃
(3) 不随
(4) 相同
(5) 不能
[实验结论]
相等；相同；不能
[探究归纳]
2. 正立；相等；相等；垂直；正立；对称
【知识点】
平面镜成像特点；等效替代法；虚像的特点
【点评】
本题是平面镜成像实验的基础考查题，涵盖器材选择、实验操作、成像规律等核心内容，是光学实验的重点知识点，需掌握实验的原理和操作逻辑，属于常规基础题。
【难度系数】
0.3
例1 在平面镜成像特点教学中，老师做了水中的“蜡烛”的实验，下列说法正确的是 （）
A.使用的玻璃板应该厚一些
B.老师应让学生位于玻璃板左侧观察水中的蜡烛
C.该实验应在明亮的环境中进行
D.若点燃的蜡烛靠近“镜子”移动，则盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”移动
A.使用的玻璃板应该厚一些
B.老师应让学生位于玻璃板左侧观察水中的蜡烛
C.该实验应在明亮的环境中进行
D.若点燃的蜡烛靠近“镜子”移动，则盛水的玻璃杯也应靠近“镜子”移动
答案
D
解析
【分析】
这道题考查平面镜成像实验的相关知识，解题思路是结合平面镜成像的原理、实验操作要求及成像特点，逐一分析每个选项的正误。首先明确：平面镜成像是光的反射形成的虚像，实验中需用薄玻璃板确定像的位置，观察像要在物体一侧，实验环境需较暗，且像与物关于镜面对称（物距等于像距）。再逐个判断选项：A选项涉及玻璃板厚度的选择，B选项是观察像的位置，C选项是实验环境的要求，D选项是像与物的位置关系，据此分析对错。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：实验中使用玻璃板是为了便于确定像的位置，若玻璃板较厚，其前后两个表面都会反射成像，会出现两个不重合的像，干扰实验，因此应选用薄玻璃板，A错误。
2. 选项B：平面镜成的是虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，所以观察像时，需在点燃蜡烛的一侧（玻璃板右侧）透过玻璃板观察，而不是左侧，B错误。
3. 选项C：在较明亮的环境中，周围物体的光线较强，会干扰蜡烛像的清晰度，导致像不明显，因此该实验应在较暗的环境中进行，C错误。
4. 选项D：根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等，即物距等于像距。当点燃的蜡烛靠近玻璃板（物距减小），则像距也需减小，因此盛水的玻璃杯（像的位置）应靠近玻璃板移动，D正确。
【答案】
D
【知识点】
平面镜成像特点；光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像实验的操作要点及成像规律，需要学生掌握实验器材选择、观察位置、环境要求及像与物的位置关系等基础知识点，属于实验操作类的基础题。
【难度系数】
0.6
这道题考查平面镜成像实验的相关知识，解题思路是结合平面镜成像的原理、实验操作要求及成像特点，逐一分析每个选项的正误。首先明确：平面镜成像是光的反射形成的虚像，实验中需用薄玻璃板确定像的位置，观察像要在物体一侧，实验环境需较暗，且像与物关于镜面对称（物距等于像距）。再逐个判断选项：A选项涉及玻璃板厚度的选择，B选项是观察像的位置，C选项是实验环境的要求，D选项是像与物的位置关系，据此分析对错。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：实验中使用玻璃板是为了便于确定像的位置，若玻璃板较厚，其前后两个表面都会反射成像，会出现两个不重合的像，干扰实验，因此应选用薄玻璃板，A错误。
2. 选项B：平面镜成的是虚像，虚像是反射光线的反向延长线会聚形成的，所以观察像时，需在点燃蜡烛的一侧（玻璃板右侧）透过玻璃板观察，而不是左侧，B错误。
3. 选项C：在较明亮的环境中，周围物体的光线较强，会干扰蜡烛像的清晰度，导致像不明显，因此该实验应在较暗的环境中进行，C错误。
4. 选项D：根据平面镜成像特点，像与物到平面镜的距离相等，即物距等于像距。当点燃的蜡烛靠近玻璃板（物距减小），则像距也需减小，因此盛水的玻璃杯（像的位置）应靠近玻璃板移动，D正确。
【答案】
D
【知识点】
平面镜成像特点；光的反射
【点评】
本题考查平面镜成像实验的操作要点及成像规律，需要学生掌握实验器材选择、观察位置、环境要求及像与物的位置关系等基础知识点，属于实验操作类的基础题。
【难度系数】
0.6
