Question

孫悅同學在探究平面鏡成像特點時，是按如下實驗步驟進行的：
a．將點燃的蠟燭放在豎直放置的玻璃板前，如圖1所示
b．將另一支完全一樣的蠟燭點燃放到像的位置，觀察像與蠟燭的大小關系
c．用直尺測量出蠟燭和像到玻璃板的距離，并記錄在表格中．
d將光屏放到像的位置，不透過玻璃板，直接觀察光屏上有無像
請你針對孫悅同學的實驗回答下列問題：
（1）孫悅同學為什么選用玻璃板而不選用平面鏡？______
（2）孫悅同學的實驗操作中有一處明顯錯誤，請你指出來并說明正確做法______．
（3）孫悅同學改正錯誤后，正確操作，并記錄了如下實驗數據

	物距/cm	像距/cm	像與物大小比較
第一次	12.0	12.0	等大
第二次	15.0	15.0	等大
第三次	9.0	9.0	等大

分析實驗表格，可以得出：像與物體的大小______．像到平面鏡的距離______物體到平面鏡的距離；
（4）孫悅同學在進行實驗d時，直接觀察光屏，發現光屏上無像，這說明平面鏡所成像是______（“實像”或“虛像”）
（5）請在圖2中畫出一條眼睛能看到蠟燭S點的像S′的光路圖．

Answer 1

解：（1）因為玻璃板既能讓光透過也可以反射光，容易確定像的位置或比較像與物的大小，而平面鏡是透明的，無法確定像的位置和大小，所以用玻璃板代替平面鏡；
（2）如果將另一支完全一樣的蠟燭點燃放到像的位置，那么該蠟燭也會通過玻璃板在原來的一側成像，很難觀察像與蠟燭的大小關系．
所以這種做法錯誤，正確的做法是將另一支完全一樣的蠟燭不點燃放到像的位置，觀察像與蠟燭的大小關系．
（3）由實驗1、2、3三次實驗數據可知，像與物體的大小 相等．像到平面鏡的距離等于物體到平面鏡的距離；
（4）光屏上不能承接到蠟燭在平面鏡中成的像，說明平面鏡成虛像．
（5）做S關于鏡面MN的對稱點S′．連接像點與S′與鏡面相交于一點O，即為入射點，連接SO、PO，則SO是入射光線，OP為反射光線，如下圖所示．
故答案為：（1）便于準確確定像的位置，比較像與物的小．
（2）b中將另一只“蠟燭”點燃錯誤，應改為不點燃．
（3）相等；等于．
（4）虛像
（5）見圖
分析：（1）玻璃板是透明的，可以看到對面的物體，目的是為了確定物像的大小是否相同；
（2）將另一支完全一樣的蠟燭點燃放到像的位置，很難觀察像與蠟燭的大小關系．
（3）根據3次實驗中物距與像距的數值可得出結論．
（4）光屏能承接實像，光屏不能承接虛像．
（5）要根據平面鏡成像的特點：像與物體關于鏡面對稱．并且要知道反射光線的反向延長線過像點．
點評：本題考查了在做平面鏡成像實驗，玻璃的作用和應注意的問題：將另一支完全一樣的蠟燭不點燃到像的位置，觀察像與蠟燭的大小關系．