新课标规定的学生必做的实验探究平面镜成像时像与物的关系实验解读.docx
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新课标规定的学生必做的实验探究平面镜成像时像与物的关系实验解读
新课标规定的学生必做实验十四
____探究平面镜成像时像与物的关系实验解读
一．初中升学本实验理论考试需要掌握的基本问题
探究平面镜成像时像与物的关系实验报告
【实验名称】探究平面镜成像时像与物的关系
【实验目的】观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。
【实验器材】同样大小的蜡烛一对、平板玻璃一块、白纸一张、三角板一对、刻度尺一把
【实验原理】光的反射规律．
【实验步骤】
1.提出问题：
平面镜成像有什么特点？
2．猜想与假设：
平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离，像与物的大小可能。
3．设计实验和进行实验：
（1）检查器材。
（2）在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置。
（3）把点燃的蜡烛放在玻璃板前。
（4）移动未点燃的蜡烛，在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。
（5）观察两根蜡烛的位置并记录。
（6）找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系。
（7）整理器材、摆放整齐。
【数据记录、处理、结果表述】
1．记录数据
蜡烛到玻璃板的距离
像到玻璃板的距离
第一次
第二次
2．结论
（1）平面镜成像的大小与物体的大小。
（2）像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离。
回答问题：
此实验为什么要用玻璃板作为反射镜？
二．初中升学本实验操作性考试需要掌握的基本问题
（一）初中毕业生升学考试物理实验操作试题
探究平面镜成像时像与物的关系（考试时间：
10分钟）
【实验目的】观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。
【实验器材】同样大小的蜡烛一对，平板玻璃一块，方座支架（或玻璃板支架），白纸一张，三角板一对，刻度尺一把。
【实验操作要求】
1.提出问题：
平面镜成像有什么特点？
2.猜想与假设：
平面镜成的像到平面镜的距离物体到平面镜的距离，像与物的大小可能。
3.设计实验和进行实验：
（1）检查器材。
（2）在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置。
（3）把点燃的蜡烛放在玻璃板前。
（4）移动未点燃的蜡烛，在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合。
（5）观察两根蜡烛的位置、像与物的大小并记录。
（6）移动点燃的蜡烛，重复实验步骤（4）、（5）两次。
（6）找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系。
（7）整理器材、摆放整齐。
【记录和结论】
1.记录数据
实验次数
蜡烛到玻璃板的距离
像到玻璃板的距离
像的大小与物的大小
1
2
3
2.实验结论
（1）平面镜成像的大小与物体的大小。
（2）像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离。
【反思与拓展】
此实验为什么要用玻璃板作为反射镜？
答：
。
（二）初中毕业生升学考试物理实验操作试题
探究平面镜成像时像与物的关系评分表
【实验目的】观察平面镜成像的情况，找出成像的特点。
【实验器材】同样大小的蜡烛一对，平板玻璃一块，白纸一张，三角板一对，刻度尺一把。
【实验步骤及评分标准】
实验步骤
操作要求及评分标准
分值
得分
1.提出问题
平面镜成像有什么特点？
2.猜想与
假设
平面镜成的像到平面镜的距离物体到平
面镜的距离，像与物的大小可能。
1分
3.设计实验
和进行实验
（1）检查器材。
（2）在桌上铺上白纸，在白纸上竖直的放上平
板玻璃，在纸上记录玻璃板的位置。
1分
（3）把点燃的蜡烛放在玻璃板前。
1分
（4）移动未点燃的蜡烛，在玻璃板后让它跟点
燃的蜡烛的像重合。
1分
（5）观察两根蜡烛的位置、像与物的大小并记录。
1分
（6）找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体
和平面镜的位置的关系。
1分
4.分析与
论证
（1）平面镜成像的大小与物体的大小。
1分
（2）像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离。
1分
5.整理器材
把器材放回原处。
1分
6.反思与
拓展
此实验为什么要用玻璃板作为反射镜？
1分
合计
10分
监考教师：
确认成绩学生签字：
三．探究平面镜成像实验的命题点归纳总结
某同学做“平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示．在此实验中：
（1）直尺的作用是便于比较物与像______________关系；
（2）两段等长的蜡烛是为了比较______________关系；
（3）移去蜡烛B，并在在像A＇的位置上放一光屏，则光屏上_______接收到蜡烛A的烛焰的像（填“能”或“不能”）．这说明平面镜成的是_______像．
（4）实验中应选择______来研究平面镜成像特点（填“平面镜”或“平板玻璃”）目的是利用玻璃板的透明性，能看到蜡烛A的像的同时也能看到（蜡烛A、蜡烛B、蜡烛B的像）
（5）观察像时，细心的同学会发现两个几乎重叠的像，这是_____造成的；
（6）如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）实验中要求蜡烛A和蜡烛B
（6）用玻璃板代替平面镜的好处是
（7）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
（8）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，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_______．
（9）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（8）相同的操作
（10）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时．它的像（填“变大”、“变小”或“不变”）.
（11）在探究活动中对玻璃板放置的要求是
（12）实验表明，像与物体的大小__________。
像到平面镜的距离__________物体到平面镜的距离。
（13）点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，晓兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B。
都无法与蜡烛A的像完全重合，请你推断其原因是
（14）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验效果好；
（15）如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？
___________________________.
（16）使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：
“像距与物距相等”。
你认为这种方法是否合理？
________________
理由是：
_______________________________。
（17）实验中用棋子代替蜡烛（能不能）做实验，实验中看不清棋子的像你认为应该.
（18）实验中用未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像重合，未点燃的蜡烛位置即是像的位置，这种研究物理的方法叫做等效替代法。
（19）某同学发现用棋子做实验时看不清棋子的像，发现用手电筒照射玻璃板上的像也能看清楚像，请你利用学过的知识解释一下？
。
（20）在实验中，珍珍同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃，发现玻璃板中的“自己”是用（填“左”或“右”）手点燃蜡烛的．
（21）初二
（2）班物理兴趣小组为了探究平面镜成像特点，将一块厚度为0.5cm的玻璃板（P、Q两个平面都是可以作为平面镜使用）竖直架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行实验。
（1）在实验中，他们透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像，分别位于A′和A′′处，如图所示。
其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的（填“P”或“Q”）平面成像得到的。
（2）他们按照图中的测量方法，改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了一组数据：
物距U（厘米）
5.0
6.0
7.0
8.0
像距V（厘米）
4.5
5.5
6.5
7.5
然后得出像距小于物距的结论，你认为他的测量方法错误在于。
（22）小伟用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题：
经过三次实验后，在白纸上记录了像与物对应的位置，如图乙所示，则下一步应如何处理白纸上的信息，才能得出实验结论。
。
（23）为了探究平面镜成镜时，像到平面镜的距离
与物到平面镜的距离
的关系，现将泡沫塑料板放在水平桌面上，再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上，在白纸中间测一条直线
，把一块带支架的平面镜（不透明）沿直线
位置，使平面镜底边与直线
重合，且使平面镜垂直于纸面，如图所示，请你在图16装置的基础上，利用一把刻度尺和一盒大头针设计一个实验，证明：
平面镜成像时，像到平面镜的距离
等于物到平面镜的距离
，请写出实验步骤，画出实验数据记录表。
（24）某次实验过程中调皮的小明同学正对竖直玻璃板站立，他的脸宽为20cm，两眼的距离为10cm，在玻璃板上无论闭上左眼还是右眼，都能用另一只眼睛从玻璃板中恰好看到自己的整个脸的像，则玻璃板的宽度为cm．
（25）在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：
带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴—盒。
为完成实验，还需要的实验器材是。
（26）做完某次实验后，四个小组都将收集和处理的信息记录在白纸上，如上图所示。
则正确的是。
（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）
（27）平面镜成像实验中，小明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______（选填“亮”或“暗”）。
远处的像是来自于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
（28）做平面镜成像实验时，无意中小红将铅笔接触到玻璃板，发现笔尖与其在玻璃板中的一个像距离为6mm，聪明的小红马上明白并得出玻璃板的厚度为mm。
（29）做平面镜成像实验时，某同学发现看到蜡烛A的像不清晰，于是他将蜡烛B也点燃，用来增加像的亮度。
他这样做______（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。
（30）小明在实验中猜想看到的B蜡烛不是真实的蜡烛而是B蜡烛的虚像，你是如何认识的？
说出你的观点?
四．典型例题解析
【例题】如图所示，在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列说法正确的是（）
A．
为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行
B．
B如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小会变大
C．
移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现光屏上能成正立的像
D．
保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置，发现B始终能与A的像重
合
【解析】
（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．
（2）平面镜成像大小跟物体的大小有关，这是关键．
（3）平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线的会聚点，所以不会出现在光屏上．（4）如果实验中上玻璃板前后移动，则像距物距不相等，自然使B始终不能与A的像完全重合．
【答案】A
【点评】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案。
五．探究平面镜成像时像与物的关系实验达标拓展训练题
1.一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。
（1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图甲）。
你分析出现这种情况的原因可能是。
（2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明。
（3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。
他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。
（4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。
你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？
说出你的理由：
。
3.如图甲所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：
（1）该小组同学应该选取两根＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验。
（2）点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像完全重合，此现象说明像与物体大小＿＿＿＿＿＿。
（3）如图乙是该小组的实验记录，通过分析它们发现像与物到玻璃板的距离＿＿＿＿＿＿，像与物的连线与玻璃板＿＿＿＿＿＿。
（4）该小组实验的不足之处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）此实验不能用平面镜进行，是因为平面镜＿＿＿＿＿＿，不能确定像的位置．
4.小明想做探究平面镜成像特点的实验。
老师给小明提供了如下器材：
①刻度尺一把②厚玻璃板一块③薄玻璃板一块④规格相同的蜡烛l对⑤大蜡烛1支⑥火柴一盒⑦光屏一面⑧固定支架一副：
（1）请你写出该实验不需要的器材序号：
＿＿＿；
（2）在实验中，用玻璃板来代替平面镜的目的是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）组装好实验装置，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿一支＿＿＿＿的同样的蜡烛，竖直放在玻璃板后面并不断地调整位置，直到看上去跟前面那支蜡烛的像完全重合，这样做的目的一是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；二是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）他在白纸上记下了两支蜡烛的位置，如图所示，A、B分别表示两支蜡烛，请画出该同学在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图（保留作图痕迹）
（5）小明将实验数据填入下表
次数
物到平面镜的距离／cm
像到平面镜的距离／cm
第1次
10.00
10.00
第2次
15.20
15.23
小明对实验数据进行分析得到的结论：
像到平面镜的距离不一定等于物到平面镜的距离．你认可小明的结论吗？
为什么？
＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（6）如果小明还想探究平面镜所成的是实像还是虚像，他该怎么操作？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案：
（1）②⑤
（2）可以看到在玻璃板另一侧未点燃的蜡烛，便于确定像的位置
（3）没有点燃确定点燃蜡烛的像的位置比较像和物的大小
（4）
（5）不认可因为只凭一两次实验数据，得出的结论偶然性很大
（6）在点燃蜡烛的像的位置放上光屏，观察光屏上能否承接到像
5.在如图所示探究“平面镜成像特点”的实验中：
（1）是否要透过玻璃板才能观察到蜡烛Ａ所成的像？
答：
______________。
能否用家用镜子的镜片替代玻璃板？
答：
______________。
（2）用玻璃板和与Ａ相同的蜡烛Ｂ是为了比较像与物的______________关系并标记出像的______________。
（3）当蜡烛A靠近玻璃板时，要使蜡烛B与A的像重合，必须使蜡烛B________玻璃板。
答案：
（1）是否（不能）
（2）大小位置（3）靠近
6.下图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于。
（2）在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合。
由此可以得出的结论是_____________。
（3）实验时，小芳同学应在_____（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像。
（4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是_____________。
（5）经过三次实验，记录的像A'、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙所示。
为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：
_____________。
答案：
⑴确定像的位置（或比较像和物的大小）；⑵像和物大小相等；⑶M（4）玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像（5）连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较（说出其一即可）
7.如图甲所示是某实验小组同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：
（1）该小组同学应该选取两根＿＿＿＿＿＿（选填“相同”或“不相同”）的蜡烛做实验。
（2）点燃蜡烛A，在玻璃板后面移动蜡烛B，直到看上去与蜡烛A的像完全重合，此现象说明像与物体大小＿＿＿＿＿＿。
（3）如图乙是该小组的实验记录，通过分析它们发现像与物到玻璃板的距离＿＿＿＿＿＿，像与物的连线与玻璃板＿＿＿＿＿＿。
（4）该小组实验的不足之处是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）此实验不能用平面镜进行，是因为平面镜＿＿＿＿＿＿，不能确定像的位置．
答案：
（1）相同
（2）相等（3）相等垂直（4）一次实验不具备代表性（5）不透光．
8.下图是某学习小组探究平面镜成像特点的实验装置，A是点燃的蜡烛，B是与A完全相同但未点燃的蜡烛。
（1）此实验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B蜡烛，巧妙地解决了__________________不易确定的问题。
（2）选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像和物的____________关系。
（3）实验中小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像完全重合为止，观察记录之后，将B蜡烛撤掉，拿一张白纸放在刚才B蜡烛的位置，却没有承接到A蜡烛的像，这说明平面镜成的是______________像。
（4）小组同学进行了正确的实验操作后，得到的实验数据如下表：
实验数据中，像和蜡烛到玻璃板的距离不是都相等的原因可能是：
___________（写出一条即可）。
答案：
（1）像的位置
（2）大小（3）虚（4）测量距离时有误差（玻璃板厚度的影响、标记蜡烛位置时有误差等）
9.如图，在研究平面镜成像实验中
（1）用透明玻璃板代替平面镜的目的是为了能确定像的＿＿＿＿，取两只相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的＿＿＿＿＿＿。
（2）实验过程中，如果在平面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）如果当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合后，再移去蜡烛B，在蜡烛B的原来位置上放一光屏，光屏上＿＿＿＿（选填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像。
答案：
（1）位置大小关系
（2）玻璃板没有与水平面垂直放置（答案合理即可）（3）不能
10.小明想做探究平面镜成像特点的实验。
老师给小明提供了如下器材：
①刻度尺一把②厚玻璃板一块③薄玻璃板一块④规格相同的蜡烛l对⑤大蜡烛1支⑥火柴一盒⑦光屏一面⑧固定支架一副：
（1）请你写出该实验不需要的器材序号：
＿＿＿；
（2）在实验中，用玻璃板来代替平面镜的目的是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
（3）组装好实验装置，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，再拿一支没有点燃的同样的蜡烛，竖直放在玻璃板后面并不断地调整位置，直到看上去跟前面那支蜡烛的像完全重合，这样做的目的一是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；二是：
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）小明将实验数据填入下表
次数
物到平面镜的距离／cm
像到平面镜的距离／cm
第1次
10.00
10.00
第2次
15.20
15.23
小明对实验数据进行分析得到的结论：
像到平面镜的距离不一定等于物到平面镜的距离．你认可小明的结论吗？
为什么？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）如果小明还想探究平面镜所成的是实像还是虚像，他该怎么操作？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
答案：
（1）②⑤
（2）可以看到在玻璃板另一侧未点燃的蜡烛，便于确定像的位置
（3）确定点燃蜡烛的像的位置比较像和物的大小
（4）不认可因为只凭一两次实验数据，得出的结论偶然性很大
（5）在点燃蜡烛的像的位置放上光屏，观察光屏上能否承接到像
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