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探究平面镜成像

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实验原理:光的反射

实验器材:透明的平板玻璃、黑纸、两个相同的物体(如蜡烛)、橡皮泥2块、三角板以及刻度尺、铅笔.

实验方法:

1.如图1所示,将黑纸平放在桌面上,取一块玻璃板竖直立在黑纸中间,两下角用橡皮泥粘好.

2.点燃一支小蜡烛,竖直立在玻璃板前面的黑纸上,这时从蜡烛这边向玻璃板看去,可以看到玻璃板后有点燃的蜡烛像.

3.将另一支同样的但未点燃的蜡烛放到玻璃板后面,改变它的位置,直到从玻璃板前面各个角度看玻璃板后面,这支蜡烛都与点燃了的蜡烛的像重合为止.

4.用一张白纸放在玻璃板后蜡烛处(移去这支蜡烛),用眼睛直接观察白纸,看纸上有没有点燃的蜡烛的像.平面镜所成的点燃的蜡烛的像是实像还是虚像?

5.用粉笔画下玻璃板及玻璃板前后两支蜡烛所在的位置.移去玻璃板,通过两支蜡烛所在位置的圆心做一条直线,用刻度尺测量出两支蜡烛的圆心到玻璃板的距离.用三角板的直角测量通过蜡烛圆心的直线与玻璃板是否是直角.

6.改变玻璃板和蜡烛的位置,重复测量上述数据两次,填入下表中.

7.分析所得到的数据,对于像和物体的连线与镜面是否垂直,以及它们到镜面的距离是否相等,可以得出以下结论:

①镜像不能用光屏承接,因此所成的像是 像.

②平面镜成 虚像.

③像和物的连线 于平面镜.

④像到平面镜的距离等于

的距离.

⑤像和物关于 对称.

⑥像和物的大小 ,但是左右 .

实验事项:

1.黑纸是为了改善背景,以便容易找到像的位置.

2.实验中物体的尺寸可大可小,主要由玻璃板的尺寸决定,若玻璃板小,其他物体的尺寸相应也应该小一些.橡皮泥可用黏土代替.

3.实验中要注意逐步总结出平面镜成像的规律.

平面镜成像原理

人眼是根据光的直线传播来判断物置的.如图2所示,逆着蜡烛发出的光线,人眼就能看见蜡烛.如图3所示,点燃左边的蜡烛发出的光经平面镜反射后进入人眼.与图2相比,两种情况引起的视觉感受相同,所以人就会感到右边有一“发光点”,这个“发光点”就是右边烛焰的像.实际上,我们看到的蜡烛的虚像处并没有光线发出,平面镜的虚像是由射入人眼的反射光线的反向延长线形成的.

根据平面镜成像的特点,像和物的大小总是相等的.无论物体与平面镜的距离如何变化,它在平面镜中所成的像的大小始终不变,与物体的大小总一样.当人走向平面镜时,觉得像在“变大”,为什么人在观察物体时都有“近大远小”的感觉?这是由于人眼观察到的物体的大小,不仅仅与物体的真实大小有关,而且还与“视角”密切相关.从人眼向被观察物体的两端各引一条直线,这两条直线的夹角即为“视角”,如果视角大,人就会认为物体大;视角小,人就会认为物体小.当人向平面镜走近时,像与人的距离小了,人观察物体的视角也就增大了,因此所看到的像也就感觉变大了,但实际上像与人的大小始终是相等的,这就是人眼看物体“近大远小”的原因.这正如你看到前方远处向你走来一个人一样,一开始看到是一个小黑影,慢慢变得越来越大,走到你面前时更大.其实那一个小黑影和走到你面前的人是一样大的,只是因为视觉的关系.平面镜成像的像和物关于镜面对称,因此人逐渐靠近镜面,像也一定逐渐靠近镜面,感觉是“近大远小”,这是一种视觉效果.