【典例1】小英利用如图4.3-1所示装置探究平面镜成像的特点。

图4.3-1
(1)实验时应选较
(选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上。
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明
。
(3)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是
(选填“实”或“虚”)像。
(4)为了让右侧的同学也能够看清蜡烛的像,只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置
(选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
(5)用方格纸替代白纸进行实验,方便探究像与物的
关系。
解析 (1)物体在玻璃板的前后两个面均可成像,玻璃板越薄,两个反射面所成像的距离越近,就越容易确定像的位置;厚玻璃板形成两个像的距离较远,无法确定哪个像是哪个面所成的。
(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物大小相等。
(3)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明平面镜所成的像是虚像。
(4)平面镜所成的像和物关于平面镜对称。蜡烛不动,只将玻璃板向右平移,对称轴不变,则蜡烛的像位置不变。
(5)用方格纸替代白纸进行实验,像与物到平面镜的距离不用测量,更方便探究像和物与平面镜的位置关系。
答案 (1)薄 (2)像与物大小相等 (3)虚 (4)不变 (5)位置
答案:解:
(1)薄
(2)像与物大小相等
(3)虚
(4)不变
(5)位置
解析:
【分析】本题为探究平面镜成像特点的实验题,需结合平面镜成像规律和实验操作要点逐一分析各问题:(1)玻璃板的选择需避免重影干扰,薄玻璃板成像更清晰;(2)相同蜡烛与像重合可判断像物大小关系;(3)光屏能否承接像区分实虚像;(4)玻璃板平移时,像与物关于镜面对称,位置不变;(5)方格纸便于测量距离,用于探究像物位置关系。
【解析】(1)玻璃板的两个反射面都会成像,玻璃板越薄,两个像的距离越近,越易确定像的位置;厚玻璃板会形成两个距离较远的像,干扰实验,因此选薄玻璃板;(2)将与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,B与像完全重合,说明像与物的大小相等;(3)实像能被光屏承接,虚像不能,光屏上无法观察到像,说明平面镜成的是虚像;(4)平面镜成像时,像与物关于镜面对称,仅平移玻璃板时,对称轴位置不变,蜡烛不动,故像的位置不变;(5)方格纸可直接读取像与物到玻璃板的距离,方便探究像与物的位置关系。
【答案】(1)薄;(2)像与物大小相等;(3)虚;(4)不变;(5)位置
【知识点】平面镜成像特点;探究平面镜成像实验
【点评】本题考查平面镜成像实验的核心内容,涵盖实验器材选择、成像性质判断等基础知识点,是光学实验的典型题型,需熟练掌握实验原理和操作要点。
【难度系数】0.8
【典例2】根据平面镜成像的特点,在图4.3-3中画出物体AB在平面镜中所成的像$A'B'$。

解析 根据平面镜成像特点,像和物关于平面镜对称,分别作出物体AB的端点关于平面镜的对称点$A'$、$B'$,用虚线连接$A'B'$即为AB在平面镜中的像。如图4.3-4所示。

答案 见解析
答案:解:
1. 过端点A作平面镜的垂线,将垂线向平面镜另一侧延长,在延长线上取点A',使A'到平面镜的距离等于A到平面镜的距离,得到A的像点A'。
2. 过端点B作平面镜的垂线,将垂线向平面镜另一侧延长,在延长线上取点B',使B'到平面镜的距离等于B到平面镜的距离,得到B的像点B'。
3. 用虚线连接A'、B',线段A'B'即为物体AB在平面镜中所成的虚像,作图结果如图4.3-4所示。
解析:
【分析】
本题要求根据平面镜成像特点作物体AB的像,解题思路是利用平面镜成像的核心性质:像与物体关于平面镜对称,先确定物体两个端点A、B的对称点,再连接对称点得到像,同时需注意平面镜成虚像,连线需用虚线。
【解析】
1. 过端点A作平面镜的垂线,将垂线向平面镜另一侧延长,在延长线上取点A',使A'到平面镜的距离等于A到平面镜的距离,得到A的像点A';
2. 过端点B作平面镜的垂线,将垂线向平面镜另一侧延长,在延长线上取点B',使B'到平面镜的距离等于B到平面镜的距离,得到B的像点B';
3. 用虚线连接A'、B',线段A'B'即为物体AB在平面镜中所成的虚像。
【答案】
按上述步骤作出的虚线连接的A'B',即为物体AB在平面镜中所成的像。
【知识点】
平面镜成像特点、平面镜成像作图
【点评】
本题是光学中平面镜成像的基础作图题,重点考查对“像与物关于镜面对称”这一成像特点的应用,以及虚像用虚线的作图规范,属于学生必须掌握的常规基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8