探究平面镜成像时像与物的关系

探究平面镜成像时像与物的关系

本探究包括两个方面的内容：像与物大小的关系、像距与物距的关系。

（一）提出问题

1.平面镜成像时，像的高度与物的高度是否相同？

2.平面镜成像时，像到平面镜的距离跟物到平面镜的距离有什么关系？

（二）猜想假设

1.平面镜成像时，像的高度h＇等于物的高度h。

2.平面镜成像时，像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u。

（三）设计实验

1.实验器材

泡沫塑料板一块（35 cm×30 cm）、坐标纸一张（30 cm×20 cm）、带支架的薄透明平板玻璃一块（厚度2 mm左右）、刻度尺一把、同样大小的蜡烛两支、同样大小的金属块两块、大头针若干、相同的直角三角板两个、记号笔一支。

2.实验步骤

（1）将泡沫塑料板放置在水平桌面上。将坐标纸平放并固定在泡沫塑料板上，在坐标纸中画一条直线MN，把带支架的透明平板玻璃沿直线MN放置，利用两个直角三角板检查，使平板玻璃垂直于纸面，如图。

（2）将一支蜡烛用火柴点燃，作为物S，竖直立在平板璃前面的坐标纸上，可观察到此蜡烛在平板玻璃中所成的像S＇。用记号笔在坐标纸上记出蜡烛S所在的位置A（围绕蜡烛的底足画圆，圆心标为A）。

（3）将另一支未点燃的蜡烛放到平板玻璃后面，在平板玻璃前从各个不同角度观察未点燃的蜡烛，直到未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像S＇完全重合，用笔在坐标纸上标记点燃蜡烛的像S＇所在的位置A＇（围绕未点燃蜡烛的底足画圆，圆心标为A＇）。(www.xing528.com)

（4）熄灭蜡烛，用直角三角板分别测量实物的蜡烛高度h，测量与像完全重合的蜡烛的高度h＇，将h和h＇的数据记录在实验数据记录表1中。

（5）依照步骤（2）、（3）、（4），分别改用两个金属块和两根大头针在平板玻璃前的不同位置再做两次实验。用笔在坐标纸上标记出金属块的位置B（画出底面矩形，找对角线的交点，标为B）和它的像的位置B＇（画出底面矩形，找对角线的交点坐标为B＇），在坐标纸上标记出竖直插在泡沫塑料板上的大头针的位置C和它的像的位置C＇。用直角三角板分别测量物体的高度h，像的高度h＇，将h和h＇的数据记录在实验数据记录表1中。

（6）移去平板玻璃，用刻度尺分别通过物体的位置A、B、C点和对应像A＇、B＇、C＇的位置各做一条直线，用刻度尺分别测量A、B、C点到平板玻璃（直线MN）的距离u1、u2、u3和A＇、B＇、C＇点到平板玻璃（直线MM）的距离v1、v2、v3，并将u和v的数据记录在实验数据记录表2中。

表1　像高h＇与物高h的关系

表2　像距v与物距u的关系

（四）进行实验

按照实验步骤操作，记录好实验数据。

（五）分析论证

根据实验数据，归纳实验结论。

1.平面镜成像时，像与物的大小相等。

2.平面镜成像时，像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u。

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