实验二：探究平面镜成像的特点
【实验目的】
1．观察平面镜成像的情况，找出成像的特点；
2．感受并体会什么是“虚”像。；
3．通过探究实验，了解等效法在探究物理规律中的应用。
【实验器材】
有平板玻璃，有两只相同的蜡烛，或者有两个相同的瓶盖，又或者有5号电池等物品，还有一张白纸，或者方格纸，另外有刻度尺，有支架，或者橡皮泥，以及铅笔。
【实验准备】
1．探究时为什么用半透明的玻璃板代替生活中的镜子？
2．实验中要求玻璃板如何放置
3．具有标记特征的是，处于镜前的物体A，而在平面镜之中所形成的那个像为A＇，还有位于镜后的物体B，通常情况下选用MN来表示平面镜。
方案：使B与A＇重合，找到像的位置，确定像与物体等大。
4．A与B为什么大小相同？
【同步实验】
进行问题点明：于我们日常所运用的镜子而言，其属于平面镜，那么平面镜成像具备怎样的特点，像所处的位置呈现出何种特点，像的大小又有着怎样的特点？
猜想或假设：
①平面镜所成的像，有可能在平面镜的“表面上”，也有可能在“镜子里”，或者在“镜子后”。
②平面镜所成的像可能与物的大小（“相等”或“不相等”）；
③物到平面镜的距离跟像到平面镜之间的距离，存在着这样的情况，可以是两者相等那或者存在不相等的情况是其中一种可能。
1． 设计实验：利用如图所示的实验装置进行实验
2．探究过程
①在桌面上铺上一张大纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜；
②在纸上记下平面镜的位置；
③将一支处于点燃状态的蜡烛放置在玻璃板的前方，能够看到其在玻璃板后方所呈现的像。接着拿一支未曾点燃的同样的蜡烛，使其竖立在玻璃板后方进行移动，直至看上去它跟前面那支蜡烛的像达成完全重合的状态。此位置便是前面蜡烛的像所在的位置。在纸上记录下这两个位置。
④移动点燃的蜡烛，重复第③步；
3．整理实验仪器
熄灭蜡烛，整理实验器材，结束实验，摆放好物品，并放回原处。
4．数据处理
借助刻度尺，将每次实验里蜡烛以及它的像的位置连接起来，运用刻度尺测量出它们到平面镜的距离，把读取的实验数据记录到表格之中。
结论：
1．平面镜成像的大小与物体的大小相等；
2．像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等；
3．像与物对应点的连线和镜面垂直；
4．平面镜成的像是虚像。
教师演示1：
教师演示2：
教师演示3：
学生实验1：://v
学生实验2：
【交流评估】
1．展开实验期间，为何要运用两支一模一样的蜡烛，或者运用同样的瓶盖呢？针对物与像大小是否相等的比较，你究竟是通过怎样的方式来达成的呢？
2．为什么用玻璃板而不用平面镜做此实验？
3．实验中用到的平板玻璃为什么要薄一些的，而不用比较厚的？
4．把放置于玻璃板前面的蜡烛规定为要将其点燃，然而安放在玻璃板后方的蜡烛为何不被要求去点燃呢？
5．实验里，我们规定玻璃板要竖直放置，倘若这玻璃板未呈现竖直状态，那平面镜所形成的像会现身于哪儿呢？
【总结】
实验过程中一些具体问题的处理方法：
实验的时候，能够看到两个并非重合的像，这两个像分别是由玻璃板前边的面以及玻璃板后边的面反射而形成的，为了将这个影响消除，可以选用薄一些的玻璃，或者在玻璃的表面贴上一层汽车玻璃上用的防晒膜。
②为了能够精准归纳出“物像等距”的特性，可以借助坐标纸来开展实验。在实验开始之前，教师能够引领学生探讨怎样有效地运用坐标纸。
③在进行实验之前，教师能够先去演示怎样移动蜡烛，怎样判断在玻璃板后面的蜡烛跟在玻璃板前面被点燃的蜡烛的像是不是完全重合。
④要是没有蜡烛，那么也能够用两节一样的干电池或者两个相同的跳棋子去做实验。把一张白纸的半边涂成黑色 ，或是贴上一张复写纸 ，将其铺在桌面上。把一个跳棋子放置在玻璃板前面半边的白纸上 ，此时玻璃板后面就会出现清晰的棋子的像。接着拿一个棋子放在玻璃板后面 ，移动这个棋子 ，直至看上去它跟像完全重合。
⑤在探究期间，需要将物体变更至最少一个不同位置，再次开展实验操作。如此这般去做的目标，在于培育科学态度，防止因妄图节省时间而遗漏关键的实验步骤。
【考题赏析】
一、理化生实验测试
1．针对2019年河南省中招理化生实验操作考试里，探究平面镜成像时像距跟物距关系的一、七题物理实验，其分值为16分。
试题
要用的实验器材方面有：用于进行平面镜成像实验的一套实验器、一张方格边长为2厘米的方格纸以及一块平面镜。
实验内容：
为了探究平面镜成像的时候像距和物距之间的关系，要去选择合适的器材，进而确定物体在平面镜里所成像的位置，然后比较像距以及物距，多次开展实验，去寻找其中的规律，并且在表格当中记录其中两次实验的数据。（16分）
（1）选择器材。（2分）
（2）摆放器材。（4分）
（3）观察记录。（8分）
（4）得出结论。（2分）
（5）整理器材。（2分）
评分卡
评析
命题意图：
1．本实验并非针对，“平面镜成像规律”进行全面探究，只是对，像距以及物距之间的关系展开探究。
2．要对规律展开探究研究，就得去测量并记录多组数据才行，可鉴于时间方面的问题，就仅仅只记录其中的两组数据了。
3．若是考生未曾观察物、像重合的那种进程，只是依照刻度线去摆放两个塑料小人，那么该次次的观察记录是不能够获得分数的；要是考生在实验开始观察之前就把数据填写上去了，那这个数据同样是不能得分的。
器材准备：
1．平面镜用于成像的实验器，它所涵盖的部件有，镀膜的玻璃板，四个塑料质地的人偶，还有两个直角形状的三角板。这里面呢，有两个没有带着红色半圆形斑块的塑料人偶，它们充当支架的作用；另外两个带有半圆形红斑的塑料人偶，其中一个是被当作物体的，另一个则起到确定像的位置的功能。
2．除了那一套完整的用于平面镜成像实验的器材之外呢，还就得配备一个平面镜，这个平面镜要和玻璃板有着同样的大小，其目的在于考查学生去选择器材时的那种意识以及具备的相应能力。
3．还得配备一张带有“边长是2cm的方格白纸”，这张方格白纸，一者能像记录白纸那样用于记录，二者能像刻度尺那样发挥作用，方格纸边长之所以设定成2cm，原因在于读数的时候无需往下估读到分度值的下一位，如此便能基本确保像距等同于物距。
4．实验台面是平整的，并且处于水平状态。不然的话，就很难保证玻璃板以及塑料人能够竖直放置。进而也很难让另一个塑料人与第一个塑料人的像达成重合。
5．需要多次使用的方格纸，不能进行折叠，得保持平整，不然，塑料人竖直放置很难得到保证。不能用笔画标记，否则就得更换方格纸，不然会对下一位学生的实验造成影响。
6．放置该实验的实验台，应处于靠近窗户之处，那里较为明亮，这样能够确保塑料人反射至玻璃板上的光较强，进而成像较为清晰。
7．玻璃板上若没有镀膜，可贴上汽车玻璃薄膜，效果很好。
8．在平整的桌面上，两个支架大体上能够保证玻璃板竖直架稳，无需借助直角三角板进行检验，因而成套器材里的两个直角三角板不必使用，可不配发给学生。
实验提示：
1．怎样确定反射面？
存在一块涂有半透膜的玻璃板，就涂了半透膜的这一面而言，其应当被当作镜面来对待，如此一来，反射光会相对较强烈，成像将更清晰。
先来看涂有半透膜的玻璃板这一种情况初中物理平面镜成像实验，涂有半透膜的那一面，一般情况下是标有字母M的；要是没有这个标识，那就得借助平面镜成像规律来区分了。接着，把带红色半圆斑的小塑料人一端和玻璃板表面接触，要是只看到一个像，这个像比较清晰，而且物像之间基本没有间隙，那么这一面就是涂有半透膜的反射面。再看另一种情况，如果是另一面，就会看到两个虚像，这两个虚像还不重合，并且模糊不清。
2．怎样使虚像更清晰？
把塑料人当作物体放置在较为明亮的地方，使其反射面朝向光源，以此增加反射光的强度，如此一来所成的虚像会相对比较清晰。
3．怎样确定虚像的位置？
（1）在玻璃板的后边去移动另外一个塑料人，当这个塑料人跟前面塑料人的像达成重合的时候，后面这个塑料人的位置，便是像所在的位置。
（2）留意除掉视差：当去确定虚像位置之际，得留意除掉视差（也就是确保玻璃板后面的那个塑料人与前面塑料人的虚像位置相互重合）。检验的办法是：在看到重合之后，变换观察方向，要是玻璃板后面的塑料人一直跟前面塑料人的虚像处于重合状态，那就表明不存在视差；要是变换观察方向，二者不再重合了，那就说明存在视差，便需要重新展开调节。若视差并未被消除，那么就没有切实找到虚像的位置。
4．怎样测量物距和像距？
（1）固定玻璃板位置之际，玻璃板的镀膜表面得跟方格纸的中央零刻度线对齐，物距、像距是物、像到玻璃板镀膜表面的距离，如此才方便去测量物距以及像距。
（2）由于玻璃板存在一定厚度，特别是当做平面镜成像实验用的镀膜玻璃板大概有5mm厚，所以，在测量物距以及像距的时候，务必要弄明白是到哪一个表面的距离。要是把像距测成是像到另外一个表面的距离，将会产生约0.5cm的误差。
（3）因为误差存在，并且光穿过玻璃板会有一定折射，所以物距与像距测量结果未必相等，只要相差不超出0.5cm，那么就能够认定物距和像距相等，不会被扣分。要是测出的物距和像距相差极大，超过1cm，也许是反射面位置弄错了，也许是玻璃板不垂直，也许是虚像位置找错了，会扣2分。若是读数有误，同样扣2分。
5．那正确的结论是，存在这样一种情况。这种情况是，像到平面镜的距离，也就是所谓的像距。它是等于物体到平面镜的距离，而此距离被称作物距的。
6．实验结束后，应该先处理数据，再整理器材。
器材整理：
进行器材整理时，方格纸处于切忌能够折叠的状态，铁定要归复至跟原先总体相仿佛的态势，这般便可减缓监考教师承担的压力。要是考生没达成这番状况，监考教师理应提示考生予以达成，为处于后续的学生缔造一个公平的竞争境遇。倘若学生未完成，应由监考教师去达成，从而不致使后续的学生的实验遭受影响。
2．2016年长春市初中毕业生理化生学科实验操作试题
物理实验操作试题三
二、中考试题
1．图中所示的，是用于探究“平面镜成像特点”的，实验装置，该装置来自2019年朝阳。
（1）要是想要让观察到的实验现象能好那么一些，这个实验最好是选择在（填“较亮”或者“较暗”）的环境当中去进行。
（2）实验中选择薄玻璃板代替平面镜是为了便于确定 。
（3）在实验里头，把那已经点燃的蜡烛A放置在玻璃板的前面，接着，又把那个尚未点燃的蜡烛B放置在玻璃板的后面，随后移动它，一直到蜡烛B跟蜡烛A的像彻底重合了。这种实验产生的现象表明像跟物。
（4）把蜡烛B给拿走，接着在蜡烛B所处的位置放上一张白纸，在这张白纸上，（填“能”或者“不能”）看到蜡烛A的像，以表明平面镜所形成的像是（“实”或者“虚”）像。
答案是，（1）呈现出比较暗的状态，（2）是像所在的位置，（3）呈现出大小相等的情况，（4）不具备能够的特性，是虚的。
点评：本题考查学子实际动手去操作实验的能力，并且能够针对实验当中出现的问题进行正确分析，探究平面镜成像特点的实验乃是中考出题的一个热点，本题围绕这个探究过程有可能遭遇的问题，解决的办法，合理的思考以及解释来考查同学的。
2．（2019常州）同学们探究“平面镜成像特点”。
（1）在竖直玻璃板那个地方，小华于 A 位置放置点着的蜡烛，之后看到玻璃板后面竟出现蜡烛的像，就如同图甲所呈现的那样，接着，拿一张不透明的纸挡在玻璃板跟像的中间位置，随后，她在图甲所显示的那个位置去那般观察，选填条件为“仍然”或者“不能”能否看到蜡烛的像，这就表明像的形成是由于光的，选填项目是“直线传播”“反射”或者“折射”所造成的。
（2）去掉不透明的纸张后，小华再次拾起另外一支大小一样的蜡烛，放置到玻璃板后面像所在的位置，结果发现它跟像完全重合在一起，据此能够知道平面镜所成的像是（从“等大”或者“放大”里面选择填写）的像。将物像的位置A、A′记录下来。
（3）经过三次实验得到三组物、像位置点，如图乙所示，由此可知。
（4）小明呢起步网校，自己准备了器材去做这个实验，在那玻璃板的前面放置了一支已经点燃的蜡烛，之后看到在玻璃板的后面竟出现了蜡烛的两个像，原因是这样的。
答案，（1）依旧，反射；（2）大小相同；（3）像跟物体到平面镜的距离是相等的；（4）玻璃板过厚致使玻璃板前后两个面均发生了反射，两个表面都形成了虚像。
点评：①平面镜成的是虚像，其成像原理是光的反射；
②进行实验之际，运用两个一模一样的蜡烛，目的在于探究物像的大小关系，要是无法达成重合的情况，那就表明物像的大小存在差异,倘若能够实现重合，这就意味着物像大小相等。
3．（2017河南）如图是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）实验里头，使用玻璃板去替代平面镜，主要是借助了玻璃具备透明这一特性，方便去确定，玻璃板放置之际有着与纸板相关的要求。
（2）有一支被点燃的蜡烛A放置于玻璃板的前方，另外还有一支未曾点燃的、与前一支同等的蜡烛B，在玻璃板的后面进行移动，一直到和蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合为止，采取这种做法的目的在于对比像与物体之间的关系；要是用光屏去替代蜡烛B，在光屏之上没法观察到蜡烛A的像，这表明平面镜所形成的是（在所给选项“实”或者“虚”里进行选择）像。
答案：（1）像的位置；垂直；（2）大小；虚
观点指出：此项目主要考查了平面镜成像特性的实验以及其运用，这属于光学里的难点重点 ，还是最近几年中考常常出现的题型种类 ，要求学生熟练地进行掌握 ，并且要学会灵活地加以运用。
实验里用玻璃板替换平面镜，主要借助玻璃的透光性，能观察到玻璃板另一侧，方便确定像的位置。玻璃板放置时需与纸板垂直，如此可确保玻璃板后面另一支完全一样的蜡烛与前面蜡烛所成的像重合，进而能够比较物像大小。
4．在做“研究平面镜成像特点” 的实验时。
（1）李明于玻璃板的前面摆放一支点燃的蜡烛A，并且还要在玻璃板的后面放置一支没有点燃的蜡烛B，就如同图中所呈现的那样，对于蜡烛A以及B的要求是这般，这是为了达成某种目的。
（2）当于找寻蜡烛像所处位置之际，眼睛理应于蜡烛（此处填入“A或者B当中的一个”）此一边展开观察，小明不管以何种方式去调控后面那根蜡烛，均无法使之与蜡烛的像达成重合，你来推测一下有可能存在的缘由是。
（3）用跳棋当点燃蜡烛以便进行实验的张红，不太能看清跳棋所呈现的像，那么请你来帮她想出一个可以看清跳像的办法。
（4）李明要验证平面镜所成的像是虚像，进一步的操作是什么？
答案是，（1）其形状以及大小是完全相同的，要确定像的位置，（2）是A，因为玻璃板并没有进行竖直放置，（3）采用手电筒去照亮跳棋子，（4）将蜡烛B拿走，把光屏放置在蜡烛B原本所在的位置之处，来看看光屏上面是否存在蜡烛A的像，若光屏上面没有，那就表明平面镜所成的是虚像。
要点评的是，本题重点考查的是，在选取器材时用玻璃板去替代平面镜所起到的作用，在本题当中，还存在一个替代法的运用，也就是通过未点燃的蜡烛，也就是实物，去替代像，进而找到像的大小以及位置，这同样是命题的一个要点；本题里数据分析以及借助玻璃板，尤其是厚玻璃板会形成两个像，这也是命题的关键之处。所以，在进行实验时，务必要养成科学探究的习惯。
【练习测评】
1．有个叫小红的同学，在做一项名为“探究平面镜成像”的实验之时，把一块玻璃板垂直架设在水平的台面上，接着又拿了两段完全一样的蜡烛A与B，将玻璃板前面的蜡烛A点燃之后，展开观察，就如同图示那样，在这个实验当中：
（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是；
（2）所用刻度尺的作用是；
（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的关系；
（4）将后面的蜡烛B移走，在它原本所在的位置放上一个光屏，光屏上能不能接收到蜡烛烛焰的像呢，所以平面镜所成的像是虚像还是实像呢。
（5）当小红把蜡烛慢慢朝着远离玻璃板的方向移动的时候，它所呈现出来的像，在给出的填写内容“变大”、“变小”或者“不变”当中，会呈现出怎样的变化情况呢。
（1）利于明确像所处的位置；（2）利于对照像跟物到平面镜距离之间所存在的关系；（3）尺寸大小；（4）不可以；虚的；（5）保持不变。
2．小明借助大铁钉，去探寻平面镜成像规律，在2013年江苏省宿迁市，要你帮他完成实验前的相关准备。
（1）他应该至少准备根完全相同的大铁钉；
（2）为了确定像的位置，他应该选择来代替平面镜；
（3）为了探究平面镜所成的像是虚像还是实像，他应该准备一个；
（4）为和能够用以比较像是处于物到镜面的距离之间的关系，要是不存在方格纸这种东西，那么他还需要去准备的可用于测量所应当具有的工具是。
答案：（1）两；（2）玻璃板；（3）光屏；（3）刻度尺
3．如图甲所示，呈现的是某实验小组同学，所进行的探究“平面镜成像特点”的实验情景。
（1）该小组的同学，应当去选取两根蜡烛来做实验，这两根蜡烛，要从“相同”或者“不相同”当中进行选填。
（2）将蜡烛A点燃，于玻璃板后面挪动蜡烛B，一直到看起来跟蜡烛A的像全然重合，这种现象表明像跟物体大小。
（3）如图乙所示，呈现的是该小组的实验记录情况，经过深入细致地分析，他们从中发觉，像到玻璃板的距离跟物到玻璃板的距离之间存在一定关系，此外，像与物的连线跟玻璃板也是有着特定关联的。
（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。
答案是，（1）是相同的情况，（2）呈现出的状况为相等，（3）所具备的特征是相等，并且会出现垂直的情形。（4）仅仅存在一组数据，这样得出的结论带有偶然性，（5）具备不透光的特性。
4．如图所示，存在一个实验装置，这个装置是某学习小组用来探究平面镜成像特点有关的，其中有一个是被点燃的蜡烛，标注为A，另外还有一个跟A完全一样的蜡烛，不过它没有被点燃，被标注为B。
（1）该项实验运用透明玻璃板替换平面镜，虽说成像效果比不上平面镜那般清晰，然而却能够在观测到 A 蜡烛所成的像之际，同时还能够观察到 B 蜡烛，如此巧妙地将不易确定的问题给解决了。
（2）选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像和物的关系。
（3）在实验期间，谨慎地去移动B蜡烛，一直到与A蜡烛所成的像达成完全重合的状态，在此之后进行观察并记录，随后把B蜡烛给撤除掉，接着拿一张白纸放置在刚才B蜡烛所在的位置，然而却并没有承接到A蜡烛的像，这就表明平面镜所成的是像。
（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：
在实验数据里头，存在着这样一种状况，那就是像以及蜡烛到玻璃板的距离并非全都相等，而导致这种情形出现的原因有可能是：（写出一条就行）。
答案是，其一为像所处的位置，其二是像的大小，其三是虚像，其四是在测量距离的时候存在着误差。
5．下面是小华进行探究“平面镜成像特点”的活动过程。
（1）那个实验室当中，存在着两种有着确定厚度数值的透明玻璃板初中物理平面镜成像实验，一种是厚度为0.2厘米的透明玻璃板A，还有一种是厚度达0.5厘米的透明玻璃板B，为了达成减小误差这个目的，他需要做出相应的选择，即在这两款玻璃板里挑选一款用来做实验。（选填“A”或“B”）
（2）这样一项实验，为了能够更便于去进行观察，最好是在那种环境当中开展，而这个环境需要从“较明亮”或者“较黑暗”里做出选择来填上去。
（3）图示呈现，把点燃的a蜡烛放置于玻璃板前方，能瞧见它于玻璃板后面所成的像，倘若将a蜡烛朝着玻璃板靠近，像的大小将会（从“变大”、“不变”或者“变小”中进行选择填写）。
（4）倘若于a蜡烛像所处的位置放上一张白纸当作屏幕，那么会在白纸板之上（进行选填“能”或者“不能”）承接住a蜡烛的像，这表明平面镜所形成的像是这样一种像。
答案：（1）A；（2）较黑暗；（3）不变；（4）不能；虚
6．凭借日常生活当中的经验，小明同学觉得平面镜所形成的像处于平面镜的后方，然而具体处于什么地方没办法确定。经过一番思考之后，小明设计创造出探究方案，而装置就如同图中所展示的那样。它具有既能让光线通过，又能够使光线投射穿透过去的特性。
实验中选用橡皮泥的作用是，此操作过程需注意的是。
答案：反射；固定玻璃板；玻璃板应与水平面垂直