原題再現(xiàn)

例1 （2024·遼寧）某同學(xué)探究平面鏡成像的特點(diǎn)。

（1）如圖1，在水平桌面上鋪一張紙，紙上 放置一塊手機(jī)鋼化膜（薄透明板）作為平面鏡。沿著鋼化膜在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置。選取手機(jī)鋼化膜作為平面鏡，這樣做便于確定 的位置。

（2） 將一個藍(lán)色長尾票夾（型號：5#）放在鋼化膜前，將另一個相同型號的粉色長尾票夾放在鋼化膜的后面并移動其位置，若看到粉色票夾與藍(lán)色票夾的像完全重合，則說明平面鏡所成的像與物的大小 。在像的位置放一個光屏，若光屏承接不到像，則說明所成的是 像。

（3）如圖2，將藍(lán)色票夾放在紙上，在藍(lán)色票夾一側(cè)通過鋼化膜看到的是圖3中的 。

破解策略

本題主要考查平面鏡成像的特點(diǎn)及應(yīng)用。這是光學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個重點(diǎn)，也是近年來中考出題的熱點(diǎn)。本題圍繞該實(shí)驗(yàn)探究過程中可能遇到的問題、解決的辦法、實(shí)驗(yàn)中合理的思考和解釋來考查對該實(shí)驗(yàn)的掌握程度。同學(xué)們只要熟練掌握平面鏡成像實(shí)驗(yàn)的操作，解答此類題目就很容易。

（1）實(shí)驗(yàn)操作時應(yīng)將薄玻璃板（題中為薄透明鋼化膜）垂直于水平桌面放置，若玻璃板未與桌面垂直，則物體的像與物體將不在同一水平面上，不便于確定像的位置。該實(shí)驗(yàn)選取薄玻璃板（題中為薄透明鋼化膜）代替平面鏡，利用玻璃板既能反射光線又能透過光線的特點(diǎn)，既能觀察到物體A（題中為藍(lán)色長尾票夾，下同）的像的同時又能觀察到玻璃板另一側(cè)的物體B（題中為粉色長尾票夾，下同），便于確定像的位置。

（2）實(shí)驗(yàn)中用與物體A形狀完全相同的物體B代替物體A去和物體A的像比較大小關(guān)系，若物體B與物體A的像完全重合，則說明物體A的像與物體A大小相等，這是等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的滲透。

平面鏡所成的像是光的反射形成的，物體A發(fā)出的光線經(jīng)玻璃板反射，被人眼接收，人眼順著光線看去觀察到的是由實(shí)際光線反向延長線會聚而成的虛像。實(shí)像能用光屏承接，虛像則不能，在像的位置放一個光屏，若光屏不能承接到物體A的像，則說明平面鏡所成的像是虛像。

（3）平面鏡成正立、等大的虛像，但像與物體左右相反，上下一致，像與物體應(yīng)關(guān)于平面鏡對稱，故在鋼化膜中所看到的應(yīng)是圖甲。

答案：（1）豎直（垂直） 像 （2）相等 虛 （3）甲

拓展延伸

例2 如圖4，在做“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時，小明將玻璃板豎直放置在水平桌面上，將蠟燭A放在玻璃板前并點(diǎn)燃，如圖甲所示。

（1）本實(shí)驗(yàn)若想取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)在較 （選填“亮”或“暗”）的環(huán)境下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)室提供了厚薄不同的兩塊玻璃板，你應(yīng)選擇 （選填“厚”或“薄”）玻璃板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）本實(shí)驗(yàn)對于蠟燭A和B的要求是 ，這是為了 。操作過程中蠟燭B （選填“點(diǎn)燃”或“不點(diǎn)燃”），當(dāng) 時便停止移動蠟燭B，B的位置即為 的位置。

（3）若將點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前5 cm處，小明沿垂直板面方向?qū)以2.5 cm/s的速度遠(yuǎn)離玻璃板，2 s后放穩(wěn)。則蠟燭B與A相距 cm才能與A的像重合，此時蠟燭A的像大小 （選填“變大”“不變”或“變小”）。

（4）小華做實(shí)驗(yàn)時，將蠟燭B豎直放在玻璃板后的桌面上移動，發(fā)現(xiàn)前面點(diǎn)燃的蠟燭A的像總在B的上方偏高處，造成該現(xiàn)象的原因是 （填序號）。

A. 玻璃板向蠟燭A傾斜 B. 玻璃板向蠟燭B傾斜

C. 玻璃板放得太高了 D. 玻璃板太厚了

（5）如圖乙所示，將玻璃板與水平桌面成[45°]角固定在水平桌面上，讓蠟燭A沿著桌面向右做直線運(yùn)動，將看到蠟燭A在玻璃板后的像 （選填“水平向右”“水平向左”“豎直向上”或“豎直向下）運(yùn)動。

（6）小明把四個模型分別面對玻璃板直立在桌面上，用于研究像與物左右位置t4YJCZMrbeJ3Vtlzr2kHY0San3k4TI2DLTRKhPrqlnY=的關(guān)系。其中能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?（填圖片下方的選項(xiàng)）。

A B C D

思路點(diǎn)撥

（1）平面鏡成像時，若成像物體是光源，則環(huán)境越黑暗，物體和環(huán)境對比度越大，物體越亮，物體在平面鏡中成像越清晰。在器材選擇上，由于厚玻璃板兩面都可成為反射面，成像時會出現(xiàn)兩個像，且兩個像距離較遠(yuǎn)，會影響實(shí)驗(yàn)效果；而薄玻璃板兩個面成像距離較近幾乎重合，對實(shí)驗(yàn)影響很小。

（2）實(shí)驗(yàn)中選擇兩只完全相同的蠟燭是為了便于比較像與物的大小關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中在蠟燭A所在側(cè)透過玻璃板觀察另一側(cè)蠟燭A的像，同時移動玻璃板后面的蠟燭B，蠟燭B不點(diǎn)燃，可使蠟燭A在玻璃板中的像更清晰，更容易確定像的位置。當(dāng)看上去蠟燭B與蠟燭A的像完全重合時，蠟燭B的位置就是蠟燭A的像所在的位置。

（3）平面鏡成像時像與物體到鏡面距離相等，再結(jié)合公式s = vt，便可求出像與物之間的距離。因?yàn)槠矫骁R成像時像與物體大小相等，像的大小只與物體大小有關(guān)，與物體到鏡面距離無關(guān)，所以無論物體遠(yuǎn)離還是靠近鏡面，像的大小始終都不變。

（4）實(shí)驗(yàn)中玻璃板應(yīng)與桌面垂直，若不垂直，則像的位置會發(fā)生變化。若蠟燭A的像總在B的上方偏高處，則說明玻璃板向蠟燭A側(cè)傾斜，導(dǎo)致像的位置偏高。

（5）將玻璃板與桌面成45°角，讓蠟燭A沿桌面向右水平運(yùn)動，因?yàn)橄衽c物體關(guān)于鏡面對稱，所以玻璃板后的像豎直向下運(yùn)動。

（6）由圖可知，四個模型中“A”“T”“V”左右相同，只有“C”左右不同，由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄肯衽c物左右位置關(guān)系，因此只有“C”能夠達(dá)到探究目的。

答案：（1）暗 薄 （2）A與B完全相同 便于比較像與物的大小關(guān)系 不點(diǎn)燃 觀察到蠟燭B與蠟燭A的像完全重合 蠟燭A的像 （3）20 不變 （4）A （5）豎直向下 （6）A

（作者單位：錦州市實(shí)驗(yàn)學(xué)校）