Question

2．回顾实验和探究：（将下列实验中的空缺部分填写完整）
（1）探究平面镜成像的特点：

器材	玻璃板、两支相同的蜡烛、刻度尺、白纸．
过程结论	如图，点燃蜡烛A，移动玻璃板后面未点燃的蜡烛B，直到它看起来好像点燃为止．此操作既确定了A蜡烛像的位置，有说明了A蜡烛的像与物大小相等．
推理	当蜡烛B看起来好像点燃时，把纸放在其火焰的位置上，发现纸并没有点燃，纸上也没有“火焰”，说明平面镜成的像是虚像．

（2）探究凸透镜成像规律：

过程步骤	实验中，小明调整蜡烛烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，将点燃的蜡烛先后放在a、b、c、d、e各点，移动光屏，在光屏上寻找清晰的像，他发现：蜡烛在e点成像最小，在a点得不到像．
表格	物距u 像的大小 像的倒正 像的虚实 u＞2f 缩小 实像 2f＞u＞f 倒立 实像 U＜f 放大 正立
问题讨论	将蜡烛撤去，放置一个由发光二极管组成的发光字母R，则在光屏上形成的像的形状是④．

Answer 1

分析 （1）在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确认物像的位置及大小．
实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系．
实像能承接在光屏上，虚像不能承接到光屏上；
（2）烛焰、凸透镜、光屏三者的中心需要在同一高度才能使所成的像在光屏中央；
首先看图，a点在2倍焦距以外，bc点在1倍焦距和2倍焦距之间，d点在焦距以内，然后再根据凸透镜成像规律即可解答此题．
凸透镜成实像时的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；u=2f，成倒立等大的实像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像
在光屏上能成像都是实像，并且要正确理解倒立实像的含义，知道像与物的上下颠倒、左右颠倒．

解答 解：（1）平板玻璃既能透光又能反光，能看到前面物体在后面成的像，也能看到后面的物体，便于找到像的位置和大小．
因此拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛跟像完全重合，说明像和未点燃的蜡烛完全相同，未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛相同，这种实验方法叫等效代替法．像和未点燃的蜡烛完全相同，说明平面镜所成的像和物体大小相等；
若移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛的像，因为平面镜成的是虚像．
（2）要使像能够成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度；
由图可知，e、d点在2倍焦距以外，由凸透镜成像规律可知，都成倒立缩小的实像，e点的物距比d点物距大，所以得到实像比d点时小；
aE点在焦距以内；由凸透镜成像规律可知，成正立放大的虚像，所以无论怎样移动光屏，在光屏上都找不到像．
凸透镜成实像时的规律：u＞2f，成倒立缩小的实像；f＜u＜2f，成倒立放大的实像；u=f，不成像；u＜f，成正立放大的虚像；
因为是在光屏上成的像，所以成的像一定是倒立的实像，凸透镜成的实像与物体左右相反、上下也相反．
图乙中的①像与物体相同，不符合；②像与物体左右相反，但上下相同；③像与物体上下相反，但左右相同；④符合．
故答案为：（1）玻璃板；位置；相等；虚；（2）同一高度；e；a；倒立；放大；虚像；④．

点评 ①探究平面镜成像特点时，确定像的位置是关键，为了确定像的位置，用另一个蜡烛和像重合．注意等效替代法的利用．
②本题是一道实验探究题，要注意观察实验现象，然后分析现象出现的原因，最后得出结论，同时注意不同实验应用的探究方法；这道题对能力要求比较强，有一定的难度，是一道中档题．