Question

9．小丽利用如图1所示的装置探究“平面镜成像与物的关系”的实验．

（1）如果有5mm和2mm厚的两块玻璃板，应选择2 mm厚的玻璃板做实验更合适．实验中用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的大小 关系．
（2）在实验过程中，小丽移动蜡烛B，使它与蜡烛A的像完全重合，确定了像的位置，为了研究平面镜所成的是实像还是虚像，小丽用光屏代替蜡烛B，她不能 （选填“能”或“不能”）用光屏接收到蜡烛A的像，由此说明平面镜成的像是虚 像．
（3）如果玻璃板没有竖直放置，如图2所示，在实验过程中会出现的现象是在桌面上蜡烛B始终不能与A的像重合．
（4）小丽看到自己的手表与同桌的相同，于是小丽突发奇想将两块手表替代A、B蜡烛，正立于玻璃板两侧，如图3所示，此时A手表指针指在9点整，那么B手表的指针应调至3 点才能与A手表指针的像完全重合．

Answer 1

分析 （1）玻璃板有两个反射面，两个反射面都能成像．当玻璃板比较厚时，两个反射面成像距离比较远，实验时会出现明显的两个像，使实验比较复杂；当玻璃板比较薄时，两个反射面成像距离比较近，可以近似看成一个像，使实验简单化；
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；
（2）用光屏是否能承接到像，是判断实像和虚像的最佳方法；
（3）如果玻璃板没有放正，所成的像不在水平面上，所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合．
（4）根据平面镜成像特点知，像与物关于镜面对称分析．

解答 解：（1）当玻璃板越薄，两个反射面成像距离越近，可以近似看成一个像，使实验简单化．所以选择2mm的玻璃板；
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比较物像大小关系．
（2）平面镜成像实验时，把光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜成的像是虚像；
（3）平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合，所以有可能找不到像．
（4）由于平面镜成的像与物关于镜面对称，故表面上的刻度是左右相反的，因此当此时A手表指针指在9点整，那么B手表的指针应调至3点才能与A手表指针的像完全重合．
故答案为：（1）2；大小；（2）不能；虚；（3）在桌面上蜡烛B始终不能与A的像重合；（4）3．

点评 本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题．只要熟练掌握平面镜的成像特点，解答此类题目就很容易．此题引入了“等效替代法”，这是物理学中常用的一种方法，应该有所了解，并学会使用．