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一、实验目的
用玻璃板代替平面镜,探究平面镜所成的像与物体之间的大小、距离关系,认识虚像。
二、实验原理
- 平面镜所成的像是虚像(它不是由实际光线会聚而成,不能用光屏承接)。
- 像与物大小相等(h′ = h)。
- 像与物到平面镜的距离相等(v = u)。
- 像与物的连线与镜面垂直。
v = u,h′ = h(像距 = 物距,像高 = 物高,单位 cm)。
物距 u:物体到镜面的距离;像距 v:像到镜面的距离;本课件 20 px = 1 cm。
三、实验器材
平板玻璃(代替平面镜)1 块;
形状相同的蜡烛 2 支(或 1 支蜡烛 + 1 个光屏替代物);
刻度尺 1 把;
本互动课件(可拖动蜡烛,实时观察等大虚像与等距关系)。
四、实验步骤
- 把玻璃板竖直放在桌面上,在板前放一支蜡烛 A(物体)。
- 透过玻璃板看 A 的像,在板后用另一支蜡烛 B 去重合这个像,记下像的位置。
- 用刻度尺测出 A、B 到镜面的距离,比较大小与距离。
- 拖动蜡烛 A改变物距(本课件),观察像的位詈与大小如何变化;记录多组数据。
五、互动模拟
💡 拖动左侧蜡烛改变物距(也可上下移动),右侧会实时出现对称的等大虚像(蓝色虚线)。读数区显示物距 u 与像距 v(始终相等)、物高与像高(始终相等)。
物距 u = 0.0 cm 像距 v = 0.0 cm
物高 h = 6.0 cm 像高 h′ = 6.0 cm
验证:v = u,h′ = h(等大、等距、连线垂直镜面、虚像)
六、数据记录
| 次数 | 物距 u / cm | 像距 v / cm | 物高 h / cm | 像高 h′ / cm |
| 拖动蜡烛后点“记录”,把当前 u、v、h、h′ 写入下表 |
结论:每次记录都满足 v = u、h′ = h,即平面镜成等大、等距的虚像。
七、探究结论
- 平面镜所成的像是虚像(光屏承接不到)。
- 像与物大小相等:h′ = h。
- 像与物到平面镜的距离相等:v = u。
- 像与物的连线与镜面垂直;物体远离或靠近镜面时,像也同步远离或靠近,且大小不变。
八、注意事项
- 玻璃板要竖直放置,否则像会偏高/偏低,无法与替代蜡烛重合。
- 用薄玻璃板可减小前后两个面成像造成的重影。
- 本课件中像用蓝色虚线表示虚像,真实实验中虚像不能用光屏承接。
- 像距、物距都是到镜面的距离,不是到玻璃板边缘。