實(shí)驗(yàn)原理:光的反射
實(shí)驗(yàn)器材:透明的平板玻璃、黑紙、兩個(gè)相同的物體(如蠟燭)、橡皮泥2塊、三角板以及刻度尺、鉛筆.
實(shí)驗(yàn)方法:
1.如圖1所示,將黑紙平放在桌面上,取一塊玻璃板豎直立在黑紙中間,兩下角用橡皮泥粘好.
2.點(diǎn)燃一支小蠟燭,豎直立在玻璃板前面的黑紙上,這時(shí)從蠟燭這邊向玻璃板看去,可以看到玻璃板后有點(diǎn)燃的蠟燭像.
3.將另一支同樣的但未點(diǎn)燃的蠟燭放到玻璃板后面,改變它的位置,直到從玻璃板前面各個(gè)角度看玻璃板后面,這支蠟燭都與點(diǎn)燃了的蠟燭的像重合為止.
4.用一張白紙放在玻璃板后蠟燭處(移去這支蠟燭),用眼睛直接觀察白紙,看紙上有沒(méi)有點(diǎn)燃的蠟燭的像.平面鏡所成的點(diǎn)燃的蠟燭的像是實(shí)像還是虛像?
5.用粉筆畫(huà)下玻璃板及玻璃板前后兩支蠟燭所在的位置.移去玻璃板,通過(guò)兩支蠟燭所在位置的圓心做一條直線,用刻度尺測(cè)量出兩支蠟燭的圓心到玻璃板的距離.用三角板的直角測(cè)量通過(guò)蠟燭圓心的直線與玻璃板是否是直角.
6.改變玻璃板和蠟燭的位置,重復(fù)測(cè)量上述數(shù)據(jù)兩次,填入下表中.
7.分析所得到的數(shù)據(jù),對(duì)于像和物體的連線與鏡面是否垂直,以及它們到鏡面的距離是否相等,可以得出以下結(jié)論:
①鏡像不能用光屏承接,因此所成的像是 像.
②平面鏡成 虛像.
③像和物的連線 于平面鏡.
④像到平面鏡的距離等于
的距離.
⑤像和物關(guān)于 對(duì)稱.
⑥像和物的大小 ,但是左右 .
實(shí)驗(yàn)事項(xiàng):
1.黑紙是為了改善背景,以便容易找到像的位置.
2.實(shí)驗(yàn)中物體的尺寸可大可小,主要由玻璃板的尺寸決定,若玻璃板小,其他物體的尺寸相應(yīng)也應(yīng)該小一些.橡皮泥可用黏土代替.
3.實(shí)驗(yàn)中要注意逐步總結(jié)出平面鏡成像的規(guī)律.
平面鏡成像原理
人眼是根據(jù)光的直線傳播來(lái)判斷物體位置的.如圖2所示,逆著蠟燭發(fā)出的光線,人眼就能看見(jiàn)蠟燭.如圖3所示,點(diǎn)燃左邊的蠟燭發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)入人眼.與圖2相比,兩種情況引起的視覺(jué)感受相同,所以人就會(huì)感到右邊有一“發(fā)光點(diǎn)”,這個(gè)“發(fā)光點(diǎn)”就是右邊燭焰的像.實(shí)際上,我們看到的蠟燭的虛像處并沒(méi)有光線發(fā)出,平面鏡的虛像是由射入人眼的反射光線的反向延長(zhǎng)線形成的.
根據(jù)平面鏡成像的特點(diǎn),像和物的大小總是相等的.無(wú)論物體與平面鏡的距離如何變化,它在平面鏡中所成的像的大小始終不變,與物體的大小總一樣.當(dāng)人走向平面鏡時(shí),覺(jué)得像在“變大”,為什么人在觀察物體時(shí)都有“近大遠(yuǎn)小”的感覺(jué)?這是由于人眼觀察到的物體的大小,不僅僅與物體的真實(shí)大小有關(guān),而且還與“視角”密切相關(guān).從人眼向被觀察物體的兩端各引一條直線,這兩條直線的夾角即為“視角”,如果視角大,人就會(huì)認(rèn)為物體大;視角小,人就會(huì)認(rèn)為物體小.當(dāng)人向平面鏡走近時(shí),像與人的距離小了,人觀察物體的視角也就增大了,因此所看到的像也就感覺(jué)變大了,但實(shí)際上像與人的大小始終是相等的,這就是人眼看物體“近大遠(yuǎn)小”的原因.這正如你看到前方遠(yuǎn)處向你走來(lái)一個(gè)人一樣,一開(kāi)始看到是一個(gè)小黑影,慢慢變得越來(lái)越大,走到你面前時(shí)更大.其實(shí)那一個(gè)小黑影和走到你面前的人是一樣大的,只是因?yàn)橐曈X(jué)的關(guān)系.平面鏡成像的像和物關(guān)于鏡面對(duì)稱,因此人逐漸靠近鏡面,像也一定逐漸靠近鏡面,感覺(jué)是“近大遠(yuǎn)小”,這是一種視覺(jué)效果.