实验剖析

实验目的：探索平面镜成像的特性。

实验器材：两根完全一致的蜡烛、一块透明玻璃板、一块光屏、火柴、刻度尺。

实验步骤：首先，将玻璃板垂直放置于桌面，点燃一根蜡烛，在玻璃板的另一面观察点燃蜡烛的像。接着，将光屏放置在像的位置，直接观察光屏是否有像的映射。随后，将与点燃蜡烛大小相同但未点燃的蜡烛放在像的位置，比较像与蜡烛的大小。继续移动蜡烛的位置，观察像的大小变化。最后，测量蜡烛与像到玻璃板的距离。

实验数据与通过实验，我们发现以下几点：

1. 像与物的大小相等。

2. 像与物到镜面的距离相等。

3. 像与物的连线与镜面垂直。

4. 平面镜所成的像是虚像。

实验中，我们了解到平面镜成像的原理是光的反射，镜面的选择与放置对实验结果有直接影响。为了便于确定像的位置，使用薄的茶色透明玻璃作为替代。为了减少两个像之间的干扰，玻璃板应尽可能薄。放置时，玻璃板要与纸面垂直，以确保玻璃板后的蜡烛与像完全重合。

通过实验，我们发现选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。在玻璃板后寻找未点燃蜡烛的像位置时，眼睛应在玻璃板前侧从不同角度观察，直到像与未点燃的蜡烛完全重合，从而证实像与物的大小相等。点燃蜡烛用于成像清晰，而镜后蜡烛不点燃，用以替代镜前蜡烛的像，体现了等效替代法的运用。平面镜成像的本质是光的反射现象，镜前反射光线所在的区域可观察到物体的像，而镜后无法直接观察到物体的像。因此，实验中我们强调了“镜前观察，镜后成像”的原则。

实验过程中，我们进行了多次测量以探索规律。通过改变物距并多次测量记录像距与物距，最终得出像距等于物距的结论。使用有刻度的方格纸是为了便于比较像距与物距的关系。

在理解虚像时，我们认识到像点是人眼逆着反射光线看到的，没有实际光线会聚，因此是虚像，光屏无法承接。我们还探讨了像的亮度、环境光线对观察蜡烛像的影响，以及如何在较暗环境中观察蜡烛的像。此外，实验过程中还提到，如果玻璃板向蜡烛方向倾斜，像的大小不变，但位置会上升，并与未点燃的蜡烛不再重合。

评估阶段，我们发现像无法与蜡烛重合可能是因为平面镜放置时与纸面不垂直。在分析像距与物距关系时，如果数据量不足，结论可能缺乏普遍性。通过实验，我们总结出平面镜成像时，像的大小取决于物的大小，而像距取决于物距。

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文章来源：天狐定制

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