探究实验探究平面镜成像大小与距离的关系

 

江苏丰县初级中学　徐钦连

当我们走近镜子时，发现镜子中自己的像变大，而远离镜子时像变小。像的大小与物体到镜子的距离有关吗？

实验目的：

1．通过实验探究，了解平面镜所成像的大小与物体到镜面距离是否有关。

2．经历探究过程，了解虚像的特点。

实验原理：

光的反射定律、等效替代法。

实验器材：

茶色玻璃板、多支蜡烛（其中有两支相同）、方格纸、刻度尺、铅笔等。

实验步骤：

1．像图1那样，将一张8开的白纸铺在水平桌面上，中间画一道竖线和一道横线（竖线和横线垂直），把玻璃板竖直立放在横线上，竖线准备放蜡烛。

图1  探究平面镜成像的装置

2．把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面，观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像。把点燃的蜡烛放在离玻璃板远近不同的位置，观察像的大小有什么变化？此时能否得出像的大小与物体到镜子的距离有关的结论？(提示：仅凭眼睛观察来判断像与物的大小关系并不可靠)。

3．固定好玻璃板前面点燃的蜡烛，另拿一支相同的蜡烛（这个蜡烛不要点燃）放在玻璃板后面，以画的竖线为中心前后左右移动，直至从不同位置看上去它们都重合在一起，这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置。后一支蜡烛的高度等于前一支蜡烛的像的高度。

4．把点燃的蜡烛放在离玻璃板较近的位置，拿另一根较高的蜡烛移到成像的位置处，观察蜡烛和像能否完全重合。再换成一个与点燃的蜡烛等高的蜡烛，放到成像的位置处，观察蜡烛和像能否完全重合，从而验证“近大”是否正确；同理去验证“远小”是否正确。

把测量结果填入下表中：

	蜡烛到平面镜的距离	蜡烛的像到平面镜的距离	物体与像大小的关系
第一次
第二次
第三次

得出结论：

根据实验，获得的结论是：平面镜成像时，像和物的大小总是相等的。即无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总是一样。