Question

【題目】某同學在做“探究平面鏡成像的特點”實驗中。

（1）如圖所示，選取相同的蠟燭，是為了便于比較像和物體的大小關系，用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用了玻璃透明的特點，便于確定像的位置，物理學上這種研究問題的方法屬于法________（選填“控制變量”“等效替代”或“實驗推理”）。

（2）實驗過程中，把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前，再將另一支相同的蠟燭放在玻璃的后面來回左右移動，直到跟前面的蠟燭的像完全重合。當點燃的蠟燭在玻璃板前面20cm的A處時，玻璃板后B處的蠟燭也好像被“點燃”了，移去B處的蠟燭，將光屏放在B處，發現光屏上并沒有蠟燭的像，這一現象說明平面鏡所成的像是_________像。

（3）該同學實驗后進行了拓展思考，當點燃的蠟燭在玻璃板前面20cm的A處時，玻璃板后B處的蠟燭也好像被“點燃”了，移去B處的蠟燭，將玻璃板放在B處，則另一蠟燭應該放在玻璃板后距離玻璃板時_____才能看得到清晰的像；如果在上述探究實驗中移去玻璃板，在玻璃板的位置放一凸透鏡，B處放光屏，發現光屏上恰好生成倒立、等大的蠟燭的實像，則該凸透鏡的焦距是_________cm。

Answer 1

【答案】等效替代 虛 40cm 10

【解析】

(1)[1]取相同的蠟燭，是為了便于得到像和物體的大小相同的關系，用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用了玻璃透明的特點，便于確定像的位置，確定像與物到平面鏡的距離相等，這是利用了等效替代的實驗方法；

(2)[2]光屏能夠承接的像是實像，不能承接的是虛像，所以平面鏡成的是虛像；

(3)[3]根據平面鏡成像的規律：物與像到平面鏡的距離相等，當點燃的蠟燭在玻璃板前面20cm的A處時，玻璃板后B處的蠟燭也好像被“點燃”了，此時B離平面鏡20cm，當移去B處的蠟燭，將玻璃板放在B處時，此時蠟燭離平面鏡40cm，所以另一蠟燭應該放在玻璃板后距離玻璃板40cm才能看得到清晰的像；

[4]在玻璃板的位置放一凸透鏡，B處放光屏，此時物距等于像距為20cm，光屏上恰好生成倒立、等大的蠟燭的實像，根據凸透鏡成像規律：當物距等于二倍焦距時，等倒立、等大的實像，像距等于兩倍焦距，所以凸透鏡的焦距為10cm。