《睡海江》
【作者】孟浩然 【朝代】唐
移舟至煙柱，夕陽客愁新。
空曠低樹中，江清月與人親近。
《素林海江》是南宋詩人孟浩然的代表作之一。 這是一首描寫秋江暮色的詩，也是唐代七韻中一首描寫風景的名詩。 作者將船停靠在煙波浩渺的海邊，緬懷往昔歲月，于是以船夜宿為目的地表達愛意，寫下了作者公務出行的感想。
詩中的最后一句“江月近人”，表現了清澈平坦的江水，和船上的作家相伴的水底明月。 這展示了數學中平面鏡成像的知識。 平淡的水面就像一面全身鏡。 明月在湖中呈現出清晰的月影。 你知道平面鏡成像的特點嗎？ 明天我們學習中學數學實驗第四期《探索平面鏡成像的特性》。 我們先看一個視頻：
平面鏡
課程概覽
光現象在高考試卷中占有一定的比例，主要涉及光現象的認識、光的反射和折射的規律及應用、平面鏡的成像特性及應用、光的色散與物體的顏色、等等，多取材于自然現象和生活場景。 命題材料中，探究頻率比較高，重點關注平面鏡中像與物體的關系，掌握平面鏡的成像實驗，常以探究題的形式出現。 《義務教育數學課程標準2011年版》要求平面鏡成像的特點如下：
課程內容： 2.3.4 通過實驗，探究平面鏡形成時圖像與物體的關系。 了解平面鏡成像的特點和應用。
中學生實驗：探究平面鏡成像的特性
1
目的
觀察平面鏡成像，總結平面鏡成像特點
2
實驗設備
探究平面鏡成像的特點
3
實驗流程
⑴將玻璃板垂直放在光具座中央，在玻璃板兩側立一根點燃的蠟燭，通過玻璃板觀察另一側蠟燭的圖像；
⑵將光幕置于圖像位置，不透過玻璃板，直接觀察光幕上是否有圖像；
（3）將同一支未點燃的蠟燭放在圖像的位置，觀察圖像與蠟燭的大小關系；
⑷移動到蠟燭的位置，觀察其圖像的大小是否發生變化；
(5) 測量蠟燭和圖像到玻璃板的距離。
4
實驗數據
關系、物體與玻璃之間的距離、圖像與玻璃之間的距離、物體與圖像之間的直線與鏡面之間的關系、以及真實圖像。
5
實驗推論
平面鏡的成像特性：平面鏡所成的像是實像，像和物體的大小相等，它們到平面鏡的距離也相等，像和物體對稱相對于鏡面。
6
實驗討論
小伙伴們在實驗過程中有沒有發現什么問題呢？ 嘗試回答以下問題？
⑴為什么實驗中要用兩根一模一樣的“蠟燭”？
⑵放置在玻璃板上的蠟燭是需要點燃的，但為什么放置在玻璃板前面的蠟燭不需要點燃呢？
⑶ 實驗中為什么要用只能透光的平板玻璃而不是全身鏡？
防范措施
平面鏡成像的特點
(1)選擇玻璃板代替平面鏡的目的是：在物體的兩面都能看到物體的像，同時能看到代替該物體的另一個物體，從而確定圖像的位置。
(2)測試要求玻璃板與桌面垂直。
(3)實驗時，將光幕置于蠟燭未點燃的位置，從玻璃板上方觀察光幕，光幕上看不到圖像，說明平面鏡形成了真實的形象。
⑷實驗中選擇厚玻璃還是薄玻璃？ 選擇更薄的玻璃； 由于厚玻璃板的兩面均可作為反射面，因此會出現兩個圖像，影響實驗效果。
典型例子：（2018·揚州）在“探索平面鏡成像特性”的實驗中，我們通常選擇玻璃板代替平面鏡，這樣我們不僅可以看到物體的圖像，還可以看到物體另一邊透過玻璃板。 為了確定物體圖像的位置，但在實驗中，由于玻璃板的正面和背面都可以成像，但玻璃板的長度也影響了成像規律的研究。 聰明的小明還用兩個日常生活中穿衣用的小穿衣鏡（平面鏡的前表面為反光面）完成了實驗。 小明的實驗步驟如下：
(1)如圖A所示，將兩個平面鏡分開并以一定距離固定在碳鋼框架上，將筆A放在平面鏡前，可以看到筆形成兩個不完整的圖像通過平面鏡（填“虛”“或”實），這個圖像看似不完整，但比玻璃板圖像要好。
(2)小明發現A筆與B筆的圖像位置與A筆一模一樣。他的具體操作是：。
(3)為了消除平面鏡長度對物距和像距檢測的影響，小明借助圖B測量了物距和像距。圖C是圖B的簡化圖，圖C表示像距（可選“BD”或“BC”）。
【分析】（1）平面鏡成等大小的正立實像； 玻璃板既可以透光又可以反射光，平面鏡只能反射光； (2)按照物體圖像等大小完成運算； (3) 根據平面鏡成像時 物體到平面鏡的距離與像到平面鏡的距離相同。 解析解。
【答】解：（1）從筆射到平面鏡上的光經平面鏡反射后不能會聚成圖像，而是反射光的反向延長線會聚在一起，形成實像； 玻璃板可以透射和反射光線，而平面鏡只能反射光線，因此平面鏡反射的光線較多，圖像清晰。 （2）為了確定圖像的位置，小明將B筆放在平面鏡后面，使B和A的圖像看起來像一支完整的筆； (3) AD BD 是物體到平面鏡的距離，即物距。 根據物體到平面鏡的距離，等于像到平面鏡的距離。 BD是像到平面鏡的距離，即像距。 因此，答案是：（1）空； 清除; (2)將筆B放在平面鏡后面平面鏡成像特點及應用，使B和A的圖像看起來像一支完整的筆； (3)BD。
【點評】本題主要考察平面鏡成像特性的實驗與應用。 這是光學的一個重點，也是近年來高考中經常出現的題型。 它要求中學生熟練掌握并學會靈活運用。
轉載測試題
練習一：（2018·南京）《探索平面鏡成像特性》實驗中。
(1) 實驗時，選擇一塊較厚的玻璃板（選擇“厚”或“薄”），垂直放置在水平桌面上。
（2）將棋子A放在玻璃板后面，觀察A在玻璃板上形成的圖像（選擇“正面”或“背面”）。
(3)當棋子A遠離玻璃板時，圖像的大小。
(4) 將光幕放在圖像的位置，很難直接觀察到光幕上的圖像，說明形成的圖像為
（5）用靠近玻璃板對面的木板擋住玻璃板前面的光線，使人眼可以看到玻璃板前面棋子A的圖像（選擇“可以”） ”或“不能”）。
練習2：（2018·上海）為了探究“平面鏡成像時，圖像與物體到平面鏡的距離之間的關系”，彩友使用了以下實驗設備：單面鍍膜玻璃盤子、支架、兩個相同的棋子、白紙和秤。 實驗設置如圖（A）所示。
（1）在白紙上畫一條直線，將玻璃板直立在白紙上，使玻璃板側面的底線與直線重合（選擇填寫“有膜”或“沒有膠片”）。
(2)使用鍍膜玻璃板和棋盤進行實驗。 實驗環境包括：①幾乎沒有光線的實驗室，②有陽光的實驗室，且實驗效果良好（選擇“①”或“②”）。
(3)在相同的實驗環境下，鍍膜玻璃板的實驗圖像比普通玻璃板的實驗圖像更清晰。 主要原因是： 。
(4) 在白紙上沿棋子A、B的邊緣畫圓，測量物距u和像距v如下表：
實驗次數
1
2
3
物距u/cm
3.39
5.11
6.39
像距v/cm
5.22
6.51
①如圖（B）所示，第一個實驗檢測到的物距為A右端到直線的距離，則像距v1=cm。
②朋友發現三個實驗的像距都比物距稍大，原因是：（只有一個正確選項，在橫線上填寫正確選項的字母）
A。 標尺測量像距B時存在偏差。玻璃板有一定的長度
C。 物體與圖像的標記點不對應 D.玻璃板未垂直放置
練習3：（2018·新鄉）《探索平面鏡成像特性》實驗中：
(1)將紙張平放在水平桌面上，在紙張上垂直放置一塊玻璃板，在玻璃板的兩側放置點燃的蠟燭，通過玻璃板觀察左側蠟燭的圖像。
（2）將光幕置于圖像位置（可選填“透明”或“不透明”）玻璃板，觀察光幕上是否有圖像。
（3）在玻璃板后面放另一根一模一樣的蠟燭（可選填“點燃”或“不點燃”），調整位置使其與圖像重合，并說明圖像和物體的大小。
（4）如果實驗時玻璃板不是垂直放置在紙上，而是如圖所示傾斜，則蠟燭A的圖像應如圖所示（選擇“A1”、“A2”或“A3” ”）。
練習4：（2018?上海）曉光的朋友借助圖中的裝置和等高的蠟燭，探究了平面鏡的成像特性，其中平面透明玻璃與水平紙面垂直。
(1)將蠟燭放置在玻璃前面的一定位置，蠟燭圖像的高度就是蠟燭的高度。 （可選“小于”、“等于”或“大于”）
(2)當蠟燭靠近玻璃放置時，蠟燭形成的圖像的高度。 （可選填寫“較小”、“較大”或“不變”）
練習5：（2018·長沙）在探索“平面鏡的成像特性”的實驗中，小明使用了以下設備：白紙、玻璃板、相同的兩個物體a和b、一根細針。 請填寫以下每個實驗步驟的空白：
(1)將白紙如圖A所示鋪在水平臺面上，然后將玻璃板垂直放置在白紙上，即保證玻璃板與白紙相互連接，并記錄玻璃板的位置玻璃板在白皮書上的位置。
(2)將塊a垂直放置在玻璃板前的白紙上，記錄塊頂部的位置CD，如圖B所示。此時，在一定的光照條件下，物體的正像通過鏡頭可以觀察到a，連接時，小明將物體b放在玻璃板后面連接，直到b和a的圖像完全重疊，這表明 。
（3）小明記下物體b頂部的位置CˊDˊ，取出白紙，沿玻璃板頂部的直線對折，然后用細針沿玻璃板頂部的直線刺入幾只眼睛。線段CD，打開白皮書，發現線段CˊDˊ上也布滿了針孔。 結合步驟(2)的推斷分析可知，平面鏡形成的圖像與物體有關。
(4) 為了得到普遍的推論，從圖B的角度來看平面鏡成像特點及應用，小明繞C點順時針旋轉塊到圖B中實線所示的位置。為了再次確定圖像的位置，街區 b. 繞Cˊ點旋轉（可選填“順時針”或“逆時針”），記錄位置。
結尾
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