【提出问题】
小盼家客厅的墙上挂着一面大镜子,这给她的生活带来了很大的方便。最近,她有一个新的发现:每当她走近镜子时,发现镜子中自己的像变大,而远离镜子时像变小。她把这一发现告诉了小汉,小汉说:“你的发现看起来是对的,实际上不论距离远近,像始终与你大小相等”。“为啥?”,“我也说不清楚,反正书上是这么写的”。“那我们做实验看一看”,于是他们决定用实验探个究竟。
【设计并进行实验】
采用什么方法来验证像与物是否相等呢?──找一个跟镜前物体完全相同的物体(替身物体)与像比较。
用一块平面镜,两支相同的圆珠笔。从平面镜的正面看见了笔的像,想把“替身物体”放到平面镜后面像的位置上,从平面镜的背面,只看到“替身物体”,而看不见像,所以无法比较像与物的大小。
为什么像不见了呢?──平面镜成的像不是真实存在的。
有没有真实存在的像,我们见到过吗?小孔成像,像是有光线投射到光屏上形成的;投影仪投射到银幕上的像;电影院放映机投射到银幕的像;树林里地面上圆形的小光斑就是太阳的像;这些都是真实存在的像,是实际光会聚而成的,可以用光屏接收到。
平面镜成的像是不是实际光会聚而成的呢?──不是的,平面镜的背面镀了一层铝,它能反射光,光线是不能透射过去的。
怎样才能同时看见像和“替身物体”?他们突然想到玻璃板能够成像,同时隔着玻璃板还能观察到它后面的物体,对,用玻璃板代替镜子就可以了。圆珠笔在玻璃板中的像比较弱,看不清楚,用点燃的蜡烛做现象明显。
最终确定实验方法如下:在竖放的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像,拿一支相同的未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它好像也被
将蜡烛与玻璃板的距离增大和减小一些,只凭眼睛的观察,像的大小变了吗?分别按上面的方法进行实验,玻璃板后面的蜡烛还能不能与玻璃板前面蜡烛的像完全重合?同时观察像到玻璃板的距离有没有改变?
【结论】
根据实验,获得的结论是:
蜡烛与玻璃板的距离较大时,像与物体的大小相比较(选填“较大”“较小”“相等”)
蜡烛与玻璃板的距离较小时,像与物体的大小相比较(选填“较大”“较小”“相等”)
【分析论证】
看来,物体在平面镜中所成的像始终与物体大小相等,这种情况和物体到平面镜的距离无关。可小盼还在纳闷:站在平面镜前的人,向平面镜走近时,他的像确实会变大吗!生活经验与科学之间好象有矛盾。其实,人们以为像“变大”了,其实像根本没变。这跟人看由远处驶近的汽车感觉相似,这辆车的大小始终不变,但人看起来汽车“远小近大”,驶近的汽车“变大”了。用科学知识可以改变人的错误经验。
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