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平面鏡所成的像遠小近大嗎?

來源:不詳       更新時間:2013-1-11 15:07:02
 
    【提出問題】
  
  小盼家客廳的墻上掛著一面大鏡子,這給她的生活帶來了很大的方便。最近,她有一個新的發現:每當她走近鏡子時,發現鏡子中自己的像變大,而遠離鏡子時像變小。她把這一發現告訴了小漢,小漢說:“你的發現看起來是對的,實際上不論距離遠近,像始終與你大小相等”。“為啥?”,“我也說不清楚,反正書上是這么寫的”。“那我們做實驗看一看”,于是他們決定用實驗探個究竟。
  
  【設計并進行實驗】
  
  采用什么方法來驗證像與物是否相等呢?──找一個跟鏡前物體完全相同的物體(替身物體)與像比較。
  


  用一塊平面鏡,兩支相同的圓珠筆。從平面鏡的正面看見了筆的像,想把“替身物體”放到平面鏡后面像的位置上,從平面鏡的背面,只看到“替身物體”,而看不見像,所以無法比較像與物的大小。
  
  為什么像不見了呢?──平面鏡成的像不是真實存在的。
  
  有沒有真實存在的像,我們見到過嗎?小孔成像,像是有光線投射到光屏上形成的;投影儀投射到銀幕上的像;電影院放映機投射到銀幕的像;樹林里地面上圓形的小光斑就是太陽的像;這些都是真實存在的像,是實際光會聚而成的,可以用光屏接收到。
  
  平面鏡成的像是不是實際光會聚而成的呢?──不是的,平面鏡的背面鍍了一層鋁,它能反射光,光線是不能透射過去的。
  
  怎樣才能同時看見像和“替身物體”?他們突然想到玻璃板能夠成像,同時隔著玻璃板還能觀察到它后面的物體,對,用玻璃板代替鏡子就可以了。圓珠筆在玻璃板中的像比較弱,看不清楚,用點燃的蠟燭做現象明顯。
  
  最終確定實驗方法如下:在豎放的玻璃板前面放一支點燃的蠟燭,可以看到玻璃板后面出現蠟燭的像,拿一支相同的未點燃的蠟燭在玻璃板后面移動,直到看上去它好像也被點燃似的。這樣做既可以觀察比較蠟燭和它所成像的大小關系,同時還可以確定像的位置。
  


  將蠟燭與玻璃板的距離增大和減小一些,只憑眼睛的觀察,像的大小變了嗎?分別按上面的方法進行實驗,玻璃板后面的蠟燭還能不能與玻璃板前面蠟燭的像完全重合?同時觀察像到玻璃板的距離有沒有改變?
  
  【結論】
  
  根據實驗,獲得的結論是:
  
  蠟燭與玻璃板的距離較大時,像與物體的大小相比較(選填“較大”“較小”“相等”)
  
  蠟燭與玻璃板的距離較小時,像與物體的大小相比較(選填“較大”“較小”“相等”)
  
  【分析論證】
  
  看來,物體在平面鏡中所成的像始終與物體大小相等,這種情況和物體到平面鏡的距離無關。可小盼還在納悶:站在平面鏡前的人,向平面鏡走近時,他的像確實會變大嗎!生活經驗與科學之間好象有矛盾。其實,人們以為像“變大”了,其實像根本沒變。這跟人看由遠處駛近的汽車感覺相似,這輛車的大小始終不變,但人看起來汽車“遠小近大”,駛近的汽車“變大”了。用科學知識可以改變人的錯誤經驗。
  

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