Question

為了探究平面鏡成像時，像到平面鏡的距離v與物到平面鏡的距離u的關系，現將泡沫塑料板放在水平桌面上，再將白紙平放并固定在泡沫塑料板上，在白紙中間畫一條直線MN，把一塊帶支架的平面鏡（不透明）沿直線MN放置，使平面鏡底邊與直線MN重合，且使平面鏡垂直于紙面，如圖所示。請你在圖裝置的基礎上，利用一把刻度尺和一盒大頭針設計一個實驗，證明：平面鏡成像時，像到平面鏡的距離v等于物到平面鏡的距離u。請寫出實驗步驟，畫出實驗數據記錄表。

 

Answer 1

【答案】

實驗步驟：

（1）在鏡前紙上適當位置插一枚大頭針作為物體S，用眼睛觀察到它在鏡中的像S′。            

（2）在鏡前物體S的右側，用一只眼睛觀察物體S的像S′，并沿視線在紙上插一枚大頭針P₁，使大頭針P₁恰好能擋住像S′；再插一枚大頭針P₂，使大頭針P₂恰好能擋住大頭針P₁和像S′。                                          

（3）在鏡前物體S的左側，仿照步驟（2）分別在紙上插上大頭針P₃和P₄。

（4）移去平面鏡和大頭針，通過大頭針P₁和P₂在紙上的針孔畫一條直線，再通過大頭針P₃和P₄在紙上的針孔畫一條直線，這兩條直線的交點就是像S′的位置。

（5）用刻度尺分別測出物體S到直線MN的距離u和像S′到直線MN的距離v，并分別將u和v的數據記錄到實驗數據表中。                         

（6）改變物體S的位置，仿照步驟（1）~（5），再做5次實驗。      

實驗數據記錄表

u/m
v/m

 

【解析】本題的關鍵是找出虛像的位置，這可以利用多枚大頭針實現