Question

請同學們回憶光學課堂上三個實驗的操作過程，并完成填空：

（1）圖A學生做“探究光的反射規律”的實驗裝置，在探究反射光線與入射光線是否在同一平面內時，將紙板B向后折，________（能/不能）看到反射光線．若在實驗中選擇入射角分別為15°、30°、45°的三條光線進行實驗，結果得到了不同的數據，如表所示．經檢查，三次實驗中各角度的測量值都是準確的，但總結的規律卻與反射定律相違背．你認為其中的原因應該是________．
（2）圖B學生做“探究平面鏡成像的特點”的實驗裝置，實驗中如果把蠟燭A向鏡面移動一段距離，又移動蠟燭B去與蠟燭A的像比較，會發現蠟燭A像的大小________（變大/變小/不變）．經過三次實驗后，在白紙上記錄的像與物對應點的位置．他們下一步應該怎樣利用和處理這張“白紙”上的信息得出實驗結論．________．
（3）圖C學生做“探究凸透鏡成像規律”的實驗裝置，①裝置中明顯錯誤的是________．
②糾正錯誤后，若燭焰，凸透鏡，光屏分別放在某位置時恰好在光屏上成清晰的像，當凸透鏡位置不變，燭焰向遠離凸透鏡方向移動一小段距離時，為了在光屏上再成清晰的像，光屏應向________（遠離/靠近）凸透鏡方向移動適當的距離．
③對于焦距相同的凸透鏡，一個物距應該對應唯一的像距，但從各組匯報數據中發現，物距均為12.00cm時，有三個小組所測像距分別為23.00cm，24.00cm，26.00cm．若他們的數據差別不是因為長度測量誤差導致的，你認為出現這種情況的操作原因是________．

Answer 1

解：（1）由光的反射定律可知：入射光線與反射光線在同一平面內，則將紙板B向后折不能接收到反射光線．
根據反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光線與法線的夾角，入射角是入射光線與法線的夾角，當入射角分別為15°、30°、45°時，反射光線與法線的夾角，即反射角也應分別是15°、30°、45°，但不能達到正確結果，可能測量的角度是反射光線與鏡面的夾角．
（2）因為平面鏡成像的特點之一是像與物體等大，與物距大小無關，所以如果把蠟燭A向鏡面移動一段距離，又移動蠟燭B去與蠟燭A的像比較，會發現蠟燭A像的大小不變．
本實驗是探究、驗證平面鏡成像的特點，所成的像是虛像；像和物體各對應點的連線與平面鏡垂直；像和物體各對應點到平面鏡間距離相等．他們下一步應該連接像與物的對應點，判斷連線與鏡面是否垂直；通過 將白紙沿玻璃板放置的位置對折，觀察像和物的對應點是否重合．
（3）①為了使物體成像在光屏上，首先要調整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度上，而圖示的情景中，光屏中心與燭焰凸透鏡的中心不在同一高度，并且相差很大，這樣使像不能成在光屏的中央．
②燭焰向遠離凸透鏡方向移動一小段距離時，物距變大，所以像距應減小，因此光屏應靠近凸透鏡．
③像的位置應該是像最清晰的位置．各小組的像距不同的原因，可能是有的小組光屏上的像不是最清晰的時候測量的．
故答案為（1）不能、把反射光線與平面鏡的夾角誤認為反射角．
（2）不變、將白紙沿玻璃板放置的位置對折，觀察像和物的對應點是否重合．
（3）①光屏的位置太高了；②靠近；③沒有等光屏上成清晰的像就確定像的位置并測量像距．
分析：（1）光的反射定律：在反射現象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，反射光線、入射光線分居法線兩側．
由光的反射定律知，反射角應等于入射角，由表中數據可知，他所測量的角不是反射角，而是反射光線與鏡面的夾角．
（2）根據平面鏡成像特點--像與物體等大即可．從實驗的目的：探究，驗證平面鏡成像的特點的角度分析即可；
（3）①要注意器材的調節，為使像能成在光屏的中心，應調節凸透鏡、光屏、燭焰使它們的中心大致在同一高度處．
②凸透鏡成像的規律中，像距與物距的關系：物近像遠像變大，物遠像近像變小．
③知道確定像的位置．在實驗中要移動光屏，直到光屏上出現清晰的像為止．
點評：（1）本題考查了研究光的反射定律的實驗，反射角等于入射角，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，反射光線、入射光線分居法線兩側．上課時特別要強調的是：反射角是反射光線與法線的夾角，而不是反射光線與鏡面的夾角．
（2）小題主要考查了平面鏡成像特點的實驗及其應用．這是光學中的一個重點，也是近幾年來中考經常出現的題型，要求學生熟練掌握，并學會靈活運用．
（3）此題是探究凸透鏡成像的規律，考查了實驗前的準備工作，在擺放器材時不僅要注意順序，同時要注意調節凸透鏡、光屏、燭焰的中心在同一高度．同時考查了像距的測量要求，一定要使光屏上的像最清晰的時候進行測量．