第15講 光現(xiàn)象實驗專題-新八年級物理暑假講義（蘇科版）（教師版）

第15講光現(xiàn)象實驗專題[學習目標]了解光的色散，知道物體的顏色；知道光的直線傳播的條件、現(xiàn)象；了解平面鏡成像的特點、像的性質，能利用平面鏡成像特點作圖；知道光的反射定律，能利用光的反射定律解決有關問題。探究小孔成像規(guī)律實驗要選擇效果最好的屏幕：如果使用完全透明的紙做屏幕，是看不到小孔前方物體的像的。應該選擇是半透明紙，經(jīng)過實際測試，我發(fā)現(xiàn)使用鋼筆字帖的半透明紙效果最好，白色塑料紙次之，普通白紙效果較差。紙盒的材質很重要：小孔成像實驗中，由于孔很小，能透過的光線自然很少，所以在屏幕上所成的物體的像是相當暗淡的，這樣就要求盡量遮光。遮光分兩種，一是環(huán)境遮光，普通教室拉上一層窗簾后的就基本上有效果了，二是紙盒內部遮光，如果選擇比較薄的紙盒，就會造成紙盒內部過于明亮，本來就十分暗淡的像就會更加看不清。小孔距離屏幕的遠近影響成像大?。盒】壮上駥嶒炛?，物體在屏幕上所成的像的大小只與一個因素有關，那就是小孔到屏幕的距離。小孔距離屏幕越近，成像越小，小孔距離屏幕越遠，成像越大。在實際制作的時候要注意小孔到屏幕的距離，太近了會造成像太小，不容易辨認，太遠了又會造成像過大，容易超出屏幕范圍?？椎拇笮∮兄v究：小孔成像實驗中，小孔的直徑越小，透過的光就越少，成的像就越暗；小孔的直徑越大，通過的光就越多，成的像就越明亮。所以小孔的直徑應該盡可能的大一些，但是要注意，小孔的直徑越大，所成的像就會越不清晰，或越來越模糊，小孔大到一定的程度，基本上就分辨不出是像還是光斑了。所以在開孔的時候要根據(jù)小孔到屏的距離，選擇合適的直徑，在保證成像清晰度的前提下，盡量把小孔開的大一些。探究平面鏡成像特點實驗實驗方法：等效替代實驗器材：薄玻璃板、兩個完全相同的蠟燭、火柴、刻度尺、一張白紙、筆。操作步驟：實驗時，將白紙鋪在水平桌面上，將玻璃板豎直放在白紙上，點燃蠟燭法現(xiàn)玻璃板的后面有蠟燭的像，為了確定像的位置具體做法是移動另一側未點燃的蠟燭，直至與像完全重合，用筆在白紙上做出標記。如何確定像的虛實？將未點燃的蠟燭拿走，拿一個光屏放在該處不透過平面鏡看光屏上是否有像。得出結論：平面鏡成像特點：物與像成正立、等大、左右相反的虛像，物與像對應點的連線垂直平面鏡，物與像到平面鏡的距離相等。實驗注意點如果在實驗中發(fā)現(xiàn)兩個像，是由于玻璃板太厚導致的。兩個像之間的距離由玻璃板的厚度決定玻璃板后面的蠟燭為什么不需要點燃？若點燃后方蠟燭，使像的背景變亮，使像變淡，不便于觀察像。為什么用兩只完全相同的蠟燭？便于比較物與像之間的大小關系。實驗中用玻璃板代替平面鏡是因為？用平面鏡不便于確定像的位置。玻璃板為什么需要豎直放置？蠟燭能夠與像重合，準確確定像的位置。多次測量的目的：使實驗結論具有普遍性，避免偶然性。無論怎樣移動玻璃板后方的蠟燭，都無法與像完全重合，是因為？玻璃板沒有與水平桌面豎直放置?？潭瘸叩淖饔?？測量物與像到玻璃板距離。探究光的反射定律實驗入射角(反射角)是指入射光線(反射光線)與法線的夾角。如果想探究反射光線與入射光線是否在同一平面內，應如何操作？將紙板沿中軸ON向后折，觀察在紙板B上是否有反射光線。如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明：在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。理想模型法：用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向。量角器的作用：測量反射角和入射角的大小。從紙板不同方向都能看到光的傳播路徑原因是：光在紙板上發(fā)生了漫反射。多次改變入射角大小并進行多次實驗的目的：保證實驗結論具有普遍性。光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線，入射光線，法線在同一平面內，反射光線，入射光線分居法線兩側；反射角等于入射角。要點一、光的直線傳播實驗實驗器材：紙屏，蠟燭，硬紙片，火柴，縫衣針實驗步驟：1.在桌上用一張白紙作光屏2.用針在硬紙片重心位置扎一個小孔，并把它放在蠟燭和光屏之間，觀察光屏上有什么現(xiàn)象實驗現(xiàn)象：光屏上出現(xiàn)蠟燭火焰的像，并且像是倒立的實驗結論：光是沿直線傳播的注意事項：蠟燭、光屏小孔要在一條直線上，中心高度要大致相同要點一、平面鏡成像實驗平面鏡成像的特點：成的像是正立的虛像；像和物的大小相等；像和物的連線與鏡面垂直，像和物到鏡面的距離相等。平面鏡的應用：利用平面鏡來整理儀容，矯正舞姿，牙醫(yī)借助平面鏡觀察牙齒的背面。利用平面鏡擴大視覺空間；兩塊平面鏡可組成簡易的潛望鏡；光污染。實驗注意點平面鏡所成的像與物是以鏡面為軸的對稱圖形。實像與虛像的區(qū)別：實像是實際光線會聚而成的，可以用屏接到，當然也能用眼看到，都是倒立的。虛像不是由實際光線會聚成的，而是實際光線的反射光線或折射光線的反向延長線相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收，都是正立的。要點二、光的反射定律實驗實驗目的：探究光的反射規(guī)律實驗器材：電筒（或激光筆）、平面鏡、白色硬紙板、量角器（測量儀器）實驗過程如圖所示，將平面鏡M水平放置，然后把一塊標有刻度的白色硬紙板豎直放置在平面鏡上，硬紙板由A、B兩部分組成，且可沿接縫ON折疊。使一束光緊貼硬紙板射向鏡面上的O點，從硬紙板上讀出入射角和反射角的大小。改變入射光的方向，多測幾組入射角和反射角，并將有關數(shù)據(jù)填入下表：實驗序號入射角α反射角β①②③實驗結論光的發(fā)射定律：光發(fā)生反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線、入射光線分居在法線兩側，反射角等于入射角。實驗注意點實驗儀器的選?。浩矫骁R、量角器、硬紙板、激光筆；硬紙板的作用：顯示光路，對光線起漫反射作用；紙板與平面鏡的放置要求：紙板與平面鏡垂直，如不垂直則在紙板上看不到反射光線；如何確定光線的位置：在紙板的光線上描兩點，連接并標上方向；“三線共面”的判斷方法：將反射光線所在的紙板向后折，觀察是否能接收到反射光線，若接收不到反射光線，說明三線共面；入射角和反射角的識別和關系：都是對應的光線與法線的夾角；反射角隨著入射角的增大而增大，但始終相等；實驗時從硬紙板前不同位置都能看到光的傳播路徑的原因：光在硬紙板上發(fā)生了漫反射；多次改變入射角的大小進行測量的目的：避免偶然性，得到普遍性規(guī)律；驗證光路可逆的方法：將激光筆逆著反射光線射入，觀察光的傳播路徑是否與入射光線重合；實驗結論：反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線和入射光線分居在法線兩側，反射角等于入射角。知識點二：光的色散、光的直線傳播實驗【探究重點】考查方向解答思路光的直線傳播含義光在同種均勻介質中能直線傳播小孔成像原理光的直線傳播光線的理想化模型觀察激光筆射出的光線即可構建用帶箭頭的直線表示光的傳播方向和路徑【例題精講】如圖甲所示，一束太陽光通過三棱鏡后，在光屏上呈現(xiàn)彩色光帶。

(1)這種現(xiàn)象叫做光的______現(xiàn)象。

(2)把溫度計放在色散光帶紅光的外側，發(fā)現(xiàn)其示數(shù)變大，表明該處存在人眼看不見的______。

(3)將藍底、紅字的小紙片放在光屏上藍光區(qū)域，小紙片呈現(xiàn)______底、______字。

(4)由上述實驗現(xiàn)象可推知：紅光照射下某凸透鏡的焦距______(小于/等于/大于)藍光照射下該凸透鏡的焦距。

(5)如圖乙所示，當用紅光照亮物體E時，在光屏上恰好呈倒立、等大的實像：若改用藍光照亮物體E時，應將光屏適當向______(左/右)移，才能呈現(xiàn)清晰的______(縮小/等大/放大)的像?！敬鸢浮可?/p>

紅外線

藍

黑

大于

左

縮小【解析】解：(1)太陽光經(jīng)過三棱鏡被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種色光的現(xiàn)象叫作光的色散；

(2)紅外線具有熱效應，處于其中的物體溫度會升高；

(3)不透明物體的藍色部分能夠反射藍光，看起來是藍色，紅色部分不能反射藍光，看起來是黑色；

(4)由甲圖可知，紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種色光經(jīng)過三棱鏡后折射角依次變大，因此平行于凸透鏡主光軸的這些光線經(jīng)過凸透鏡后，折射角大的光線先出現(xiàn)會聚點，即焦點，因此焦距短；

(5)紅光照射時光屏上成倒立等大的實像，說明此時的物距等于2f，換藍光照射時，根據(jù)(4)中結論可知，此時凸透鏡的焦距變小，因此相當于物距變大，即u>2f，像距變小，所以像向透鏡移動，我們此時要將光屏向左移動才能再次得到清晰的倒立縮小的像。

故答案為：(1)色散；

(2)紅外線；(3)藍；

黑；(4)大于；(5)左；

縮小。

(1)太陽光經(jīng)過三棱鏡被分解為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種顏色的色光，稱為光的色散；

(2)紅色光之外存在紅外線，紅外線的熱效應很強，太陽光向地球輻射熱，主要依靠紅外線；

(3)不透明物體的藍色部分能夠反射藍光，看起來是藍色，紅色部分不能反射藍光，看起來是黑色；

(4)光線經(jīng)過凸透鏡后，折射角大的光線先出現(xiàn)會聚點，因此焦距短；

(5)凸透鏡的焦距變小，因此相當于物距變大，即u>2f，像距變小，所以像向透鏡移動，據(jù)此分析。

該題考查了光的色散實驗，以及紅外線的熱效應，雖然紅外線是不可見光，但可以根據(jù)其熱效應來證明它的存在?！眷柟逃柧殹啃】啄艹上瘢上竦男螤詈湍男┮蛩赜嘘P呢？小華決定做實驗進行研究.她在兩個相同的空罐底部中央分別打上圓孔和方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.接著她將圓形小孔和方形小孔分別正對燭焰和發(fā)光的燈絲，并保持小孔到它們的距離相等.小華看到了燭焰和燈絲通過小孔所成像的各種情況如圖所示.

（1）比較甲、乙兩圖，實驗條件中只有_____________不同，而所成的像卻相同.由此可知：小孔成像，像的形狀與所研究的那個因素__________（有關/無關）.（2）比較甲、丙兩圖可知，小孔成像，像的形狀與_______________有關.（3）根據(jù)以上探究結論，可以作出如下判斷：丁圖中燈絲所成像的形狀與丙圖中燈絲所成像的形狀_________（相同/不同）.【答案】①.小孔的形狀②.無關③.物體的形狀④.相同【解析】(1)甲、乙兩圖，小孔形狀不同，但是像的形狀相同，所以小孔成像與小孔的形狀無關；(2)甲、丙兩圖小孔形狀相同，物體形狀不同，像的形狀也不同，所以小孔成像與物體的形狀有關；(3)根據(jù)(1)小孔成像與小孔的形狀無關，可知丁圖中燈絲所成像的形狀與丙圖中燈絲所成像的形狀相同．點睛：比較甲、乙兩圖象的形狀可知，小孔成像與小孔的形狀是否有關；比較甲、丙兩圖象的形狀可知，小孔成像與物體的形狀是否有關；根據(jù)（1）小孔成像與小孔的形狀無關可得出結論．知識點二：平面鏡成像特點實驗【探究重點】考查方向解答思路平面鏡成像原理光的反射(鏡前可以觀察到像，鏡后無法看到)大小關系兩支相同蠟燭為了比較大小關系點燃蠟燭目的清楚的觀察成像實驗方法等效替代法多次實驗的目的實驗結論具有普遍性等距驗證利用刻度尺進行測量虛像光屏(物在平面鏡中像的位置)無法呈接到像反向通過觀察可見像與物左右位置相反實驗出現(xiàn)誤差刻度尺與平面鏡不垂直、實驗裝置安裝存在問題【例題精講】(2021·新疆中考真題)如圖所示，在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，選取兩支完全相同的蠟燭A、B，是為了探究像與物的____________關系；玻璃板的厚度對蠟燭所成的像的大小______(填“有”或“沒有”)影響；蠟燭所成的像______(填“能”或“不能”)用照相機拍下來?！敬鸢浮看笮]有不能【解析】[1]實驗中讓一根蠟燭成像，另一根蠟燭放在像的位置與像的大小進行比較，從而得出像與物的大小關系。[2]平面鏡成像中，像的大小與物體相等，玻璃板的厚度對蠟燭所成的像的大小沒有影響。[3]蠟燭所成的像是虛像，不能在膠卷上成像，不能用照相機拍下來?！眷柟逃柧殹?2021·安徽中考真題)如圖所示，某小機用玻璃板代替平面鏡探究平面鏡成像的特點。(1)為了比較像與物到平面鏡的距離，需要的測量工具是______；(2)將一支點燃的蠟燭A放在玻璃板前，再拿一支外形相同______(選填“點燃”或“未點燃”)的蠟燭B，豎直著在玻璃板后面移動，直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合，這個位置就是蠟燭A的像的位置。【答案】刻度尺未點燃【解析】(1)[1]為了比較像與物到平面鏡的距離，需要的測量工具是刻度尺，刻度尺測量距離。(2)[2]未點燃的蠟燭替代像，當像與蠟燭B重合時，感覺就像是蠟燭B在燃燒，說明平面鏡成的像是等大的像。知識點三：光的反射定律實驗【探究重點】反射：光射到物體表面時，有一部分會被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象叫做光的反射。光的反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一個平面內；反射光線、入射光線分居在法線的兩側；反射角等于入射角；實驗注意點當光線垂直入射時，光沿原路返回。鏡面反射和漫反射都遵循光的反射定律。反射現(xiàn)象中光路是可逆的?！纠}精講】在進行“光的反射規(guī)律”的探究實驗中，許同學設計了如圖所示的實驗。平面鏡M放在平板上，E、F是兩塊粘接起來的光屏，F(xiàn)可繞垂直鏡面的接縫ON轉動。

(1)我們應該盡量選擇表面________(選填“光滑”、“粗糙”)的E、F光屏，該實驗中光屏的作用是________。

A．檢驗成像是實像還是虛像

B．顯示光路

(2)如圖(a)，當E、F在同一平面上時，讓入射光線AO沿紙板E射向鏡面，在F上可看到反射光線OB，此時若將AO向法線ON靠攏，則OB將________(選填“靠近”或“遠離”)法線；多次改變入射光線的方向，再觀測幾組入射角和反射角，能夠得出的規(guī)律是：________。

(3)在實驗過程中，若將紙板傾斜，如圖(b)，讓光線仍貼著紙板沿OA方向射向鏡面，此時反射光線、入射光線和法線________(選填“在”或“不在”)同一平面內，紙板上________(選填“能”或“不能”)看到反射光線?！敬鸢浮?1)不能同一平面(2)不能一次實驗數(shù)據(jù)具有偶然性，不能得到普遍規(guī)律【解析】(1)選擇粗糙的光屏，使光發(fā)生漫反射，可以從各個方向都看到光路；光屏的作用是使光路在其上顯現(xiàn)，便于觀察光線的位置；

(2)AO是入射光線，若將AO向法線ON靠攏，入射角減小，則反射角也減小，所以OB也靠近法線；

多次改變入射角，會發(fā)現(xiàn)反射光線和入射光線總是關于法線對稱，反射角總與入射角相等，故可得出結論：在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角。

(3)在光的反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線、法線總是在同一個平面內；此時的法線并不在光屏上，而是過入射點O，垂直于平面鏡，所以反射光線也不在紙板上，故在紙版上不能看到反射光線。

故答案為：(1)粗糙；B；(2)靠近；在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角；(3)在；不能。【鞏固訓練】某同學在“探究光的反射規(guī)律”時將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板放置在平面鏡上；紙板由可以繞接縫ON轉折的E、F兩部分組成(如圖)。(1)實驗時讓光貼著紙板入射的實驗目的是什么？(2)紙板由可以繞接縫ON轉折的E、F兩部分組成的，這樣做的實驗目的是什么？(3)該同學探究反射角和入射角之間的關系時，改變入射角的大小，實驗所測數(shù)據(jù)如下表，他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結論和其他同學的結論并不一致。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析他實驗中出現(xiàn)錯誤的原因。實驗序號入射角反射角120°70°230°60°350°40°(4)若將一束光貼著紙板F沿BO射到O點，能觀察到怎樣的實驗現(xiàn)象？請用所學物理知識解釋該實驗現(xiàn)象？【答案】(1)顯示光路；(2)探究反射光線、入射光線和法線在同一個平面上；(3)將反射光線與鏡面夾角當成了反射角；(4)沿OA方向射出；在反射現(xiàn)象中光路是可逆的【解析】(1)實驗時如果不讓光貼著紙板入射，則無法看見入射光線以及反射光線，就無法確定反射光線、入射光線，所以讓光貼著紙板入射是為了顯示光路。(2)紙板由可以繞接縫ON轉折的E、F兩部分組成的，這樣做的實驗目的是為了探究反射光線、入射光線與法線是否在同一平面內。(3)根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射線與法線的夾角，入射角是入射線與法線的夾角，當入射角分別為20、30、50時，反射線與法線的夾角，即反射角也應分別是20、30、50，而70、60、40正好是反射光線與鏡面的夾角，所以是把反射光線與鏡面的夾角當成了反射角。(4)當光逆著原來的反射光線入射時，反射光線也逆著原來的入射光線反射出去，即將一束光貼著紙板F沿BO射到O點，光將沿圖中的OA方向射出，這說明在反射現(xiàn)象中光路是可逆的。(1)如圖1所示，在一塊硬紙板上挖一邊長為5mm的正方形的“孔”.把這塊挖有方孔的紙板對準太陽光，當紙板和地面相距較近時，在地面上能觀察到______

(選填“正方形狀”、“圓形”或“三角形”)亮斑，這是______造成的；(2)晴天的正午時分，走在我們學校茂盛的樟樹下，你會看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑，這是______(選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”)的______(選填“像”或“影子”)．

(3)為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小華設計了四種有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖2所示.接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，觀察光斑形狀的變化情況，符合探究要求的是______

【答案】正方形狀；光沿直線傳播；太陽；像；A

【解析】（1）當光源距離小孔太近或者小孔相對較大的時候，光屏上呈現(xiàn)的是孔的輪廓，是由于光的直線傳播形成的；樹蔭底下的光斑是由于太陽小孔成像形成的，是太陽的像；要他俺就孔的大小對光斑形狀的影響，則需控制小孔形狀不變，所以選A(2021·浙江嘉興市·中考真題)某科學興趣小組用如圖所示裝置研究平面鏡成像特點。探究像距與物距關系時的實驗步驟如下：①在水平桌面上鋪上白紙，將玻璃板豎立在白紙中間位置，記下玻璃板的位置；②將點燃的蠟燭放在玻璃板前面，再拿另一支大小相同的未點燃的蠟燭豎立在玻璃板后面移動，直到看上去它跟玻璃板前面那支蠟燭的像完全重合，用筆記下兩支蠟燭的位置；③移動點燃的蠟燭到另一個位置，重復上述實驗；④用直線連接每次實驗中的蠟燭和它的像的位置，用刻度尺測量出每次的物距和像距，記錄數(shù)據(jù)如表。次數(shù)物距/cm像距/cm15.05.028.08.0312.012.0(1)等效替代法是指在研究中，因實驗本身的限制，要用與實驗對象具有相似或共同特征的對象來替代的方法。本實驗中用到的等效替代法具體體現(xiàn)在________。(2)分析表格中的數(shù)據(jù)，可得出的結論是________。(3)實驗中，有同學用一張白紙擋在玻璃板和像之間，你認為該同學還能觀察到蠟燭的像嗎?并說出你的理由。_________?！敬鸢浮坑梦袋c燃的蠟燭替代像像距等于物距見解析【解析】(1)[1]實驗中用未點燃的蠟燭替代點燃蠟燭的像，使用了等效替代法。(2)[2]由表中數(shù)據(jù)可知，物距始終等于像距。(3)[3]能看到，因為平面鏡成像的原理是光的反射所成的虛像，虛像不能成在光屏上。(2020?鄂爾多斯)圖甲是小明探究光的反射規(guī)律的實驗裝置圖。(1)該實驗中，紙板A、B的作用是(寫出一條即可)。(2)讓入射光線沿FO方向射入，則發(fā)現(xiàn)反射光線沿方向射出。(3)實驗結束后，小明想繼續(xù)探究平面鏡成像的特點，裝置如圖乙，卻發(fā)現(xiàn)點燃蠟燭A，在平面鏡后移動未點燃的蠟燭B，根本無法透過平面鏡看到蠟燭B．小明可用代替平面鏡，讓實驗順利完成。(4)實驗結束時，小華將一枚硬幣放在豎直的平面鏡前，硬幣的像在a處，如圖丙?，F(xiàn)將平面鏡移至圖丁位置，硬幣的成像情況是(填字母代號)。A．硬幣成像在a處B．硬幣成像在b處C．硬幣成像在c處D．硬幣無法通過平面鏡成像【答案】(1)顯示光路；(2)OE；(3)玻璃板；(4)A?！窘馕觥?1)探究光反射實驗時，紙板A、B的作用有兩個：①可以通過紙板觀察光的傳播路徑；②還可以探究入射光線、反射光線、法線是否共面；(2)讓入射光線沿FO方向射入，根據(jù)光的反射中，光路是可逆的可知，反射光線沿OE方向射出；(3)因為玻璃板是透明的，能在觀察到A棋子像的同時，還可以透過玻璃清楚的看到放在后面的蠟燭B，便于確定像的位置，所以可以用玻璃板來代替平面鏡；(4)平面鏡所成的像與物關于平面鏡對稱，硬幣的位置不變，將平面鏡平移，平面鏡仍在原來像與成像物體對稱軸上，像的位置不變，硬幣成像仍然在a處，故選A；（2021年·蘇州市立達中學二模）在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中：（1）進行如圖甲所示的實驗，讓一束光EO貼著紙板射到平面鏡上，將紙板沿ON向后折，此時在NOF面上看不到反射光線，如圖乙所示。此實驗現(xiàn)象說明________；（2）在圖甲所示的實驗中，需要多次改變人射光線的方向（即改變入射角的大?。?，其目的是______；（3）在圖甲所示的實驗中，如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會看到反射光線沿著OE方向射出，這表明；（4）在圖甲所示的實驗中，如果紙板沒有與平面鏡垂直放置，當光線貼著紙板沿EO入射時，______（選填“能”或“不能”）在紙板上看到反射光?！敬鸢浮浚?）入射光線、反射光線和法線在同一平面內；（2）多次試驗，避免偶然性，得到普遍規(guī)律；（3）光路是可逆的；（4）不能?！痉治觥浚?）紙板向后翻折，就看不到反射光線，說明入射光線、反射光線和法線是在同一平面內的；（2）多次改變入射光線的方向是為了測量多組數(shù)據(jù)，而測量多組數(shù)據(jù)是為了避免在單次實驗中的偶然性，得到更普遍的規(guī)律；（3）沿著反射光線反向光路射回發(fā)現(xiàn)反射光線沿著原入射光線反方向射出，這說明了光路是可逆的；（4）因為入射光線、反射光線和法線是在同一平面內的，而法線是垂直于平面鏡的，所以當紙板不垂直放置時，在紙板上就看不到反射光線了。(2020?河北)在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中，平面鏡水平放置，白色紙板豎直立在平面鏡上，紙板由E、F兩部分組成，可繞豎直接縫ON翻轉，如圖1所示。實驗次數(shù)入射角反射角130°30°245°45°360°60°(1)實驗中還需要的器材是：、激光筆和鉛筆。(2)將一束光貼著紙板E沿AO射到O點，紙板F上會顯示出反射光束OB；為探究反射光和入射光是否在同一平面內，下一步的操作是：。(3)使光束以不同角度入射進行實驗，測量數(shù)據(jù)如上表所示。由此可得：在反射現(xiàn)象中，。(4)如圖2所示，已知入射光線與反射光線的夾角為90°，請在圖中畫出平面鏡的位置并標出反射角的度數(shù)。【答案】(1)量角器；(2)將紙板F沿ON向后折(向前折)，看其上是否有反射光線；(3)反射角等于入射角；(4)如圖?！窘馕觥?1)因為實驗時為了驗證光的反射定律，需要測量反射角和入射角的度數(shù)，所以必須有量角器；(2)將紙板F沿ON向后折(向前折)，看其上是否有反射光線，轉動后，若不能看到反射光線，說明反射光線與入射光線是在同一平面內；(3)使光束以不同角度入射進行實驗，由表格中的數(shù)據(jù)可知，反射角始終等于入射角；(4)已知入射光線與反射光線的夾角為90°，由光反射定律知，反射角等于入射角，則反射角等于90°＝45°，所以先做出反射光線與入射光線的夾角的平分線，然后再過入射點作這個角平分線的垂線即為平面鏡的位置，入射角為入射光線與法線的夾角，反射角為反射光線與法線的夾角。如圖故答案為：(1)量角器；(2)將紙板F沿ON向后折(向前折)，看其上是否有反射光線；(3)反射角等于入射角；(4)如圖。根據(jù)課堂所學，同學找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個圓形小孔，將另一易拉罐的頂和底板部都剪去后，在其中一側蒙上一層塑料薄膜，這樣就制成了一個小孔照相機（如圖）。將點燃的蠟燭置于小孔前，在塑料薄膜上可觀察到一個清晰的像。（1）燭焰在塑料薄膜上所成的像是（選填“實像”或“虛像”）；（2）在孔大小不變的情況下，將小孔由圓形改成三角形，則他在紙上看到的像是；A．三角形燭焰B．圓形燭焰C．燭焰正立的像D．燭焰倒立的像（3）若同學想讓觀察到的像變大，可以進行的操作是。（寫一種方法即可）【答案】（1）實像；（2）D；（3）蠟燭離小孔近一些?！窘馕觥啃】壮上袷枪獾闹本€傳播形成的倒立的實像；為了讓像變大，可以在控制物體到孔距離不變的前提下，讓光屏遠離小孔；也可以控制光屏不動，讓物體靠近小孔(2020山東聊城)利用如圖所示的裝置“探究平面鏡成像的特點”。提出問題：平面鏡成像時，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關系？設計和進行實驗：(1)為了便于確定像的位置。要用玻璃板作為平面鏡。原因是玻璃板能成像，面且______(只填字母代號)。A．透過玻璃板可以看見后面的蠟燭B．玻璃板比平面鏡成像更清晰C．蠟燭經(jīng)玻璃板可成實像D．玻璃板只透光不反射光(2)為了比較像與物體的大小關系，需要選用兩根外形_____(選填“相同”或“不同”)的蠟燭；(3)除圖中提供的器材外，實驗中還用到一種測量距離的工具，它是______；(4)在尋找蠟燭A的像的位置時，眼睛應在故有蠟燭______(選填“A”或“B”)的一側觀察。【答案】(1)A(2)相同(3)刻度尺(4)A【解析】(1)在探究平面鏡成像的特點實驗中，為了便于確定像的位置，我們選用透明的玻璃板代替平面鏡完成實驗，因為可以透過玻璃板觀察后面的蠟燭，故應選A。(2)探究平面鏡成像特點實驗中，選用兩支外形完全相同的蠟燭的目的是為了便于比較物與像的大小關系。(3)在探究平面鏡成像的特點實驗中，我們需要測量物與像到平面鏡的距離，比較它們之間的關系，所以實驗中還需要刻度尺。(4)平面鏡成的像是虛像，只能在物體的一側通過玻璃板觀測到，所以在尋找蠟燭A的像的位置時，眼睛應在故有蠟燭A的一側觀察。(2021·山東濰坊市·中考真題)某同學用身邊的器材驗證平面鏡成像特點，實驗操作如下：①在水平桌面上鋪一張白紙，在白紙上豎立一透明玻璃板，在白紙上沿透明玻璃板畫一條直線；②取兩個相同的礦泉水瓶蓋a、b，蓋的邊緣涂上印泥，在玻璃板一側放置瓶蓋a且用力按一下，觀察a在玻璃板中的像。手持瓶蓋b移至與a像重合。稍用力按下b記錄a像的位置；③多次改變a的位置，重復步驟②，白紙上得到對應的物、像痕跡。請回答下列問題：(1)為保證實驗效果，下列操作正確的是________。A．實驗過程中玻璃板底邊必須與所畫直線重合B．實驗過程中玻璃板底邊與直線平行即可C．玻璃板必須垂直紙面D．玻璃板可適當傾料E．應選用較厚的玻璃板(2)若不使用直尺和三角板，要驗證物、像是否對稱，接下來進行的實驗操作是____________?！敬鸢浮緼C見解析【解析】(1)[1]AB．因玻璃板有一定的厚度，為了減小誤差，將玻璃板的前表面(反射面)與所畫直線重合，效果最好，故A正確，B錯誤；CD．為了使后面瓶蓋與前面瓶蓋的像完全重合，玻璃板要與紙面垂直，故C正確，D錯誤；E．玻璃板較厚，兩個面都會發(fā)生反射，所以應該用較薄玻璃板，故E錯誤。故選AC。(2)[2]要驗證物、像是否對稱，可以把白紙沿所畫直線對折，看物的位置像的位置能否重合。(2021·湖南衡陽市·中考真題)如圖所示，是陳濤同學探究光的反射規(guī)律的實驗。他進行了下面的操作：(1)如圖甲，讓一束光貼著紙板沿某一個角度射到點，經(jīng)平面鏡的反射，沿另一個方向射出，在紙上用筆描出入射光和反射光的徑跡。改變光來的入射角度，多做幾次，取下紙板，用量角器測量兩側的和，得到的結論是反射角______入射角(選填“大于”“等于”或“小于”)；(2)如圖乙，紙板是用兩塊紙板連接起來的，把半面紙板向前折或向后折，這時在上看不到反射光線，說明反射光線、入射光線與法線______同一平面內(選填‘在’或‘不在’)；(3)使入射光線逐漸靠近法線，可觀察到反射光線______(選填‘靠近’或‘遠離’)法線；(4)如果讓光線逆著的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著方向射出，這表明：在光的反射現(xiàn)象中，______；(5)陳濤同學還想用圖丙和圖丁模擬鏡面反射與漫反射，照圖丙那樣，把幾根細針垂直入一張硬紙板中，表示法線，當入射光線平行射到各入射點時，反射光線將平行射出隨后將紙板隨意彎折，如圖丁所示，這時會看到“法線”不再平行，當入射光線平行射到各入射點上時，反射光線______(選填‘平行’或‘不平行’)，根據(jù)你所學的知識判斷，漫反射______(選填‘遵循’‘不遵循’)光的反射定律。【答案】等于在靠近光路可逆不平行遵循【解析】(1)[1]通過實驗測量知，∠i=∠r，即反射角等于入射角。(2)[2]將紙板NOF向前或向后折，在此紙板上看不到反射光線，因為此時承接入射光線的紙板ENF與NOF不在同一平面內，這說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內。(3)[3]入射光線靠近法線時入射角變小，那么反射角也變小，則反射光線也靠近法線。(4)[4]讓光線逆著OF的方向即原反射光線位置射入，其反射光線會沿OE方向射出，即從原入射光線的位置射出，這說明在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。(5)[5]入射光線平行射入，但法線不再平行，則反射光線也不平行射出了。[6]入射光線平行射入，發(fā)生漫反射時的反射光線不平行射出，但反射角仍然會等于入射角，所以漫反射也遵循光的反射定律。在課堂上王老師帶領學生做了小孔成像的實驗，學生發(fā)現(xiàn)小孔成像的大小會變化，小孔所成像的大小和形狀與哪些因素有關呢？課后愛動腦筋的小歐想自己探究這一問題，他們用空罐做實驗，在底部中央打上一個圓孔再用一片半透明的紙蒙在空罐的口上．（1）請在甲圖中的半透明紙上根據(jù)光的傳播路徑畫出蠟燭AB的像A′B′（2）將蠟燭在孔前繞順時針旋轉，則它在半透明的紙上所成的像是________（選填“順”或“逆”）時針旋轉的；如果易拉罐底部小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的像是（_________）A．三角形光斑B．圓形光斑C．蠟燭的正立像D．蠟燭的倒立像（3）小歐想研究像的大小與哪些因素有關，為此他利用自己的器材反復進行觀察、試驗，如圖乙所示，并提出了自己的猜想：①與物體的大小有關；②與小孔到物體的距離有關；接著，小歐利用圖乙中的器材進行了實驗，其中A是不透明的擋板，中央開有透光的縫隙．測量數(shù)據(jù)如表所示．A．要驗證猜想①，應選擇________實驗的數(shù)據(jù)進行比較，實驗結論是：_______________．B．分析比較1、2、3（或4、5、6或7、8、9）三次實驗的數(shù)據(jù)，可得結論：___________．C．小歐在進行實驗評價時，發(fā)現(xiàn)受所用器材的限制，上述影響像的大小因素還缺少一項，它是___________________________．【答案】順D1、4、7(或2、5、8或3、6、9)當物體到小孔的距離一定時，物體越大，所成的像越大當物體大小一定時，物體倒小孔距離越大，所成的像越小小孔到塑料薄膜的距離【解析】（1）略（2）因為小孔成像由于光的直線傳播形成的倒立的實像，所以像的轉動方向與物體轉動方向相同；（3）注意控制變量；實驗過程中沒有探究光屏的小孔距離對成像的影響。(2020黑龍江龍東農墾森工)(1)在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中，小亮進行如圖甲所示的實驗，讓一束光EO貼著紙板射到平面鏡上，將紙板沿ON向后折，此時在NOF面上看不到反射光線，如圖乙所示。此實驗現(xiàn)象說明。在甲圖中如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會看到反射光線沿著OE方向射出，這表明。(2)如圖丙所示是小亮同學“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置，平面鏡成像的原理是。在豎立的玻璃板前A處放一支點燃的蠟燭，可以看到玻璃板的后面出現(xiàn)蠟燭的像，拿一支大小和點燃蠟燭相同的蠟燭在玻璃板后面移動，當移動到A′處時，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的結論是。經(jīng)過三次實驗后，在白紙上記錄像與物的對應點如圖丁所示，用刻度尺分別測出其到玻璃板的距離，并進行比較，進一步分析得出結論。用玻璃板代替平面鏡的原因是，便于研究平面鏡的成像特點?！敬鸢浮?1)光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內；光反射時，光路是可逆的；(2)光的反射；像與物體大小相同；像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離；玻璃板既能反射光線，又能透過光線。【解析】(1)由于反射光線、入射光線和法線都在同一平面內，當紙板沿ON向后折后，兩塊紙板不在同一平面上，所以在NOF面上就看不到反射光線了，因此這個現(xiàn)象說明了：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內。如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，這時的入射角為原來的反射角，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，這時的反射角為原來的入射角，所以會發(fā)現(xiàn)光線原路返回，也就是說，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。(2)平面鏡成像的原理是光的反射；完全一樣的蠟燭是為了比較物體與像的大小關系。用完全相同的物體代替，這種實驗方法叫等效代替法，小明拿一支大小和點燃蠟燭相同的蠟燭移動到A′處時，它跟像完全重合，這說明蠟燭A′就是蠟燭A在平面鏡中所成的像，又因為兩支蠟燭大小相同，實驗現(xiàn)象說明平面鏡所成的像的大小與原物體大小相等；用刻度尺分別測出其到玻璃板的距離，并進行比較可知，這兩個距離是相同的，這表明：像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離；在實驗中用玻璃板代替平面鏡