题目内容

请同学们回忆光学课堂上三个实验的操作过程，并完成填空：

（1）图A学生做“探究光的反射规律”的实验装置，在探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时，将纸板B向后折，______（能/不能）看到反射光线．若在实验中选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如表所示．经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背．你认为其中的原因应该是______．
（2）图B学生做“探究平面镜成像的特点”的实验装置，实验中如果把蜡烛A向镜面移动一段距离，又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较，会发现蜡烛A像的大小______（变大/变小/不变）．经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论．______．
（3）图C学生做“探究凸透镜成像规律”的实验装置，①装置中明显错误的是______．
②纠正错误后，若烛焰，凸透镜，光屏分别放在某位置时恰好在光屏上成清晰的像，当凸透镜位置不变，烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，为了在光屏上再成清晰的像，光屏应向______（远离/靠近）凸透镜方向移动适当的距离．
③对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm时，有三个小组所测像距分别为23.00cm，24.00cm，26.00cm．若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的，你认为出现这种情况的操作原因是______．

【答案】分析：（1）光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧．
由光的反射定律知，反射角应等于入射角，由表中数据可知，他所测量的角不是反射角，而是反射光线与镜面的夹角．
（2）根据平面镜成像特点--像与物体等大即可．从实验的目的：探究，验证平面镜成像的特点的角度分析即可；
（3）①要注意器材的调节，为使像能成在光屏的中心，应调节凸透镜、光屏、烛焰使它们的中心大致在同一高度处．
②凸透镜成像的规律中，像距与物距的关系：物近像远像变大，物远像近像变小．
③知道确定像的位置．在实验中要移动光屏，直到光屏上出现清晰的像为止．
解答：解：（1）由光的反射定律可知：入射光线与反射光线在同一平面内，则将纸板B向后折不能接收到反射光线．
根据反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为15°、30°、45°时，反射光线与法线的夹角，即反射角也应分别是15°、30°、45°，但不能达到正确结果，可能测量的角度是反射光线与镜面的夹角．
（2）因为平面镜成像的特点之一是像与物体等大，与物距大小无关，所以如果把蜡烛A向镜面移动一段距离，又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较，会发现蜡烛A像的大小不变．
本实验是探究、验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直；通过将白纸沿玻璃板放置的位置对折，观察像和物的对应点是否重合．
（3）①为了使物体成像在光屏上，首先要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度上，而图示的情景中，光屏中心与烛焰凸透镜的中心不在同一高度，并且相差很大，这样使像不能成在光屏的中央．
②烛焰向远离凸透镜方向移动一小段距离时，物距变大，所以像距应减小，因此光屏应靠近凸透镜．
③像的位置应该是像最清晰的位置．各小组的像距不同的原因，可能是有的小组光屏上的像不是最清晰的时候测量的．
故答案为（1）不能、把反射光线与平面镜的夹角误认为反射角．
（2）不变、将白纸沿玻璃板放置的位置对折，观察像和物的对应点是否重合．
（3）①光屏的位置太高了；②靠近；③没有等光屏上成清晰的像就确定像的位置并测量像距．
点评：（1）本题考查了研究光的反射定律的实验，反射角等于入射角，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧．上课时特别要强调的是：反射角是反射光线与法线的夹角，而不是反射光线与镜面的夹角．
（2）小题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用．这是光学中的一个重点，也是近几年来中考经常出现的题型，要求学生熟练掌握，并学会灵活运用．
（3）此题是探究凸透镜成像的规律，考查了实验前的准备工作，在摆放器材时不仅要注意顺序，同时要注意调节凸透镜、光屏、烛焰的中心在同一高度．同时考查了像距的测量要求，一定要使光屏上的像最清晰的时候进行测量．