Question

18．（1）在“探究光反射的规律”时，小李进行如图所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF．将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内．
在图甲中，如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光的反射现象中光路是可逆的．

（2）清楚了光的反射定律后，小李又做了“探究平面镜成像的特点”的活动．在探究活动中对玻璃板放置的要求是：竖直放置（与水平面垂直）；选择蜡烛A和B的要求是：形状相同（大小相等）；如果在图a中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将没有（填写“有”或“没有”）蜡烛的像；这说明：物体在平面镜中成虚像；把蜡烛B放到A蜡烛像的位置上，将会看到图c所示的现象．这说明：像和物大小相等；如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将不变（填“变大”、“变小”或“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如图d所示，下一步你将如何处理“白纸”上的信息：用刻度尺分别量出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离，看A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离是否相等；连接A和A′、B和B′、C和C′，连线是否与平面镜垂直．．

Answer 1

分析 （1）①根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论．
②根据入射光线和反射光线的位置互换进行实验，观察反射光线与原来入射光线的关系得出结论．
（2）①在实验中必须将玻璃板竖直摆放，才能确保蜡烛与像完全重合，才能使实验达到效果；
②实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系，这种实验方法叫等效代替法；
③实像可以用光屏承接，虚像不能用光屏承接．平面镜成虚像，光屏上不能承接到像；
④物体放在平面镜前，在平面镜里能成物体的像，当与蜡烛A等大的蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，说明物像大小相等；
⑤像的大小与物相等，不取决于物体离像的远近．
⑥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．

解答 解：（1）①在图甲中让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光线OF，过点O作垂线做出法线，这时反射光线应与入射光线以及法线在同一平面．
当把纸板B旋转一定的角度后，看不到反射光了，说明反射光已经不在纸板上了，而此时纸板B和纸板A也不是一个平面了，所以说反射光线应与入射光线以及法线在同一平面．
②如果让光线逆着OF的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，根据光的反射定律，反射角等于入射角，这时的反射角为原来的入射角，所以会发现光线原路返回，也就是在反射现象中，光路是可逆的．
（2）①实验时玻璃板要竖直放置或与水平面垂直，如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合；
②实验时为了能验证物像的大小，须使预先准备好的蜡烛大小相等，形状相同；
③如果在图a中蜡烛像的位置上放一张白纸板做屏幕，则白纸板上将不能接到像，说明物体在平面镜中成虚像；
④蜡烛B和蜡烛A相等，当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合时，说明平面镜成像时，物像大小相等．
⑤根据平面镜成像特点可知，像与物大小相同，不论物体靠近还是远离玻璃板，像的实际大小都是不变的．
⑥经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置，然后用刻度尺分别量出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离，比较物像到平面镜距离关系；连接A和A′、B和B′、C和C'，连线是否与平面镜垂直．
故答案为：（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内；光的反射现象中光路是可逆的；
（2）竖直放置（与水平面垂直）；形状相同（大小相等）；物体在平面镜中成虚像；像和物大小相等；不变；用刻度尺分别量出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离，看A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离是否相等；连接A和A′、B和B′、C和C′，连线是否与平面镜垂直．

点评 （1）本题主要考查了如何验证光的反射定律的实验，此实验是初中物理的一个最基本的探究实验，应当掌握．
（2）本题主要考查了平面镜成像特点的实验及操作相关问题，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．