Question

17．回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：
（1）探究光的反射：

器材	激光灯、白纸板、平面镜、量角器、刻度尺
过程 结论 方法	①如图，让一束光沿纸板射向O点，在纸板上描出入射光线和反射光线的径迹． ②改变入射角重做两次，测出反射角和入射角，填入表格． ③将纸板沿NO向前或向后折，在NOF面上不能（“能”或“不能”） 看到反射光线，这运用了反证法．实验说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内 ④改变入射光方向，反射光线总出现在法线的另一侧．
表格	请完成表格：  次数 入射角i/°   反射角r/°  1 30   30  2  50 50   3 70  70

（2）探究凸透镜成像特点：

过程	实验时调节光屏、凸透镜和烛焰的中心在同一高度上． 将点燃的蜡烛M先后放在a、b、c、d、e各点，移动光屏，在光屏上找到清晰的像．则蜡烛在e点时，成倒立、缩小的实像；在b点，屏上呈现放大的像；在a点，屏上得不到像．
问题讨论	若将凸透镜换成玻璃板，将光屏换成一只相同的不点燃的蜡烛N，移动N直到N与M的像完全重合，说明平面镜成像大小与物体相等． 用玻璃板代替平面镜进行探究，运用了等效替代法．

Answer 1

分析 （1）根据对“探究光的反射定律”实验的掌握，补全实验器材；
根据光的反射定律：反射光线、入射光线、法线都在同一平面内，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，分析答题．
（2）在探究凸透镜成像的规律中，为了使像能够成在光屏上，就要调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度上．
当物距大于二倍焦距时，可成倒立、缩小的实像；当物距等于二倍焦距时，可成倒立、等大的实像；当物距介于二倍焦距与一倍焦距之间时，可成倒立、放大的实像；当物距小于f时，成正立、放大的虚像．
等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法．

解答 解：（1）用到的器材应还有平面镜对光进行反射，要探究两角之间的关系，还需用到量角器；
①如图，让一束光沿纸板射向O点，在纸板上描出入射光线和反射光线的径迹．
②改变入射角的大小，重做两次，测出反射角和入射角，填入表格．
③将纸板沿NO向前或向后折，根据反射光线和入射光线在同一平面内，故在NOF面上不能看到反射光线，这运用了反证法．实验说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内；
④改变入射光方向，反射光线总出现在法线的另一侧；
根据反射角等于入射角可知第二次实验中发射角应为50°；
（2）首先要在光具座上由左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏．然后调整它们的高度，使它们的中心大致在同一高度上，这样蜡烛的像才能成在光屏的中心．
将蜡烛放置在e处：u＞2f，成倒立、缩小的实像；
将蜡烛放置在b处：2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
将蜡烛放置在a处，u＜f，成正立放大的虚像，虚像不能用光屏承接，故光屏上没有像；
若将凸透镜换成玻璃板，将光屏换成一只相同的不点燃的蜡烛N，移动N直到N与M的像完全重合，说明平面镜成像大小与物体大小相等．
用玻璃板代替平面镜进行探究，运用了等效替代法．
故答案为：（1）量角器；②改变入射角；③不能；反证；同一平面内；④法线；50；（2）同一高度；倒立；缩小；实；b；a；重合；相等；等效替代．

点评 此题考查了光的反射规律和凸透镜成像，是一道综合实验题但比较基础．