典例6 科学兴趣小组在老师的指导下完成“探究光的反射定律”的实验,如图所示:
(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了。
(2)为了使反射光线与入射光线的传播路径能同时在光屏上呈现,应将光屏相对于平面镜放置。
(3)某同学重复进行3次光屏上同时呈现出反射光线与入射光线传播路径的实验,然后得出“反射光线、入射光线和法线在同一平面上”的结论。请你对此做出评价:。

(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生了。
(2)为了使反射光线与入射光线的传播路径能同时在光屏上呈现,应将光屏相对于平面镜放置。
(3)某同学重复进行3次光屏上同时呈现出反射光线与入射光线传播路径的实验,然后得出“反射光线、入射光线和法线在同一平面上”的结论。请你对此做出评价:。
答案
变式6 如图所示,一束方向不变的光线从右斜射向水面,这时的反射角是β。若把水槽的左端稍垫高一些,待水面重新恢复平静时,反射角是$β_1$,那么
()

A.$β_1 < β$
B.$β_1 = β$
C.$β_1 > β$
D.都有可能
()
A.$β_1 < β$
B.$β_1 = β$
C.$β_1 > β$
D.都有可能
答案
B
解析
把水槽左端稍垫高,待水面重新恢复平静后,水面仍保持水平,法线始终垂直于水面,方向不变。由于入射光线方向不变,因此入射角大小没有发生改变,根据光的反射定律,反射角等于入射角,可得反射角也不变,即$β_1=β$。
典例7 用如图甲、乙所示的实验装置探究光的反射规律,操作如下:将平面镜放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,F板可绕法线ON转动。

(1)实验时,硬纸板E、F的摆放有什么要求:。
(2)小科继续探究光的反射规律,请帮助小科设计本步骤需要记录实验数据的表格。
(3)如图乙,将硬纸板F沿PQ剪开,并把F的上半部分向后折转,请说出可观察到的现象及其所能论证的观点:。
(4)小科想利用如图丙所示的装置研究平面镜成像的特点,你认为是否可行,并说明理由:。
(1)实验时,硬纸板E、F的摆放有什么要求:。
(2)小科继续探究光的反射规律,请帮助小科设计本步骤需要记录实验数据的表格。
(3)如图乙,将硬纸板F沿PQ剪开,并把F的上半部分向后折转,请说出可观察到的现象及其所能论证的观点:。
(4)小科想利用如图丙所示的装置研究平面镜成像的特点,你认为是否可行,并说明理由:。
答案
解:
(1) 硬纸板E、F垂直于平面镜放置(或竖直立在平面镜上,且E、F处于同一平面内)
(2) 记录实验数据的表格如下:
| 实验序号 | 入射角i/° | 反射角r/° |
| -------- | --------- | --------- |
| 1 | | |
| 2 | | |
| 3 | | |
(3) 现象:F板的下半部分可以观察到反射光线,F板的上半部分观察不到反射光线;论证观点:反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) 不可行;该装置中竖直放置的是不透明的平面镜,无法透过镜面观察到镜后的物体,不能确定像的位置,也无法比较像与物的大小、像距与物距的关系。
(1) 硬纸板E、F垂直于平面镜放置(或竖直立在平面镜上,且E、F处于同一平面内)
(2) 记录实验数据的表格如下:
| 实验序号 | 入射角i/° | 反射角r/° |
| -------- | --------- | --------- |
| 1 | | |
| 2 | | |
| 3 | | |
(3) 现象:F板的下半部分可以观察到反射光线,F板的上半部分观察不到反射光线;论证观点:反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4) 不可行;该装置中竖直放置的是不透明的平面镜,无法透过镜面观察到镜后的物体,不能确定像的位置,也无法比较像与物的大小、像距与物距的关系。
变式7 晚上,小宁在客厅的窗户玻璃上看到了客厅里灯的像,水平向左缓缓推动玻璃窗,则小宁通过玻璃所看到的像的运动情况和大小情况是 (
)
A.水平向左运动,像的大小不变
B.水平向左运动,像的大小变大
C.静止,像的大小不变
D.静止,像的大小变大
A.水平向左运动,像的大小不变
B.水平向左运动,像的大小变大
C.静止,像的大小不变
D.静止,像的大小变大
答案
C
解析
平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称,像与物体的大小始终相等。本题中灯的位置固定,水平向左推动玻璃窗时,作为平面镜的玻璃沿自身所在平面平移,灯到镜面的垂直距离没有发生改变,因此像的位置保持静止,且像的大小始终等于灯的大小,不会变化。
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