3. 在“探究光反射的定律”时,小华进行了如图所示的实验;

(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白纸板去寻找入射光和反射光;实验中白纸板的作用是;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现白纸板与镜面时,白纸板上同时呈现入射光和反射光。
(2)如图乙,当白纸板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下 3 次操作(入射光始终紧贴白纸板,从白纸板上的 E 点射向 O 点)。
①将白纸板的右半边绕 ON 向后折(图丙)。
②白纸板整体以 ON 为轴旋转(图丁)。
③将白纸板整体绕底边 CD 向后倾斜(图戊)。
则反射光能在白纸板上呈现的是图(选填“丙”“丁”或“戊”);以上探究在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在。
(3)为进一步探究光反射的规律,接下来应该探究的关系。
(4)实验发现:法线在探究过程中有重要的作用,下列说法正确的有(填字母)。
A. 法线并不真实存在
B. 法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C. 如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
(1)如图甲,将一束光斜射到水平放置的平面镜上,尝试用一块白纸板去寻找入射光和反射光;实验中白纸板的作用是;固定入射光方向和入射点不变,多次调整白纸板位置,发现白纸板与镜面时,白纸板上同时呈现入射光和反射光。
(2)如图乙,当白纸板上能同时看到入射光和反射光后,分别进行如下 3 次操作(入射光始终紧贴白纸板,从白纸板上的 E 点射向 O 点)。
①将白纸板的右半边绕 ON 向后折(图丙)。
②白纸板整体以 ON 为轴旋转(图丁)。
③将白纸板整体绕底边 CD 向后倾斜(图戊)。
则反射光能在白纸板上呈现的是图(选填“丙”“丁”或“戊”);以上探究在引入“法线”模型后可以简洁表述为:反射光线、入射光线和法线在。
(3)为进一步探究光反射的规律,接下来应该探究的关系。
(4)实验发现:法线在探究过程中有重要的作用,下列说法正确的有(填字母)。
A. 法线并不真实存在
B. 法线便于我们判断并测出入射角和反射角
C. 如果没有法线,则光在反射时就没有规律可言
答案
(1) 显示光路(或呈现入射光线和反射光线);垂直
(2) 丁;同一平面内
(3) 反射角与入射角
(4) AB
(2) 丁;同一平面内
(3) 反射角与入射角
(4) AB
解析
(1) 白纸板的作用是显示光路(或呈现入射光线和反射光线);当白纸板与镜面垂直时,入射光线、反射光线和法线在同一平面内,白纸板上才能同时呈现入射光和反射光。
(2) ①将右半边向后折(丙图),右半边与左半边不在同一平面,反射光不能在右半边呈现;②整体绕ON旋转(丁图),白纸板仍与镜面垂直,入射光紧贴纸板,反射光仍在纸板上;③整体绕CD向后倾斜(戊图),纸板不再与镜面垂直,反射光线不在纸板平面内,无法呈现。因此只有丁图能呈现反射光。引入法线后,反射定律可表述为:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3) 接下来应探究反射角与入射角的大小关系。
(4) A正确:法线是人为引入的辅助线,实际不存在;B正确:法线是测量入射角和反射角的基准;C错误:光反射本身有规律,法线只是帮助描述规律的工具,不是规律存在的前提。故选AB。
(2) ①将右半边向后折(丙图),右半边与左半边不在同一平面,反射光不能在右半边呈现;②整体绕ON旋转(丁图),白纸板仍与镜面垂直,入射光紧贴纸板,反射光仍在纸板上;③整体绕CD向后倾斜(戊图),纸板不再与镜面垂直,反射光线不在纸板平面内,无法呈现。因此只有丁图能呈现反射光。引入法线后,反射定律可表述为:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3) 接下来应探究反射角与入射角的大小关系。
(4) A正确:法线是人为引入的辅助线,实际不存在;B正确:法线是测量入射角和反射角的基准;C错误:光反射本身有规律,法线只是帮助描述规律的工具,不是规律存在的前提。故选AB。
4. 小华探究“平面镜成像特点”。

(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN 应选择(选填“透明玻璃板”或“平面镜”),并将其放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛 A 放置在 MN 前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛 B 在 MN 后面移动,直至与 A 的像完全重合,重合现象说明。此时,蜡烛 B 所处的位置即为 A 的像的位置。
(3)改变蜡烛 A 的位置,重复步骤(2),可得 3 组像与物的位置,如图乙所示,由此可知,平面镜成像时,。
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛 B,然后(选填“直接”或“隔着玻璃板”)观察光屏上有无像,根据实验现象可知平面镜所成的像是像。
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN 应选择(选填“透明玻璃板”或“平面镜”),并将其放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛 A 放置在 MN 前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛 B 在 MN 后面移动,直至与 A 的像完全重合,重合现象说明。此时,蜡烛 B 所处的位置即为 A 的像的位置。
(3)改变蜡烛 A 的位置,重复步骤(2),可得 3 组像与物的位置,如图乙所示,由此可知,平面镜成像时,。
(4)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛 B,然后(选填“直接”或“隔着玻璃板”)观察光屏上有无像,根据实验现象可知平面镜所成的像是像。
答案
(1) 透明玻璃板;垂直
(2) 平面镜所成的像与物大小相等
(3) 像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直
(4) 直接;虚
(2) 平面镜所成的像与物大小相等
(3) 像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直
(4) 直接;虚
解析
1. 第(1)问:探究平面镜成像特点的实验中,选择透明玻璃板是因为它既能反射光成像,又能透过玻璃板看到后方的蜡烛,便于确定像的位置;将玻璃板垂直放置在水平桌面,可保证蜡烛A的像与蜡烛B能在同一高度重合。
2. 第(2)问:用与蜡烛A外形相同的未点燃蜡烛B与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
3. 第(3)问:根据3组像与物的位置关系,可归纳得出平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。
4. 第(4)问:判断像的虚实需直接观察光屏,隔着玻璃板会干扰观察;由于光屏上无法承接平面镜所成的像,可知平面镜成虚像。
2. 第(2)问:用与蜡烛A外形相同的未点燃蜡烛B与A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
3. 第(3)问:根据3组像与物的位置关系,可归纳得出平面镜成像时,像与物到平面镜的距离相等,像与物的连线与平面镜垂直。
4. 第(4)问:判断像的虚实需直接观察光屏,隔着玻璃板会干扰观察;由于光屏上无法承接平面镜所成的像,可知平面镜成虚像。
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