Question

【題目】寧寧對有關光學實驗進行了回顧和思考：
（1）如圖甲所示把一個小平面鏡豎直立在白紙上，在白紙上畫出一條垂直于鏡面的法線ON，用激光筆沿著白紙表面讓光斜射到平面鏡上，觀察反射光．

①讓光沿著白紙的表面照射，這樣做的目的是 ．
②讓光沿AO方向照射在平面鏡的O點，a圖能觀察到反射光OB，而b圖卻看不到反射光OB，這說明 ．
（2）如圖乙所示是“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置：

①寧寧將用玻璃板來代替平面鏡，這樣做的目的是為了確定 ， 取兩只相同蠟燭的目的是為了能比較像與物的 ．
②實驗過程中，如果在平面上無論怎樣移動蠟燭B，都無法與蠟燭A的像完全重合，原因可能是 ．
③排除了上述情況的干擾后，他繼續進行實驗，在玻璃板前點燃蠟燭A，拿未點燃的蠟燭B在玻璃板后面移動，人眼一直在玻璃板的前側觀察，直至蠟燭B蠟燭A的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是（選填“控制變量法”或“等效替代法”）．
④移去蠟燭B，在其原來位置上放置一塊光屏，光屏上（選填“能”或“不能”）呈現蠟燭的像．
⑤蠟燭A放在玻璃板前40cm處，現以5cm/s的水平速度向玻璃板勻速靠近，則經過2s后蠟燭A與像的距離為cm，像的大小將（選填“變大”、“不變”或“變小”）；若將玻璃板放置成與水平面成45°角，將會觀察到蠟燭A運動的方向與像運動的方向互相 ．

Answer 1

【答案】
（1）顯示出光的路徑；入射光線、反射光線、法線三者在同一平面內
（2）像的位置；大小；玻璃板未與平面垂直；等效替代法；不能；60；不變；垂直．
【解析】解：（1）①為了更好的觀察到反射光線和入射光線，實驗中采用了白色硬紙板，光線在白色紙板上的軌跡就容易觀察到了，也方便觀察反射角和入射角的大小；②將一束光貼著紙板A沿EO射到O點，若將紙板B向前或向后折，此時在紙板B上看不到反射光，這樣做的目的是探究反射光線、法線、入射光線是否在同一平面內．（2）①為了確定像的位置，讓蠟燭A的像和蠟燭B重合，既能觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到B蠟燭，實驗中要使用透明的玻璃板；選用大小相同的兩個蠟燭，是為了用蠟燭B代替蠟燭A，來比較物像的大小；②玻璃板豎直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板沒有豎直放置時，像會偏上或偏下，所以如果無論怎樣移動蠟燭都無法與像重合，則原因玻璃板沒有豎直放置；③在玻璃板前點燃蠟燭A，拿未點燃的蠟燭B在玻璃板后面移動，人眼一直在玻璃板的前側觀察，直至蠟燭B蠟燭A的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是等效替代法；④光屏能接收到實像，但接收不到虛像，因為平面鏡成的是虛像，所以移去蠟燭B，在蠟燭B的原來位置上放一光屏，光屏上不能承接到蠟燭A的像；⑤根據v= 可得2s蠟燭A移動的距離s=vt=5cm/s×2s=10cm，蠟燭A此時距離平面鏡的距離為40cm﹣10cm=30cm，則像到平面鏡的距離也為30cm，所以，經過2s后蠟燭A與像的距離為30cm+30cm=60cm；平面鏡成像的特點是物像等大，故蠟燭向靠近鏡面的方向移動，像的大小不變．由平面鏡成像特點知像物連線與鏡面垂直，且它們到鏡面的距離相等，當棋子沿桌面由A位置運動到B位置時，分別作出棋子在兩個位置所成的像，將會觀察到棋子運動的方向與像運動的方向互相垂直，如圖所示：
所以答案是：（1）①顯示出光的路徑；②入射光線、反射光線、法線三者在同一平面內；（2）①像的位置；大小；②玻璃板未與平面垂直；③等效替代法；④不能；⑤60；不變；垂直．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解平面鏡成像的特點、原理、現象及其實驗方案的相關知識，掌握平面鏡成像的特點：像與物大小相等，像與物的連線與平面鏡垂直，像到平面鏡的距離等于物體到平面鏡的距離．原理：光的反射現象．所成的是虛像．