七下第二章 第5节 光的反射定律 举一反三(含解析)

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名称 七下第二章 第5节 光的反射定律 举一反三(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-02-24 13:48:47

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第5节 光的反射定律
考点一、光的反射
(一)定义
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。常见的光的反射现象有平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。
(二)基本概念
一点 入射点 光的入射点,用字母“O”表示
三线 入射光线 射到反射面的光线, 如图中的M0
法线 经过入射点0垂直于反射面的直线,是一条辅助线,通常用虚线表示,如图中OP
反射光线 入射光线射到反射面上后,被反射面反射后的光线,如图中的ON
两角 入射角 入射光线与法线的夹角,如图中的∠α
反射角 反射光线与法线的夹角,如图中的∠β
(三)探究光的反射规律
(1)实验器材:激光手电、平面镜、可折转的白色硬纸板、不同颜色的笔、量角器、刻度尺等。
(2)实验步骤:
①把一可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,使一束光紧贴纸板射向镜面的0点,经过平面镜的反射,沿着另一个方向射出,在纸板上用红色笔描出入射光线和反射光线的径迹
②改变入射光线的方向,重做两次。分别换用其他颜色的笔描出入射光线和反射光线的径迹。
③以法线ON为转轴,将纸板B绕法线ON缓慢旋转,观察在纸板B上还有没有反射光线。
④取下硬纸板,用量角器量出入射角和反射角。
(3)实验结论:在反射现象中,入射光线、反射光线法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律。
(4)探究光的反射规律的实验解读。
①在探究光的反射规律实验中,要使入射光线沿着白色硬纸板的表面斜射到平面镜上的0点,这样可以在白色硬纸板上显示光的传播路径,便于观察和记录入射光线和反射光线的位置。
②白色硬纸板与平面镜垂直放置,此时ON就是法线所在的位置。
③将纸板B沿ON向后转动,纸板上将看不到反射光线,这是因为两个面不在同平面内,是为了探究反射光线和入射光线是否在同一平面内。
④将入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上,反射光线将逆着原入射光线的方向射出,说明光路具有可逆性。
⑤实验中纸板的作用:显示光的传播路径,验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,显示反射角随入射角的变化情况。
⑥多测几组入射角和反射角的目的:寻找实验的普遍规律,避免实验的偶然性。
(四)镜面反射和漫反射
反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
说明:①反射定律的应用要注意是同一平面内。
②入射角是指入射光线与法线的夹角;反射角是指反射光线与法线的夹角。
③反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律,不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向,而漫反射的反射光线朝着各个方向。
典例1:在“探究光的反射规律”的实验中,为了确定反射光线和入射光线的位置关系,实验器材有:可旋转的光屏(如图甲所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜和激光笔。如图乙所示,将光屏立放在水平放置的镜面上,让激光笔发出的光沿光屏A入射到O点。
(1)实验中,光屏A是用来呈现   光线的,为了观察到完整的光路,光屏B需旋转到图乙中的位置   (填序号)。
(2)旋转光屏A到位置1时,也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路,通过以上操作过程可知,要观察完整的光路,光屏A、B两部分旋转后要处于   。
(3)记录多次实验光路,进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称,这条过入射点并   于镜面的直线ON叫作   ,根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
【答案】(1)入射;2 (2)同一平面 (3)垂直;法线
【解析】(1)根据甲图可知,左边为入射光线,右边为反射光线。根据“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”分析解答。
(2)根据“反射光线、入射光线和法线在同一平面内”分析解答。
【解答】(1)实验中,光屏A是用来呈现入射光线的,为了观察到完整的光路,光屏B需旋转到图乙中的位置2。
(2)旋转光屏A到位置1时,也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路,通过以上操作过程可知,要观察完整的光路,光屏A、B两部分旋转后要处于同一平面。
(3)记录多次实验光路,进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称,这条过入射点并垂直于镜面的直线ON叫作法线,根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
变式1:(2022七下·丽水期末)如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方的反射板后照亮路面。
①为了增大路面被照亮的面积,反射板表面应该   (填“光滑”或“粗糙”)一些;
②当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,这是因为   。
【答案】粗糙;光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
【解析】①光在凸凹不平的表面上发生漫反射,反射光线射向四面八方;光在光滑平整的表面上发生镜面反射,反射光线集中在某个范围;
②根据光的直线传播解答。
【解答】①为了增大路面被照亮的面积,应该使光线发生漫反射,即反射板表面应该粗糙一些;
②当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,这是因为:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
变式2:按要求完成下列光路图。
(1)在图甲中画出反射光线。
(2)在图乙中画出入射光线。
(3)在图丙中画出反射面。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)(2)根据“反射角等于入射角”分析解答;
(3)法线是镜面的垂线,还是入射光线和反射光线夹角的角平分线,据此分析解答。
【解答】(1)通过入射点O作镜面的垂线,这就是法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线下面作出对应的反射光线,如下图所示:
(2)通过入射点O作镜面的垂线,这就是法线,再根据“反射角等于入射角”在法线右侧作出对应的入射光线,如下图所示:
(3)首先作出反射光线和入射光线夹角的角平分线,这就是法线,再通过入射点O作法线的垂线,这就是镜面的位置,如下图所示:
变式3:为了探究光反射时的规律,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中还需要的器材是   。
(2)实验中为了使光束在纸板上显示出来,方便实验研究,应该采取的操作是____(填字母)。
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直于纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点
(3)改变光束入射的角度,多次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中,根据数据得出的结论是   。
实验次数 ∠i ∠r
1 70° 70°
2 45° 45°
3 30° 30°
(4)若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中,   。
【答案】(1)量角器 (2)C (3)反射角等于入射角 (4)光路是可逆的
【解析】(1)在探究光的反射规律的实验中,要测量反射角和入射角的大小,因此需要的器材为量角器。
(2)实验中为了使光束在纸板上显示出来,就必须使入射光线在纸板上发生漫反射,即使光束贴着纸板射到O点,故选C。
(3)根据表格数据可知:在光的反射现象中,反射镜等于入射角。
(4)若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中,光路是可逆的。
考点二、平面镜
(一)平面镜成像的原理:光的反射
平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的。
点光源P在镜后的像P'并不是实际光线会聚而成的,而是由反射光线的反向延长线相交而成的,人逆着反射光线看,觉得光线好像由P'点射出,而实际上像并没有发出光,所以P'叫P的虚像。如果把光屏放在P'处,是接收不到这个像的,所以虚像只能用眼睛看到,而不能呈现在光屏上。
(二)平面镜成像特点的探究
实验器材:玻璃板、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。
简要步骤:(1)在桌上铺一张白纸,纸上竖-块玻璃板,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。
(2)选取两支大小相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,在纸上记下两支蜡烛的位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
(3)改变点燃的蜡烛的位置,重做上面的实验。量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离,并比较它们的大小和位置关系。
分析与论证:未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合,说明像和物体大小相等。经过测量可知,像与物体到平面镜的距离相等。
(三)平面镜成像的特点
平面镜成像的特点可概括为“等大、垂直、等距、左右相反、正立虚像”。即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(1)等大:像和物体的大小相等。
(2)垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。
(3)等距:像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。
(4)左右相反:像和物体左右是相反的。
(5)正立虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像,只能用眼睛观察到,不能用光屏去承接。
【能力拓展】
①有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像完全重合是因为玻璃板与桌面不垂直。
②实验中宜选择较薄的玻璃板,避免因前、后两个玻璃表面成的像不重合而有一定的错位,便于确定像的位置。
③为了使观察到的像更为清晰,本实验最好在较暗的环境中进行。后面的蜡烛“不点燃”是为了防止光线太强对像的观察造成于扰。且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合,影响实验结论的得出。
③用玻璃板代替平面镜的目的:是便于找到并确定像的位置
④取两支大小相同的蜡烛:目的是便于比较像与物的大小关系
典例1:(2022七下·柯桥期中)国庆期间,小明在电影院观看《长津湖》时,感觉银幕上的画面很亮,此时银幕    (选填“是”或“不是”)光源;如图所示,小明正在检查视力,要求小明与视力表在镜中的像相距5m。图中L的长度应为    m;视力表中的 图案,在平面镜中所成的像是    (选填“ ”、“ ”或“ ”)。
【答案】不是;0.6;
【解析】(1)明亮的屏幕不是自己发光,而是反射的放映机的光线,则不属于光源;
(2)根据图片可知,小明到平面镜的距离为2.2m,小明与视力表在镜中的像像距5m,则视力表的像到镜面的距离;5m-2.2m=2.8m。根据“物像等距”可知,视力表到镜面的距离也是2.8m,那么图中的长度L=2.8m-2.2m=0.6m。
(3)根据平面镜成像的对称性可知,视力表中的图案,所呈现的像应该是 。
变式1:如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法中正确的是(  )
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
【答案】D
【解析】A.铅笔在平面镜中所成的像与铅笔的大小相等,与铅笔到平面镜的距离无关,因此像的大小不变,故A错误;
B.当平面镜竖直向上移动时,平面镜所在的那个平面保持不变,由于铅笔的位置不变,因此像的位置保持不变,故B错误;
C.物体在平面镜中所成的像只与物体的大小有关,而与平面镜的大小无关,故C错误;
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,根据平面镜成像的对称性可知,铅笔成的像也转过45°,即此时铅笔与它的像向后垂直,故D正确。
变式2:(2022七下·柯桥期末)如图所示,水平过道上方有一盏灯。小科站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小科通过两块地砖所看到的像大小   (填“相同”或“不同”,下同),位置   。
【答案】相同;相同
【解析】根据描述可知,由地砖组成的平面镜所在的位置不变,上面灯泡的位置也不变,根据“平面镜成像的对称性”可知,小科通过两块地砖看到像的大小不变,位置也不变。
变式3:小明同学为了探究平面镜的成像特点,准备如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图所示)。
(1)M所选的器材是   (填“平面镜”或“玻璃板”)。小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支蜡烛依次放在M后面的适当位置处,当某支蜡烛放在后面时,从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样,此时,后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小   (填“相等”或“不相等”)。小明测量两侧蜡烛到M的距离;再让蜡烛A远离M,则后面的蜡烛要   (填“远离”或“靠近”)M,才能再次看上去像被点燃了一样。
(2)多次观察及测量距离之后,小明同学得到的初步结论是:平面镜所成的像与物体关于平面镜   。
(3)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图乙所示的位置时,硬币的成像情况是 (填字母)。
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
【答案】(1)玻璃板;相等;远离 (2)对称 (3)A
【解析】(1)①在探究平面镜成像的实验中,玻璃板是半透明的,不但蜡烛可以在里面成像,还可以通过它看到后面的蜡烛,从而确定前面蜡烛的像的位置。
②当后面的蜡烛与前面蜡烛的像的位置完全重合时,可以证明物体所成的像与物体的大小相等;
③根据平面镜成像“物像等距”的规律解答。
【解答】(1)①根据实验目的可知,M所选的器材是玻璃板。
②当某支蜡烛放在后面时,从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样,此时,后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小相等;
③再让蜡烛A远离M,则物距增大,根据“物像等距”可知,此时像距增大,则后面的蜡烛要远离M,才能再次看上去像被点燃了一样。
(2)多次观察及测量距离之后,小明同学得到的初步结论是:平面镜所成的像与物体关于平面镜对称。
(3)将平面镜移动至图乙所示的位置时,平面镜所在的那个平面的位置没有改变,因此像的位置保持不变,还是成在a处。
考点三、光的折射
入射光线AO,折射光线OB,法线NN′在同一平面内。折射光线和入射光线分别位于法线两侧。光从空气斜射入水或玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角β小于入射角α。入射角α增大时,折射角β也增大。如果光从水中斜射入空气中时,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。光的折射也遵循光路可逆,如果入射光线沿BO射入到点O,折射光线一定沿OA折射(如图所示)。
说明:①光必须斜射时,才能发生折射现象。②解释光现象或作图时要注意:人眼看物体是物体发出或反射的光射入人的眼睛,而不是人眼发出光射到物体上。③光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不改变,即垂直于界面时三线重合两角为0°,这是一种特殊情况。
典例1:如图所示,有一注水的圆柱形敞口容器,用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,下列操作能使光斑向左移动的是(  )
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移
B.保持激光入射角度不变,使水面上升
C.保持激光入射角度不变,使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大
【答案】B
【解析】A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移,则入射点向右移动,那么折射光线也向右移动,最终光斑也向右移动,故A不合题意;
B.保持激光入射角度不变,使水面上升,则入射点向左移动,因此反射光线向左移动,最终光斑向左移动,故B符合题意;
C.保持激光入射角度不变,使水面下降,则入射点向右移动,因此反射光线向右移动,最终光斑向右移动,故C不合题意;
D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大,则折射角也会增大,即光斑向右移动,故D不合题意。
变式1:手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如图中虚线所示),若再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部的光圈会变为图中的(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】光的折射定律:光从空气斜射入其它透明介质时,折射光线、入射光线和法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角;通过最左边和最右边的两条折射光线我们可以想象出光圈的变化。
【解答】当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,下图为最左边和最右边折射光线的光路:
从图中可以看出,折射光线在原来光线的内侧,由此可以联想都周围光线都是如此,故B图为正确图形。
变式2:如图所示是研究光的折射规律的装置,激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖。图中折射角的大小是   ,当入射角增大时,折射角将   (填“增大”“减小”或“不变”)。在光屏上看到折射光的亮度   (填“大于”“等于”或“小于”)入射光的亮度,原因是    。
【答案】30°;增大;小于;一部分光被反射出去
【解析】(1)折射角是折射光线与法线的夹角;
(2)根据光的折射规律分析解答;
(3)当光从空气中射入玻璃砖中时,部分光线发生反射,部分光线发生折射,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,刻度盘上90°平均分成9个刻度,则每个刻度为10°,则折射角为30°。
(2)当入射角增大时,折射角将增大;
(3)在光屏上看到折射光的亮度小于入射光的亮度,原因是一部分光被反射出去。
变式3:在探究光的折射规律实验中,某小组同学将光分别射入水和玻璃中,并记录了如下数据:
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30°
分析表中数据,可以得到一些规律:
(1)当光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向   (填“改变”或“不变”)。
(2)光从空气射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而   。分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角   (填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以32°的入射角从水中射向空气时,折射角是   。
(4)从表中数据看出,同一束光,在不同材料的介质中的偏折程度不同。可以猜想,当光从水中斜射入玻璃时,折射角   (填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
【答案】(1)不变 (2)增大;不可能 (3)45° (4)小于
【解析】(1)根据第二列数据可知,当空气中的入射角为0时,水中的折射角和玻璃中的折射角都是0°,即此时入射光线垂直分界面入射时,传播方向不变。
(2)根据表格中第一、二行数据可知,从空气射入其他介质时,折射角随着入射角增大而增大。
分析表中数据猜想,此时折射角始终小于入射角,而入射角的最大值为90°,因此光从空气射入其他介质时,折射角不可能达到90°。
(3)在折射现象中,光路是可逆的。根据第4列数据可知,当光线以32°的入射角从水中射向空气时,折射角为45°。
(4)当入射角为30°时,水中的折射角为22°,玻璃中的折射角为17℃,因此玻璃对光线的偏折能力大于水,即光从水中斜射入玻璃中时,折射光线更靠近法线,即折射角小于入射角。
1.如图所示是小明春游时在水边看到的美景,能正确反映他看到水中“树木”光路图是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】水边的树木发出的光线在水面发生反射,当反射光线射入我们的眼睛后,我们再沿反方向望回去,会看到成在水中树木正立、等大的虚像。故B正确,而A、C、D错误。
2.白天,我们在汽车内通过车窗玻璃能看到车外的景物;晚上,打开车内的灯时,在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客。下列说法中正确的是(  )
A.前者是折射成像,是虚像;后者是反射成像,是虚像
B.前者是反射成像,是虚像;后者是折射成像,是虚像
C.前者看到的就是实物,而后者是反射成像
D.以上说法都不正确
【答案】A
【解析】白天时,车外的景物发出的光线从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气从而发生折射,此时我们看到的是车外景物经过折射形成的虚像。
晚上时,车内开灯,车内的乘客发出的光线经过车窗玻璃反射后射入我们的眼睛,因此此时看到的是反射成的虚像。故A正确,而B、C、D错误。
3.如图所示,鞋店的地板上有一块靠墙的平面镜,店员为了顾客方便,通常不会把θ设为90°。下列说法正确的是(  )
A.镜中所成的是正立、等大的实像
B.人远离平面镜时像变小,面镜时像变大
C.平面镜倾斜放置,便于从顾客脚部反射的光线,经平面镜反射后进入顾客眼睛
D.由于平面镜较小,故人在镜中不能成完整的像
【答案】C
【解析】A.镜中所成的是正立、等大的虚像,故A错误;
B.平面镜中所成的像只与物体的大小有关,与距离大小无关,故B错误;
C.平面镜倾斜放置,便于从顾客脚部反射的光线,经平面镜反射后进入顾客眼睛,故C正确;
D.像的大小由物体的大小决定,与平面镜的大小无关,故D错误。
4.在学习科学后,刘亮开始注意观察生活中的一些现象,一天他用激光对着光滑的大理石地面照射,如图所示,无意中发现对面粗糙的墙壁上出现了一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,对此现象解释较合理的是(  )
A.地面吸收了所有的光 B.光在墙壁上发生漫反射
C.光在地面上发生漫反射 D.光在墙壁上发生镜面反射
【答案】B
【解析】光在光滑平整的表面上发生镜面反射,反射光线集中在某一范围;光在粗糙不平的表面上发生漫反射,反射光线射向四面八方,据此分析判断。
【解答】激光经过光滑平整的大理石地面照射时发生镜面反射,反射光线集中在某个范围,从其他位置看几乎没有反射光线,因此光斑很暗。反射光线在竖直的墙面上发生漫反射,形成一个光斑,故B正确,而A、C、D错误。
5.若要使图中的反射光射中墙上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜(  )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
【答案】C
【解析】根据光的反射定律的内容:反射光线、入射光线与法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角,对各个选项逐一分析即可。
【解答】A.将平面镜水平向左移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故A不符合题意;
B.将平面镜水平向右移动一段距离,入射光线不变,则反射光线也不会改变,所以反射光线不能射中墙上的目标,故B不符合题意;
C.将平面镜竖直向上移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向右移动,则反射光线也向右移动,光斑会向上移动,反射光线能射中墙上的目标,故C符合题意;
D.将平面镜竖直向下移动一段距离,则入射光线方向不变,入射点向左边移动,则反射光线也向左移动,光斑会向下移动,反射光线不能射中墙上的目标,故D不符合题意。
6.如图所示,MN是两种均匀介质的分界面,已知两种介质其中一种是空气,当光线从介质A射到介质B时,入射角等于   ,折射角等于   ,其中介质   是空气。
【答案】40°;60°;B
【解析】首先根据反射定律和折射规律确定入射光线、反射光线和折射光线,再计算对应角的大小即可。
【解答】如下图所示,∠COE为反射角,大小为:90°-50°=40°。根据“反射角等于入射角”可知,入射角∠COG=40°。∠FOD为为折射角,大小等于:90°-30°=60°。此时折射角大于入射角,根据光的折射规律可知,即光线从一种介质射入空气,即B为空气。
7.小芸同学用一支新买的激光笔照射水平的水面,在竖直白墙上出现了两个红色光点A和B,如图所示。现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A'处,应使入射光线MO绕着O点沿   (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;现保持入射点O的位置不变,欲使光点B下移至B'处,应使入射光线MO绕着O点沿   (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
【答案】顺时针;逆时针
【解析】(1)根据图片可知,光点A向下移动到A'时,相当于反射角增大。根据“反射角等于入射角”可知,此时入射角也要增大,即入射光线绕着O顺时针方向转动。
(2)根据图片可知,光点B下移到B'时,折射角减小。根据“折射角随入射角的减小而减小”可知,此时入射角也要减小,即入射光线MO绕着O点沿逆时针方向转动。
8.(2020七下·下城期末)为探究平面镜成像规律,小金进行了如图实验。
(1)小金应选择________(选填“平面镜”或“玻璃板”)作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)实验时点燃蜡烛的目的是________。
【答案】(1)玻璃板 (2)不变 (3)使像更加清晰
【解析】(1)玻璃板是半透明的,既可以让前面的蜡烛在里面成像,也可以通过玻璃板看到后面的蜡烛。通过这支蜡烛的移动,让其与前面蜡烛的像完全重合,从而找到像的位置;
(2)根据“物像等大”的规律解答;
(3)物体越明亮,发出的光线越多,所成的像自然更清晰。
【解答】(1)小金应选择玻璃板作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小不变;
(3)实验时点燃蜡烛的目的是使像更加清晰。
9.(2020七下·长兴期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
资料1:光从一种物质斜射人另一物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线的;
资料2:一般情况,光从密度较大的介质斜射人密度较小的介质会偏离法线而改变传播方向(如右下图):
资料3:海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高温度越高,导致空气的密度不同。
回答以下问题:
(1)如图,游客看到的是虚像还是实像?
(2)请根据以上提供的资料和所学知识对该现象做出初步的解释。
【答案】(1)虚像
(2)近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
【解析】1、虚像是没有实际光线通过的,是光线的反向延长线形成的像。虚像一般是正立的,不能成像在光屏上的,而实像一般是倒立的,可成像在光屏上;
2、光在同一种均匀的物质中是沿直线传播的。由于海面上方,不同高度处的温度不同,导致空气密度不同。光线在密度不同的大气中将发生折射,而人始终认为光是沿直线传播过来的,所以像会呈现在视线的前方。
【解答】(1)如图,游客看到的像是折射光线反向延长后得到的正立的像,应该是虚像;
(2) 根据以上提供的资料和所学知识,可做出如下解释:近海面的下层空气比高空的温度低,密度大;从近海面物体射出的光进入密度不断变小的空气时发生连续折射进入人的眼睛;而人的视觉总是感到进入眼睛的光的是沿直线传播过来的,所以在人的前方会出现“海市蜃楼”的现象。
10.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是   (填“虚”或“实”)像。
(2)A点与水面相距2 m,则A与它在水中的像A'之间的距离为   m。
(3)若光斑B向左移动了1.2 m,说明水位   (填“上升”或“下降”)了   m。
【答案】(1)虚 (2)4 (3)上升;0.6
【解析】(1)A点与光屏发出的光线在水面发生反射,因此在水中形成的是虚像。
(2)A点与水面相距2 m,根据“物像等距”可知,A的像A’到水面的距离也是2m,则A与A'的距离为:2m+2m=4m;
(3)若光斑B向左移动了1.2,移动到E点,如下图所示:
根据图可知,水面上升了;
BE=OF=1.2m,因为从A点发出的一束与水平面成45°角,
所以,则说明水位上升了0.6m。
11.如图所示,一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O,且光线到达半球形玻璃砖的下表面处可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
【答案】
【解析】根据光的折射规律和反射规律分析解答。
【解答】①一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖,此时光的传播方向不变,即通过球心O;
②通过入射点O作玻璃砖底面的垂线,这就是法线,然后根据“反射角等于入射角”在法线右侧作出对应的折射光线。此时的折射光线也沿半径方向,因此进入空气中时传播方向不变。
③当光从玻璃斜射入空气中时,折射角大于入射角,如下图所示:
12.请你在图中画出点光源S在平面镜中所成的像S'和S发出的光线经镜面反射过P点的光线。
【答案】
【解析】平面镜所成的像是所有反射光线反向延长线的交点,即所有的反射光线都经过像点。既然反射光线还要经过P点,那么利用像点和P点可以确定这条反射光线的位置,进而确定对应的入射点,最终确定入射光线的位置即可。
【解答】①通过发光点S作镜面的垂线,然后根据“物像等距”在镜面另一侧找到像点S';
②连接PS',与镜面的交点为入射点O;
③连接OP为反射光线,连接SO为入射光线,如下图所示:
13.如图所示,一束光从空气中垂直射向玻璃砖,请画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的大致光线(注意标出法线,不考虑光的反射)。
【答案】
【解析】根据光的折射规律分析解答。
【解答】(1)当光从空气垂直分界面射入玻璃砖中时,光的传播方向保持不变;
(2)当光从玻璃砖中斜射入空气中时,折射角大于入射角,如下图所示:
14.(2019七下·衢州期中)阅读短文,回答下列问题:
光的全反射:一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫作光的全反射,发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是   ;
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光全部变为   ;(3)当光从空气射向玻璃时,   (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
【答案】(1)41.8° (2)反射光 (3)不会 (4)
【解析】(1)根据题干中临界角的定义分析;
(2)一般情况下,入射光线会分为两部分,即折射光线和反射光线,那么入射光的强度=折射光的强度+反射光的强度;
(3)当发生光的折射现象时,折射角随入射角的增大而增大;因此只有折射角大于入射角时,才能发生全反射现象;
(4)注意根据玻璃发生全反射时的临界角的大小分析光路情况。
【解答】(1)根据题目描述可知,折射光线消失时的入射角就是玻璃的临界角,因此玻璃的临界角为41.8°;
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光全部变为反射光;
(3)当光从空气射向玻璃时,由于折射角小于入射角,所以不会发生光的全反射现象;
(4)入射光线垂直入射到玻璃表面上时,传播方向不变;当光线到达倾斜的表面上时,此时入射角为45°,大于玻璃发生全反射的临界角41.8°,因此没有折射光线射入空气,全部转化为反射光线,如下图所示:
15.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将   (填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向   (填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些   。
(2)如图乙所示,小明继续探究“光从空气中射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否   。如图丙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光线也逐步偏向法线,说明光从空气中斜射入水中时,入射角减小,折射角随之   (填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入水中时会沿ON'方向射出,此时折射角为   度。
【答案】(1)向左移动;会;烟雾(2)在同一平面内;减小;0
【解析】(1)根据光的折射规律可知,当光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。在空气中增加烟雾或水雾,借助它们的漫反射,可以看到光路。
(2)根据“三线共面”的规律解答。根据折射角随入射角的变化规律解答。折射角是折射光线和法线的夹角。
【解答】(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,根据“折射角小于入射角”可知,水槽底部光斑的位置将向左移动,这说明光从空气斜射入水中时,传播方向会发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些烟雾。
(2)①如图乙所示,小明继续探究“光从空气中射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
②如图丙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光线也逐步偏向法线,说明光从空气中斜射入水中时,入射角减小,折射角随之减小。
③当光沿着NO方向射入水中时会沿ON'方向射出,此时折射光线与法线重合,即折射角为0度。
16.(2022七下·诸暨期末)如图为教材中探究平面镜成像实验。
(1)为确定蜡烛1 (点燃的蜡烛)在A中所成像的位置,小敏取两支相同的蜡烛,进行如图所示实验。图中A应选用    (选填“平面镜”或“薄玻璃板”)。在实验过程中,小敏在水平桌面上不管怎么移A后的蜡烛2,像总比蜡烛2高些,其可能的原因是   ;如果此实验是白天在朝南的窗台边的桌子上做,则蜡烛1(点燃的蜡烛)最好放在    (选填 “南”或“北”)边。
(2)将四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是下图中的   。
【答案】(1)薄玻璃板;玻璃板未与桌面垂直;南 (2)A
【解析】(1)半透明的玻璃板,虽然成像没有平面镜清晰,但是透过它可以看到后面的蜡烛,从而找到前面蜡烛像的位置。当平面镜与桌面不垂直时,像可能成在桌面上方,也可能成在桌面下方,总之蜡烛不能与像完全重合。在实验过程中,物体越明亮,背景越暗,所成的像越清晰。(2)根据平面镜成像的特点分析判断。
【解答】(1)为确定蜡烛1 (点燃的蜡烛)在A中所成像的位置,小敏取两支相同的蜡烛,进行如图所示实验。图中A应选用薄玻璃板。在实验过程中,小敏在水平桌面上不管怎么移A后的蜡烛2,像总比蜡烛2高些,其可能的原因是玻璃板未与桌面垂直。如果此实验是白天在朝南的窗台边的桌子上做,则蜡烛1(点燃的蜡烛)最好放在南边,这样蜡烛最明亮,而屋内的光线相对较暗,所成的像更清晰。
(2)物体在平面镜中所成的像与物体关于平面镜对称,即左右颠倒上下不变,则被研究的物体不能是左右对称的。在四个字母中,A、T和V都是左右对称的,只有C不是左右对称的,故选A。
17.(2022七下·南浔期末)小南利用如图1所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验。
(1)如果有5mm和2mm厚的两块玻璃板,应选择   mm厚的玻璃板做实验比较合适;
(2)在实验过程中,小丽移动蜡烛B,使它与蜡烛A的像完全重合,确定了像的位置,为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,小丽用光屏代替蜡烛B,她   (选填“能”或“不能”)用光屏接收到蜡烛A的像;
(3)如果玻璃板没有竖直放置,如图2,那么在实验过程中会出现的现象是   .
【答案】(1)2 (2)不能 (3)不管怎么移动蜡烛B,都不能使之与蜡烛A的像重合
【解析】(1)在平面镜成像的实验中,光会在前后两个镜面上发生反射,从而在前后方向上形成两个虚像。玻璃板越薄,这两个像的距离越小,则越有利于准确找到像的位置。
(2)物体在平面镜中成的是虚像,不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上;
(3)平面镜中的像与物体关于平面镜对称,如果镜面与桌面垂直,那么像恰好成在桌面上,此时蜡烛能够和像完全重合。如果镜面与桌面不垂直,那么像要么成在桌面上方,要么成在桌面下方,此时蜡烛不能与像重合。
【解答】(1)如果有5mm和2mm厚的两块玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板做实验比较合适;
(2)在实验过程中,小丽移动蜡烛B,使它与蜡烛A的像完全重合,确定了像的位置,为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,小丽用光屏代替蜡烛B,她不能用光屏接收到蜡烛A的像;
(3)如果玻璃板没有竖直放置,如图2,那么在实验过程中会出现的现象是:不管怎么移动蜡烛B,都不能使之与蜡烛A的像重合。
18.(2022七下·温州期末)在学习了“光的折射”的相关知识后,小明想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验:
①在水槽项部固定一激光笔,打开激光笔,用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。
②向水槽中加入一定最的清水,用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。
③继续向水槽中加入10克蔗糖,待蔗糖完全溶解后,用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。
④重复步骤③,标记光点位置为D,实验结果如图乙。
(1)为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响,应选择图丙中的装置   。
(2)实验中,小明判断溶液对光的偏折能力大小的标准是   。
(3)小明分析实验结果得出结论:溶液的浓度越人,对光的偏折能力也越大。同桌小红认为该结论不具有普遍性,其原因是   。
【答案】(1)Ⅱ
(2)折射后在白纸上的光点离A点的距离
(3)未用其他种类的溶液进行实验
【解析】(1)根据V=Sh分析;
(2)根据乙图可知,将入射点和容器底部白纸上对应的光点连接,从而得到对应的折射光线。折射容器底部的光点越靠左,则偏折角度越大。
(3)在科学探究中,往往需要换用不同的实验器材反复进行多次实验,从而收集更多的实验数据,这样得到的结论会更客观,具有普遍意义。
【解答】(1)根据V=Sh可知,当水的体积增大量相同时,容器的底面积越大,液面升高量越小,故选丙图中的II。
(2)实验中,小明判断溶液对光的偏折能力大小标准是:折射后在白纸上的光点离A点的距离。
(3)小明分析实验结果得出结论:溶液的浓度越人,对光的偏折能力也越大。同桌小红认为该结论不具有普遍性,其原因是:未用其他种类的溶液进行实验。
19.(2022七下·新昌期末)如图是小明同学探究光的反射规律实验的示意图。
(1)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点,观察反射光线和对应的入射光线。多次改变光束入射角度,描绘每次光的径迹,量出入射角和反射角,记录如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角 15° 30° 45° 60° 75°
反射角 15° 30° 45° 60° 75°
①本实验多次改变入射角的目的是:   (选填字母) 。
A.得出普遍的规律 B.减小误差
②分析实验数据,可以得出结论是:在光的反射现象中,反射角   (选填 “大于”、“小于”或“等于”)入射角。
(2)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是   。
(3)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线,上部分   (选填 “有”或“无”)反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
【答案】(1)A;等于(2)可逆的(3)无
【解析】(1)①根据探究光的反射定律的设计思想判断;
②根据表格数据,分析反射角和入射角的大小关系。
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内,且这个平面与镜面垂直。将NP向后弯折后,虽然反射光线依然在原来的位置,但是没有纸板的漫反射,于是我们不能看到反射光线的上部分。【解答】(1)①本实验多次改变入射角的目的是,收集多组数据,从而找到反射角和入射角的大小关系,故选A。
②比较表格中每组数据中的反射角和入射角的大小可知,在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(2)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是可逆的。
(3)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线,上部分无反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
20.(2022七下·丽水期末)如图甲所示,是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点"的实验装置,现请你帮助他完成下列问题:
(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于   ;
(2)将蜡烛A逐渐向面镜的方向移动,它的像将    (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛,则下列说法中正确的是    (填字母) 。
A.两者都是光的反射形成的像
B.两者都是光的折射形成的像
C.前者是光的折射形成的像,后者是光的反射形成的像
D.前者是光的反射形成的像,后者是光的折射形成的像
为顺利完成该实验,实验时的适合在相对    (填“较亮”或“较暗” )环境中进行。
【答案】(1)找到像的位置
(2)不变
(3)D;较暗
【解析】(1)玻璃板是半透明的,虽然成像没有平面镜清晰,但是可以透过它看到后面的另一支蜡烛,从而找到前面蜡烛像的位置;
(2)根据平面镜成像“物像等大”的规律解答;
(3)根据对光的反射和光的折射的认识判断。实验时,周围的环境越暗,那么蜡烛显得越明亮,则所成的像越清晰,据此分析解答。
【解答】(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于找到像的位置;
(2)将蜡烛A逐渐向面镜的方向移动,蜡烛A的大小保持不变,根据“物像等大”的规律可知,它的像将不变。
(3)前面蜡烛发出的光在镜面上发生反射,从而在玻璃板内形成虚像。后面蜡烛发出的光线,从空气射入玻璃,再从玻璃射入空气发生光的折射,则看到后面的蜡烛是光的折射现象形成。
故选D。为顺利完成该实验,实验时的适合在相对较暗环境中进行。
21.(2022七下·婺城期末)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小科所在小组的同学们选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。请回答:
(1)如果有5mm和2mm厚的两块平板玻璃,应选择   mm厚的平板玻璃做实验比较合适。
(2)小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,他发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中,图   是产生以上实验现象的原因。
(3)在找准像的位置后,小科在白纸上标记出a、b、c三点,如图丙所示;他应分别测出   (填“a、b”、“b、c”或“a、c”)两点到平板玻璃的距离进行比较。
(4)如图所示,小科把四个模型分别面对平板玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置关系,最好选用   (填字母编号)。
【答案】(1)2 (2)2 (3)a、c (4)A
【解析】(1)在探究平面镜成像规律的实验中,光线会在玻璃板前后两个表面上发生两次反射,从而在前后方向上形成两个虚像。玻璃板的厚度越大,这两个虚像的距离越远,再用蜡烛寻找像的位置时困难越大,实验误差越大。
【解答】(1)如果有5mm和2mm厚的两块平板玻璃,应选择比较薄的,即选择2mm厚的平板玻璃做实验比较合适。
(2)根据“平面镜成像的对称性”作图如下:
小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,他发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。我认为图2是产生以上实验现象的原因。
(3)根据平面镜成像的特点可知,像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离。根据图丙可知,只有a和c到镜面的距离相等,因此他应该分别测出ac两点到平板玻璃的距离。
(4)平面镜成像的对称性,其实就是上下不变,而左右颠倒,为了能够观察到这个变化,我们选择的物体不能是左右对称的。根据图片可知,只有字母C不是左右对称的,故选A。
22.如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的情景:竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,以A蜡烛为成像物体。
(1)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物   的关系。
(2)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,能在观察到蜡烛A像的同时,也观察到蜡烛B,从而确定   ,此时成像的清晰度比日常使用的平面镜   (填“好一些”或“差一些”)。
(3)实验中,撤去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏,则光屏上   (填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像,说明物体通过平面镜所成的像是   像。
(4)图乙是某实验小组的同学经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点,判断连线与玻璃板是否   ,再分别测量   的距离,判断像与物是否关于平面镜对称。
【答案】(1)大小 2)像的位置;差一些 (3)不能;虚 (4)垂直;对应的两点到玻璃板
【解析】(1)A在玻璃板内成像,将B放到玻璃板后面,当B与A的像完全重合时,说明物体和像的大小相等;
(2)根据玻璃板的优点解答。由于部分光线会透过玻璃板发生折射,因此反射的光线比较弱,据此分析像的亮度变化;
(3)实像由实际光线会聚而成,可以成在光屏上。虚像不是由实际光线会聚而成,不能成在光屏上,据此分析解答;
(4)根据平面镜成像时物像连线与镜面的关系,以及像距和物距的大小关系解答。
【解答】(1)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物大小的关系。
(2)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,能在观察到蜡烛A像的同时,也观察到蜡烛B,从而确定像的位置,此时成像的清晰度比日常使用的平面镜差一些。
(3)实验中,撤去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏,则光屏上不能显示蜡烛A的像,说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
(4)图乙是某实验小组的同学经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点,判断连线与玻璃板是否垂直,再分别测量对应的两点到玻璃板的距离,判断像与物是否关于平面镜对称。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第5节 光的反射定律
考点一、光的反射
(一)定义
光射到物体表面上时,有一部分光会被物体表面反射回来,这种现象叫做光的反射。常见的光的反射现象有平面镜成像、水中倒影、黑板反光等。
(二)基本概念
一点 入射点 光的入射点,用字母“O”表示
三线 入射光线 射到反射面的光线, 如图中的M0
法线 经过入射点0垂直于反射面的直线,是一条辅助线,通常用虚线表示,如图中OP
反射光线 入射光线射到反射面上后,被反射面反射后的光线,如图中的ON
两角 入射角 入射光线与法线的夹角,如图中的∠α
反射角 反射光线与法线的夹角,如图中的∠β
(三)探究光的反射规律
(1)实验器材:激光手电、平面镜、可折转的白色硬纸板、不同颜色的笔、量角器、刻度尺等。
(2)实验步骤:
①把一可绕ON折转的白色硬纸板竖直放置在平面镜上,使一束光紧贴纸板射向镜面的0点,经过平面镜的反射,沿着另一个方向射出,在纸板上用红色笔描出入射光线和反射光线的径迹
②改变入射光线的方向,重做两次。分别换用其他颜色的笔描出入射光线和反射光线的径迹。
③以法线ON为转轴,将纸板B绕法线ON缓慢旋转,观察在纸板B上还有没有反射光线。
④取下硬纸板,用量角器量出入射角和反射角。
(3)实验结论:在反射现象中,入射光线、反射光线法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定律。
(4)探究光的反射规律的实验解读。
①在探究光的反射规律实验中,要使入射光线沿着白色硬纸板的表面斜射到平面镜上的0点,这样可以在白色硬纸板上显示光的传播路径,便于观察和记录入射光线和反射光线的位置。
②白色硬纸板与平面镜垂直放置,此时ON就是法线所在的位置。
③将纸板B沿ON向后转动,纸板上将看不到反射光线,这是因为两个面不在同平面内,是为了探究反射光线和入射光线是否在同一平面内。
④将入射光线逆着原反射光线的方向射到平面镜上,反射光线将逆着原入射光线的方向射出,说明光路具有可逆性。
⑤实验中纸板的作用:显示光的传播路径,验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,显示反射角随入射角的变化情况。
⑥多测几组入射角和反射角的目的:寻找实验的普遍规律,避免实验的偶然性。
(四)镜面反射和漫反射
反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射,镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律。
说明:①反射定律的应用要注意是同一平面内。
②入射角是指入射光线与法线的夹角;反射角是指反射光线与法线的夹角。
③反射时,反射角等于入射角,不能说入射角等于反射角。
④镜面反射和漫反射的共同点是每条光线都遵循光的反射定律,不同点是镜面反射的反射光线朝某一方向,而漫反射的反射光线朝着各个方向。
典例1:在“探究光的反射规律”的实验中,为了确定反射光线和入射光线的位置关系,实验器材有:可旋转的光屏(如图甲所示,光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜和激光笔。如图乙所示,将光屏立放在水平放置的镜面上,让激光笔发出的光沿光屏A入射到O点。
(1)实验中,光屏A是用来呈现   光线的,为了观察到完整的光路,光屏B需旋转到图乙中的位置   (填序号)。
(2)旋转光屏A到位置1时,也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路,通过以上操作过程可知,要观察完整的光路,光屏A、B两部分旋转后要处于   。
(3)记录多次实验光路,进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称,这条过入射点并   于镜面的直线ON叫作   ,根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
变式1:(2022七下·丽水期末)如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方的反射板后照亮路面。
①为了增大路面被照亮的面积,反射板表面应该   (填“光滑”或“粗糙”)一些;
②当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,这是因为   。
变式2:按要求完成下列光路图。
(1)在图甲中画出反射光线。
(2)在图乙中画出入射光线。
(3)在图丙中画出反射面。
变式3:为了探究光反射时的规律,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,设计了如图所示的实验。
(1)实验中还需要的器材是   。
(2)实验中为了使光束在纸板上显示出来,方便实验研究,应该采取的操作是____(填字母)。
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直于纸板射到O点 C.使光束贴着纸板射到O点
(3)改变光束入射的角度,多次实验,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,测量ON两侧的∠i和∠r,将数据记录在下表中,根据数据得出的结论是   。
实验次数 ∠i ∠r
1 70° 70°
2 45° 45°
3 30° 30°
(4)若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点,光将沿图中的OA方向射出,这是因为在反射现象中,   。
考点二、平面镜
(一)平面镜成像的原理:光的反射
平面镜所成的像是物体发出(或反射)的光线射到镜面上发生反射,由反射光线的反向延长线在镜后相交而形成的。
点光源P在镜后的像P'并不是实际光线会聚而成的,而是由反射光线的反向延长线相交而成的,人逆着反射光线看,觉得光线好像由P'点射出,而实际上像并没有发出光,所以P'叫P的虚像。如果把光屏放在P'处,是接收不到这个像的,所以虚像只能用眼睛看到,而不能呈现在光屏上。
(二)平面镜成像特点的探究
实验器材:玻璃板、刻度尺、蜡烛、火柴、白纸。
简要步骤:(1)在桌上铺一张白纸,纸上竖-块玻璃板,作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。
(2)选取两支大小相同的蜡烛,把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,在纸上记下两支蜡烛的位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同。
(3)改变点燃的蜡烛的位置,重做上面的实验。量出每次实验中两支蜡烛到玻璃板的距离,并比较它们的大小和位置关系。
分析与论证:未点燃的蜡烛和点燃蜡烛的像完全重合,说明像和物体大小相等。经过测量可知,像与物体到平面镜的距离相等。
(三)平面镜成像的特点
平面镜成像的特点可概括为“等大、垂直、等距、左右相反、正立虚像”。即平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(1)等大:像和物体的大小相等。
(2)垂直:像和物体的对应点连线跟镜面垂直。
(3)等距:像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等。
(4)左右相反:像和物体左右是相反的。
(5)正立虚像:物体在镜中所成的像是正立的虚像,只能用眼睛观察到,不能用光屏去承接。
【能力拓展】
①有时候无法使后面的蜡烛与前面蜡烛所成的像完全重合是因为玻璃板与桌面不垂直。
②实验中宜选择较薄的玻璃板,避免因前、后两个玻璃表面成的像不重合而有一定的错位,便于确定像的位置。
③为了使观察到的像更为清晰,本实验最好在较暗的环境中进行。后面的蜡烛“不点燃”是为了防止光线太强对像的观察造成于扰。且像的烛焰与点燃的蜡烛的烛焰不能完全重合,影响实验结论的得出。
③用玻璃板代替平面镜的目的:是便于找到并确定像的位置
④取两支大小相同的蜡烛:目的是便于比较像与物的大小关系
典例1:(2022七下·柯桥期中)国庆期间,小明在电影院观看《长津湖》时,感觉银幕上的画面很亮,此时银幕    (选填“是”或“不是”)光源;如图所示,小明正在检查视力,要求小明与视力表在镜中的像相距5m。图中L的长度应为    m;视力表中的 图案,在平面镜中所成的像是    (选填“ ”、“ ”或“ ”)。
变式1:如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,下列说法中正确的是(  )
A.铅笔水平向右移动时,它的像将变小
B.平面镜竖直向上移动时,铅笔的像也将向上移动
C.若改用一块较小的平面镜,铅笔的像将变小
D.若铅笔按图示箭头方向转过45°,铅笔将与它的像垂直
变式2:(2022七下·柯桥期末)如图所示,水平过道上方有一盏灯。小科站在1号地砖上时,通过2号地砖看到灯的像;走到2号地砖上时,通过3号地砖看到灯的像。则小科通过两块地砖所看到的像大小   (填“相同”或“不同”,下同),位置   。
变式3:小明同学为了探究平面镜的成像特点,准备如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张(如图所示)。
(1)M所选的器材是   (填“平面镜”或“玻璃板”)。小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支蜡烛依次放在M后面的适当位置处,当某支蜡烛放在后面时,从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样,此时,后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小   (填“相等”或“不相等”)。小明测量两侧蜡烛到M的距离;再让蜡烛A远离M,则后面的蜡烛要   (填“远离”或“靠近”)M,才能再次看上去像被点燃了一样。
(2)多次观察及测量距离之后,小明同学得到的初步结论是:平面镜所成的像与物体关于平面镜   。
(3)如图甲所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图乙所示的位置时,硬币的成像情况是 (填字母)。
A.硬币成像在a处 B.硬币成像在b处
C.硬币成像在c处 D.硬币无法通过平面镜成像
考点三、光的折射
入射光线AO,折射光线OB,法线NN′在同一平面内。折射光线和入射光线分别位于法线两侧。光从空气斜射入水或玻璃表面时,折射光线向法线偏折,折射角β小于入射角α。入射角α增大时,折射角β也增大。如果光从水中斜射入空气中时,折射光线将偏离法线,折射角大于入射角。光的折射也遵循光路可逆,如果入射光线沿BO射入到点O,折射光线一定沿OA折射(如图所示)。
说明:①光必须斜射时,才能发生折射现象。②解释光现象或作图时要注意:人眼看物体是物体发出或反射的光射入人的眼睛,而不是人眼发出光射到物体上。③光垂直射到水或玻璃表面时传播方向不改变,即垂直于界面时三线重合两角为0°,这是一种特殊情况。
典例1:如图所示,有一注水的圆柱形敞口容器,用激光笔从其左侧某一高度斜射一束激光,在容器底部产生一个光斑O,下列操作能使光斑向左移动的是(  )
A.保持水面高度不变,使激光笔向右平移
B.保持激光入射角度不变,使水面上升
C.保持激光入射角度不变,使水面下降
D.保持水面高度和入射点不变,使激光入射角增大
变式1:手电筒发出的光竖直向下照射到一个空烧杯底部,光线投射到烧杯底部形成一个圆形光斑(如图中虚线所示),若再向烧杯中注水到一定高度时,烧杯底部的光圈会变为图中的(  )
A. B. C. D.
变式2:如图所示是研究光的折射规律的装置,激光笔射出的光从空气中斜射入半圆形玻璃砖。图中折射角的大小是   ,当入射角增大时,折射角将   (填“增大”“减小”或“不变”)。在光屏上看到折射光的亮度   (填“大于”“等于”或“小于”)入射光的亮度,原因是    。
变式3:在探究光的折射规律实验中,某小组同学将光分别射入水和玻璃中,并记录了如下数据:
空气中的入射角i 0° 30° 45° 60°
水中的折射角r 0° 22° 32° 40°
玻璃中的折射角β 0° 17° 24° 30°
分析表中数据,可以得到一些规律:
(1)当光从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向   (填“改变”或“不变”)。
(2)光从空气射入其他介质时,折射角随着入射角的增大而   。分析表中数据猜想,光从空气射入其他介质时,折射角   (填“可能”或“不可能”)达到90°。
(3)当光线以32°的入射角从水中射向空气时,折射角是   。
(4)从表中数据看出,同一束光,在不同材料的介质中的偏折程度不同。可以猜想,当光从水中斜射入玻璃时,折射角   (填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
1.如图所示是小明春游时在水边看到的美景,能正确反映他看到水中“树木”光路图是(  )
A. B. C. D.
2.白天,我们在汽车内通过车窗玻璃能看到车外的景物;晚上,打开车内的灯时,在车内通过车窗玻璃能看到车内的乘客。下列说法中正确的是(  )
A.前者是折射成像,是虚像;后者是反射成像,是虚像
B.前者是反射成像,是虚像;后者是折射成像,是虚像
C.前者看到的就是实物,而后者是反射成像
D.以上说法都不正确
3.如图所示,鞋店的地板上有一块靠墙的平面镜,店员为了顾客方便,通常不会把θ设为90°。下列说法正确的是(  )
A.镜中所成的是正立、等大的实像
B.人远离平面镜时像变小,面镜时像变大
C.平面镜倾斜放置,便于从顾客脚部反射的光线,经平面镜反射后进入顾客眼睛
D.由于平面镜较小,故人在镜中不能成完整的像
4.在学习科学后,刘亮开始注意观察生活中的一些现象,一天他用激光对着光滑的大理石地面照射,如图所示,无意中发现对面粗糙的墙壁上出现了一个明亮的光斑,而光滑地面上的光斑很暗,对此现象解释较合理的是(  )
A.地面吸收了所有的光 B.光在墙壁上发生漫反射
C.光在地面上发生漫反射 D.光在墙壁上发生镜面反射
5.若要使图中的反射光射中墙上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜(  )
A.水平向左移动 B.水平向右移动
C.竖直向上移动 D.竖直向下移动
6.如图所示,MN是两种均匀介质的分界面,已知两种介质其中一种是空气,当光线从介质A射到介质B时,入射角等于   ,折射角等于   ,其中介质   是空气。
7.小芸同学用一支新买的激光笔照射水平的水面,在竖直白墙上出现了两个红色光点A和B,如图所示。现保持入射点O的位置不变,欲使光点A下移至A'处,应使入射光线MO绕着O点沿   (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动;现保持入射点O的位置不变,欲使光点B下移至B'处,应使入射光线MO绕着O点沿   (填“顺时针”或“逆时针”)方向转动。
8.(2020七下·下城期末)为探究平面镜成像规律,小金进行了如图实验。
(1)小金应选择________(选填“平面镜”或“玻璃板”)作为实验材料之一,以便观察到其后方的蜡烛,更好地确定像的位置。
(2)小金按图实验,将蜡烛靠近(1)中所选的材料一段距离,蜡烛的像的大小________(选填“变大”或“变小”或“不变”)。
(3)实验时点燃蜡烛的目的是________。
9.(2020七下·长兴期中)“海市蜃楼”是一种与光学有关的自然现象,下图是海面上形成“海市蜃楼”的图解。
资料1:光从一种物质斜射人另一物质时,传播方向会发生改变,而人的视觉总是感到物像是来自直线的;
资料2:一般情况,光从密度较大的介质斜射人密度较小的介质会偏离法线而改变传播方向(如右下图):
资料3:海面上的下层空气温度低,在一定的高度内,高度越高温度越高,导致空气的密度不同。
回答以下问题:
(1)如图,游客看到的是虚像还是实像?
(2)请根据以上提供的资料和所学知识对该现象做出初步的解释。
10.如图所示为水位测量仪的示意图。A点与光屏PQ在同一平面上,从A点发出的一束与水平面成45°角、方向不变的激光,经水面反射后,在光屏上的B点处形成一个光斑,光斑位置随水位变化而发生变化。
(1)A点与光屏在水中所成的像是   (填“虚”或“实”)像。
(2)A点与水面相距2 m,则A与它在水中的像A'之间的距离为   m。
(3)若光斑B向左移动了1.2 m,说明水位   (填“上升”或“下降”)了   m。
11.如图所示,一束光从半球面上的A点沿半径方向射入半球形玻璃砖,已知半球形玻璃砖的球心为O,且光线到达半球形玻璃砖的下表面处可以发生折射和反射。请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
12.请你在图中画出点光源S在平面镜中所成的像S'和S发出的光线经镜面反射过P点的光线。
13.如图所示,一束光从空气中垂直射向玻璃砖,请画出这束光进入玻璃砖和离开玻璃砖后的大致光线(注意标出法线,不考虑光的反射)。
14.(2019七下·衢州期中)阅读短文,回答下列问题:
光的全反射:一束激光从某种玻璃中射向空气(如图甲所示),保持入射点不动,改变入射角(每次增加0.2°),入射角增大到41.8°时,折射光线消失,只存在入射光线与反射光线,这种现象叫作光的全反射,发生这种现象时的入射角叫作这种物质的临界角。当入射角大于临界角时,只发生反射,不发生折射。
(1)上述玻璃的临界角是   ;
(2)折射光线消失后反射光线的亮度会增强,其原因是折射光消失后,入射光全部变为   ;(3)当光从空气射向玻璃时,   (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象;
(4)一个三棱镜由上述玻璃构成,让一束光垂直于玻璃三棱镜的一个面射入(如图乙所示),请在图中完成这束入射光的光路图。
15.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”的实验中:
(1)如图甲所示,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将   (填“向左移动”“向右移动”或“不动”),这说明光从空气斜射入水中时,传播方向   (填“会”或“不会”)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些   。
(2)如图乙所示,小明继续探究“光从空气中射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否   。如图丙所示,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光线也逐步偏向法线,说明光从空气中斜射入水中时,入射角减小,折射角随之   (填“增大”“减小”或“不变”)。当光沿着NO方向射入水中时会沿ON'方向射出,此时折射角为   度。
16.(2022七下·诸暨期末)如图为教材中探究平面镜成像实验。
(1)为确定蜡烛1 (点燃的蜡烛)在A中所成像的位置,小敏取两支相同的蜡烛,进行如图所示实验。图中A应选用    (选填“平面镜”或“薄玻璃板”)。在实验过程中,小敏在水平桌面上不管怎么移A后的蜡烛2,像总比蜡烛2高些,其可能的原因是   ;如果此实验是白天在朝南的窗台边的桌子上做,则蜡烛1(点燃的蜡烛)最好放在    (选填 “南”或“北”)边。
(2)将四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是下图中的   。
17.(2022七下·南浔期末)小南利用如图1所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验。
(1)如果有5mm和2mm厚的两块玻璃板,应选择   mm厚的玻璃板做实验比较合适;
(2)在实验过程中,小丽移动蜡烛B,使它与蜡烛A的像完全重合,确定了像的位置,为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,小丽用光屏代替蜡烛B,她   (选填“能”或“不能”)用光屏接收到蜡烛A的像;
(3)如果玻璃板没有竖直放置,如图2,那么在实验过程中会出现的现象是   .
18.(2022七下·温州期末)在学习了“光的折射”的相关知识后,小明想进一步探究光的偏折能力与溶液的浓度之间的关系。他利用底部贴有白纸的透明水槽、激光笔、记号笔等器材按如图甲所示装置进行实验:
①在水槽项部固定一激光笔,打开激光笔,用记号笔标记水槽底部的白纸上光点的位置为A。
②向水槽中加入一定最的清水,用记号笔标记光折射后在白纸上的光点位置为B。
③继续向水槽中加入10克蔗糖,待蔗糖完全溶解后,用记号笔标记此时白纸上的光点位置为C。
④重复步骤③,标记光点位置为D,实验结果如图乙。
(1)为减小加入蔗糖后液面高低变化对实验结果的影响,应选择图丙中的装置   。
(2)实验中,小明判断溶液对光的偏折能力大小的标准是   。
(3)小明分析实验结果得出结论:溶液的浓度越人,对光的偏折能力也越大。同桌小红认为该结论不具有普遍性,其原因是   。
19.(2022七下·新昌期末)如图是小明同学探究光的反射规律实验的示意图。
(1)在图甲中,使一束光贴着纸板A沿EO射向平面镜上O点,观察反射光线和对应的入射光线。多次改变光束入射角度,描绘每次光的径迹,量出入射角和反射角,记录如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角 15° 30° 45° 60° 75°
反射角 15° 30° 45° 60° 75°
①本实验多次改变入射角的目的是:   (选填字母) 。
A.得出普遍的规律 B.减小误差
②分析实验数据,可以得出结论是:在光的反射现象中,反射角   (选填 “大于”、“小于”或“等于”)入射角。
(2)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是   。
(3)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分沿NP向后折。实验时在纸板B上观察到下部分有反射光线,上部分   (选填 “有”或“无”)反射光线,这表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
20.(2022七下·丽水期末)如图甲所示,是小明在水平桌面上探究“平面镜成像的特点"的实验装置,现请你帮助他完成下列问题:
(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于   ;
(2)将蜡烛A逐渐向面镜的方向移动,它的像将    (填“变大”“变小”或“不变”);
(3)对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛,则下列说法中正确的是    (填字母) 。
A.两者都是光的反射形成的像
B.两者都是光的折射形成的像
C.前者是光的折射形成的像,后者是光的反射形成的像
D.前者是光的反射形成的像,后者是光的折射形成的像
为顺利完成该实验,实验时的适合在相对    (填“较亮”或“较暗” )环境中进行。
21.(2022七下·婺城期末)在探究“平面镜成像特点”的实验中,小科所在小组的同学们选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材进行实验,如图甲所示。请回答:
(1)如果有5mm和2mm厚的两块平板玻璃,应选择   mm厚的平板玻璃做实验比较合适。
(2)小科将蜡烛A竖直放在水平桌面的白纸上,点燃蜡烛A,他发现:平板玻璃中蜡烛A的像偏高且倾斜。你认为在图乙所示的1、2、3三幅图中,图   是产生以上实验现象的原因。
(3)在找准像的位置后,小科在白纸上标记出a、b、c三点,如图丙所示;他应分别测出   (填“a、b”、“b、c”或“a、c”)两点到平板玻璃的距离进行比较。
(4)如图所示,小科把四个模型分别面对平板玻璃直立在桌面上,用于研究像与物左右位置关系,最好选用   (填字母编号)。
22.如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的情景:竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,以A蜡烛为成像物体。
(1)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,是为了比较像与物   的关系。
(2)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜,能在观察到蜡烛A像的同时,也观察到蜡烛B,从而确定   ,此时成像的清晰度比日常使用的平面镜   (填“好一些”或“差一些”)。
(3)实验中,撤去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏,则光屏上   (填“能”或“不能”)显示蜡烛A的像,说明物体通过平面镜所成的像是   像。
(4)图乙是某实验小组的同学经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点,判断连线与玻璃板是否   ,再分别测量   的距离,判断像与物是否关于平面镜对称。
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