Question

20．在進行光學實驗的探究過程中：
（1）小明同學用如圖所示的裝置，研究光的反射規(guī)律，其中有一個半面可折轉(zhuǎn)的光屏，這個光屏在實驗中除了能呈現(xiàn)光外，另一個重要作用是：驗證反射光線跟入射光線是否在同一平面上．
（2）小明利用透明玻璃板、兩段完全相同的蠟燭等器材探究平面鏡成像的特點．選取兩段完全相同的蠟燭的目的是驗證像和物體大小是否相等．

（3）將一只點燃的蠟燭靠近家里的鏡子，會發(fā)現(xiàn)鏡子中出現(xiàn)了多個蠟燭的像，如圖1所示，對于這種現(xiàn)象，下列解釋正確的是B
A．鏡子的質(zhì)量不好，反射面不平整
B．光經(jīng)玻璃前表面和后表面發(fā)生多次反射后形成的多個虛像
C．燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻?qū)е碌恼凵湫纬闪硕鄠�虛像
D．火焰抖動的過程中，由于視覺暫留效應形成的錯覺
（4）小明同學在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭后，無論怎樣移動光屏都不能在光屏得到像，請你指出其中一條可能的原因：凸透鏡、光屏、燭焰中心不在同一高度處．
（5）調(diào)整后，蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖2所示，光屏上得到了清晰的像．由此可知，得到的像是倒立，縮小的實像．把蠟燭向左移動，調(diào)整光屏的位置，得到的清晰像將變�。ㄟx填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）在光的反射中，三線在同一平面上，是通過光屏展現(xiàn)在我們眼前的．
（2）根據(jù)平面鏡成像的特點：像和物的大小相等進行分析．
（3）解答此題從以下知識點入手：
①根據(jù)平面鏡成像特點，成正立放大的虛像；
②由于介質(zhì)的不均勻會造成光的折射；
③當我們所見到的物體突然在眼前離開時，就在這物體離開后的一瞬間，其影像仍舊會在人的視覺中停留一段很短的時間，這叫做視覺暫留．
（4）探究凸透鏡成像的實驗時，若光屏上沒有像，可能是因為物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上；有可能光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，像無法成在光屏上；有可能物體在焦點上，不能成像．
（5）根據(jù)物距和像距的關(guān)系判斷成像情況和應用：凸透鏡成實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像；凸透鏡成實像時，物近像遠像變大．

解答 解：
（1）將光屏的左半部分向前后翻折，就不會看到反射光線，只有當整個光屏為一平面時，才能夠看到反射光線，說明入射光線、反射光線、法線共面．這說明光屏可以驗證反射光線跟入射光線和法線是否在同一平面上．
（2）在實驗中，我們可把一支點燃的蠟燭放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像．再拿另一支沒有點燃的同樣大小的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動，直到看上去跟前面那支蠟燭的像完全重合，我們可以發(fā)現(xiàn)像和物體大小相等，這說明選取兩段完全相同的蠟燭的目的是為了驗證像和物體大小是否相等．
（3）A、鏡子質(zhì)量不好，反射面不平整，不會造成鏡子中出現(xiàn)了多個蠟燭的像；故A錯誤；
B、由于玻璃有一定的厚度，故光經(jīng)玻璃前表面和后表面發(fā)生多次反射后形成了多個虛像，故B正確；
C、將蠟燭點燃，燭焰將附近的空氣加熱后，由于空氣密度不均勻?qū)е孪窈苣：�，而不是出現(xiàn)多個像，故C錯誤；
D、因為眼睛始終沒有離開觀察的燭焰，因此不是由于視覺暫留效應形成的錯覺，故D錯誤．
（4）無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上，或凸透鏡、光屏、燭焰中心不在同一高度處．
（5）觀察圖示可知u＞2f，根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知應得到倒立縮小的實像；把蠟燭向左移動，調(diào)整光屏的位置，因為物距越來越大，像距越來越小，得到的清晰像變�。�
故答案為：
（1）驗證反射光線跟入射光線是否在同一平面上；
（2）驗證像和物體大小是否相等；
（3）B；
（4）凸透鏡、光屏、燭焰中心不在同一高度處；
（5）倒立；縮��；變�。�

點評 （1）本題主要探究的是平面鏡成像的特點和規(guī)律，這是今后學習光學，研究光現(xiàn)象的基礎(chǔ)，應該熟練掌握．
（2）凸透鏡成像是個光學部分的重點內(nèi)容，應熟練掌握凸透鏡成像的三種情況、凸透鏡成實像時，物距變化和像距變化，分析光屏不成像的原因．