Question

20．在進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究過程中：
（1）小明同學(xué)用如圖所示的裝置，研究光的反射規(guī)律，其中有一個(gè)半面可折轉(zhuǎn)的光屏，這個(gè)光屏在實(shí)驗(yàn)中除了能呈現(xiàn)光外，另一個(gè)重要作用是：驗(yàn)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(diǎn)．選取兩段完全相同的蠟燭的目的是驗(yàn)證像和物體大小是否相等．

（3）將一只點(diǎn)燃的蠟燭靠近家里的鏡子，會(huì)發(fā)現(xiàn)鏡子中出現(xiàn)了多個(gè)蠟燭的像，如圖1所示，對(duì)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(gè)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�(gè)虛像
D．火焰抖動(dòng)的過程中，由于視覺暫留效應(yīng)形成的錯(cuò)覺
（4）小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，無論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏得到像，請(qǐng)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(shí)像．把蠟燭向左移動(dòng)，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(diǎn)：像和物的大小相等進(jìn)行分析．
（3）解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手：
①根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn)，成正立放大的虛像；
②由于介質(zhì)的不均勻會(huì)造成光的折射；
③當(dāng)我們所見到的物體突然在眼前離開時(shí)，就在這物體離開后的一瞬間，其影像仍舊會(huì)在人的視覺中停留一段很短的時(shí)間，這叫做視覺暫留．
（4）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上沒有像，可能是因?yàn)槲锞嘈∮诮咕啵�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(diǎn)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(yīng)用：凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距大于像距，成倒立縮小的實(shí)像；凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物近像遠(yuǎn)像變大．

解答 解：
（1）將光屏的左半部分向前后翻折，就不會(huì)看到反射光線，只有當(dāng)整個(gè)光屏為一平面時(shí)，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(yàn)證反射光線跟入射光線和法線是否在同一平面上．
（2）在實(shí)驗(yàn)中，我們可把一支點(diǎn)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(diǎn)燃的同樣大小的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，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(yàn)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(huì)造成鏡子中出現(xiàn)了多個(gè)蠟燭的像；故A錯(cuò)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(gè)虛像，故B正確；
C、將蠟燭點(diǎn)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(gè)像，故C錯(cuò)誤；
D、因?yàn)檠劬κ冀K沒有離開觀察的燭焰，因此不是由于視覺暫留效應(yīng)形成的錯(cuò)覺，故D錯(cuò)誤．
（4）無論怎樣移動(dòng)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(yīng)得到倒立縮小的實(shí)像；把蠟燭向左移動(dòng)，調(diào)整光屏的位置，因?yàn)槲锞嘣絹碓酱�，像距越來越小，得到的清晰像變�。?br />故答案為：
（1）驗(yàn)證反射光線跟入射光線是否在同一平面上；
（2）驗(yàn)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(diǎn)評(píng) （1）本題主要探究的是平面鏡成像的特點(diǎn)和規(guī)律，這是今后學(xué)習(xí)光學(xué)，研究光現(xiàn)象的基礎(chǔ)，應(yīng)該熟練掌握．
（2）凸透鏡成像是個(gè)光學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容，應(yīng)熟練掌握凸透鏡成像的三種情況、凸透鏡成實(shí)像時(shí)，物距變化和像距變化，分析光屏不成像的原因．