【題目】小明在實驗室做光學(xué)實驗,先用如圖甲所示的實驗裝置探究光反射時的規(guī)律。其中EF是用兩塊紙板連接起來的一個平面且與平面鏡垂直放置。

(1)讓光線貼著紙板沿AO方向射向鏡面,如圖甲所示,反射光線沿OB方向射出,將右側(cè)紙板F沿ON向后折,在紙板F上____________(選填“能”或“不能”)看到反射光線OB;

(2)為了探究反射角與入射角之間的關(guān)系,實驗時應(yīng)進行的操作是____________(選填選項前的字母);

A. 改變光線AO與法線ON的夾角 B. 改變光線OB與法線ON的夾角

(3)在實驗過程中,若將紙板向后傾斜,讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,如圖乙所示,此時紙板F上____________(選填“能”或“不能”)看到AO的反射光線。

完成上述實驗后,小明發(fā)現(xiàn)實驗桌上還有如圖所示的實驗裝置,相同大小的中國象棋棋子18個,9個為紅色,9個為綠色;刻度尺一把。小明計劃利用這些器材再探究“物體的像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離的關(guān)系”。

小明的主要實驗步驟如下:

①將兩個疊放的紅棋子作為物體放在平面鏡前面的白紙上,移動平面鏡后面的兩個綠棋子,使其從不同角度觀察均與紅棋子的像完全重合,并記錄實驗數(shù)據(jù)。

②在原位置改變物體(用三個紅棋子疊放)的大小,在平面鏡后面改變疊放的綠棋子的個數(shù),觀察并記錄實驗數(shù)據(jù)。

③再改變四次物體的大小,仿照步驟②,做四次實驗。

請根據(jù)以上敘述回答下列問題:

(4)小明計劃探究的問題中的自變量是:____________

(5)小明實驗過程中存在兩個問題,分別是:________________________

(6)請你針對小明實驗過程中存在的問題,寫出改進措施________________________。

【答案】不能 A 不能 物距 沒有控制物體大小不變;沒改變物體到平面鏡的距離 在步驟②③中,改變物體(兩個疊放的紅棋子)到平面鏡的距離,從不同角度觀察,使兩個綠棋子與物體的像均完全重合,用刻度尺測量物距和像距并記錄

【解析】

1)光的反射定律的內(nèi)容,知道反射角等于入射角.知道反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi).

2)探究反射角與入射角之間的關(guān)系,應(yīng)該多次改變?nèi)肷浣堑亩葦?shù),觀察反射角與入射角之間的關(guān)系.據(jù)此判斷.

3)在光的反射中,反射光線和入射光線分居法線的兩側(cè);反射角等于入射角;反射光線、入射光線和法線在同一平面上.故據(jù)此分析即可判斷.

研究平面鏡成像特點的實驗中,兩枚棋子大小相同,后面的兩枚棋子又和前面兩枚棋子的像完全重合,這樣后面這兩枚棋子的位置就是前面兩枚棋子的像的位置,同時證明了像與物大小相同.

為了得出普遍規(guī)律,要改變棋子的位置再次實驗.

(1)光的反射定律中,反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)。當將右側(cè)紙板沿ON向后折,此時,反射光線、入射光線仍在同一平面內(nèi),故在紙板上不能看到反射光線。

(2)改變光線AO與法線ON的夾角,屬于改變?nèi)肷浣,這樣進行多次實驗,可探究反射角與入射角之間的關(guān)系,A符合題意,故選A;

(3)由于反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi),當將紙板傾斜,讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,紙板上就看不到反射光線,說明了:反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。

4)小明計劃用這些器材探究“物體的像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離的關(guān)系”;

故小明計劃探究的問題中的自變量是物體到鏡面距離;

5)根據(jù)以上實驗步驟可知,小明改變物體的大小再次試驗,所以實際探究的是物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的關(guān)系;因此小明實驗過程中存在兩個問題,一是:沒有控制物體大小不變;二是沒改變物體到平面鏡的距離;

6)對小明實驗過程中存在的問題,改進措施為:

在實驗步驟②③中,改變物體(兩個疊放的紅棋子)到平面鏡的距離,從不同角度觀察,使兩個綠棋子與物體的像均完全重合,用刻度尺測量物距u和像距v并記錄.

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______

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