题文

在探究光学规律时，做了以下实验． （1）在探究光的直线传播规律时，一般情况下，光传播的路径是看不到的，你在实验中显示光路的方法是：______（答出一种方法即可） （2）在探究光的反射规律的实验中，如图所示，小华想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他接下来的操作应该是：______； （3）在探究平面镜成像特点的实验中，在竖直的玻璃板前放一支点燃的蜡烛，如右图所示，可以看到它在玻璃板后面所成的像，这是光的 ______形成的 ______像（选填“实”或“虚”）； （4）在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛从很远处向二倍焦距处移动时，物体移动的速度 ______像移动的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）一般情况下，光传播的路径是看不见的，我们可以采用能量比较集中的红色激光束，并放在光线比较暗的房间内观察，这样比较容易看见了光的传播路径． （2）要探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，可将硬纸板弯折看弯折的硬纸板上能否出现入射光线和反射光线． （3）平面镜成像的原理是光的反射，平面镜成的像是虚像． （4）我们可以做一个假设：物体从很远处向二倍焦距处移动，很远有多远呢？20倍焦距处，移到2倍焦距处，物体移动的距离是18倍焦距． 然后分析相同时间内像的移动距离，物体在二倍焦距外，成的像在一倍焦距和二倍焦距之间；物体在二倍焦距处，像在另一侧的2倍焦距处．像移动的距离是小于焦距的． 所以物体移动的速度大于像移动的速度． 故答案为：（1）采用红色激光束； （2）把纸板向后折或向前折，看是否还能看到反射光线； （3）反射；虚； （4）大于．

据专家权威分析，试题“在探究光学规律时，做了以下实验．（1）在探究光的直线传播规律时，..”主要考查你对  光的反射规律及其应用，平面镜成像的特点和原因  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

光的反射规律及其应用平面镜成像的特点和原因

考点名称：光的反射规律及其应用

• 反射定律：
  入射光线、反射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角（∠i=∠r）。
  
  光的反射定律描述了“三线”“两角” 的关系，可简记为：“三线共面，法线居中(三线位置关系)，两角相等(两角量值关系)”。
  特殊情况垂直入射时，入射角反射角都是零度，法线、入射光线、反射光线合为一线。
  

• 对于光的反射定律，应掌握以下五点：
  1、根据光的反射定律可知，任何一条反射光线都对应一条入射光线。
  
  2、定律的叙述有一定逻辑因果关系：先有入射，后有反射。表达时不能把“反射角等于入射角”说成 “入射角等于反射角”，因为反射角等于入射角的意思是“反射角随着入射角的变化而变化”，若倒过来说意思就反了，不符合逻辑因果关系。
  
  3、两角量值关系的变化是相对应的。即反射角随着入射角的变化而变化，入射角增大时反射角也增大，入射角减小时反射角也减小，入射角变为0^。，反射角也变为0^。，此时，入射光线、反射光线、法线重合，“三线合一”。
  
  4、法线起“准则”的作用，是过入射点始终与反射面垂直的直线。当反射面转动一定角度时，法线仍与反射面垂直，也随之转过相同的角度。法线不仅过入射点与反射面垂直，而且还是入射光线与反射光线夹角的平分线。
  
  5、在描述光的反射定律的光路图中，有两个重要的角度关系，即反射角等于入射角，r=i；入射角与入射光线和反射面的夹角互余，i+α=90^。。
  

• 自行车尾灯的设计：
     利用直角平面镜的反射规律，制成了自行车的反光灯，如图所示。夜晚，汽车灯发出的光射到自行车的反光灯上时，经自行车上互成直角的两个反射面的反射，反射光将以平行于入射光的方向反向射入司机眼睛，使司机容易发现骑自行车的人，有利于夜间行车安全。
  
  例  自行车是一种便捷的交通丁具，它包含了许多物理知识。例如，自行车尾灯就包含了光学知识。它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意。尾灯的结构如图所示，请在图中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点。
  
  解析：利用光的反射定律作用，当两个反射面垂直时，一条光线经两个表面反射后光线平行于入射光线且方向相反
  答案：如图所示
  
  入射光线平行射入，反射光线平行射出。反射光线与入射光线方向相反。(答出一条即给分)

考点名称：平面镜成像的特点和原因

• 平面镜成像的特点：
  ①像和物体大小相等
  ②像和物体到镜面的距离相等
  ③像和物体的连线跟镜面垂直
  ④物体在平面镜中所成的像是虚像
  以上可以缩句为：“物像等大、连线垂直、等距虚像”。
  
  平面镜成像的原理：
     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，如图所示。点光源s在镜后的像s’并不是实际光线会聚形成的，而是由反射光线的反向延长线相交形成的，所以s’叫做s的虚像。如果把光屏放在s’处，是接收不到这个像的，所以虚像只能用眼睛看到，而不能成在屏上
  
  解释：
        照镜子就是这样的原理。可以说，只要利用到平面镜，就一定是反射。 平面镜中的像是由光的反射光线的延长线的交点形成的，所以平面镜中的像是虚像。虚像与物体等大，距离相等。像和物体的大小相等。所以像和物体对镜面来说是对称的。　根据平面镜成像的特点，像和物的大小，总是相等的。无论物体与平面镜的距离如何变化，它在平面镜中所成的像的大小始终不变，与物体的大小总一样。但由于人在观察物体时都有“近大远小”的感觉，当人走向平面镜时，视觉确实觉得像在“变大”，这是由于人眼观察到的物体的大小，不仅仅与物体的真实大小关于，而且还与“视角”密切相关。从人眼向被观察物体的两端各引一条直线，这两条直线的夹角即为“视角”，如果视角大，人就会认为物体大，视角小，人就会认为物体小。当人向平面镜走近时，像与人的距离小了，人观察物体的视角也就增大了，因此所看到的像也就感觉变大了，但实际上像与人的大小始终是相等的，这就是人眼看物体“近大远小”的原因。这正如您看到前方远处向您走来一个人一样，一开始看到是一个小黑影，慢慢变得越来越大，走到您面前时更大，其实那一个小黑影和走到您面前的人是一样大的，只是因为视觉的关系，平面镜成像的像和物关于镜面对称，因此人逐渐靠近镜面。像也一定逐渐靠近镜面，人的感觉是“近大远小”，这是一种视觉效果。