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不能
同一平面内
避免偶然性(或使结论具有普遍性)
便于确定像的位置
未点燃
大小相等
距离相同

蜡烛$A$的像
【分析】
本题是探究光的反射定律的实验题,需结合光的反射定律的核心内容(反射角与入射角的关系、三线共面、光路可逆)及实验设计的目的来分析。首先回忆光的反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射角等于入射角,光路是可逆的;多次实验的目的通常是避免偶然性,使结论具有普遍性。
【解析】
(1) 根据光的反射定律,反射角等于入射角,∠BON是反射角,∠AON是入射角,因此∠BON等于∠AON;若将AO向ON靠近,入射角减小,反射角也随之减小,故OB向ON靠近;光线沿BO入射时,反射光线沿OA射出,说明在光的反射中,光路是可逆的。
(2) 把纸板F向前或向后折叠后,纸板E和F不在同一平面内,根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线需在同一平面内,因此在纸板F上不能看到反射光线。
(3) 改变入射光线方向,观测多组入射角和反射角,是为了避免实验的偶然性,使得到的光的反射定律结论具有普遍性,而非单次实验的偶然结果。
【答案】
(1)等于 靠近 可逆
(2)不能 同一平面内
(3)避免偶然性(或使结论具有普遍性)
【知识点】
光的反射定律、光路可逆性、实验探究的普遍性
【点评】
本题为光学基础实验题,紧扣光的反射定律的核心知识点,考查学生对实验现象的理解和实验设计目的的掌握,属于对基础实验知识的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.7
【分析】
本题围绕“探究平面镜成像特点”的实验展开,需结合实验设计原理、操作要求及成像特点逐一分析各问题:
1. 玻璃板具有透光性,能同时观察到蜡烛A的像和后方的蜡烛B,以此解决平面镜无法确定像位置的问题;
2. 选用未点燃的相同蜡烛B,可避免火焰干扰,通过与A的像重合直观比较像与物的大小关系;
3. 对折纸板后像与物对应位置重合,对应平面镜成像“像与物到镜面距离相等”的特点;
4. 实像能被光屏承接,虚像不能,光屏无法承接说明像的性质;
5. 不透明白纸会遮挡蜡烛B的光线,但蜡烛A的像是光的反射形成的虚像,不受白纸遮挡,据此判断可见的像。
【解析】
(1) 玻璃板透明,可透过玻璃板看到后方的蜡烛B,便于确定像的位置,故答案为便于确定像的位置;
(2) 实验中需用未点燃的相同蜡烛B,避免蜡烛B的火焰干扰对像的观察;蜡烛B与A的像重合,说明像与物的大小相等,故依次填未点燃、大小相等;
(3) 沿玻璃板对折纸板后,像与物的对应位置重合,表明像与物到镜面的距离相同,故填距离相同;
(4) 光屏无法承接蜡烛A的像,说明该像不能呈现在光屏上,属于虚像,故填虚;
(5) 在蜡烛B和玻璃板间放置不透明白纸,会遮挡蜡烛B的光线,无法看到蜡烛B;而蜡烛A的像是光的反射形成的虚像,由反射光线的反向延长线会聚而成,不受白纸遮挡,因此从C处只能看到蜡烛A的像,故填蜡烛A的像。
【答案】
(1)便于确定像的位置
(2)未点燃;大小相等
(3)距离相同
(4)虚
(5)蜡烛A的像
【知识点】
平面镜成像实验;平面镜成像特点;虚像判断
【点评】
本题是“探究平面镜成像特点”的基础实验题,全面考查实验操作要点、成像特点的验证及虚像的判断,属于实验核心知识点的常规应用,难度较低。
【难度系数】
0.8