Question

6．同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行光學(xué)知識(shí)復(fù)習(xí)時(shí)，來(lái)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)．

（1）第一小組進(jìn)行“探究光反射時(shí)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)．在圖1甲中，讓一束光線EO貼著紙板射到平面板上，在紙板上會(huì)看到反射光線OF，將紙板沿ON向后折，此時(shí)在紙板上看不到反射光線，如圖1乙所示，這說(shuō)明反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)．在圖1甲中，如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明反射時(shí)，光路是可逆的．
（2）第二小組選用兩只相同的蠟燭A和B進(jìn)行“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)，裝置如圖2所示．該實(shí)驗(yàn)中玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點(diǎn)，便于確定像的位置．實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣移動(dòng)蠟燭B都無(wú)法與蠟燭A的像完全重合，原因可能是玻璃板與桌面不垂直．
（3）第三小組進(jìn)行“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)．
①如圖3甲所示，一束平行于主光軸的光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后，在光屏上形成了一個(gè)最小、最亮的光斑．由圖可知，該凸透鏡的焦距是11cm．
②將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭后，無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，請(qǐng)你指出其中一條可能的原因：光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上．
③實(shí)驗(yàn)中隨著蠟燭的燃燒，燭焰在光屏上的像位置偏高，如圖3乙所示．為了使?fàn)T焰的像仍成在光屏的中央，應(yīng)將凸透鏡（選填“蠟燭”、“凸透鏡”或“光屏”）向下調(diào)整．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)入射光線、反射光線和法線的關(guān)系進(jìn)行分析，使光屏不在一個(gè)平面內(nèi)，觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論．
讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出告訴的信息，可以得到此題的答案．
（2）在平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中采用玻璃板代替平面鏡，其目的是為了確認(rèn)物像的位置及大�。�
實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板要豎直放置，如果不豎直，不論怎樣移動(dòng)后面的蠟燭都不可能與前面蠟燭的像完全重合．
（3）①通過(guò)圖3甲圖所示的現(xiàn)象，結(jié)合凸透鏡焦點(diǎn)的定義即可確定該凸透鏡的焦距．
②探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，若光屏上沒(méi)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(wú)法成在光屏上；有可能物體在焦點(diǎn)上，不能成像．
③根據(jù)光線過(guò)光心不改變方向，判斷凸透鏡的移動(dòng)情況．

解答 解：（1）若將紙板的NOF面沿ON向后折，在NOF面上將看不到反射光線OF，說(shuō)明反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)．
當(dāng)讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出．這說(shuō)明在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的．
（2）因?yàn)椴ＡО迨峭该鞯�，能在觀察到A蠟燭像的同時(shí)．還可以透過(guò)玻璃清楚的看到放在后面B蠟燭，便于確定像的位置和大�。�當(dāng)玻璃板與桌面不垂直時(shí)，根據(jù)像與物對(duì)稱(chēng)的原理可知，蠟燭的像比桌面偏高或偏低，所以怎么移動(dòng)蠟燭像和物都不能完全重合．
（3）①平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡后匯聚于一點(diǎn)，這一點(diǎn)就是焦點(diǎn)．焦點(diǎn)到光心的距離是焦距，根據(jù)圖示中光屏在刻度尺上的位置，可以讀出該凸透鏡的焦距是11厘米．
②無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏都不能在光屏上得到像，可能是光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上，也可能是物距小于焦距，成了虛像，不能成在光屏上．
③光屏上承接燭焰的像偏高，要想讓像成在光屏的中央，應(yīng)當(dāng)將凸透鏡向下調(diào)節(jié)．或?qū)⒐馄料蛏弦苿?dòng)；
故答案為：（1）同一平面內(nèi)；反射時(shí)，光路是可逆的；（2）確定像的位置，玻璃板與桌面不垂直；
（3）①11；②光屏、凸透鏡和燭焰的中心不在同一高度上；③凸透鏡．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)和凸透鏡成像規(guī)律及其探究實(shí)驗(yàn)．這是光學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn)，也是近幾年來(lái)中考經(jīng)常出現(xiàn)的題型，要求學(xué)生熟練掌握，并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用．