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【核心素养】浙教版（2024版）八年级科学上册·分层练习
专题提优特训3 光的反射定律和平面镜成像实验
01 探究光的反射定律
（1）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
（2）在反射现象中，光路是可逆的。
1．为了探究光反射时的规律，小江进行了如图所示的实验。
（1）实验时，他将一块平面镜平放在水平桌面上，再把一张白色硬纸板（可沿竖直线ON折转），用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上的O点，用直尺和笔描出光线的传播路径。实验中白色硬纸板的作用是 ；
（2）为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行的操作是 ；
A．沿ON前后转动板E B．沿ON前后转动板F
C．改变光线OF与ON的夹角 D．改变光线EO与ON的夹角
（3）为了探究完整的反射规律，还需要用到的器材是 ；
（4）如果让光沿FO方向入射，反射光将沿OE方向射出。这表明 。
2．如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E，F两部分组成。
（1）要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是 （填“垂直”或“不垂直”）。实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了 反射。
（2）小明让一束光沿着AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹。三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
（3）三次实验中，总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹。由此小明得出结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。请你评估小明的做法是否合理并说明理由： 。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
3．如图是小明探究光的反射定律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
（1）实验时，小明先使E、F两部分位于同一平面内，让一束光贴着纸板E射到平面镜上，无法在F面上观察到对应的反射光线，原因可能
；
（2）改正错误后，入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现，如图所示。同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹，原因是 ；
（3）小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上可看到反射光的径迹，三次改变入射角的大小，所测得的数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量数据过程中出现的问题可能是 。
第3题图 第4题图
4．小金和同桌小徐为了探究“光的反射规律”，进行了如图实验：
（1）小金按图甲所示的装置进行实验，纸板上显示出了入射光EO和反射光OF的径迹，小徐想光的径迹保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法： ；
（2）当在图甲上出现反射光OF后，小金以ON为轴旋转该纸板。如图乙，观察纸板上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究 ；
（3）小金让光沿FO方向入射，发现反射光沿OE方向射出，说明在反射现象中，光路是 ；
（4）小徐测出一组入射角和反射角的大小后，得出反射角等于入射角的结论。于是准备整理器材，但小金告诉小徐，实验还未结束，你认为小徐还要怎么做？ 。
5．小金在进行“探究光的反射定律”实验，步骤如下：
①把白纸放在水平的桌面上，在白纸上画一条直线；
②将平面镜的一侧与直线重合，并垂直压在纸面上；
③让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O，如图甲所示，其中蓝色激光垂直平面镜入射：
④在白纸上用笔和尺描绘出光路。记录的结果如图乙所示。
（1）除上述步骤中提到的器材外，要得到反射角与入射角的关系，还需要的测量仪器是 ；
（2）小金没有找到蓝光的反射光束，他认为当光垂直平面镜入射时，不存在反射光，你认为他的观点正确吗？请做出判断并说明理由 ；
（3）如图乙，小金又将一束绿光沿着BO方向射向平面镜的O点，是为了探究 。
6．在研究“光的反射定律”时，小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上，其圆心O处放置一小平面镜，红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动，发射的激光始终对准圆心O点：L形支架上激光笔B发出绿色激光，该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
（1）实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 （选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”）；
（2）实验过程中，小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施： ；
（3）光路显示出来后，小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合，经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是： 。
7．兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律：
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
（1）为了显示光路，下列做法不可行的是 ；
A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾 B．使光束贴着纸板射向平面镜
C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行
（2）图中红光激光笔发出的光相当于法线，当绿光激光笔向镜面靠近逆时针转动时，反射角
（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）实验中小明三次改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 ；
8．用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿着ON折转，ON垂直于平面镜。让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如表。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
（1）比较r和i，可以得出结论： ；
（2）将一束光贴着纸板E沿AO射到O点，纸板F上会显示出反射光束OB；为探究反射光和入射光是否在同一平面内，下一步操作是： ；
（3）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿着OA方向射出。说明光反射时， ；
（4）为了让学生直观的感受“三线共面”，老师进行了如图丙演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，模拟出法线，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，显示出入射光线和反射光线老师水平方向缓慢转动圆台。水平转动圆台的目的是 。
02 探究平面镜成像的规律
9．小科同学利用图甲所示装置做“探究平面镜成像规律”的实验中。一起完成以下问题：
（1）为达到实验目的，小科最好选用的器材和实验环境是 （填字母编号）；
A．用平面镜在明亮的环境中实验 B．用茶色薄玻璃板在明亮的环境中实验
C．用无色薄玻璃板在明亮的环境中实验 D．用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验
（2）小科把一块薄玻璃板放在水平放置的白纸上，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B（不点燃），竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像 为止；
（3）改变蜡烛A的位置，重复以上实验。移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，接下来的操作是 ，并加以比较；
（4）小柯为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，设计了三种实验方案（如图乙所示），通过改变一块不透光木板（图中黑色长方形）的位置，人眼在不同的位置观察，从而达到探究目的。其中 方案可行。
10．如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的情景：竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，以A蜡烛为成像物体。
（1）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物 的关系。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常用的平面镜，能在观察到蜡烛A像的同时，也观察到蜡烛B，从而确定 ，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜 （填“好一些”或“差一些”）。
（3）实验中，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上 （填“能”或“不能”）显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是 像。
（4）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点，判断连线与玻璃板是否 ，再分别测 的距离，判断像与物是否关于平面镜对称。
11．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小科选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材按如图所示进行实验。请回答：
（1）小科要研究平面镜成的像与物体的左右位置关系，最好选用下列哪个物体？ （填数字）；
（2）研究像与物体到平面镜距离的关系时，为了使实验结论具有普遍性，在原有实验基础上可继续进行的操作是 （填字母）；
（3）小科研究了像和物体的大小关系后，想继续研究平面镜成的是“实像”还是“虚像”，于是将蜡烛B替换成了不透光的白板，发现蜡烛A的像刚好在白板上，于是他认为平面镜成的像能呈现在光屏上，属于实像。老师指出小科的 观察方法是错误的。你认为正确的观察方法 。
12．小科用如图甲所示实验装置探究“平面镜成像的特点”，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，玻璃板的后面放一根完全相同但未点燃的蜡烛B，与蜡烛A的像完全重合。然后在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画圆（如图乙所示），分别测量A到玻璃板的距离LA，B到玻璃板的距离LB，多次改变A的位置，得到三组数据如表一所示。
表一：蜡烛和像到平面镜距离
次数 1 2 3 平均
LA/cm 4.00 5.00 6.00 5.00
LB/cm 4.00 5.00 6.00 5.00
（1）如图甲，小科仅将图甲中玻璃板从M的位置水平向右移至N的位置时，蜡烛A的像 随之移动（填“会”或“不会”）。
（2）拿走蜡烛B，将一块白板移动到蜡烛A像的位置时，发现白板上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是 像（填“实”或“虚”）。
（3）小科将三组数据取平均值，得到LB和LA的平均值相等，由此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。请判断该数据处理方法是否正确并说明理由
。
13．用如图甲装置，探究平面镜成像的特点，请回答：
（1）在竖立的玻璃板前放点燃的蜡烛A，移动另一支未点燃的蜡烛B直到与A的像完全重合，如图甲所示；看见它们重合是由于光的 （选填“反射”“折射”或“反射和折射”）。
（2）若玻璃板没有竖直放置，观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，则玻璃板的放置可能是如图 （选填“乙”或“丙”）
（3）在玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，将蜡烛B换成光屏并前后移动，若光屏上 （选填“有”或“没有”）A的像，可说明平面镜所成的是虚像。
（4）若图甲中A到玻璃垂直距离为5cm，将蜡烛A沿垂直于玻璃板方向靠近玻璃板1cm，此时像与物之间的距离变成 cm；像的大小 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
14．如图甲是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验过程。
实验次数 ①（cm） 像与平面镜距离（cm） 物与像的大小关系
1 7 7 等大
2 6 6 等大
3 3 3 等大
a．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，并记下玻璃板的位置；
b．拿另一支完全相同的点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与第一支蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置；
c．改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置A2、A2'；A3、A3'（如图乙所示）；
d．点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置。
（1）为便于观察，该实验最好在 （填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；
（2）实验步骤a，b，c，d的合理顺序是 （填写步骤前字母），实验中小明发现b步骤很难看清该蜡烛与第一支蜡烛的像是否重合，原因是 ；
（3）如图乙分别将实验中的物点与像点连接，发现它们的连线始终与玻璃板面垂直。为了得到平面镜成像的特点，某同学将实验数据填入表中，请把丙图表①处填上合适的内容： ；
（4）如果在像A1'的位置放一光屏，此时眼睛应该在蜡烛 （填“ A1 ”或“A1' ”）这一侧观察，光屏上 （填“能”或“不能”）承接到像。这说明 。
15．同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。
（1）如图甲，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于比较像与物的 关系。这里运用了 法；
（2）为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的 处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”）；
（3）实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛，则乙同学通过玻璃 （选填“不一定”、“一定”、“一定不”）能看到甲的眼睛。原因是 ；
（4）小科借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 （选填“相等”或“越远越小”）
16．小金同学在做“探究平面镜成像的特点”实验。
[实验器材]：1mm厚和2mm厚的两块玻璃板、两根完全相同的蜡烛1和2、刻度尺、白纸、火柴等实验器材可供选择。
[实验操作]：将点燃蜡烛：1放在玻璃板前，再拿一支外形相同且点燃的蜡烛2.竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合。
（1）小金先选用2mm的玻璃板进行实验，结果观测到蜡烛1通过玻璃板在不同的位置成两个清晰的像，产生这种现象的原因是： ；
（2）最后小金选择较薄的1mm厚的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到蜡烛1的像，又能看到后面的蜡烛2，其原理为 （填字母）；
A．两者都是光的反射形成的 B．前者是光的折射形成的，后者是光的反射形成的
C．两者都是光的折射形成的 D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的
（3）实验中，若他将玻璃板向左倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛1的像的大致位置在图乙中的：
（选填“①”或“②”）处；
（4）为确定像的虚实，需在蜡烛2位置放一个光屏，并在图丙中的 处观察光屏上是否有像（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
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专题提优特训3 光的反射定律和平面镜成像实验
01 探究光的反射定律
（1）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。
（2）在反射现象中，光路是可逆的。
1．为了探究光反射时的规律，小江进行了如图所示的实验。
（1）实验时，他将一块平面镜平放在水平桌面上，再把一张白色硬纸板（可沿竖直线ON折转），用激光笔将一束光贴着纸板射到平面镜上的O点，用直尺和笔描出光线的传播路径。实验中白色硬纸板的作用是 ；
（2）为了研究反射角与入射角之间的关系，实验时应进行的操作是 ；
A．沿ON前后转动板E
B．沿ON前后转动板F
C．改变光线OF与ON的夹角
D．改变光线EO与ON的夹角
（3）为了探究完整的反射规律，还需要用到的器材是 ；
（4）如果让光沿FO方向入射，反射光将沿OE方向射出。这表明 。
【答案】 ①显示光路，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 D 量角器 在反射现象中，光路是可逆的
【详解】（1）[1]硬纸板F的主要作用是：①显示光路，②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内。
（2）[2]要探究光的反射规律，先让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，然后改变光束的入射方向，再量出入射角和反射角的度数，即可发现反射角和入射角关系，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（3）[3]实验中需要获得入射角和反射角的大小，因此还需要的测量工具是量角器。
（4）[4]如果让光线逆着OF的方向射向镜面，这时的入射角为原来的反射角，反射角等于入射角，所以会发现光线原路返回，光路是可逆的。
2．如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E，F两部分组成。
(1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板上出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是 （填“垂直”或“不垂直”）。实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了 反射。
(2)小明让一束光沿着AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上会看到反射光OB的径迹。三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
(3)三次实验中，总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹。由此小明得出结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。请你评估小明的做法是否合理并说明理由： 。
【答案】(1) 垂直 漫
(2)把反射光线与平面镜的夹角当成了反射角
(3)不合理。应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光
【详解】（1）[1][2]在做平面镜成像实验时，应将纸板与平面镜垂直放置，这样才能使入射光线和反射光同时出现在纸板上；由于纸板的表面不是光滑的，光在上面发生了漫反射，所以我们可以从不同方向看到反射光线。
（2）由表格的数据分析可知，小明把反射角搞错了，他把反射光线与镜面的夹角当成了反射角，反射角应是反射光线与法线的夹角。
（3）小明的做法是不合理的，因为他没有折转纸，得出的结论不具有普遍性，正确的做法应将纸板F沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光。
3．如图是小明探究光的反射定律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
（1）实验时，小明先使E、F两部分位于同一平面内，让一束光贴着纸板E射到平面镜上，无法在F面上观察到对应的反射光线，原因可能是 ；
（2）改正错误后，入射光和反射光的径迹同时在纸板上出现，如图所示。同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹，原因是 ；
（3）小明让一束光贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上可看到反射光的径迹，三次改变入射角的大小，所测得的数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量数据过程中出现的问题可能是 。
【答案】 纸板未与平面镜垂直 漫反射 将反射光线与镜面的夹角当成反射角
【详解】（1）[1]要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现，则法线必须与平面镜垂直、入射光线和法线必须在同一平面内；当前纸板未与平面镜垂直所以在纸板F上没有看到反射光的径迹。
（2）[2]因为纸面不是光滑的平面，光线在其上发生漫反射，因此同学们能从纸板前不同的方向看到光的径迹。
（3）[3]根据反射定律，反射角等于入射角，入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角，而小明将反射光线与镜面的夹角当成反射角。
4．小金和同桌小徐为了探究“光的反射规律”，进行了如图实验：
(1)小金按图甲所示的装置进行实验，纸板上显示出了入射光EO和反射光OF的径迹，小徐想光的径迹保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法： ；
(2)当在图甲上出现反射光OF后，小金以ON为轴旋转该纸板。如图乙，观察纸板上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究 ；
(3)小金让光沿FO方向入射，发现反射光沿OE方向射出，说明在反射现象中，光路是 ；
(4)小徐测出一组入射角和反射角的大小后，得出反射角等于入射角的结论。于是准备整理器材，但小金告诉小徐，实验还未结束，你认为小徐还要怎么做？
【答案】(1)用笔描出入射光线和反射光线的路径
(2)入射光线、法线和反射光线是否在同一平面内
(3)可逆
(4)改变入射角的度数，多做几次实验
【详解】（1）为了保留光的传播路径，可以用笔描出入射光线和反射光线的路径。
（2）当在图甲上出现反射光OF后，小金以ON为轴旋转该纸板，如图乙，观察纸板上能否出现反射光，这样做是为了探究入反射光线、入射光线、法线是否在同一平面上。
（3）若将一束光贴着纸板F沿FO射到O点，反射光将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时，光路是可逆的。
（4）实验有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，凭一次实验数据得出结论有偶然性，应进行多次实验。所以，接下来应改变入射角的度数，多做几次实验。
5．小金在进行“探究光的反射定律”实验，步骤如下：
①把白纸放在水平的桌面上，在白纸上画一条直线；
②将平面镜的一侧与直线重合，并垂直压在纸面上；
③让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O，如图甲所示，其中蓝色激光垂直平面镜入射：
④在白纸上用笔和尺描绘出光路。记录的结果如图乙所示。
（1）除上述步骤中提到的器材外，要得到反射角与入射角的关系，还需要的测量仪器是
；
（2）小金没有找到蓝光的反射光束，他认为当光垂直平面镜入射时，不存在反射光，你认为他的观点正确吗？请做出判断并说明理由 ；
（3）如图乙，小金又将一束绿光沿着BO方向射向平面镜的O点，是为了探究 。
【答案】 量角器 错误；反射光束和入射光重合 在光的反射现象中，光路是可逆的
【详解】（1）[1]为了测量入射角和反射角的大小，还需要的测量工具是量角器。
（2）[2]当光垂直平面镜入射时，反射光线垂直射出，故他的观点错误；没有找到蓝光的反射光束的原因是反射光束和入射光重合。
（3）[3]如果将光线沿着BO方向射向平面镜时，反射光线沿着OA方向射出，是为了探究在光的反射现象中，光路是可逆的。
6．在研究“光的反射定律”时，小科设计了如图实验装置。半圆形滑轨固定在水平底座上，其圆心O处放置一小平面镜，红色激光笔A可以沿滑轨自由滑动，发射的激光始终对准圆心O点：L形支架上激光笔B发出绿色激光，该激光垂直于平面镜射入圆心O点。
(1)实验中激光笔B发出的绿色激光用于模拟 （选填“入射光线”、“反射光线”或“法线”）；
(2)实验过程中，小科观察不到激光的传播路径。请你提供一种能将光路显示出来的措施： ；
(3)光路显示出来后，小科从半圆形滑轨的侧面某一位置观察。发现所有光束刚好重合，经多次改变红色激光的入射角度均能出现这种现象。由此可以得出的结论是： 。
【答案】(1)法线
(2)见解析
(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】（1）法线与平面镜是垂直的，且在入射光线和反射光线之间，因此激光笔B发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置。
（2）先用加湿器使某透明容器内充满雾气，将实验装置放到这个充满雾气的透明容器内，这样能显示出光的传播路径。
（3）当我们观察到入射红光、入射绿光和反射红光看起来重合时(即只能观察到一条光线时)，可根据光的传播路径来判断反射光线，入射光线和法线在同一平面内。
7．兴趣小组如图所示的装置探究光的反射规律：
（1）为了显示光路，下列做法不可行的是 ；
A．用喷壶向玻璃缸中喷水雾
B．使光束贴着纸板射向平面镜
C．抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行
（2）图中红光激光笔发出的光相当于法线，当绿光激光笔向镜面靠近逆时针转动时，反射角 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）实验中小明三次改变入射角的大小，测得数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致，请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 ；
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
【答案】 C 变大 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
【详解】（1）A.用喷壶向玻璃缸中喷水雾，小水滴能反射光线，形成光路，便于观察，故A不符合题意；
B.使光束贴着纸板射向平面镜，纸板能反射光线，形成光路，便于观察，故B不符合题意；
C.抽尽玻璃缸中空气在黑暗中进行，由于没有反射光的物质，故不能看到光线的传播路径，故C符合题意。
故选C。
（2）由图知道，红色激光笔发出的光相当于法线；当绿色激光笔向镜面靠近时，入射角变大，反射角等于入射角，故反射角变大。
（3）根据反射定律知道，反射角等于入射角，反射角是反射线与法线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角，当入射角分别为20°、30°、50°时，反射线与法线的夹角，即反射角也应分别是20°、30°、50°，而70°，60°，40°正好是反射光线与镜面的夹角，所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
8．用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿着ON折转，ON垂直于平面镜。
让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如表。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
（1）比较r和i，可以得出结论： ；
（2）将一束光贴着纸板E沿AO射到O点，纸板F上会显示出反射光束OB；为探究反射光和入射光是否在同一平面内，下一步操作是： ；
（3）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿着OA方向射出。说明光反射时， ；
（4）为了让学生直观的感受“三线共面”，老师进行了如图丙演示，先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，模拟出法线，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，显示出入射光线和反射光线老师水平方向缓慢转动圆台。水平转动圆台的目的是 。
【答案】 光反射时，反射角等于入射角 将纸板F向后折（或向前折），看纸板F上是否有反射光线 光路可逆 当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时，可以根据光的传播路径来判断三线是否在同一平面内
【详解】（1）[1]由表格知道，每组数据中，反射角都和入射角相等，故可得：光反射时，反射角等于入射角。
（2）[2]为探究反射光和入射光是否在同一平面内，可将纸板F向后折（或向前折），看纸板F上是否有反射光线。
（3）[3]将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿着OA方向射出，可知光反射时，光路是可逆的。
（4）[4]加湿器使整个教室充满雾气，这样能显示出光的传播路径；法线与平面镜是垂直的，红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置；沿水平方向缓慢转动圆台，当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时，可以根据光的传播路径来判断三线是否在同一平面内。
02 探究平面镜成像的规律
9．小科同学利用图甲所示装置做“探究平面镜成像规律”的实验中。一起完成以下问题：
（1）为达到实验目的，小科最好选用的器材和实验环境是 （填字母编号）；
A．用平面镜在明亮的环境中实验
B．用茶色薄玻璃板在明亮的环境中实验
C．用无色薄玻璃板在明亮的环境中实验
D．用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验
（2）小科把一块薄玻璃板放在水平放置的白纸上，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B（不点燃），竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像 为止；
（3）改变蜡烛A的位置，重复以上实验。移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，接下来的操作是 ，并加以比较；
（4）小柯为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，设计了三种实验方案（如图乙所示），通过改变一块不透光木板（图中黑色长方形）的位置，人眼在不同的位置观察，从而达到探究目的。其中 方案可行。
【答案】 D 完全重合 分别测出像和物到平面镜的距离 C
【详解】（1）[1]探究平面镜成像规律的实验中，为了便于观察像的效果，得出正确的规律，用茶色薄玻璃板在较暗的环境中实验，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
（2）[2]为了验证像与物的大小相等，把点燃的蜡烛A放置在玻璃板前，再拿一支与之完全相同的蜡烛B（不点燃），竖立在玻璃板后面，来回移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B和点燃的蜡烛A的像完全重合为止。
（3）[3]实验中，进行数据分析时，移去玻璃板，用直线把每次实验中的蜡烛A和它的像的位置连起来，分别测出像和物到平面镜的距离，并加以比较，这是为了探究像与物的到平面镜的距离关系。
（4）[4]实验中，为了探究平面镜成的像是虚像还是实像，要把光屏放在像的一侧，直接看光屏上是否有像，所以C方案可行。
10．如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的情景：竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，以A蜡烛为成像物体。
（1）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物 的关系。
（2）该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到蜡烛A像的同时，也观察到蜡烛B，从而确定 ，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜 （填“好一些”或“差一些”）。
（3）实验中，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上 （填“能”或“不能”）显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是 像。
（4）图乙是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们接着连接像与物的对应点，判断连线与玻璃板是否 ，再分别测 的距离，判断像与物是否关于平面镜对称。
【答案】 大小 像的位置 差一些 不能 虚 垂直 对应的两点到镜面
【详解】（1）[1]该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的大小关系。
（2）[2]该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，玻璃板是透明的，观察到A蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛B。当蜡烛B和蜡烛A的像重合时，蜡烛B的位置便是蜡烛A的像的位置。
[3]透明的玻璃板只能反射蜡烛A的一部分光线，另一部分透过玻璃板，所以玻璃板成的像比平面镜成的像清晰度差一些。
（3）[4][5]平面镜成像实验时，把光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜成的像是虚像。
（4）[6][7]连接物体和物体的像点，可以判断物像连线是否和镜面垂直，再分别测量距离，判断物像到镜面的距离是否相等。
11．在探究“平面镜成像特点”的实验中，小科选取一块平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A和B、刻度尺、白纸、火柴等器材按如图所示进行实验。请回答：
(1)小科要研究平面镜成的像与物体的左右位置关系，最好选用下列哪个物体？ （填数字）；
(2)研究像与物体到平面镜距离的关系时，为了使实验结论具有普遍性，在原有实验基础上可继续进行的操作是 （填字母）；
(3)小科研究了像和物体的大小关系后，想继续研究平面镜成的是“实像”还是“虚像”，于是将蜡烛B替换成了不透光的白板，发现蜡烛A的像刚好在白板上，于是他认为平面镜成的像能呈现在光屏上，属于实像。老师指出小科的 观察方法是错误的。你认为正确的观察方法 。
【答案】(1)①
(2)A
(3)应该在蜡烛的异侧观察
【详解】（1）由图可知，四个模型分别为C、A、T、V， 从模型上看，只有C左右不同，而A、T、V，左右 相同，所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用模型A、T、V不能达到实验目的，只 有C左右不同，所以能够达到实验目的，故选①。
（2）探究像与物体到平面镜距离的关系时，为了使实验结论具有普遍性，在原有实验基础上可继续进行的操作是蜡烛A远离玻璃板，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
（3）研究平面镜成的是“实像”还是“虚像”，观察时应该在蜡烛的异侧观察。
12．小科用如图甲所示实验装置探究“平面镜成像的特点”，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，玻璃板的后面放一根完全相同但未点燃的蜡烛B，与蜡烛A的像完全重合。然后在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画圆（如图乙所示），分别测量A到玻璃板的距离LA，B到玻璃板的距离LB，多次改变A的位置，得到三组数据如表一所示。
表一：蜡烛和像到平面镜距离
次数 1 2 3 平均
LA/cm 4.00 5.00 6.00 5.00
LB/cm 4.00 5.00 6.00 5.00
(1)如图甲，小科仅将图甲中玻璃板从M的位置水平向右移至N的位置时，蜡烛A的像 随之移动（填“会”或“不会”）。
(2)拿走蜡烛B，将一块白板移动到蜡烛A像的位置时，发现白板上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是 像（填“实”或“虚”）。
(3)小科将三组数据取平均值，得到LB和LA的平均值相等，由此得出结论：像与物到平面镜的距离相等。请判断该数据处理方法是否正确并说明理由 。
【答案】(1)不会
(2)虚
(3)见详解
【详解】（1）平面镜所成的像与物关于平面镜对称，蜡烛A位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，即蜡烛A的像不会随之移动。
（2）平面镜成像实验时，把白板放在像的位置，发现白板上并没有像，说明平面镜成的像是虚像。
（3）该数据处理不正确，该实验多次测量是为了寻找普遍规律，不用求平均值就可以比较蜡烛和像距离玻璃板的距离。
13．用如图甲装置，探究平面镜成像的特点，请回答：
（1）在竖立的玻璃板前放点燃的蜡烛A，移动另一支未点燃的蜡烛B直到与A的像完全重合，如图甲所示；看见它们重合是由于光的 （选填“反射”“折射”或“反射和折射”）。
（2）若玻璃板没有竖直放置，观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，则玻璃板的放置可能是如图 （选填“乙”或“丙”）
（3）在玻璃板后面的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，将蜡烛B换成光屏并前后移动，若光屏上 （选填“有”或“没有”）A的像，可说明平面镜所成的是虚像。
（4）若图甲中A到玻璃垂直距离为5cm，将蜡烛A沿垂直于玻璃板方向靠近玻璃板1cm，此时像与物之间的距离变成 cm；像的大小 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】 反射和折射 丙 没有 8 不变
【详解】（1）[1]能够看到蜡烛B是因为光的反射，能够看到蜡烛A的像是因为光的折射，故看见它们重合是由于光的反射和折射。
（2）[2]由平面镜的成像特点知，物象关于平面镜对称，观察到蜡烛A的像总是在蜡烛B的上方，则玻璃板的放置可能是如图丙所示。
（3）[3]将蜡烛B换成光屏并前后移动，若光屏上有蜡烛A的像则说明是实像，光屏上没有蜡烛A的像则说明是虚像。
（4）[4][5]由平面镜成像特点知，物象等大，物象到平面镜的距离相等，将蜡烛A沿垂直于玻璃板方向靠近玻璃板1cm，此时，物到平面镜的距离为4cm，像到平面镜的距离也为4cm，则物象之间的距离为8cm。
14．如图甲是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验过程。
实验次数 ①（cm） 像与平面镜距离（cm） 物与像的大小关系
1 7 7 等大
2 6 6 等大
3 3 3 等大
a．在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，并记下玻璃板的位置；
b．拿另一支完全相同的点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与第一支蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置；
c．改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置、；、（如图乙所示）；
d．点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置。
(1)为便于观察，该实验最好在 （填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；
(2)实验步骤a，b，c，d的合理顺序是 （填写步骤前字母），实验中小明发现b步骤很难看清该蜡烛与第一支蜡烛的像是否重合，原因是 ；
(3)如图乙，分别将实验中的物点与像点连接，发现它们的连线始终与玻璃板面垂直。为了得到平面镜成像的特点，某同学将实验数据填入表中，请把丙图表头①处填上合适的内容： ；
(4)如果在像的位置放一光屏，此时眼睛应该在蜡烛 （填“”或“”）这一侧观察，光屏上 （填“能”或“不能”）承接到像。这说明 。
【答案】(1)较黑暗
(2) adbc 玻璃板后方的蜡烛被点燃了
(3)物体与平面镜的距离
(4) 不能 平面镜成像为虚像
【详解】（1）探究平面镜成像实验时，成像物体越亮，和环境的对比度越大，成像越清晰，所以，为了使像更清晰，要在较黑暗的环境中进行实验。
（2）[1]因为实验目的：探究物体到平面镜的距离和像到平面镜的距离的关系，在水平桌上铺一张白纸，纸上垂直放一块平板玻璃板作为平面镜，然后在纸上记录玻璃板的位置；
实验步骤a、b、c、d的合理顺序：a.在水平桌面上铺一张白纸，纸上竖立一块玻璃板，在纸上记录玻璃板的位置；
d.点燃蜡烛放在玻璃板前，看到它在玻璃板后面的像，在纸上记录蜡烛的位置A1；
b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方，移动到某一位置时，发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合，在纸上记下该蜡烛的位置A1′；
c.改变玻璃板前蜡烛的位置，重复以上实验，在纸上记录物与像的位置A2、A2′；A3、A3′；
[2]实验中小明发现b步骤很难看清该蜡烛与第一支蜡烛的像是否重合，原因是玻璃板后方的蜡烛被点燃了，冲淡了前面蜡烛的成像光线，看不清像的位置。
（3）实验中，要探究像和物体到镜面的距离是否相等，根据表中的实验数据和现象知道，需要填写的空白分别是：物体到平面镜的距离。
（4）[1][2][3]在像A1′的位置放一光屏，此时眼睛应该在蜡烛A1这一侧直接观察，平面镜所成的像是反射光线的反向延长线会聚成的，光屏上没有实际光线到达，所以，光屏上不能承接到像；实像可以成在光屏上，虚像不能成在光屏上，说明平面像成的像是虚像。
15．同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板（薄玻璃板与水平纸面垂直）等器材，探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲所示，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于比较像与物的 关系。这里运用了 法；
(2)为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并在图乙中的 处观察光屏上是否有像（选填“①”、“②”、“③”或“④”）；
(3)实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲同学通过玻璃看到了乙同学的眼睛，则乙同学通过玻璃 （选填“不一定”、“一定”、“一定不”）能看到甲的眼睛。原因是 ；
(4)小科借来了旁边实验小组的玻璃板，放在蜡烛A的后面，他惊奇地发现，蜡烛A成了很多个像，如图丙所示。这些像与蜡烛A的大小关系是 （选填“相等”或“越远越小”）
【答案】(1) 大小 等效替代法
(2)③
(3) 一定 光路是可逆的
(4)相等
【详解】（1）[1][2]如图甲所示，实验中取两支大小相同的蜡烛，将一支蜡烛A固定在玻璃板前方，另一支蜡烛B放在玻璃板的后方，移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的像完全重合，目的是便于确定像的位置以及比较像与物的大小关系。这里运用了等效替代法。
（2）虚像不能成在光屏上，为确定像的虚实，需在蜡烛B位置放一个光屏，并不通过玻璃板，直接观察光屏，即在图乙中的③处观察光屏上是否有像。
（3）[1][2]因为反射光路是可逆的，因此实验过程中，两同学都在玻璃前方观察，甲通过玻璃看到乙的眼睛，乙通过玻璃一定能看到甲的眼睛。
（4）平面镜成像的特点是像与物大小相等，与像到平面镜的距离无关。虽然小科使用的玻璃板使蜡烛A成了很多个像，但这些像都是蜡烛A通过平面镜反射所成的像，根据平面镜成像特点可知，这些像与蜡烛A的大小始终是相等的。
16．小金同学在做“探究平面镜成像的特点”实验。
[实验器材]：1mm厚和2mm厚的两块玻璃板、两根完全相同的蜡烛1和2、刻度尺、白纸、火柴等实验器材可供选择。
[实验操作]：将点燃蜡烛：1放在玻璃板前，再拿一支外形相同且点燃的蜡烛2.竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛2与蜡烛1的像完全重合。
请根据要求，完成下列问题。
（1）小金先选用2mm的玻璃板进行实验，结果观测到蜡烛1通过玻璃板在不同的位置成两个清晰的像，产生这种现象的原因是： ；
（2）最后小金选择较薄的1mm厚的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到蜡烛1的像，又能看到后面的蜡烛2，其原理为 （填字母）；
A．两者都是光的反射形成的
B．前者是光的折射形成的，后者是光的反射形成的
C．两者都是光的折射形成的。
D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的
（3）实验中，若他将玻璃板向左倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛1的像的大致位置在图乙中的： （选填“①”或“②”）处；
（4）为确定像的虚实，需在蜡烛2位置放一个光屏，并在图丙中的 处观察光屏上是否有像（选填“A”、“B”、“C”或“D”）。
【答案】 玻璃板较厚，前后两个表面各成一个像 D ② C
【详解】（1）[1]小金先选用2mm的玻璃板进行实验，结果观测到蜡烛1通过玻璃板在不同的位置成两个清晰的像，产生这种现象的原因是：玻璃板较厚，前后两个表面各成一个像。
（2）[2]蜡烛1发出的光在镜面上发生反射，因此它的像是反射形成的；镜子后面的蜡烛2发出的光线，从空气射入玻璃，再从玻璃射入空气，最后射入眼睛成像，因此发生的是折射，故选D。
（3）[3]如下图，作出蜡烛火焰关于平面镜的对称点，可知在实验中如果把平板玻璃向左倾斜（如图乙），观察到蜡烛的像的大致位置在图中的②处。
（4）[4]将光屏放在蜡烛2的位置，在C点直接观察光屏，如果光屏上看到蜡烛的像，那么成的是实像，否则成的是虚像。
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