【提出問題】光反射時(shí)遵循什么規(guī)律?反射光沿什么方向射出？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
1. 實(shí)驗(yàn)器材：激光筆、鉛筆、量角器、平面鏡、可折轉(zhuǎn)的白色粗糙硬紙板等。
①量角器：測(cè)量入射角和反射角的度數(shù)。
②可折轉(zhuǎn)白色粗糙硬紙板的作用：一是顯示光的傳播路徑，對(duì)光線起漫反射作用；二是探究入射光線、法線和反射光線是否在同一平面內(nèi)。
2. 實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示：把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面。
圖1研究光的反射定律 圖2還能看到光嗎？
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】
1. 使一束激光貼著紙板沿某一個(gè)角度射到O點(diǎn)，經(jīng)平面鏡反射，將沿另一個(gè)方向射出。在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡。改變?nèi)肷涔獾慕嵌龋嘧鰩状?，換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡。
取下紙板，用量角器測(cè)量ON兩側(cè)的∠i和∠r，將數(shù)據(jù)記錄在下表中。
次數(shù)
∠i
∠r
1


2
3

2. 紙板ENF是用兩塊紙板連接起來的。將紙板NOF向前或向后折（如圖2所示），在紙板上還能看到反射光嗎？
3. 將光線逆著反射光線的方向射入，觀察新的反射光的傳播路徑是否與原來的入射光線重合？
【分析與論證】
1. 描述光反射的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)
①入射點(diǎn)O：光線射到鏡面上的點(diǎn)。
②法線ON ：通過入射點(diǎn)，垂直于鏡面的直線。
③入射光線AO：入射到鏡面的光線。
④反射光線OB：從鏡面返回的光線。
⑤入射角i：入射光線與法線的夾角。
⑥反射角r：反射光線與法線的夾角。
2. 對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析：
①分析反射角和入射角的大小可得出：反射角等于入射角。
②分析反射光線、入射光線和法線的位置關(guān)系：可看到兩半塊紙板在一個(gè)平面內(nèi)時(shí)有反射光線，右半部分向前折或向后折，觀察不到反射光線。說明反射光線、入射光線、和法線在同一平面內(nèi)。
③多次改變?nèi)肷涔饩€的路徑，分別沿AO、BO、CO的方向射到平面鏡，記錄對(duì)應(yīng)反射光線的路徑分別為OA'、OB'、OC'。會(huì)發(fā)現(xiàn)：反射光線和入射光線總是分居法線的兩側(cè)。

④光路可逆：將光線逆著反射光線的方向射入，觀察到新的反射光的傳播路徑與原來的入射光線重合；
3. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線、和法線在同一平面內(nèi)；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。
在反射現(xiàn)象中，光路可逆。
【交流與討論】
1. 對(duì)應(yīng)關(guān)系：每一條反射光線對(duì)應(yīng)一條入射光線。
2. 讓光線緊貼紙板（光屏）射向 點(diǎn)的目的：在硬紙板（光屏）上能顯示光路.
3. 實(shí)驗(yàn)描繪光的傳播路徑的方法：在入射光線和反射光線上取一個(gè)點(diǎn)，將該點(diǎn)與反射點(diǎn)連接。
4. 區(qū)分每一組的對(duì)應(yīng)的入射光線和反射光線的方法：對(duì)每一組入射光線和反射光線分別用不同顏色的筆進(jìn)行描繪，或者對(duì)每一組入射光線和反射光線進(jìn)行編號(hào).
真題匯編
1．（2023·江蘇揚(yáng)州·中考真題）“探究光的反射規(guī)律”裝置如圖所示，白紙板放在水平桌面上，再將一塊平面鏡豎直放在紙板上，在紙板上安裝一支可自由移動(dòng)的激光筆，使其發(fā)出的光緊貼紙板入射。

（1）圖中的入射角是 度；
（2）當(dāng) 時(shí)，反射光線與入射光線重合，此時(shí)入射光線向右偏轉(zhuǎn)一定角度，反射光線向 偏轉(zhuǎn)；
（3）多次實(shí)驗(yàn)，在紙板上畫出入射光線和對(duì)應(yīng)的反射光線后，發(fā)現(xiàn)沒有量角器，為了得出反射角等于入射角這一結(jié)論，你的操作是 。
【答案】 50 入射光線垂直射向平面鏡 左 把白紙板沿法線對(duì)折，觀察反射光線與對(duì)應(yīng)的入射光線是否重合
【詳解】（1）[1]入射光線與法線的夾角叫入射角。由圖可知，入射光線與平面鏡的夾角為40°，則入射角為
90°-40°=50°
（2）[2]當(dāng)入射光線垂直射向平面鏡，反射光線垂直平面鏡射出，此時(shí)反射角等于入射角，都等于0°，反射光線與入射光線重合；
[3]反射時(shí)，反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。入射光線向右偏轉(zhuǎn)一定角度，位于法線的右側(cè)，則反射光線會(huì)向左偏轉(zhuǎn)相同角度，位于法線左側(cè)。
（3）[4]沒有量角器無(wú)法直接測(cè)量角度大小，此時(shí)可以把白紙板沿法線對(duì)折，如果入射光線與對(duì)應(yīng)的反射光線重合，說明反射時(shí)反射角等于入射角。
2．（2023·甘肅金昌·中考真題）小林在“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖甲所示，把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直的立在平面鏡上，使一束光貼著紙板沿某一角度射到O點(diǎn)，經(jīng)平面鏡反射，沿另一個(gè)方向射出。在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的路徑。

（1）圖甲中，用激光筆讓一束光沿著EO平行紙板射向鏡面上的O點(diǎn)，小林能從不同方向看到紙板上的光束，是因?yàn)榘l(fā)生了 反射，在紙板上畫出光路，再次改變EO的方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，取下紙板，用量角器量出光線EO與 （選填“ON”或“CD”）的夾角，即為入射角，記下數(shù)據(jù)，比較反射角和入射角的大小關(guān)系；
（2）圖甲中，當(dāng)光沿FO的方向射向O點(diǎn)時(shí)，光會(huì)沿著OE的方向射出，說明在反射現(xiàn)象中光路是 的；
（3）小林讓激光筆發(fā)出的激光沿EO射到平面鏡上的O點(diǎn)，先不折轉(zhuǎn)光屏?xí)r，ON右側(cè)光屏上能觀察到反射光線，再將右側(cè)光屏沿ON向后轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖乙所示，右側(cè)光屏上觀察不到反射光線。這說明光的反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線在 平面上；
（4）小林使入射光線與反射光線的夾角為60°時(shí)，則反射角大小應(yīng)為 。
【答案】 漫 ON 可逆 同一 30°
【詳解】（1）[1][2]能從不同方向看到光束，說明光線能從不同方向進(jìn)入人的眼睛，發(fā)生的是漫反射；入射角是入射光線與法線的夾角，用量角器量出光線EO與ON的夾角為入射角。
（2）[3]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，說明在光的反射中，光路可逆。
（3）[4]先不折轉(zhuǎn)光屏?xí)r，法線ON右側(cè)光屏上能觀察到反射光線，再將右側(cè)光屏沿ON向后轉(zhuǎn)動(dòng)，左側(cè)光屏上觀察不到反射光線，可以得到光的反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線在同一平面上。
（4）[5]小林使入射光線與反射光線的夾角為60°，即入射角和反射角之和等于60°，反射角等于入射角，所以反射角大小是30°。
3．（2023·山東聊城·中考真題）為了探究光反射時(shí)的規(guī)律，小強(qiáng)同學(xué)利用平面鏡、可繞ON折轉(zhuǎn)的紙板、量角器和激光筆進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。

（1）把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把紙板立在平面鏡上，紙板上的直線ON與鏡面保持 ；
（2）為了探究反射角與入射角的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是 ；
A．沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板E B．沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板F
C．改變光束OB與ON的夾角 D．改變光束AO與ON的夾角
（3）讓光沿著BO的方向射到鏡面，發(fā)現(xiàn)反射光沿著OA方向射出。這表明，在反射現(xiàn)象中，光路 ；
（4）若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光束仍貼著紙板沿AO方向射到鏡面，此時(shí)反射光與入射光 （選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)。
【答案】 垂直 D 是可逆的 在
【詳解】（1）[1]把一個(gè)平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，使法線垂直于鏡面。
（2）[2]在探究反射角與入射角的大小關(guān)系時(shí)，為了得出普遍的規(guī)律，應(yīng)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?，這樣才能避免結(jié)論的偶然性，應(yīng)進(jìn)行的操作是改變光線AO與ON間的夾角，故D正確。
（3）[3]讓一束光沿BO方向射向平面鏡，即讓光線逆著原來的反射光線射向鏡面，反射光將沿OA方向射出，即反射光線逆著原入射光線方向射出，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
（4）[4]根據(jù)光的反射定律可知，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，因此若將紙板傾斜，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時(shí)反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi)，不在紙板這一平面上，但不能看到反射光線。
4．（2023·江蘇淮安·中考真題）在“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，平面鏡水平放置于桌面上，、是兩塊可以繞接縫翻折的白色硬紙板。
（1）如圖甲所示，白色硬紙板應(yīng)當(dāng) 立在平面鏡上；
（2）讓一束光緊貼紙板沿方向射向鏡面上的點(diǎn)，在紙板上呈現(xiàn)反射光束，然后將紙板繞向前或向后翻折，在紙板上看不到反射光束，這表明反射光線、入射光線和法線在 ；
（3）多次改變?nèi)肷涔獾姆较虿⒚枥L光的傳播路徑，用量角器量出每組反射角與入射角的大小并記入表格，可得結(jié)論：反射角與入射角大小 ；
（4）當(dāng)反射光與入射光夾角為時(shí)，入射角為 。若入射光束繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將觀察到反射光束在平面鏡中所成的像繞點(diǎn) 時(shí)針旋轉(zhuǎn)；
（5）如圖乙所示，一束光經(jīng)水平放置的平面鏡反射后在天花板上形成光斑，水平向右移動(dòng)平面鏡，觀察到光斑位置的變化情況是 。
【答案】 豎直 同一平面內(nèi) 相等 50 順 不變
【詳解】（1）[1]入射光線、反射光線和法線在同一平面內(nèi)，為了便于同時(shí)觀看入射光線、反射光線和法線，紙板一定與平面鏡垂直。
（2）[2]當(dāng)F板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則呈現(xiàn)反射光線的F板和呈現(xiàn)入射光線的E板不在同一平面內(nèi)，所以在F板上不能看到反射光，這表明反射光線和入射光線仍然在同一平面內(nèi)。
（3）[3]由表格數(shù)據(jù)可得結(jié)論：反射角與入射角大小相等。
（4）[4]反射光與入射光的夾角為，即反射角與入射角的和為，根據(jù)反射角等于入射角可得，入射角為。
[5]在光的反射現(xiàn)象中，反射光線與入射光線關(guān)于法線對(duì)稱，若入射光束繞點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則反射光束將沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱，所以可觀察到反射光束在平面鏡中所成的像繞點(diǎn)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
（5）[6]一束光經(jīng)水平放置的平面鏡反射后在天花板上形成光斑，水平向右移動(dòng)平面鏡，入射點(diǎn)位置不變，且反射面位置不變，入射角不變，觀察到光斑位置的變化情況是不變。
5．（2023·遼寧盤錦·中考真題）在“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，將平面鏡放置在水平面上，紙板垂直于鏡面，紙板由、兩部分組成，可以繞前后轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖甲所示。
（1）圖甲中入射角是 度。
（2）為了探究反射角與入射角的大小關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行的操作是 （填寫字母）。
A．改變紙板與平面鏡的夾角
B．沿向后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板
C．多次改變光線入射的角度，并測(cè)量對(duì)應(yīng)反射角和入射角的大小
（3）小羽同學(xué)又利用圖乙所示器材探究平面鏡成像特點(diǎn)，用玻璃板代替平面鏡的目的是： 。
（4）小羽將圖乙中的玻璃板豎直向上移動(dòng)一段距離，則蠟燭所成像的位置將 （選填“向上移動(dòng)”、“向下移動(dòng)”或“保持不變” ）。
【答案】 40 C 便于確定像的位置 保持不變
【詳解】（1）[1]入射光線與法線的夾角叫入射角，圖甲中入射角為
（2）[2]在探究反射角與入射角的大小關(guān)系時(shí)，為了得出普遍的規(guī)律，應(yīng)多次改變?nèi)肷浣堑拇笮?，這樣才能避免結(jié)論的偶然性，應(yīng)進(jìn)行的操作是改變光線與的夾角。
故選C。
（3）[3]實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇透明的玻璃板，在物體的一側(cè)，既能看到物體的像，也能看到代替物體的另一個(gè)物體，便于確定像的位置。
（4）[4]由于平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱，所以如果將玻璃板豎直向上移動(dòng)一段距離，觀察到蠟燭的像保持不變。
6．（2023·山東濟(jì)南·中考真題）如圖所示，半圓形滑軌垂直固定在水平底座上，紅色激光筆可以保持半徑方向沿半圓形滑軌自由滑動(dòng)；水平底座上裝有一可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的L形支架，綠色激光筆B安裝在支架的水平橫梁上并可以沿橫梁移動(dòng)，在半圓形滑軌的圓心處放置一塊小平面鏡。

小梅和小麗在用該裝置探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中
（1）打開紅色激光筆A的開關(guān)，讓其發(fā)出的紅色激光入射到小平面鏡上的O點(diǎn)，小梅觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)這條紅色入射光經(jīng)平面鏡反射后有 條反射光。
（2）小梅沿半圓形滑軌移動(dòng)紅色激光筆A，發(fā)現(xiàn)紅色入射光向中間位置靠近時(shí)紅色反射光也向中間位置靠近，反之亦然。她猜想：紅色反射光與紅色入射光之間是不是有一條對(duì)稱軸呢？
為了驗(yàn)證她的猜想，她打開綠色激光筆B并調(diào)節(jié)其位置，讓其發(fā)出的綠色激光從O點(diǎn)正上方入射到O點(diǎn)，此時(shí)沒有觀察到綠色反射光。重新打開紅色激光筆A并不斷改變紅色入射光的方向，發(fā)現(xiàn)這條綠色激光真的好像是紅色反射光與紅色入射光之間的對(duì)稱軸！
同組的小麗從周圍不同方向觀察紅色入射光、紅色反射光和綠色激光，竟然發(fā)現(xiàn)從某個(gè)方向看去它們是重合的。這說明紅色反射光、紅色入射光和綠色激光 。
（3）這條綠色激光的位置是否真的是紅色反射光與紅色入射光之間的對(duì)稱軸呢？在沒有量角器的情況下，小麗又打開一支藍(lán)色激光筆，讓藍(lán)色激光逆著紅色反射光的方向入射到O點(diǎn)，如果 ，就說明這條綠色激光的位置的確是紅色反射光與紅色入射光之間的對(duì)稱軸。
（4）盡管激光筆發(fā)出的激光很亮，但觀察效果還是不理想。請(qǐng)寫出能夠更清楚地看到本實(shí)驗(yàn)中入射光和反射光的一種做法： 。
【答案】 1 在同一平面內(nèi) 藍(lán)色反射光與紅色入射光重合 用噴霧器在實(shí)驗(yàn)裝置附近形成霧氣（或在較暗的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）
【詳解】（1）[1]只有1條入射光線入射到平面鏡根據(jù)反射定律可知反射光線也只有1條。
（2）[2]根據(jù)題干描述，從周圍不同方向觀察紅色入射光、紅色反射光和綠色激光，從某個(gè)方向看去它們是重合的，能重合說明這三條光線是在同一平面內(nèi)。
（3）[3]讓藍(lán)色激光逆著紅色反射光的方向入射到O點(diǎn)，說明藍(lán)色激光的入射角等于紅色激光反射角，如果藍(lán)色反射光與紅色入射光重合，則說明藍(lán)色激光的反射角等于紅色激光入射角，從而得到紅色激光的反射角大小等于紅色激光的入射角，就說明這條綠色激光的位置的確是紅色反射光與紅色入射光之間的對(duì)稱軸。因此填藍(lán)色反射光與紅色入射光重合。
（4）[4]為了更清楚地觀察入射光和反射光，可以在實(shí)驗(yàn)裝置附近使用噴霧器形成霧氣，或在較暗的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣可以使光線散射，使得入射光和反射光更加明顯。
探究實(shí)驗(yàn)二、探究平面鏡成像的特點(diǎn)
【提出問題】平面鏡成的像有什么特點(diǎn)呢？
【猜想和假設(shè)】1. 像的位置在平面鏡前或后；
2. 像和物大小相等或不相等；
3. 像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離相等或不相等。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
1. 實(shí)驗(yàn)器材：薄玻璃板、支架、兩只完全相同的蠟燭、白紙一張、刻度尺、筆等。
2. 實(shí)驗(yàn)裝置如下圖3所示。
3. 怎樣確定像的位置? 怎樣比較像與物的大小?
①用玻璃板代替平面鏡，既能成像，又能便于透過玻璃板找到像的位置.
②用未點(diǎn)燃的相同大小的蠟燭替代點(diǎn)燃蠟燭的像，可以比較物體和像的大小.
③進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，避免偶然性，使結(jié)論具有普遍性.
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】
1. 如圖4所示，將一張白紙放在水平桌面上，再將一塊玻璃板豎直放在紙上。準(zhǔn)備兩根相同的蠟燭以及刻度尺、鉛筆等。
2. 在玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭?？匆豢?，它的像是在鏡前還是在鏡后？
圖3 圖4
B
A
3. 將另一只完全相同的未點(diǎn)燃的蠟燭B放到鏡后，使它與點(diǎn)燃的蠟燭A的像重合，此時(shí)玻璃板后蠟燭B位置就是像的位置，記下兩支蠟燭的位置。（改變蠟燭到鏡面的距離，進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)）
4. 觀察并比較蠟燭A的像與蠟燭B的大小。
5. 移去鏡后的蠟燭，在此位置放一張白卡片，觀察白卡片上是否有像？
【分析與論證】
1. 用鉛筆在白紙上畫出平面鏡以及蠟燭A和蠟燭B的位置，用刻度尺畫直線把兩支蠟燭的位置連接起來，量出兩支蠟燭到玻璃板的距離。發(fā)現(xiàn)像和物體到平面鏡的距離相等。
2. 用量角器測(cè)量物與像的連線與鏡面之間的夾角，發(fā)現(xiàn)像與物的連線與鏡面垂直。
3. 移去鏡后的蠟燭，在此位置放一張白卡片，發(fā)現(xiàn)白卡片上沒有像，表明該像是虛像。


4. 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
平面鏡成像的特點(diǎn)：平面鏡所成的像是虛像，像的大小和物體的大小相等，像和物體到平面鏡的距離相等，像和物體的連線與鏡面垂直。
根據(jù)數(shù)學(xué)對(duì)稱知識(shí)，平面鏡成像的規(guī)律也可表述為：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。
【交流與討論】
1. 得出蠟燭和像到玻璃板的距離不等的原因：①蠟燭沒有垂直放置；②后支蠟燭與前支蠟燭在玻璃板中的像沒有完全重合；③玻璃板太厚。
2. 將桌面上的白紙換成方格紙的好處是方便比較蠟燭A和像到平面鏡的距離.
3. 觀察像的時(shí)候，眼睛的位置應(yīng)與蠟燭A同側(cè)。因?yàn)槠矫骁R成像的原理是光的反射，且只有當(dāng)光進(jìn)入人眼時(shí)，人眼才能看到像.
真題匯編
1．（2023·湖南益陽(yáng)·中考真題）用如圖所示裝置“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”。

（1）請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)步驟合理排序，合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序?yàn)锳 F（填序號(hào)）；
A．在桌面上鋪一張大紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡。沿著玻璃板在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置。
B．用直線把蠟燭和它的像在紙上的位置連起來，并用刻度尺分別測(cè)量它們到玻璃板的距離。
C．拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它跟前面那支蠟燭的像完全重合。
D．把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。
E.在紙上記下蠟燭和它的像的位置。
F.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)分析得出平面鏡成像的規(guī)律：平面鏡所成的像與物體關(guān)于平面鏡對(duì)稱。
（2）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具科學(xué)性，應(yīng)補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)步驟是 ；
（3）在上述實(shí)驗(yàn)中，如果在玻璃板背面粘貼一張不透光的白紙，將玻璃板背面完全遮擋住，還能看到蠟燭在玻璃板后面的像嗎？答： 看到。（選填“能”或“不能”）
【答案】 DCEB 移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭，重做實(shí)驗(yàn) 能
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中要探究平面鏡成像的規(guī)律，需要先把點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前，再拿與點(diǎn)燃蠟燭一樣的未點(diǎn)燃的蠟燭，在玻璃板的另一側(cè)與之重合，當(dāng)物像恰好重合后，在紙板上記錄蠟燭與所成像的位置，且連接蠟燭與像，用刻度尺測(cè)量距離的長(zhǎng)度，即可得出平面鏡成像的規(guī)律，所以實(shí)驗(yàn)的正確順序?yàn)椋篈DCEBF。
（2）[2]探究型的實(shí)驗(yàn)，為了得到普遍規(guī)律，需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，所以移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭，重做實(shí)驗(yàn)。
（3）[3]因?yàn)槠矫骁R成像是由光的反射形成的正立的虛像，所以將玻璃板背面完全遮擋住，在點(diǎn)燃蠟燭這側(cè)仍然能看到蠟燭的像。
2．（2023·陜西·中考真題）如圖，是“探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

（1）將一張方格紙放在水平桌面上，再將茶色玻璃板 放置在方格紙上；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用兩個(gè)相同的棋子，是為了便于比較像和物的 關(guān)系；
（3）在玻璃板前放一個(gè)棋子A，將另一個(gè)相同的棋子B放到玻璃板后，使棋子B與棋子A在玻璃板后所成的像重合，此時(shí)，棋子B的位置就是棋子A的像的位置。將光屏豎直放在棋子B的位置，從光屏上不能直接觀察到棋子A的像，說明平面鏡所成的像是 像；
（4）多次改變棋子A的位置，并記錄棋子A的像的位置，用刻度尺測(cè)出每次像和物到平面鏡的距離，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。分析數(shù)據(jù)可知，平面鏡成像時(shí)，像和物到平面鏡的距離 。
【答案】 垂直 大小 虛 相等
【詳解】（1）[1]將茶色玻璃板垂直放置在方格紙上，使像成在玻璃板的另一側(cè)的桌面上，當(dāng)在桌面上移動(dòng)第二個(gè)棋子時(shí)，能與像完全重合。
（2）[2]實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用兩個(gè)相同的棋子，當(dāng)移動(dòng)第二個(gè)棋子時(shí)，能與像完全重合，說明像和第二個(gè)棋子大小相等，即與第一個(gè)棋子大小也相等，從而得出像和物體大小相等，所以是為了便于比較像和物的大小關(guān)系。
（3）[3]因?yàn)閺墓馄辽喜荒苤苯佑^察到棋子A的像，說明平面鏡所成的像不是實(shí)際光線形成的，所以是虛像。
（4）[4]由表格數(shù)據(jù)可知，每次實(shí)驗(yàn)中，像和物到平面鏡的距離相等，由此得出平面鏡成像時(shí)，像和物到平面鏡的距離相等。
3．（2023·湖北荊州·中考真題）為了探究平面鏡成像特點(diǎn)，小華同學(xué)準(zhǔn)備了透明玻璃板、刻度尺、光屏和A、B兩只大小相同的蠟燭，如圖所示。

（1）用透明玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的 ，用玻璃板代替平面鏡實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選用 （選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，它的像會(huì) （選填“變小”“不變”或“變大”）；
（3）實(shí)驗(yàn)中若只將玻璃板水平向左平移，蠟燭所成像的位置 （選填“向左移”“向右移”或“不變”）；
（4）小華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將透明玻璃板與水平桌面垂直方向成30°角放置，然后將蠟燭沿水平桌面向玻璃板方向移動(dòng)一段距離L，如圖所示。則蠟燭所成像的像距變化量為 。
【答案】 位置 薄 不變 不變
【詳解】（1）[1]透明的玻璃板能反射，也能透光，所以玻璃板既能成像，又能觀察到玻璃板后面代替蠟燭A的蠟燭B，當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像完全重合時(shí)，蠟燭B的位置就是蠟燭A像的位置，所以使用透明的玻璃板代替平面鏡便于確定像的位置。
[2]透明的玻璃板能反射，也能透光，所以玻璃板既能成像，又能觀察到玻璃板后面代替蠟燭A的蠟燭B，當(dāng)蠟燭B和蠟燭A的像完全重合時(shí)，蠟燭B的位置就是蠟燭A像的位置，所以使用透明的玻璃板代替平面鏡便于確定像的位置。
（2）[3]平面鏡中的像的大小跟物體大小有關(guān)，跟物體到平面鏡的距離無(wú)關(guān)，所以蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板，像也遠(yuǎn)離玻璃板，像的大小不變。
（3）[4]只將玻璃板向左平移，在向左移動(dòng)的過程中，由于物像關(guān)于平面鏡對(duì)稱，所以蠟燭A的像的位置不變。
（4）[5]如圖所示：

根據(jù)平面鏡成像規(guī)律可知，DE垂直于CE，由數(shù)學(xué)原理可知
∠DCE=90°-30°=60°
則
∠CDE=180°-90°-60°=30°
由幾何知識(shí)可知
∠DMF=∠CDE=30°
由圖可知，像距的變化量
4．（2023·湖南長(zhǎng)沙·中考真題）在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）第一小組找到如圖甲所示的兩種器材，器材a是平面鏡，器材b是在薄玻璃板的一面貼上幾條鏡面紙的自制教具。為了確定像的位置，可選擇器材 （寫出器材的字母符號(hào)即可）；
（2）第二小組選取兩支相同的蠟燭做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)玻璃板后面的蠟燭總是能和玻璃板前面那支蠟燭的像完全重合，這說明平面鏡所成像的大小與物體的大小 ；
（3）在探究像距和物距的關(guān)系時(shí)，小明在第一次實(shí)驗(yàn)中測(cè)出物距為12.50cm，像距為12.50cm。為了得到像距和物距關(guān)系的規(guī)律，你對(duì)他接下來的操作建議是 。
【答案】 b 相同 改變物距，多做幾組實(shí)驗(yàn)
【詳解】（1）[1] 實(shí)驗(yàn)中用透明的薄玻璃板代替平面鏡，在物體的一側(cè)能看到物體的像，同時(shí)透過玻璃板也能觀察到代替物體的像的另一個(gè)物體，應(yīng)選擇器材b，便于確定像的位置。
（2）[2]發(fā)現(xiàn)玻璃板后面的蠟燭總是能和玻璃板前面那支蠟燭的像完全重合，這說明平面鏡所成像的大小與物體的大小相等。
（3）[3]小明只進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)，就得到了“像與物到鏡面距離相等”的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，他接下來應(yīng)該改變物距，多測(cè)幾組數(shù)據(jù)。
5．（2023·湖南常德·中考真題）如圖甲所示是“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板的前面，再拿另一支外形相同的蠟燭B豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去跟蠟燭A的像完全重合，在白紙上記下A和B的位置。移動(dòng)蠟燭A，重復(fù)做多次實(shí)驗(yàn)。

（1）選用玻璃板代替平面鏡，主要是為了 。
（2）實(shí)驗(yàn)中兩支蠟燭要完全一樣，目的是為了 。
（3）當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，它的像的大小將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（4）將蠟燭A豎直放在水平桌面上，點(diǎn)燃蠟燭觀察發(fā)現(xiàn)：玻璃板中蠟燭A的像偏低且傾斜。你認(rèn)為在圖乙所示的①、②、③三幅圖中， 圖是產(chǎn)生以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因。
【答案】 確定物像的位置 比較像與物的大小關(guān)系 不變 ③
【詳解】（1）[1]因?yàn)椴ＡО寮饶茏尮馔高^也可以反射光，容易確定像的位置，而平面鏡是不透明的，無(wú)法確定像的位置，所以選用玻璃板代替平面鏡。
（2）[2]進(jìn)行“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)，選取兩支外形相同的蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是為了比較像與物的大小關(guān)系。
（3）[3]由于物體與像始終大小相等，當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，它的像仍與A相等，則像的大小將不變。
（4）[4]實(shí)驗(yàn)時(shí)平面鏡必須要豎直放置，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，由圖可知，甲圖平面鏡豎直放置，不會(huì)出現(xiàn)像偏低的情況，乙和丙圖平面鏡沒有豎直放置，分別作出蠟燭A的關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)可知，丙圖平板玻璃中蠟燭A的像偏低且傾斜，如下圖
；
根據(jù)圖中，③符合題意。
6．（2023·四川南充·中考真題）小科同學(xué)在探究平面鏡成像特點(diǎn)時(shí)，利用如圖甲所示器材進(jìn)行了以下操作：

（1）實(shí)驗(yàn)中小科同學(xué)從點(diǎn)燃的蠟燭一側(cè)透過玻璃板看到像有重影，改善重影問題的方法是 ，實(shí)驗(yàn)中選取同樣大小的蠟燭A、B是為了 ；
（2）改進(jìn)器材后多次改變蠟燭A的位置，并移動(dòng)另一支蠟燭，確定每次像的位置，將玻璃板及每次物和像的位置記錄在玻璃板下面的白紙上，連接物和對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)，如圖乙所示，由此可得出的結(jié)論是：像與物到平面鏡的距離 ；
（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小科同學(xué)又將一枚硬幣放在玻璃板前，能看到它在玻璃板后的像在a的位置，如圖丙所示，若將玻璃板水平向右移動(dòng)3cm，該硬幣的像 （選填“向右移動(dòng)3cm”、“在原位置”或“向左移動(dòng)3cm”）。
【答案】 用較薄的玻璃板 探究像與物的大小關(guān)系 相等 在原位置
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中有重影，是因?yàn)椴ＡО遢^厚，蠟燭通過玻璃板兩個(gè)面都成像了，可采用較薄的玻璃板，兩個(gè)面所成的像幾乎在一個(gè)位置，避免重影對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
[2]用A、B同樣大小的蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可探究平面鏡所成的像與物的大小關(guān)系，B與A的像重合時(shí)，說明像與物大小相等。
（2）[3]由圖乙知，每次記錄的像距與物距的大小相等，所以像與物到平面鏡的距離相等。
（3）[4]將玻璃板水平向右移動(dòng)3cm，硬幣的位置不變，則像的位置也不變，在原位置。
探究實(shí)驗(yàn)三、探究凸透鏡的成像規(guī)律
【提出問題】凸透鏡所成像的虛實(shí)、大小、正倒跟什么因素有關(guān)系？
【猜想和假設(shè)】①可能與物體到透鏡的距離有關(guān)。生活中的支持事例：照相機(jī)、投影儀和放大鏡的成像特點(diǎn)不同，是因?yàn)槲矬w到透鏡的距離不同。
②可能與凸透鏡的焦距有關(guān)。生活中的支持事例： 同一物體通過照相機(jī)成像，當(dāng)照相機(jī)的焦距改變時(shí)（調(diào)焦），凸透鏡所成像的大小會(huì)改變。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
1. 關(guān)于物距、像距：
物距u：是指物體到透鏡光心的距離；像距v：是指像到透鏡光心的距離。

2. 我們可以把物體放在距凸透鏡較遠(yuǎn)的地方，然后逐漸移近，觀察成像的情況。由于凸透鏡對(duì)光的偏折程度跟透鏡的焦距f有關(guān)系，所以研究物距u的變化時(shí)，焦距可能是個(gè)應(yīng)該注意的參照距離。比如，我們可以注意觀察物距大于、等于、小于一倍焦距、二倍焦距……時(shí)物體成像的情況。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】
1. 實(shí)驗(yàn)器材：光具座、凸透鏡（焦距 f =10cm）、蠟燭（燭焰作為發(fā)光體）、光屏等。

2. 實(shí)驗(yàn)操注意事項(xiàng)
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)節(jié)燭焰、透鏡和光屏的高度，使?fàn)T焰的中心、透鏡的光心和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏中央。
②實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭燃燒變短，為了使像仍成在光屏的中央，如果只調(diào)節(jié)蠟燭，應(yīng)把蠟燭往上調(diào)；如果只調(diào)節(jié)光屏，應(yīng)把光屏往上調(diào)。
3. 用一只蠟燭作為發(fā)光體，一塊白色的硬紙板作為屏，研究燭焰的成像情況。
①把蠟燭放在較遠(yuǎn)處，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使?fàn)T焰在屏上成清晰的實(shí)像。觀察實(shí)像的大小和正倒，測(cè)出物距u和像距v。
②把蠟燭向凸透鏡移近幾厘米，放好后重復(fù)以上操作。
③繼續(xù)向凸透鏡移動(dòng)蠟燭并調(diào)整光屏的位置，你總能在屏上得到蠟燭的像嗎?撤去光屏，從光屏一側(cè)向透鏡方向看去，能否觀察到蠟燭的像?像在什么位置?
把實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果填入下表。每個(gè)小組可以自己選擇適當(dāng)?shù)奈锞?，并與各小組共享測(cè)量的數(shù)據(jù)。
像與物距的關(guān)系 凸透鏡的焦距f=10cm
物距與焦距的關(guān)系
物距u/cm
像的性質(zhì)
像距v/cm
虛實(shí)
大小
倒正
u > 2f
30
實(shí)像
縮小
倒立
15
u = 2f
20
實(shí)像
等大
倒立
20
2f >u >f
15
實(shí)像
放大
倒立
30
u 2f，光源位置不變，需將凸透鏡向C移動(dòng)，并調(diào)節(jié)光屏的位置直到呈現(xiàn)清晰的像。
5．（2023·廣東·中考真題）小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像的規(guī)律后，繼續(xù)深入探究，選用題表中某一規(guī)格的凸透鏡做實(shí)驗(yàn)，調(diào)整好器材后如題圖甲所示，此時(shí)燭焰在光屏上成放大的像；
（1）光屏上的像是實(shí)像還是虛像？ ；
（2）一段時(shí)間后，小明發(fā)現(xiàn)燭焰的像如圖乙所示，此時(shí)將蠟燭向 調(diào)節(jié)可以使?fàn)T焰的像移到光屏中央；
（3）小明選的凸透鏡焦距為 cm；
（4）小明將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，如題圖所示，則小明看到的像應(yīng)是 （選填字母）；

（5）小明認(rèn)為凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)；若要驗(yàn)證其猜想，則可在題表中選取編號(hào)為 兩個(gè)凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【答案】 實(shí)像 上 10 D ①、②
【詳解】（1）[1]如圖甲所示，物距小于像距，此時(shí)燭焰在光屏上成放大的像，為投影儀的成像原理，成倒立、放大的實(shí)像。
（2）[2]一段時(shí)間后，蠟燭越燒越短，此時(shí)燭焰的像在光屏上方呈現(xiàn)，為了使?fàn)T焰的像移到光屏中央可以將蠟燭上移，使得燭焰，透鏡的光心和光屏中央在同一水平直線上。
（3）[3]由甲圖可知，此時(shí)物距小于像距，為投影儀的成像原理，此時(shí)物距為15.0cm，在一倍到兩倍焦距之間，像距為30.0cm，像距在兩倍焦距之外，根據(jù)表格可知，小明選的凸透鏡焦距為10cm。
（4）[4]將蠟燭換成F字光源，調(diào)整了光源和光屏的位置，在光屏上仍可觀察到清晰的像，此時(shí)物距大于像距，為照相機(jī)的成像原理，成倒立、縮小的實(shí)像，從左側(cè)向光屏看，會(huì)看到圖B所示的像，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
（5）[5]若要驗(yàn)證凸透鏡成像的規(guī)律還可能與凸透鏡的直徑有關(guān)，則需要控制凸透鏡的焦距相等，故可在題表中選取編號(hào)為①、②兩個(gè)凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
6．（2023·遼寧營(yíng)口·中考真題）小飛同學(xué)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)
（1）小飛按下圖安裝好器材，點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整 、凸透鏡（f=10cm）、光屏三者的中心在同一高度。

（2）如上圖所示，光屏上會(huì)出現(xiàn)燭焰清晰縮小 （選填“正立”或“倒立”）的像； 透鏡位置保持不變，將蠟燭移動(dòng)到光具座35cm處，光屏向 （選填“左”或“右”）移動(dòng)到適當(dāng)位置，光屏上又重新出現(xiàn)燭焰清晰的像；將蠟燭移動(dòng)到光具座 42cm處，小飛在凸透鏡的右側(cè)，通過凸透鏡觀察到燭焰正立的像，蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡， 燭焰的像 （選填“變大”或“變小”）。
（3）將一個(gè)眼鏡片放在上圖中蠟燭和凸透鏡間的某一位置，光屏上的像變模糊了，凸透鏡和光屏的位置保持不變，向左移動(dòng)蠟燭，又能在光屏上看到燭焰清晰的像，說明該鏡片是 （選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）。
（4）完成實(shí)驗(yàn)后，小飛利用圖甲所示裝置探究光的反射規(guī)律。白色硬紙板ENF垂直于水平放置的平面鏡，法線ON垂直鏡面，使一束光貼著紙板沿 EO射到O點(diǎn)，反射光線沿 OF射出，當(dāng)入射光線遠(yuǎn)離法線時(shí)，反射光線將 （選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）法線；如圖乙所示。把紙板NOF向后折，在紙板上看不到反射光線，由此初步得出： 反射光線、入射光線、法線在 平面內(nèi)。

【答案】 燭焰 倒立 右 變小 凹透鏡 遠(yuǎn)離 同一
【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)前，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度，目的是為了使?fàn)T焰的像成在光屏中央。
（2）[2]由圖可知，此時(shí)物距為30.0cm，像距為15.0cm，則凸透鏡焦距f=10cm，所以物體在兩倍焦距以外，像在一倍二倍焦距之間，成倒立縮小實(shí)像。
[3]透鏡位置保持不變，將蠟燭移動(dòng)到光具座35cm處，那么物距為15.0cm。根據(jù)光路可逆原理，如果此時(shí)像距為30.0cm，光屏上會(huì)再次成清晰的像，所以光屏應(yīng)該向右邊移動(dòng)至光具座80cm處。
[4]將蠟燭移動(dòng)到光具座 42cm處，物體在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，成正立放大的虛像。凸透鏡成虛像的特點(diǎn)是物近像近像變小，所以當(dāng)蠟燭繼續(xù)靠近凸透鏡時(shí)，虛像逐漸變小。
（3）[5]將一個(gè)眼鏡片放在上圖中蠟燭和凸透鏡間的某一位置，光屏上的像變模糊了。向左移動(dòng)蠟燭，又能在光屏上看到燭焰清晰的像，根據(jù)凸透鏡成實(shí)像的規(guī)律：物遠(yuǎn)像近像變小，說明放入眼鏡片后像變遠(yuǎn)了，通過向左移動(dòng)蠟燭，使得像變近重新在光屏上呈現(xiàn)。故該鏡片為凹透鏡。
（4）[6]當(dāng)入射光線遠(yuǎn)離法線時(shí)，入射角變大。根據(jù)反射定律可知，反射角=入射角，所以反射光線也將遠(yuǎn)離法線。
[7]把紙板NOF向后折，入射光線所在的平面和反射光線所在的平面不相同，這時(shí)在紙板上看不到反射光線，由此初步得出：反射光線、入射光線、法線在同一平面。實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
入射角
反射角
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
①
②
③
物到平面鏡的距離/cm
4.3
6.8
9.2
像到平面鏡的距離/cm
4.6
6.6
9.2
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
2
3
4
5
物到平面鏡的距離/cm
5.50
8.00
10.20
12.00
15.10
像到平面鏡的距離/cm
5.50
8.10
10.20
12.10
15.10
凸透鏡編號(hào)
焦距/cm
直徑/cm
①
5
3.5
②
5
4.5
③
10
4.5
④
15
4.5

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