一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）1．宁宁对有关光学实验进行了回顾和思考：（1）如图甲所示把一个小平面镜竖直立在白纸上，在白纸上画出一条垂直于镜面的法线ON，用激光笔沿着白纸表面让光斜射到平面镜上，观察反射光．①让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是________．②让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明________．（2）如图乙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置：①宁宁将用玻璃板来代替平面镜，这样做的目的是为了确定________，取两只相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的________．②实验过程中，如果在平面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是________．③排除了上述情况的干扰后，他继续进行实验，在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B 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B蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．④移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上________（选填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像．⑤蜡烛A放在玻璃板前40cm处，现以5cm/s的水平速度向玻璃板匀速靠近，则经过2s后蜡烛A与像的距离为________ cm，像的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若将玻璃板放置成与水平面成45°角，将会观察到蜡烛A运动的方向与像运动的方向互相________．【答案】显示出光的路径入射光线、反射光线、法线三者不在同一平面内像的位置大小玻璃板没有竖直放置等效替代法不能 60 不变垂直【解析】【分析】（1）①白色物体能够反射所有色光，黑色物体吸收所有色光；②在光的反射中，反射光线、法线、入射光线三线在同一平面上，是通过光屏展现在眼前的；（2）①研究平面镜成像特点时，确定像的位置是关键，像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定，实验中既能看到物体A的像，又能看到蜡烛B，要采用透明的玻璃板，研究物像的大小采用的是等效替代法，把蜡烛A像的大小用蜡烛B来代替；②玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合；③等效替代法是在保证某种效果相同的前提下，将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法，等效替代法是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；④虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；⑤利用svt=计算出2s蜡烛A移动的距离，求出其距离平面镜的距离，利用像与物到镜面距离相等计算经过2s后蜡烛A与像的距离；由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，作图解答．【详解】(1)①为了更好的观察到反射光线和入射光线，实验中采用了白色硬纸板，光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了，也方便观察反射角和入射角的大小；②让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明反射光线、法线、入射光线不在同一平面内；(2)①为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板；选用大小相同的两个蜡烛，是为了用蜡烛B 代替蜡烛A的像，来比较物、像的大小；②玻璃板竖直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，则原因是玻璃板没有竖直放置；③在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法；④光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以移去蜡烛B，在蜡烛B的原来位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像；⑤根据svt=可得2s蜡烛A移动的距离5cm/s2s10cms vt==⨯=，蜡烛A此时距离平面镜的距离为40cm−10cm=30cm，则像到平面镜的距离也为30cm，所以，经过2s后蜡烛A与像的距离为30cm+30cm=60cm；平面镜成像的特点是物像等大，故蜡烛向靠近镜面的方向移动，像的大小不变；若将玻璃板放置成与水平面成45°角，由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，当蜡烛A沿桌面由A位置运动到B位置时，分别作出蜡烛在两个位置所成的像，将会观察到蜡烛运动的方向与像运动的方向互相垂直，如图所示：2．小明同学在探究“平面镜成像特点”的实验时所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
(1)实验过程中一切准备就绪后，小明在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿_____（选填“点燃”或“未点燃”）的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合如图所示。
这种确定像与物大小关系的方法是_____（选填“控制变量法”或“等效替代法”）；(2)小明移去蜡烛B在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是_____（选填“虚或”实”）像；(3)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置_____（选填“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。
【答案】未点燃等效替代法虚不变【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。
(2)[3]移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。
[4]为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变。
3．(1)在“探究光的反射规律”的实验中，小亮进行如图甲所示的实验，让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，如图乙所示。
此实验现象说明______。
在甲图中如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明______；(2)如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置，平面镜成像的原理是______。
在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的像，拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到A'处时，可以看到它跟像完全重合。
由此可以得出的结论是______，经过三次实验后，在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示，用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离，并进行比较，进一步分析得出结论______，用玻璃板代替平面镜的原因是______，便于研究平面镜的成像特点。
【答案】光反射时，反射光线、入射光线和法线在同一平面内光路可逆光的反射像与物的大小相等物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体。
【解析】【分析】【详解】(1)[1]将纸板沿ON向后折，此时在NOF面上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
[2]光从EO方向射入，然后从OF的方向射出，那么如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光线沿着OE方向射出，这表明光的反射现象中光路是可逆的。
(2)[3]平面镜成像利用的是光的反射。
[4]由于另一支点燃的蜡烛和A处蜡烛的像重合，而这支蜡烛是和A处蜡烛是相同的，那么A处蜡烛的像和A处蜡烛大小相等，即像和物的大小相等。
[5]用刻度尺量出A和A'、B和B'、C和C'到镜面的距离，发现A和A'、B和B'、C和C'到镜面的距离相同，可得出结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等[6]在探究平面镜成像特点的实验中，为了便于确定像的位置和比较物与像的大小关系，以及在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体。
选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验。
4．小明利用以下实验装置在水平放置的白纸上探究平面镜成像的特点。
（1）如图a所示，为了使像看起来更清晰，此实验最好在_______（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。
在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______________；如果有3 mm 厚和1 mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验；（2）如图b所示，在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
小明同学拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面的白纸上移动，当蜡烛移动到A'处时，可以看到它跟像完全重合。
由此可以得出的结论是：____；如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是：_______；（3）如图c所示，经过三次实验，在白纸上记录的物与对应像的位置。
为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是__________________。
【答案】较暗确定像的位置 1 像和物大小相等后面的蜡烛无法和像重合将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距，并进行比较【解析】【分析】【详解】(1)[1]为了使像看起来更清晰，此实验最好在较暗的环境进行。
[2]透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。
[3]因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选择薄玻璃板，用1mm厚的。
(2)[4]另一支大小相同的蜡烛和像完全重合，那么这个像与A处点燃的蜡烛大小相等，可得到结论像和物大小相等。
[5]如果玻璃板放置得不够竖直，那么所成的像不在水平面，后面的蜡烛无法和像重合。
(3)[6]为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距，并进行比较，看大小是否相同。
5．小东利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”．（1）小东选用玻璃板而不选用平面镜，因为这样______；实验时，小东在玻璃板交放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B，对这两支蜡烛的要求是______．（2）实验中，在寻找蜡烛A的像的位置时，如果无论怎样沿桌面移动蜡烛B，都不能使它与蜡烛A的像重合，可能的原因是______．（3）小东在得出平面镜成像规律后，用图乙所示方法测视力时，镜中视力表的像到人的距离为______m．他用到的规律是______．【答案】便于确定蜡烛所成像的位置形状、大小完全相同玻璃板与桌面不垂直 4.6 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等【解析】(1)平面镜是不透明的，只能在平面镜中看到平面镜前物体的像，不能看到平面镜后面的物体，所以实验时不采用不透明的平面镜。