Question

16．回顾实验和探究：（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究光的反射定律

过程方法	如图甲所示，让光沿着硬纸板射到平面镜上，用量角器测出反射角，改变入射角度再做两次． 如图乙所示，把纸板NOF后折，将不（能，不能）观察到反射光线，这里运用了实验分析法．
结论	反射光线、入射光线和法线在（填“在”或“不在”）同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角．

（2）探究平面镜成像规律

过程 方法

用玻璃板代替平面镜，目的是为了确定像的位置，这里运用了等效替代法．将一只点燃的蜡烛a竖直放在玻璃板前10cm 处，可看到它在玻璃板后面成的像．再取一只与a等大的蜡烛b放在玻璃板后面，使之与蜡烛a的像与b蜡烛重合，该位置就是蜡烛a的像 的位置．这里运用了等效替代法．

（3）探究凸透镜成像规律

过程步骤	实验中，小雨蜡烛烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，将点燃的蜡烛先后放在a、b、c、d、e个点，移动光屏，在光屏上寻找清晰的像，他发现：蜡烛在e点成像最小．
表格	物距u 像的 大小 像的 倒正 像的 虚实 u＞2f 缩小 倒立 实像 u=2f 倒立 实像 2f＞u＞f 放大 倒立 u＜f 放大 虚像
图象方法	像距随物距的变化关系图象如图所示，由图象所知，该凸透镜的焦距是5cm．比较凸透镜4种成像情况，运用了实验分析法．

Answer 1

分析 （1）探究光的反射定律中，用量角器测量反射角和入射角的度数；
在光的反射中，反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角；反射光线、入射光线和法线在同一平面上．
（2）玻璃板是透明的，不仅可以反射光，还可以观察到另一侧的像，便于找到像的位置．
实验时，选择两根完全相同的蜡烛，用蜡烛B代替蜡烛A，和蜡烛A的像进行比较，便于得到物像大小关系．这种代替的方法是等效替代法．
（3）探究凸透镜成像的实验时，在桌面上依次放蜡烛、凸透镜、光屏，三者在同一条直线上，三者的中心大致在同一高度，像才能成在光屏的中心．
根据凸透镜成像的几种情况进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f，一般用来求凸透镜的焦距．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
u=f，不成像，可以得到平行光．
u＜f，成正立、放大的虚像．

解答 解：（1）探究光的反射定律中，用量角器测出反射角，改变入射角度再做两次实验，才可以得出结论；
由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，当纸板F转过一定的角度后，两块纸板不在同一平面上，所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了，因此这个现象说明了：反射光线、入射光线和法线都在同一平面内．通过实验验证，因此运用的科学方法是实验分析法．由此可得出结论：反射光线、入射光线和法线 在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角．
（2）玻璃板是透明的，用玻璃板代替平面镜，便于找到像的位置，可以达到预想的实验效果，这里运用了 等效替代法．
点燃蜡烛a，小心地移动蜡烛b，直到与蜡烛a的像完全重合为止，这样做的目的既确定了像的位置，又验证了像和物体的大小相等．用蜡烛b代替蜡烛a和蜡烛a的像进行比较，采用的是等效替代法．
（3）首先要在光具座上由左向右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏．然后调整它们的高度，使它们的中心大致在同一高度上，这样蜡烛的像才能成在光屏的中心．
b、c、d、e各点都在凸透镜的一倍焦距以外成实像，能在光屏上呈现，其中的e点物距最大，像距最小，像最小．
u=2f，成倒立、等大的实像，u＜f，成正立、放大的虚像．
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像．
当物距等于像距等于2倍焦距时，物体成等大倒立的实像，由图可知，u=v=2f=10cm，则f=5cm．
比较凸透镜4种成像情况，通过实验验证，因此运用的科学方法是实验分析法．
故答案为：（1）量角器；不；实验分析；在；反射角等于入射角；
（2）确定像的位置；等效替代；与b蜡烛重合；像；等效替代；
（3）同一高度；e；等大；实像；正立；5；实验分析；

点评 本题考查了声、光两部分的实验题，题目跨度比较大，给学生造成一定的难度．初中物理中探究物理问题有很多方法，常用的方法：控制变量法；等效替代法；类比法；模型法；转换法．