一、初二物理 光现象实验易错压轴题（难）
1．小勇同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。 （1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，是为了便于_____。
（2）为探究平面镜所成像的大小与物体的大小关系时，小勇做了如下操作：他先点燃蜡烛A并将其放在玻璃板前，再拿一只外形与蜡烛A相同，但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后移动，当移动到A像的位置时，观察到它与蜡烛A的像完全重合，这表明_____。 （3）在实验中，小勇将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动了3cm，再次将蜡烛B移到蜡烛A像的位置，经测量，蜡烛A与它的像之间的距离变化了_____cm，同时观察像的大小_____（填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】确定像的位置 像和物大小相等 6 不变 【解析】 【分析】
（1）平面镜成像的特点：物体在平面镜中所成的像是虚像，像和物体的大小相等，它们的连线垂直于镜面，它们到镜面的距离相等，根据成像的特点分析实验操作的要求； （2）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等。
（3）平面镜成像，像物到镜面距离相等，像大小跟物体的大小相等。 【详解】
（1）实验中用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的位置； （2）未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等，物体和像关于平面镜对称，同时还可以确定像的位置。
（3）他将蜡烛A向玻璃板远离3cm，蜡烛A的像也向玻璃板远离3cm；因此，再将蜡烛B移到A像的位置，通过测量，发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了6cm；平面镜所成的像与物体等大，此过程像的大小不变。
答案：(1). 确定像的位置 (2). 像和物大小相等 (3). 6 (4). 不变
2．小华在探究平面镜成像的特点时，将棋子A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有棋子A的像．
（1）此时用另一个完全相同的棋子B在玻璃板后的纸面上来 回移动，发现无法让它与棋子A的像完全重合（图甲）．你分析出现这种情况的原因可能是： ________ （2）解决上面的问题后，棋子B与棋子A的像能够完全重合，说明 ________
（3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论： ________
【答案】玻璃板没有竖直放置； 像与物体的大小相等； 连接像与物的对应点判断连线与镜面是否垂直，分别测量对应点到镜面的距离，分析得出结论：像和物体各对应点的连线与平面镜垂直，像和物体各对应点到平面镜间的距离相等． 【解析】 【分析】
（1）实验时玻璃板如果不竖直，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合．
（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系． （3）从实验的目的：探究，验证平面镜成像的特点的角度分析即可． 【详解】
（1）实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果不竖直，所成的像不在桌面上，所以不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合，就无法比较像与物的大小． （2）实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系．蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等．
（3）本实验是探究、验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；像和物体各对应点的连线与平面镜垂直；像和物体各对应点到平面镜间距离相等．
所以他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，像距和物距是否相等；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等．
3．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
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