为进一步探究光的反射和折射现象，小明根据老师的要求认真完成了下列实验。

1. 为进一步探究光的反射和折射现象，小明根据老师的要求认真完成了下列实验。

(1) 为了证明在光的反射过程中光路是可逆的，如图所示，小明已完成了实验步骤①②；

①在水平白纸板上画一条直线PQ，做ON垂直PQ于O点，画一条斜线AO；

②沿PQ放置平面镜，让一束光沿AO射向平面镜，在反射光线经过处标上一点B；

接下来应该让入射光线沿，若反射光线沿方向射出，说明光路是可逆的；

(2) 如图所示，一束白光通过三棱镜后，在白屏上形成一条彩色的光带。据此可判断：红光和紫光以相同的入射角射向同一块玻璃砖，红光的折射角紫光的折射角（填“大于”、“小于”或“等于”）；

(3) 在“探究凸透镜成像的规律”时，记录的实验数据如下表：

像与物距的关系凸透镜的焦距 $\text{[math]}$
物距与焦距的关系	物距 $\text{[math]}$	像的性质			像距 $\text{[math]}$
物距与焦距的关系	物距 $\text{[math]}$	虚实	大小	正倒	像距 $\text{[math]}$
$\text{[math]}$	30	实像	缩小	倒立	15
$\text{[math]}$	20	实像	等大	倒立	20
$\text{[math]}$	15	实像	放大	倒立
$\text{[math]}$	5	虚像	放大	正立

由上表数据可知，凸透镜成实像的条件是；成虚像的条件是。根据光路是可逆的这一特点可知，当物距 $\text{[math]}$ 时，像距 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

(4) 请写出一种测量凸透镜焦距的方法：，并简要说明主要操作步骤：。

【考点】

光的反射定律; 光的折射规律; 凸透镜成像规律及其探究实验;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某同学在做探究光折射时的特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路。

入射角 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
反射角 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
折射角 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) 实验中发现，入射光线、折射光线和法线在，折射光线和入射光线分别位于，通过实验还得到如表数据：

(2) 分析表中数据，可得出结论：

$\text{[math]}$ 光从空气斜射到水面时，将同时发生和现象。

$\text{[math]}$ 光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的增大而，且折射角 $\text{[math]}$ 选填“大于”“等于”或“小于” $\text{[math]}$ 入射角。当光从空气垂直射到水面时，折射角大小等于，即传播方向。

实验探究题普通

2. 在探究“光的反射规律”实验时，小明把一块平面镜放在水平桌面上，再把硬纸板a、b竖直立在平面镜上，具体操作如下：

(1) 如图甲所示，纸板上的虚线ON垂直于平面镜，让一束光贴着纸板沿AO入射到O点，使∠AON＝30°，经平面镜反射沿OB射出，∠BON＝度。改变光束AO入射的角度，使AO远离ON，则∠BON将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

(2) 如图乙所示，将图甲中右侧的纸板b沿着ON逆时针转动一定角度，在纸板b上（选填“能”或“不能”）观察到反射光线。

(3) 如图丙所示，将纸板ab向后倾斜一定角度，让光束贴着纸板沿AO入射到O点，在纸板b上（选填“能”或“不能”）看到反射光线，反射光线与入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内。

(4) 在甲图中，入射光线沿BO射到平面镜，发现反射光线沿OA射出，这说明反射时。

实验探究题普通

3. 小红用图 $\text{[math]}$ 所示装置探究光的反射定律，平面镜置于水平底座中心，激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的 $\text{[math]}$ 点。

实验次数	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

(1) 为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些。

(2) 多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光 $\text{[math]}$ 挡住入射光 $\text{[math]}$ 的现象，如图 $\text{[math]}$ 所示，将长方形纸板与 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 所在平面重合，其底边 $\text{[math]}$ 紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光，多次测量纸板和平面镜的夹角。

$\text{[math]}$ 上述实验中测得的夹角均为 $\text{[math]}$ ，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互。

$\text{[math]}$ 在纸板上过 $\text{[math]}$ 点作出底边 $\text{[math]}$ 的垂线 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 与镜面，可知 $\text{[math]}$ 为法线，由 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可得：反射光线、入射光线和法线在内。

(3) 改变入射光的方向，依次记录实验数据如表所示，分析实验数据可知：入射光线 $\text{[math]}$ 逐渐 $\text{[math]}$ 选填“靠近”或“远离” $\text{[math]}$ 法线 $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的大小。

实验探究题普通