1、小专题( 七) 光学实验突破实验突破 1探究光的反射规律1实验装置：如图所示2实验过程：让一细光束沿纸板 E 射到平面镜上的 O 点，在纸板 F 上可看到反射光线 OB；若将纸板 F向前或向后折，在纸板 F 上不能看到反射光线；改变入射角大小，先后做三次实验，并将测得的数据记录在表中实验次数 入射角 反射角1 20 202 45 453 60 603.实验结论：反射光线与入射光线、法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角4交流讨论：(1)纸板的作用：对光起漫反射作用，显示 _光路_；(2) 光线位置的确定：在纸板的光线上描两点，再连接并标上_方向_；(3)纸板和镜面的
2、放置：纸板与镜面 _垂直_；(4) “三线共面”的判断方法：将_承接反射光线的纸板向后折_，观察其上是否有光线；(5)多次改变入射角的大小进行实验的目的： _保证结论的普遍性_；(6)验证光路可逆的方法：让_入射光线_逆着原来的反射光线入射针对训练类型 1 实验设计1(天水中考)如图所示，在探究“光的反射定律”实验中，小红同学将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上(1)实验时让光贴着纸板入射是为了_显示光路_(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿 AO 入射时，_不能_(填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光(3)为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的
3、方法是：_用笔在纸板上沿着光路描两点，再将两点连接起来_(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当_ 进行多次实验_2如图所示，把一可沿 ON 折叠的白色硬纸板放置在平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的 O 点，在纸板上描出入射光线 AO 和反射光线 OB，并测出反射角和入射角改变光的入射角度，重复上述实验步骤(1)该实验探究的问题是_D_ A光能否发生反射？B光线是否沿直线传播？C光是否只能在镜面上反射？来源:学优高考网D反射光线的位置有什么规律？(2)将 ON 右侧纸板向后折，就看不到反射光线，这说明反射光线和入射光线_在_(填“在”或“不在”)同一平面上(3)接下来，如果想
4、探究对于已知光路，光能否沿它的反方向传播，请你简要说明做法：_让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的 O 点，观察反射光线是否与原入射光线重合；选择其他反射光线，重复上述步骤_类型 2 实验评估3如图是小明探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕 ON 转折的 E、F两部分组成(1)实验时，从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了_漫_反射来源:学优高考网(2)小明让一束光沿 AO 贴着纸板 E 射到平面镜上，在纸板 F 上会看到反射光 OB 的径迹三次改变入射角的大小，实验所测得数据如表所示他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并
5、不一致请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是_把反射光线与镜面的夹角当成了反射角_实验次数 入射角 反射角1 20 702 30 603 50 40来源:gkstk.Com(3)三次实验中，总能在纸板上观察到入射光和反射光的径迹由此小明得出结论：“在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内” 请你评估小明的做法是否合理并说明理由：_不合理应将纸板 F 沿法线方向折转，再次观察纸板上是否还能看到反射光_实验突破 2探究平面镜成像的特点1实验装置：一张纸，一块玻璃板，玻璃板支架，两支相同的蜡烛，一个光屏，一把刻度尺及火柴2实验过程：(1)玻璃板应_垂直_白纸放置(2)蜡烛 A 点
6、燃放在玻璃板的一侧，用另一支蜡烛 B 在另一侧移动，直至另一支蜡烛 B 看起来也像点燃了，此时蜡烛 B 所在的位置就是_A 的像_的位置，同时也说明蜡烛 B与蜡烛 A 的像的大小是_相等 _的；改变蜡烛 A 的位置，重复上述操作 (3)要探究像的虚实，可用_光屏_在像所在的那一侧去接收像3交流讨论：(1)选择较暗的环境：使_像_看起来更明亮； (2)用玻璃板代替平面镜：便于确定_像的位置_；(3)选择薄玻璃板：防止重影的影响；(4)用两支完全相同的蜡烛：便于比较物像的大小关系，应用了_等效替代_法；(5)玻璃板应与水平桌面垂直：否则水平桌面上蜡烛 _无法_与像重合；(6) 刻度尺的作用：便于测
7、量物和像到_平面镜_的距离；(7)多次改变蜡烛与平面镜的距离进行实验：使结论具有普遍性针对训练类型 1 实验设计1(滨州中考)小滨用如图所示装置进行了“探究平面镜成像特点 ”的实验(1)他应选取两支外形_相同_( 填“相同”或“不同”)的蜡烛进行实验(2)小滨选择用玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_便于确定像的位置 _(3)在探究实验的过程中，他把蜡烛 A 放在距玻璃板 30 cm 处，蜡烛 A 在玻璃板中所成的像到蜡烛 A 的距离是_60_cm；当蜡烛 A 远离玻璃板时，它的像的大小将 _不变_( 填“变大” “变小”或“不变”)(4)在玻璃板后放一光屏，无论怎样移动光屏，都不能接收到蜡烛的
8、像，说明_平面镜成的是虚像_(5)实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是_玻璃板有一定的厚度_类型 2 分析实验现象2如图甲所示，小丽同学在进行“探究平面镜成像特点”的实脸时，将玻玻板竖直放在水平桌面上再取两段相同的蜡烛 A 和 B 竖直地放于玻璃板前后，在此实验中：(1)如果有 5 mm 厚和 2 mm 厚的两块玻璃板，应选择_2_mm 厚的玻璃板做实验；为了便于观察，该实验最好在_较黑暗_( 填“较明亮 ”或“较黑暗”) 的环境中进行(2)小滨应在玻璃板_前面_( 填“前面”或“后面”)观察蜡烛 A 经玻璃板_反射_( 填“反射”或“折射”)所成的
9、像(3)在实验过程中，小滨应拿一支外形相同但_不点燃_的蜡烛 B 放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛 A的像_完全重合_(4)实验中，若用一张黑纸完全遮住 B 侧的镜面，将_能_(填“能”或“不能”) 继续在镜中观察到烛焰的像(5)若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛 A 的像将_向上_ 移动( 填“向左” “向右” “向上” “向下”或“不”)实验突破 3探究光的折射规律1实验装置：如图所示2实验过程：(1)让激光斜射入空气和水的分界面，观察折射光线的位置，记下入射角和折射角的大小； (2)多次改变入射光线的方向，重复上述实验3实验结论：(1)当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法
10、线方向偏折，折射角 _小于_入射角；(2)当入射角增大时，折射角也_增大_；(3)当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向_不变_ 来源:gkstk.Com针对训练类型 1 探究光的折射规律1某同学做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧通过实验还得到如表数据：(1)在探究中，该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀，在水面上方的空气中熏了点烟雾，这样做是为了_更好的显示光路_(2)分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生_反射_和_折射_现象光从空气斜射到水面时，折射角随入射角
11、的变化关系是：_折射角随入射角的增大而增大_，且折射角_小于_( 填“大于” “等于”或 “小于”) 入射角当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零(3)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价是否存在不足？答：_是_；请简要说明理由：_五次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验_类型 2 探究不同物质的折射能力2在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置(如图甲所示) ；接着分别倒入水和油，记录对入射角 0 15 30 45 60反射角 0 15 30 45 6
12、0折射角 0 11 22.1 35.4 40.9应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验(1)要实现探究目标，他们应选择图乙中的_B、D _(填字母序号)两图所示实验，实验中用的研究的方法是_控制变量法_(2)某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，_油_对光的偏折本领较大类型 3 探究全反射的规律3(安徽中考)如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象(1)使入射角 i 在一定范围内由小变大，会发现折射角 _由小变大_(填写变化规律)，且折射角总是大
13、于相应的入射角；(2)当入射角 i 增大到某一值时，折射角 会达到最大值，该最大值是_90_；(3)若继续增大入射角 i，将会发现不再有_折射_光线，而只存在_反射_光线实验突破 4探究凸透镜成像的规律1实验装置：如图所示2实验过程：(1)用平行光聚焦法测出_焦距_的大小； (2)点燃蜡烛，调整凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰的焰心在_同一高度_；(3)实验中，保持凸透镜的位置不动，通过改变蜡烛的位置 (改变物距)，移动光屏找像，记录每次物距、像距、像的特点，及蜡烛在移动过程中像的变化情况3交流讨论：(1)无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像的原因： _蜡烛在焦点上或以内_；_烛焰、凸透镜
14、、光屏的中心不等高、共线_；_蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置_(2)用纸板遮住凸透镜一部分，光屏上像的变化情况分析：光屏上 _能_( 填“能”或“不能”)成完整的像(3) 观察虚像时，人眼睛应在透镜_右_( 填“ 左”或“右”)侧正对凸透镜针对训练1(聊城中考)在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图所示(1)当把蜡烛放在乙图位置时，移动光屏，在光屏上能成_ 倒立_、缩小的实像；生活中的_照相机_就是利用这个原理制成的(2)凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右( 靠近透镜)移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰
15、的像，需将光屏向_右_( 填“左“或“右”)移动(3)在上一步光屏上成清晰的像后，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能成清晰的像，保持凸透镜和光屏的位置不动，可将蜡烛适当向_左_ (填“ 左”或“右”) 移动2(丹东中考)如图“探究凸透镜成像实验” ，将蜡烛、焦距为 10 cm 的凸透镜、光屏放在光具座上，调节烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一高度上，把凸透镜固定在 50 cm 处. 次数 物距 /cm 像距 /cm1 40 13.52 30 153 25 16.74 20 205 15(1)将蜡烛放在 A 点，光屏放在 B 点，为了找到清晰的像，应将光屏向 _左_( 填“左”或“右”
16、)移动(2)依次改变蜡烛的位置，移动光屏直到找到清晰的像，记录的数据如表所示在 1 至 3 次实验中，所成的像为倒立的、_缩小_的实像；第 5 次像距应是_30_cm，此次像比第 4 次的像_大_(填“大”或“小”) (3)将蜡烛放在 C 点，无论怎样移动光屏都得不到烛焰的像，此实验现象可说明_放大镜_(填“照相机” “投影仪”或“放大镜”)的成像特点(4)实验中，蜡烛燃烧不断缩短，导致光屏上的像向_上_(填“上”或“下”)移动3(安徽中考)关于凸透镜成像实验，完成以下内容：(1)首先应将蜡烛、凸透镜和_光屏_依次固定在光具座上，并调节它们的中心在同一高度(2)图中 O 为凸透镜的光心，F 为焦点，请画出烛焰上的 S 发出的三条光线( 中间一条光线平行于主光轴)经凸透镜后的出射光线，并确定其像的位置 S.解：(3)实验中当物距 u 等于焦距 f 时，某同学却发现在光屏一侧透过凸透镜看到了烛焰正立放大的像对此下列解释合理的是_B_A因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍大于焦距B因为烛焰有一定的宽度，实际上它的某些部分到凸透镜的距离稍小于焦距C这是烛焰发出的光经凸透镜表面反射形成的像
