专题03 光学实验-备战2022年中考物理常考热点实验攻略（通用版）

专题03 光学实验（原卷版） 目录 实验一、探究光反射时的规律 1 实验二、探究平面镜成像的特点 5 实验三：探究光折射时的特点 11 实验四：探究凸透镜成像的规律 15 实验一、探究光反射时的规律 【实验目的】验证光的反射定律。即：共面（反射光线、入射光线与法线在一个平面内）、分居（反射光线与入射光线分居法线两侧）、等角（反射角等于入射角）和可逆（光路是可逆）。 【实验器材】平面镜一块、激光笔一支、带刻度的折板光屏一块、支架等。 【实验步骤】一、按图组装器材 二、根据图甲沿折板平面用激光笔射出一束光线，观察入射光线和反射光线，并记录入射角和反射角；数据填入表格。 三、改变入射光线方向（入射角）重复上述实验并记录表格。 次数 入射角 反射角 1 2 3 … 四、沿折板中轴（N）将折板F向后转动，观察反射光线是否仍在F上。 五、选择一次实验，沿原反射光线反方向改变入射光线，观察反射光线判断光路可逆性。 六、整理器材。 【实验结论】共面（反射光线、入射光线与法线在同一平面内）、分居（反射光线、入射光线分别位于法线两侧）、等角（反射角等于入射角）。 【考向点拨】 1.验证三线共面：沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线； 2.验证分居：观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧； 3.验证等角：通过量角器测量或带有刻度的折板光屏测量； 4.观察光路是否可逆：沿原反射光线路径改变入射光线，观察反射光线； 5.漫反射：能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射； 6.改变入射角（改变入射光线方向），进行多次实验的目的：寻找实验结论的普遍性； 7.光线的理想化模型：观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径； 8.折转光屏用白色的目的：显示光线的路径； 9.实验应选较暗的环境目的是：便于观察实验现象； 10.实验时，折板应与平面镜垂直的目的：否则折板上看不到反射光； 11.当光垂直镜面入射时，入射角为零，为什么看不到反射光线：有反射光线，但反射角也为零，反射光线与入射光线在一条直线上。 【典例1】（2021·青海）在“探究光的反射规律”的实验中，小莉设计了如图所示的实验，平面镜放在水平桌面上，纸板可绕ON转动。 （1）实验前，应将纸板______放置于平面镜上。一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束OF沿______时针方向转动； （2）某时刻入射光线与镜面夹角为30°时，其反射角等于______； （3）将纸板A、B置于同一平面，一束光贴着纸板B沿FO射到O点，反射光束将沿图中的OE方向射出，说明光在反射时______； （4）在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射。 【典例2】（2021·衡阳）如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作： （1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，得到的结论是反射角 　 　入射角（选填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）如图乙，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线 　 　同一平面内（选填“在”或“不在”）； （3）使入射光线逐渐靠近法线ON，可观察到反射光线 　 　（选填“靠近”或“远离”）法线； （4）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：在光的反射现象中，　 　； （5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线 　 　（选填“平行”或“不平行”），根据你所学的知识判断，漫反射 　 　（选填“遵循”、“不遵循”）光的反射定律。 1．如图所示，课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示，其中有一个可折转的光屏。 （1）光屏在实验中的作用是_____； （2）课后，某同学利用一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如图所示。经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因是_____。多次实验的目的为：______； 实验次数 入射角 反射角 1 15° 75° 2 30° 60° 3 45° 45