内容正文:
秘籍12 探究光的反射、平面镜成像和凸透镜成像规律
(原卷版)
概率预测
☆☆☆☆☆
题型预测
实验探究题☆☆☆☆
考向预测
①探究光的反射规律;②探究平面镜成像规律;③探究凸透镜成像规律。
光学实验主要有三个,探究光的反射规律;探究平面镜成像规律和凸透镜成像规律。中考试卷中,如果考查光学实验,必考此三个实验之一的说法一点液不为过。
光学实验题所占分值一般在3分-7分之间。对本部分内容的考查与备考做如下概括:
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。
二、探究平面镜成像的特点
【实验目的】探究平面镜成像规律。即等大(像与物大小相等)、等距(像与物到平面镜的距离相等)、对称(像与物相对于平面镜对称)、反向(像与物左右位置相反)、虚像(像是虚像)。
【实验器材】玻璃板一块、相同的蜡烛两支、光屏一块、火柴一盒、刻度尺和支架等。
【实验步骤】一、按图组装器材。在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛,观察另一侧蜡烛的像。
二、将光屏置于像的位置,不透过光屏观察光屏上有无蜡烛的像。
三、将另一支未点燃的蜡烛置于像的位置,比较两只蜡烛的大小关系。
四、移动蜡烛的位置,观察像的大小有无变化。
五、用刻度尺量出两支蜡烛到平面镜的距离。
六、通过平面镜观察像与物的左右位置关系。
七、重复上述步骤并记录实验数据于表格。
次数
像与物的大小关系
物到平面镜距离(cm)
像到平面镜的距离(cm)
物像连线与平面镜的关系
像与物的左右位置关系
像的
虚实
位置1
位置2
位置3
…
八、整理器材。
【实验结论】等大(像与物大小相等)、等距(像与物到平面镜的距离相等)、对称(像与物以平面镜为对称轴)、垂直(像与物对应点的连线垂直于平面镜)、虚像(平面镜成像是虚像)。
【考向点拨】
1.平面镜成像原理:光的反射(镜前可以观察到像,镜后无法看到);
2.用两支相同蜡烛的目的:为了比较像与物的大小关系;
3.点燃蜡烛目的:清楚的观察成像;
4.实验方法:等效替代法;
5.多次实验的目的:实验结论具有普遍性(寻找普遍规律);
6.等距验证:利用刻度尺进行测量;
7.对虚像的理解:光屏(物在平面镜中像的位置)无法呈接到像;
8.对对称的理解:通过观察可见像与物左右位置相反;
9.实验出现误差的原因:刻度尺与平面镜不垂直、实验装置安装存在问题;
10.实验应选较暗的环境目的是:便于观察实验现象;
11.用玻璃板代替平面镜的目的:便于观察和确定像的位置,比较物像大小关系;
12.实验应选较薄的玻璃板的目的:玻璃板前后表面可以各成一个像,玻璃板较厚时,两个像会产生错位,难以确定像的位置;
13.实验中使用两只完全相同的蜡烛的目的:比较像与物的大小关系。
三、探究凸透镜成像的特点
【实验目的】透镜凸透镜成像规律。像与物的大小关系、物距