内容正文:
专题03 光学实验
【考点分析】
章节
考点
考试题型
难易度
光现象
平面镜成像实验探究
实验题
★★
光沿直线传播、光的反射、光的折射的规律探究
实验题
★★
凸透镜
凸透镜成像实验探究
实验题
★★
【知识点总结+例题讲解】
一、平面镜成像实验:
1.实验器材:平板玻璃(透明)、两支相同的蜡烛、白纸、刻度尺、笔;
2.实验环境:光线暗一点;
3.注意事项:玻璃板垂直桌面、玻璃板薄一点;
4.平面镜成像的原理:光的反射;
5.平面镜成像特点:等大、等距、垂直、虚像;
(1)正立的、等大的、虚像;
(2)像、物分居平面镜两侧;
(3)像、物到镜面的距离相等:u=v;
(4)像、物的连线与镜面垂直;(像与物关于平面镜对称)
(5)物体靠近平面镜,像也靠近平面镜,靠近的速度大小相等;
(6)注意:像的大小与平面镜的大小、位置、形状,以及物体到平面镜的距离等无关。
6.平面镜成像实验考点总结:
(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 便于准确确定像的位置 ;
(2)在探究活动中对玻璃板放置的要求是 竖直放置 ;
若玻璃板没有竖直放置: 玻璃板后面的蜡烛与前面蜡烛的像不能重合 ;
(3)选取两段完全相同的蜡烛的目的是为了 比较像与物的大小 关系;
(4)实验中使用刻度尺,是为了 测量像与物到玻璃板的距离 ;
(5)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 不能 接收到蜡烛烛焰的像;
(6)小明将蜡烛逐渐远离玻璃板时,它的像 大小不变 ;
(7)为便于观察,该实验最好在 较黑暗 环境中进行;
(8)采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛, 巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题 ;
(9)点燃A蜡烛,小心地移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止,这时发现像与物的 大小相等 ;
若直接将蜡烛放在直尺上进行实验,进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置
发现: 像和物的连线与玻璃板垂直 ; 像和物到玻璃板的距离相等 ;
(10)观察A蜡烛的像时,会发现两个几乎重叠的像,这是由于玻璃板的两个面反射各成一个像;这两个像的间距为两倍玻璃板的距离;实验应该选用 较薄的 玻璃板,这是为了 使玻璃板两个面反射成的像尽量重叠 ,便于准确确定像的位置;
(11)多次进行实验的目的: 寻找普遍规律 。
【例题1】用如图所示装置探究平面镜成像的特点。把一张大纸铺在桌面上,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线OO1,代表平面镜的位置。
(1)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面的适当位置,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板的后面移动,当移动到某位置时,发现该蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合。此说明平面镜成的像 。(选填序号)
A.是虚像
B.大小与物体的大小相等
C.和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
(2)移动点燃的蜡烛分别到A、B、C点,重复(1)中的操作,记录与点燃蜡烛的像重合的A1、B1、C1点,用直线将A、B、C和A1、B1、C1分别连接成三角形,将纸沿OO1对折,发现两个三角形几乎重合。此说明平面镜成的像 。(选填序号)
A.是虚像
B.大小与物体的大小相等
C.和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
(3)有同学在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是 。(选填序号)
A.玻璃板太厚
B.玻璃板未垂直桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C.玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
【变式2】利用图甲装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖立在白纸上,把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,拿 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,直到看上去蜡烛B跟 完全重合。
(2)为了探究平面镜成像的虚实,将一张白卡片竖直放在蜡烛B所在的位置,应在玻璃板 (选填“前”或“后”)面观察白卡片上是否有A的像。
(3)图乙是小明某次测量蜡烛A到平面镜的距离为 cm;将蜡烛靠近玻璃板一些,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若将玻璃板向左倾斜,如图丙所示,观察到蜡烛A的像大致位置在图中的 (选填①或②)处。
二、凸透镜成像:
1.实验器材:光具座、凸透镜、蜡烛、光屏;
2.实验原理:光的折射;
(1)实验注意:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度;
目的:使烛焰的像成在光屏中央;
(2)若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有:
①蜡烛在焦点以内;
②烛焰在焦点上;
③