内容正文:
专题02 光学实验
【知识储备】
1. 平面镜成像特点:
1) 平面镜成的是虚像;
2) 像与物体大小相等;
3) 像与到镜面的距离相等;
4) 像与物体的连线与镜面垂直。
平面镜应用:(1)成像;(2)改变光路。
2. 光的反射定律:
反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的)。漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。
3. 光的折射规律:
1) 光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;
2) 折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;
3) 入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的)
【专题突破】
1.图甲是小明做“探究平面镜成像的特点”的实验装置。
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于 ;
(2)实验时选择两个相同的棋子A、B,目的是比较 ,小明操作后得到了正确的结论,支持该结论的实验现象是 ;
(3)实验结束后,小明想,若把玻璃板沿虚线截成两部分(如图乙所示),并分别向两侧平移一小段距离,则棋子通过左右两部分玻璃板成像的情况是 (填序号)。
①都成完整的像,且两个像在同一位置
②各成半个像,合起来成一个完整的像
2.(一)如图1是小华对水沸腾现象进行的实验探究,当温度升高到90℃时开始记录数据,以后每隔1min记录一次水的温度,直到水沸腾了5min为止。通过实验得到下表数据。
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
温度t/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
99
(1)如图甲所示,小华在实验中使用温度计时,不当之处是: 。
(2)其中水沸腾时的气泡现象如图乙中的 (选填“A”或“B”)图所描述一样,水在沸腾时吸热,温度会 (选填“继续升高”“降低”或“保持不变”)。
(3)图丙是实验过程某一时刻的温度,此时水温是 ℃。
(二)某小组选用了图2甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)如图乙,光屏可折转,是为了观察折射光线、入射光线和法线是否 。
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1'、2和2'、3和3'、4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 ,且折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
3.我们利用如图甲所示的装置进行探究“平面镜成像特点“的实验。
(1)选用玻璃板代替平面镜的目的是便于 。
(2)实验中,先固定蜡烛A的位置,再移动蜡烛B,直至观察到B与A的像 。透过玻璃看到的蜡烛B,实际上是光的 形成的虚像。移开蜡烛B并在其位置处放一光屏,直接观察光屏,在光屏上 (填“能”或“不能”)看见蜡烛的像;
(3)如果实验中采用厚玻璃板,实验中会观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个像,其中靠近玻璃板的一个像是玻璃 (选填“前”或“后”)侧表面反射所成的像;若测得两个像之间的距离为0.8cm,则玻璃板的厚度为 cm;
(4)如图乙所示,玻璃板原来沿直线BC竖直放置,若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度θ(θ<90°)后,蜡烛A成的像移动到点A1处,已知图中方格均为边长相等的正方形,则θ= 。
4.如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置,平面镜放在水平桌面上,A、B是两块粘接起来的硬纸板,而且B板可绕ON转动。
(1)如图甲所示,使纸板与水平桌面上的平面镜 。
(2)实验时,小亮同学发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便,认真思考后,他认为在正确操作时,只要在光传播的路径上标记两个合适的点就能确定了,他用到的光学知识是 。
(3)在图乙中,将纸板B沿PQ剪开,把纸板B的上半部分向后折。实验时在纸板B上观察到 现象,表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
(4)小强同学对实验进行了改进,如图丙:先用加湿器使实验空间充满雾气,将平面镜放在一个能转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的O点,其作用是为了显示 的位置。打开固定的绿色激光笔,使绿色激光射向O点。该同学水平方向缓缓转动圆台,他认为当我们观察到
的现象时,可判定反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
5.在“探究平面镜成像的特点”的