专题03 光学实验-备战2023年中考物理二轮四大模块针对集训（全国通用）

模块三 光学 专题03 光学实验 *知识与方法 一、初中物理实验方法 1.控制变量法：在研究物理问题时，某一物理量往往受几个不同因素的影响，为了确定该物理量与各个不同因素之间的关系，就需要控制某些因素，使其固定不变，只研究其中一个因素，看所研究的因素与该物理量之间的关系。 分析思路：找好自变量、因变量和控制变量。 自变量：实验中主动变化的量。 因变量：实验中被动变化的量，一般也是研究目标。 控制变量：除自变量之外其他可能会引起因变量变化的量，需控制不变。 2.转换法：在科学探究中，对于一些看不见、摸不着或者不易观察的现象，通常改用一些非常直观的现象去认识。 3.等效替代法：等效替代法是在保证某种效果（特性和关系）相同的前提下，将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程代替来研究和处理的方法。 4.科学推理法：以可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出结论，深刻地揭示科学规律的本质。 二、探究性实验 1.光的反射实验 （1）器材：平面镜、可折转的纸板、激光笔、量角器、铅笔等。 （2）纸板的作用： ①对光起漫反射的作用，显示光路。（为了显示光路，纸板的表面应粗糙些） ②为了探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面； （3）操作及结论： ①纸板垂直于镜面放置； ②让激光沿着纸板射到平面镜上，观察另一侧纸板上是否有反射光线； ③将纸板另一侧向后偏折，观察偏折后的纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 ④让激光笔发出的光逆着原来的反射光线射向镜面时，此时的反射光线将沿着OE方向射出，说明光路可逆。 （4）在实验中，多次改变入射角的大小去测量反射角大小的目的是：多次实验总结普遍规律，避免偶然性。 2.平面镜成像特点及实验 （1）器材：带支架的透明薄玻璃板、两根完全相同的蜡烛、火柴、白纸、铅笔、刻度尺、光屏。 （2）实验步骤： ①把一块较薄的玻璃板垂直放在白纸上，作为平面镜； ②在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛A，透过玻璃板观察蜡烛A 的像； ③把一支完全相同的、未点燃的蜡烛B 放在平面镜的后面并移动位置，从蜡烛A 所在的这一侧观察，直到蜡烛B与蜡烛A 像完全重合，在白纸上标出两个蜡烛的位置； ④改变蜡烛A 到玻璃板的距离，重做几次实验。 ⑤撤去玻璃板，用刻度尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离，把蜡烛和像的位置连起来，看连线和玻璃板的关系。 （3）结论： ①平面镜成的是正立的虚像； ②平面镜成的像和物体等大； ③像和物到平面镜的距离相等； ④像与物的连线与平面镜垂直。 常考知识点： ①用两个等大的蜡烛是为了比较像和物的大小关系； ②用玻璃板代替平面镜是便于确定像的位置； ③如果用厚玻璃板是会有两个反射面，出现两个像； ④在较暗的环境下进行实验是为了让成像更清晰 ⑤玻璃板必须与桌面垂直，否则无论怎样移动蜡烛B，都无法完全和蜡烛A 的像重合； ⑥像不能用光屏接收到，说明平面镜成的像是虚像。 3.探究凸透镜成像规律的实验 调等高：F字光源中心、凸透镜的光心、光屏的中心调到同一高度，目的是为了使像成在光屏中央。 常考知识点： （1）如果F字光源偏上，如何操作能够使成像在光屏中央呢？ ① 移动光屏——向上移动 ② 移动透镜——向下移动 ③ 移动F字光源——向上移动 （2）遮住部分透镜问题 遮住部分透镜后，光屏上还能收到完整的像，但是像的亮度变暗了。 （3）物像移动距离的关系和移动速度的关系 ①如果u > v（即u > 2 f 时），物体的移动距离> 像的移动距离，物体的移动速度> 像的移动速度 ②如果u < v（即u < 2 f 时，包括f < u < 2 f 和u < f ），物体的移动距离<像的移动距离，物体的移动速度<像的移动速度。 *针对训练 一、单选题 1．（2023秋·湖北武汉·八年级校联考期末）利用如图所示装置“探究光的反射规律”，下列判断不正确的是（　　） A．粗糙的硬纸板ENF必须竖直的立在水平镜面上 B．图甲中，如果让光沿着FO方向射到镜面，反射光线将沿着OE方向射出 C．图乙中，将纸板NOF向后折时纸板上看不到反射光线，此时反射光线与入射光线不在同一平面 D．改变入射光线的角度，反射角始终和入射角相等 2．（2023秋·山东泰安·八年级统考期末）在探究“平面镜成像特点”的实验中，选用的实验器材有：一块薄平板玻璃、两个完全相同的蜡烛A和B、刻度尺和白纸，如图所示。则下列与实验相关的说法中错误的是（　　） A．实验过程应在较亮的环境中进行 B．选用薄平板玻璃替代平面镜是为了便于确定像的位置 C．使用完全相同的蜡烛A、B，目的是比较像与物的大小 D．将光屏放到像的位置，光屏不能够承接到像 二、实验题 3．（2023秋·山西吕梁·八年级统考期末）用如图