内容正文:
第四章 光现象 实验探究
1.如图是研究光的传播规律的小实验:
(1)图乙中,为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的______。
(2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论,还需要再做一个光在______中传播的实验。
A.铁块 B.玻璃砖 C.木块
(3)如图丙,某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线如图丙所示,当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是______。
2.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,解释了小孔成像的原因;在制作“小孔成像观察仪”的活动中,如图甲所示小明将圆筒插入易拉罐中制成针孔相机,圆筒能在易拉罐中前后移动,小明在观察像时发现小孔成像时像的大小会变化,于是他又设计了探究“小孔所成像的大小与哪些因素有关”的实验。他猜想:小孔所成像的大小可能与烛焰到小孔的距离、烛焰AB的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一个蜡烛AB实验,且保持烛焰AB到小孔的距离为8cm不变,多次改变小孔到半透明纸之间的距离时,他测出了像的高度填入表格内(见下表)。
实验次数
①
②
③
④
⑤
小孔到半透明纸的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
(1)为了观察到的像更清晰,半透明纸应封在圆筒的______(A/B)端;
(2)图中烛焰在半透明纸上所成的是______(正立/倒立)的像,其成像的原理是______,请在乙图中的半透明纸上根据光的传播路径画出蜡烛AB的像A'B';______
(3)从表中数据可以看出:当烛焰AB和小孔的距离保持不变时,半透明纸离小孔越远,所成的像越______;当半透明纸距小孔3cm时,像的高度是______cm;
(4)在第④次实验时,半透明纸上像的高度与烛焰AB的高度______(相等/不相等);
(5)晴天的正午时分,小凌老师和孩子们漫步校园,看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑,其圆形光斑大小不一的原因是______。
3.小红做“探究光的反射定律”实验。
(1)将平面镜水平放置,白色硬纸______放在平面镜上;
(2)如图甲所示,让一束光_____着纸板射向镜面上的O点;小红能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了_____反射,在纸板上画出光路,再次改变_________的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线AO与_____(填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较射角和入射角的大小关系;
(3)为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究竟在哪里,小红用如图乙所示的装置对实验进行改进。光屏安装在底座上,可以绕水平直径偏转,平面镜固定在水平底座上,将光屏倒向后方,用激光笔作光源,将激光束沿固定方向照射到平面镜中心处,水平旋转底座并改变_____的角度,设法使光屏上呈现出________的径迹,如图丙所示,此时光屏所在的平面就是要寻找的平面。
4.如图是“探究光的反射规律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
(1)实验时,如图甲将平面镜平放在水平桌面上,将光屏______放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光线;如图乙,将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都______(选填“能”或“不能”)观察到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线在______;
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角
60°
50°
40°
30°
20°
0°
反射角
60°
50°
40°
60°
20°
0°
(2)某同学的实验数据如上表,其中有一组数据测错了,这组数据是第______次实验的,原因可能是将反射光线与______的夹角当成了反射角;
(3)当入射光线向法线ON靠近的过程中,发现反射光线______(选填“靠近”或“远离”)法线ON。
5.在进行“光的反射定律”的探究实验中,小华设计如图所示的实验。平面镜放在水平桌面上,可旋转的光屏(如图甲所示,光屏的EF两部分均可绕轴ON旋转)立放在水平放置的平面镜上。
(1)实验中光屏E是用来呈现入射光线的,为了观察到完整的光路,光屏F需旋转到图乙中的位置________(填字母“a”、“b”或“c”),说明反射光线、入射光线和法线在________;
(2)若将入射光线AO顺时针转10°,则反射光线OB将________(填“顺时针”或“逆时针”)转10°,此时反射角________(选填“变大”“变小”“不变”);
(3