内容正文:
模块02实验专练
专题05光学实验
涉及内容:光学中实验比较多,主要有光的直线传播(影子形成、日食月食、小孔成像等)光的反射(反射定律、平面镜成像等)光的折射(折射规律、色散、凸透镜成像等)
· 典型例题
1、玻璃水槽中,倒入了较多的白砂糖;第2天将一束激光射入水中,拍摄到如图所示照片。
(1)图中光的传播路径是 (选填“直线”或“曲线”);请你对这种现象作出原因分析:
。
(2)有人说“光总是沿直线传播的”,通过对该实验现象的观察,你认为这个结论能否成立?
(选填“能”或“不能”)。如果由你作出关于光是否是直线传播的结论,写出你的表述:
【答案】(1)曲线 糖水不均匀 (2)不能 光在同种均匀介质中沿直线传播。
【解析】(1)光必须在同种均匀介质中才是沿直线传播的,如果糖水的密度不均匀,光在糖水中的传播路径就不是直线,因此图中的光传播路径是曲线。(2)光沿直线传播是有条件的,光在同种均匀介质中是沿直线传播的,因此通过实验现象可知这个结论不成立,正确表述为光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
2、如图所示,用针孔照相机观察烛焰,有下列几种说法:薄膜上出现的烛焰的像是倒立的;薄膜上烛焰的像可能是放大的,也可能是缩小的; 保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像变大; 保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动一统,烛焰的像。其中正确的是( )
A B C D
【答案】A
【解析】针孔照相机的原理就是小孔成像,薄膜上出现烛焰倒立的像,小孔离光屏越远成的像就会越大,同时光分散的越宽,亮度减弱,故向后拉动内筒,增加筒长,烛焰的像会变大变暗,当小孔离光屏越近时,成的像就会越小,光线越集中,亮度越大,向前推动内筒,烛焰的像会更小更亮,正确
【归纳总结】小孔成像的特点
(1)在小孔成像的实验中,物体通过小孔成一个倒立的实像,像的形状取决于物体的形状,与小孔的形状无关。
(2)成像条件,小孔必须足够小,但并不是越小越好,小孔太小会影响像的亮度,且物体要比较明亮,承接像的光屏较暗。
(3)像的大小与物体本身的大小、物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离都有关;像与小孔的距离一定时,蜡烛离小孔越远,所成的像越小;蜡烛离小孔越近,所成的像越大;像越小,光线越集中,明亮程度越亮,像越,光线越分散,明亮程度越暗。
3、”探究光的反射规律”的实验装置如图所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度的白色直板,ABCD, 能垂直于CD的ON轴反转,在纸板上安装一支可以在直板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前应将纸板 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为有何不妥之处?
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕0N向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明 。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束 (填选项字母)。
A仍在纸板上呈现 B被纸板挡住 C在纸板前方
【答案】(1)垂直 顺(2)1次实验得到的结论具有偶然性。(3)反射光线,入射光线和法线在同一平面内。(4)C
【解析】(1)白色纸板垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在纸板上呈现,如图甲所示,移动激光笔,使入射光线入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线沿顺时针方向转动。
(2)一次实验具有很大的偶然性,不能只有一组数据就得出结论,应该改变入射光线的角度进行多次实验。(3)如图乙所示,将纸板右半部分,绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现此现象,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线,入射光线,法线所在的平面也垂直于平面镜,由此可知,反射光束在纸板前方。
4、 (2020益阳中考)在探究平面镜成像的特点时:
(1)在玻璃板前放置一支蜡烛,为了观察像的位置实验者要在玻璃板的 (选填“前面”“后面”或“任何位置”)进行观察。
(2)当蜡烛远离玻璃板时所成像的大小 (选填“变大”,“变小”或“不变”