(练习)14 核心素养提升(二)-【提分教练】2022-2023学年八年级物理全一册同步(沪科版)

核心素养提升(二) (光学实验) 光在我们的生活中无处不在。 一天早晨，妈妈出去之前不小心把镜子摔碎了，她嘱咐小万收拾一下。起床后，小万在捡起镜子碎片的时候，发现有些镜子碎片可以照到自己完整的脸，有的镜子碎片不可以照全自己的脸。这是为什么呢？ 现在就从光的反射开始我们的探究之旅吧！ 　　探究光的反射规律 【实验装置】 【实验关键】 1. 纸板与镜面　垂直　放置。 2. 对每一组入射光线和反射光线分别用不同颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。 【要点探究】 探究1　可折转白色粗糙硬纸板的作用是什么？ 探究2　实验应在什么样的环境中进行？为什么？ 探究3　怎样比较反射角和入射角的大小关系？ 探究4　怎样研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？ 探究5　怎样研究光路是否可逆？ 探究6　实验中多次改变入射角大小的目的是什么？ 探究7　让光线紧贴硬纸板射向点O的目的是什么？ [自主解答] 探究1　显示光的传播路径，探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 探究2　较暗的环境；减少其他光线对实验的影响，使实验现象更明显。 探究3　多次改变入射角的大小，分别用量角器测量反射角与入射角的大小。 探究4　将右侧纸板向前或向后折转，观察硬纸板上是否显示反射光线。 探究5　将光线逆着反射光线的方向射入，观察新的反射光线的传播路径是否与原来的入射光线重合。 探究6　避免实验的偶然性，让实验结论具有普遍性。 探究7　让光路显示在硬纸板上。 【交流与讨论】 问题1　实验时从纸板前不同的位置都能看到光的传播路径的原因是什么？ 答案：光在硬纸板上发生了漫反射。 问题2　实验中反射角与入射角的关系？ 答案：K反射角等于入射角。 结论：反射光线、入射光线与法线在同一平面内，反射光线和入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。 　　探究平面镜成像的特点 【实验装置】 【实验关键】 1. 玻璃板　垂直　架在水平桌面的纸上。 2. 连接像点与物点，并用刻度尺测量物距与像距。 3. 实验尽量在较暗的环境中进行。 【实验方法】 等效替代法 【实验原理】 光的反射 【要点探究】 探究1　该实验为什么最好在较暗的环境中进行？ 探究2　为什么选择用玻璃板代替平面镜？ 探究3　实验中为什么选择较薄的玻璃板？ 探究4　为什么要选择两支相同的蜡烛？ 探究5　观察像时眼睛的位置在什么地方？ 探究6　怎样验证平面镜成虚像？ 探究7　多次测量的目的是什么？ [自主解答] 探究1　便于观察实验现象。 探究2　便于确定像的位置。 探究3　防止蜡烛通过玻璃板的前后两个 面形成两个虚像，影响实验效果。 探究4　便于比较像和物的大小关系。 探究5　眼睛应该在玻璃板前观察。 探究6　在平面镜后面放一个光屏，如果光屏 上没有承接到像，则平面镜成的就是虚像。 探究7　使结论更具有普遍性。 【交流与讨论】 问题1　玻璃板后的蜡烛和像不能重合的原因。 答案：玻璃板没有与桌面垂直 问题2　用蜡烛形灯泡代替蜡烛的好处。 答案：在实验过程中蜡烛形灯泡的大小不变，便于探究平面镜成像中的物像等大。 结论：物体通过平面镜所成的像是虚像；像与物体的大小相等，像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。 　　探究凸透镜成像的规律 【实验装置】 【实验关键】 1. 调节烛焰、凸透镜、光屏的中心，使它们的中心在同一高度上。 2. 实验在较暗的环境中进行。 【要点探究】 探究1　无论怎样移动光屏都找不到像的原因是什么？ 探究2　实验时成像的变化情况。 探究3　成实像和虚像时，物体靠近焦点处，像的变化情况。 探究4　蜡烛燃烧后会变短，光屏上烛焰的像的位置怎样变化？ 探究5　实验中选择蜡烛的缺点，应该怎样改进？ 探究6　实验中在光屏上得到了清晰的像，如果用遮光板遮住透镜的一半，所成像有什么变化？ 探究7　像不在光屏中央，位置应如何调节？ 探究8　光屏上成清晰的像时，对调蜡烛和光屏的位置，像有什么变化？ [自主解答] 探究1　蜡烛、凸透镜、光屏中心不在同一高度上。 探究2　u＞2f，成倒立、缩小的实像；2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；u＜f，成正立、放大的虚像。 探究3　像变大，并逐渐远离凸透镜。 探究4　光屏上成的实像将向上移动。 探究5　选择蜡烛的缺点：蜡烛燃烧会变短，光屏上像的位置会上升；烛焰会晃动，成像不稳定。改进：将发光二极管按“F”字样镶嵌在带有方格的白色纸板上代替蜡烛作光源。改进的优点：成像更稳定，容易对比大小。 探究6　亮度变暗但像仍是完整的。 探究7　上下调节蜡烛、凸透镜或光屏。 探究8　原来缩小的像变为放大的像，原来放大的像变为缩小的像，原来等大的像还是等大的像。 【交流与讨论】 问题1　凸透镜成像与平面镜成像的原理有什么区别？ 答案：凸