内容正文:
基础夯实练·河南物理
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块
二
光
学
命题点3 光现象实验
实验一 探究光的反射定律(2014.18)(2022版课标必做实验)
1.实验装置图(如图1)
甲
乙
丙
图1
2.实验器材:平面镜、激光笔、可折转的硬纸板、笔、直尺、量角器.
(1)量角器的作用:测量入射角和反射角的度数.
(2)可折转的硬纸板:硬纸板的作用是 显示光路 ,其表面要 粗糙 (选填“粗糙”或“光
滑”)一些,使光在上面发生 漫 反射,以便人从纸板前不同位置都能看到光的传播路径.
(3)实验装置的改进
a.换用如图1丙所示的标有角度的硬纸板,其优点是 便于直接读出入射角和反射角的度
数,简化实验操作 .
b.向纸板上喷烟或雾、换用带颜色的激光笔,其目的是 使光路更加明显,便于观察 .
3.设计与进行实验
(1)本实验应选择在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,可以使实验现象较
明显.
(2)硬纸板应 垂直 放置在水平放置的平面镜上,否则,在硬纸板上将 看不到反射光
线 .
(3)让激光笔紧贴着硬纸板,使光射向平面镜,其目的是 让光路能显示在纸板上 .入射
光经平面镜反射后,用笔在纸板上沿着光路画出入射光线和反射光线,图1甲中∠r是 反
射 (选填“入射”或“反射”)角.
(4)为验证反射角与入射角的大小关系,多次改变入射光线的方向,分别测量反射角与入射
角的大小,这样多次实验的目的是 使实验结论具有普遍性 .某次实验中,移动激光笔,使
入射光线绕O点沿逆时针方向转动,可观察到反射光线沿 顺 (选填“顺”或“逆”)时针
方向转动.
(5)如图1乙所示,将硬纸板的F面沿ON向后或向前折转,让入射光线贴着硬纸板的E面
射向平面镜,在硬纸板的F面上观察不到反射光线,此现象说明:在光的反射中, 反射光
线、入射光线和法线在同一平面内 .
(6)在图1甲中让激光沿着FO方向射入,若观察到反射光线沿着OE方向射出,则说明反射
现象中 光路可逆 .
(7)分析实验数据时,若出现反射角不等于入射角且两角之和等于90°的结果,其原因是
误把入射光线(或反射光线)与平面镜镜面的夹角当成入射角(或反射角) .
4.实验结论
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 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;光路可逆.
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5.实验延伸
(1)在实验过程中,如图2所示,若将纸板沿CD向后倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光线
仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 在 (选填“在”或“不在”)同
一平面内,反射光线 C (选填字母符号).
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
图2
图3
(2)在图1甲实验基础上,为了进一步确定反射光线的位置,小明将纸板的F面沿PQ剪开,
把上半部分向后折,如图3,发现在纸板的F面 下 (选填“上”或“下”)半部分会看到反
射光线.说明反射光线、入射光线和法线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面.
(3)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己
的眼睛,结果他俩谁都没有做到,你认为没有做到的原因是 光反射时,光路是可逆的 .
实验二 探究平面镜成像的特点(2017.17)(2022版课标必做实验)
【例】某实验小组的同学用如图1所示的装置做“探究平面镜成像特点”的实验.
图1
1.平面镜成像原理:光的 反射 ;实验方法: 等效替代 法.
2.实验器材:带支架的透明薄玻璃板、
两支完全相同的蜡烛、光屏、白纸、刻度尺、火柴、记号笔.
(1)刻度尺的作用:测量点燃的蜡烛到玻璃板的距离(即物距)和它的像到玻璃板的距离(即
像距).
(2)带支架的透明薄玻璃板:a.作用是替代平面镜成像;b.玻璃板具有透光性,既能成像,也
能透过玻璃板看见后面未点燃的蜡烛,便于 确定像的位置 ;c.薄玻璃板的两个反射面成
的像之间的距离很近,可以近似地看成一个像,避免产生 重影 .
(3)选用两支完全相同蜡烛的目的:a.在比较像与物的大小关系时,用未点燃的蜡烛替代
点燃的蜡烛 ;b.在确定烛焰的像与物的位置关系时,用未点燃的蜡烛确定点燃蜡烛的
像的位置 .
3.实验环境:本实验应在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,可以使实验现象较
明显,便于观察和比较.
4.实验步骤及注意事项
(1)在水平桌面上铺一张白纸,用记号笔在白纸中央画一条合适的直线,代表 平面镜 的位
置,然后把玻璃板 竖直 放在该直线上,这样放置的目的是确保未点燃的蜡烛能和点燃的
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蜡烛的像 完全重合 .若玻璃板没有竖直放