内容正文:
光 学
实验1 探究光的反射定律
实验器材与装置
实验器材:激光笔、小平面镜、可折叠纸板、量角器和记号笔。
实验装置:如右图所示
命题方向探究
1. 在较暗的环境下进行实验的目的:使实验现象更加明显。
2. 纸板的作用:显示光路。
3. 纸板与平面镜的放置要求及原因:纸板与平面镜应垂直放置,确保三线共面。
4. 光路的确定方法:沿光线传播方向描两点,连接并标上表示方向的箭头。
5. 从纸板前不同位置都能看到光线的原因:光在纸板上发生了漫反射。
6. 入射角与反射角的识别:入射光线与法线的夹角是入射角;反射光线与法线的夹角是反射角。
7. “三线共面”的判断方法:将一侧纸板向后折转,观察能否在纸板上看到反射光线。
8. 验证光路可逆的操作:让光逆着反射光线的方向射向镜面,观察光的传播路径。
9. 多次改变入射角的大小并进行测量的目的:得出普遍规律。
10. 区分光路的操作
(1)用不同颜色的笔画出对应的入射光线和反射光线。
(2)量出对应的反射角和入射角的大小,并加以比较。
11. 实验结论
(1)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)反射光线、入射光线分别位于法线两侧,反射角等于入射角;
(3)在反射现象中,光路是可逆的。
典题精准跟踪:(2023·聊城)为了探究光反射时的规律,小强同学利用平面镜、可绕ON折转的纸板、量角器和激光笔进行如图所示的实验。
(1)把一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板立在平面镜上,纸板上的直线ON与镜面保持 。
(2)为了探究反射角与入射角的关系,实验时应进行的操作是 。
A.沿ON前后转动纸板E
B.沿ON前后转动纸板F
C.改变光束OB与ON的夹角
D.改变光束AO与ON的夹角
垂直
D
(3)让光沿着BO的方向射到镜面,发现反射光沿着OA方向射出。这表明,在反射现象中,光路 。
(4)若将纸板倾斜,如图乙所示,让光束仍贴着纸板沿AO方向射到镜面,此时反射光与入射光 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
是可逆的
在
实验2 探究平面镜成像特点
实验器材与装置
实验器材:一块薄玻璃板、刻度尺、两支完全相同的蜡烛等。
实验装置:如右图所示
命题方向探究
1. 实验环境选取:较暗的环境。
2. 实验中各器材的目的或作用
(1)用玻璃板代替平面镜的原因:玻璃板透明,便于确定像的位置;
(2)选择薄玻璃板的原因:避免产生重影;
(3)选用两支完全相同的蜡烛的原因:便于比较像和物的大小关系;
(4)刻度尺的作用:测量像与物到平面镜的距离。
3. 玻璃板的放置要求及原因:与水平桌面垂直放置,确保物和像能够重合。
4. 探究像与物的大小关系时的操作:将另一支完全相同、_________ (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛放到玻璃板后像的位置。
5. 光屏上承接不到蜡烛像的原因:平面镜成的是虚像。
未点燃
6. 人眼能看到蜡烛在玻璃板中成的像的原因:光的反射。
7. 确定像和物的大小关系时,人眼应在玻璃板的前方观察;确定平面镜成像的虚实时,人眼应在玻璃板的后方观。
8. 蜡烛和像到玻璃板的距离不相等的原因:
(1)玻璃板后的蜡烛与像没有完全重合。
(2)玻璃板有厚度,测量长度时存在误差。
9. 经过多次实验,在白纸上记录像与蜡烛对应点的位置,接下来的操作:
(1)连接像与蜡烛的对应点,判断连线与镜面是否垂直;
(2)分别测量物点和对应的像点到平面镜的距离;
(3)将纸沿镜面所在的位置对折,判断像与蜡烛两点是否重合。
10. 实验结论:像的大小和物体大小相等;像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的连线与镜面垂直;平面镜成的像是虚像。
典题精准跟踪:(2023·常德)如图甲所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,在白纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复做多次实验。
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 _
。
(2)实验中两支蜡烛要完全一样,目的是为了 _
。
(3)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)将蜡烛A竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察发现:玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾斜。你认为在图乙所示的①、②、③三幅图中, 图是产生以上实验现象的原因。