2024年中考物理模型复习讲义专题08 光学实验

专题08 光学实验 模型归纳 一、探究光的反射规律 实验目的 探究光的反射规律 实验装置 实验器材 平面镜1个，激光笔1个，带刻度的硬纸光屏1个，水槽一个，支架1对，夹子1个 实验步骤 （1）按要求组装器材。将平面镜水平放置，然后把一块标有刻度的白色硬纸板竖直放置在平面镜上； （2）用激光笔射出一束激光，用笔记下入射光线和反射光线的位置，并在刻度光屏上读出入射角和反射角的度数，记录在表格中。 （3）重复实验两次。改变入射光的方向，多测几组入射角和发射角，并将有关数据填入下表。 （4）将光屏向前或向后折，观察反射光线。 （5）整理器材。 实验结论 （1）在反射现象中，入射光线、反射光线、法线在同一平面内； （2）入射光线和反射光线分居法线两侧； （3）反射角等于入射角。 （4）反射过程中光路是可逆的。 注意事项 （1）应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象； （2）实验时，纸板必须与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； （3）实验过程中严禁将激光对着人眼，以防灼伤眼睛； （4）通过镜面对入射光的反射作用，可以看出镜子有改变光路的作用； （5）本实验时一个归纳性实验，改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据，从而得出普遍规律，避免实验结论的偶然性。 二、探究平面镜成像的特点 实验目的 探究平面镜成像的特点 实验装置 实验器材 两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺 实验步骤 （1）将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。 （2）将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。 （3）将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。 （4）移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。 （5）量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 实验结论 平面镜成像特点： （1）像和物大小相等； （2）像到镜面的距离和物到镜面的距离相等； （3）像和物的连线与镜面互相垂直； （4）平面镜所成像是虚像。 实验要求及原因 （1）为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； （2）实验中用玻璃板代替平面镜，目的是便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原因是玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛所成的像； （3）实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个像有较大的错位，难以确定像的位置； （4）实验中，玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合； （5）实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的是比较像与物体的大小关系； （6）用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮，便于观察； （7）白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离； （8）改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律。 三、探究光折射的特点 实验目的 探究光折射的特点 实验装置 实验器材 光源（激光笔）、水槽、一个可折叠的光屏、一块玻璃砖。 实验步骤 1．如图所示，让光从空气进入水中，观察折射光线、入射光线、法线之间的位置关系； 2．比较折射角与入射角的大小； 3．改变入射角的大小，观察折射角的变化情况； 4．换用玻璃砖，将上面的实验过程重复一次； 5．让光从水中斜射到空气中，观察入射角和折射角的变化。 实验结论 光的折射规律： 1．光在折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧； 2．当光从空气斜射入水中（或其他介质）时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；当入射角增大时，折射角也随之增大； 3．当光线从水或其他介质斜射入空气中时，折射光线远离法线，折射角大于入射角； 4．当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，其传播方向不变； 5．在光的折射现象中，光路是可逆的。 四、探究凸透镜成像的规律 实验目的 凸透镜成像，像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系？ 实验装置 实验器材 带刻度的光具座、蜡烛、光屏、透镜（焦距在10～20 cm之间）、刻度尺．见实验装置图． 实验步骤 1．先测出透镜的焦距：让凸透镜在阳光下来回移动，找着最小、最亮的点，用刻度尺量出亮点与凸透镜的距离，这就是这个凸透镜的焦距． 2．实验探讨像的大小、正倒、虚实跟物距的关系： （1）把透镜放在光具座标尺中央，从透镜的位置开始在左右两边的标尺上用粉笔标出等于焦距和2倍焦距的位置。 （2）点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度． （3）把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置上