内容正文:
专题特训 光现象的探究与作图
类型一 光现象探究
1. (2022·盐城)如图所示,小红做“探究光的反射定律”的实验。
(1) 将平面镜水平放置,白色硬纸板 竖直 放在平面镜上。
竖直
(2) 如图甲所示,让一束光 沿 着纸板射向镜面上的O点;小红能从不同方向看到纸板上的光束,是因为发生了 漫 反射,在纸板上画出光路,再次改变
入射光线 的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线AO与 ON (选填“ON”或“CD”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系。
沿
漫
入射光线
ON
(3) 为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究竟在哪里,小红用如图乙所示的装置对实验进行改进。光屏安装在底座上,可以绕水平直径偏转,平面镜固定在水平底座上,将光屏倒向后方,用激光笔作光源,将激光束沿固定方向照射到平面镜中心处,水平旋转底座并改变 光屏 的角度,设法使光屏上呈现出 反射光线 的径迹,如图丙所示,此时光屏所在的平面就是要寻找的平面。
光屏
反射光线
2. 小明利用如图甲所示的实验器材,做“探究平面镜成像的特点”的实验:
(1) 小明用玻璃板代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 。
(2) 小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是 大小相等(或完全一样) ,这是为了比较 像和物的大小关系 ;实验中点燃蜡烛A的目的是 使像更清晰(或增强光的反射) 。
便于确定像的位置
大小相等(或完全一样)
像和物的大小关系
使像更清晰(或增强光的
反射)
(3) 小明完成实验后,在老师的帮助下对上述实验进行了改进,如图乙所示,他将右侧贴有半透膜的玻璃板用夹子固定在量角器上,把形如“7”的未点燃的生日蜡烛C、D分别插在铺有方格纸的泡沫板的a、b处,透过普通玻璃看不到蜡烛C清晰的像,透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像,他透过贴膜玻璃能看到蜡烛D清晰的像是因为 反射的光增强了 。
反射的光增强了
(4) 请你说出实验改进后的优点(至少说出两点): ① 方格纸的作用是便于确定像和物到镜面的位置关系(连线垂直,距离相等);② 量角器可以确定玻璃板是否与纸面垂直,还可以探究玻璃板与纸面不垂直的成像特点;③ 同样条件下贴膜玻璃成像更清晰;④ 实验中不用点燃蜡烛,更环保;⑤ 采用形如“7”的蜡烛便于比较像与物的特点;⑥ 蜡烛和泡沫板便于确定像的位置(任选两点即可) 。
① 方格纸的作用是便于确
定像和物到镜面的位置关系(连线垂直,距离相等);② 量角器可以确定玻璃板是
否与纸面垂直,还可以探究玻璃板与纸面不垂直的成像特点;③ 同样条件下贴膜玻
璃成像更清晰;④ 实验中不用点燃蜡烛,更环保;⑤ 采用形如“7”的蜡烛便于比
较像与物的特点;⑥ 蜡烛和泡沫板便于确定像的位置(任选两点即可)
3. 某同学在做探究光的折射特点实验,如图所示为光从空气射入水中时的光路。实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。通过实验还得到如表所示的数据。
(第3题)
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
① 光从空气斜射到水面时,将同时发生 反射 和 折射 现象。
② 光从空气斜射到水中时,折射角随入射角的变化关系是 折射角随入射角的增大而增大(或折射角随入射角的减小而减小) ,且折射角 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。
反射
折射
折射角随入射角的增大
而增大(或折射角随入射角的减小而减小)
小于
(2) 该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程是否存在不足? 是 (选填“是”或“否”);请简要说明理由: 探究过程不完整,还应该做其他多种透明介质之间的折射实验(答案合理即可) 。
是
探究过程不完整,还应该做其他多
种透明介质之间的折射实验(答案合理即可)
(1) 分析表中数据,可得出结论:
(第3题)
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
反射角β 0° 15° 30° 45° 60°
折射角γ 0° 11° 22.1° 35.4° 40.9°
类型二 光现象作图
4. (2022·成都)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲所示),图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进