内容正文:
专题 光现象的重点实验探究
类型一 探究光的反射定律
1. (2022·鞍山千山校级模拟)下面是小明在研究光的反射规律时的主要步骤:
(1) 请根据如图甲所示的实验装置,把下面的操作按正确顺序排列出来: CDAB 。
A. 改变光束的入射方向,再重做一次,换另一种颜色的笔,记录光的径迹。
B. 取下纸板,用量角器测量ON两侧的入射角i和反射角r,并记入表中。
C. 把一个平面镜放在水平桌面上,再把用NOE和NOF两块纸板连接成的一张纸板ENF竖直地立在平面镜上,纸板上的轴线ON垂直于镜面,如图甲所示。
D. 让一束光贴着纸板沿某角度入射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹。
CDAB
实验次序 入射角i 反射角r
1 30° 30°
2 42° 42°
3 60° 60°
(2) 正确操作所测得的数据如表所示,分析表中的数据所得的结论是 在光的反射现象中,反射角等于入射角 。
在光的反
射现象中,反射角等于入射角
(3) 光在纸板NOE上发生的是 漫 反射。如图乙所示,把纸板NOF向后折,这样操作的目的是验证 反射光线、入射光线和法线 是否在同一平面内。
(4) 在实验中,如果让光逆着反射光路的方向射到平面镜,那么反射光恰好与入射光路重合,这说明光在反射时,光路是 可逆的 。
漫
反射光线、入射光线和法线
可逆的
(5) 在图甲实验中,将纸板ENF沿纸板与平面镜的交线向后倾倒,保持一束光贴着纸板NOE沿某角度入射到O点,此时 仍存在 (填“仍存在”或“不存在”)反射光线。
仍存在
类型二 探究平面镜成像的特点
2. (2022·滨州模拟)用如图所示装置探究平面镜成像的特点。把一张大纸铺在水平桌面上,纸上竖立一块玻璃板,沿着玻璃板在纸上画一条直线OO1,代表平面镜的位置。
(1) 把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面的适当位置,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板的后面移动,当移动到某位置时,发现该蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合。由此说明平面镜成的像 B 。(填字母)
A. 是虚像
B. 大小与物体的大小相等
C. 和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
B
(2) 移动点燃的蜡烛分别到A、B、C点,重复(1)中的操作,记录与点燃蜡烛的像重合的A1、B1、C1点,用直线将A、B、C和A1、B1、C1分别连接成三角形,将纸沿OO1对折,发现两个三角形几乎重合。由此说明平面镜成的像 C 。(填字母)
A. 是虚像
B. 大小与物体的大小相等
C. 和物体到平面镜的距离相等,和物体连线与镜面垂直
(3) 有同学在实验过程中,观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能是 C 。(填字母)
A. 玻璃板太厚
B. 玻璃板未垂直桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C. 玻璃板未垂直桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
C
C
3. (2022·南京鼓楼校级模拟)小华做“探究平面镜成像特点”的实验,如图甲所示。
(1) 小华在玻璃板的前面放了一个跳棋A,还要在玻璃板的后面放一个跳棋B,选择跳棋A和B的要求是 完全相同 ,这是为了比较平面镜所成的像与物的 大小 关系。在寻找跳棋A的像的位置时,眼睛应该在跳棋 A (填“A”或“B”)这一侧观察。小华无论在桌面上怎样移动后面的跳棋B,都不能使之与跳棋A的像完全重合,请你推测可能的原因是 玻璃板未与桌面垂直 。
(2) 实验过程中,当将玻璃板水平向右移动时,她发现跳棋A的像 不 (填“向左”“向右”或“不”)移动;如果将玻璃板绕左侧竖直边在水平桌面上逆时针转动,发现转动时跳棋A的像相对于原来的位置 向左 (填“向左”“向右”或“不”)移动。
完全相同
大小
A
玻璃板未与桌面垂直
不
向左
(3) 如图乙所示,小华又把模型“”面对玻璃板放置:竖放、向右侧倒放、向左侧倒放、向右倾斜放,用于研究像与物左右位置的关系,其中不能够达到实验目的的是 a (填字母)。
a
类型三 探究光折射的特点
4. (2022·曲靖麒麟校级模拟)如图甲所示,某小组选用了激光笔、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1) 使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 在同一平面内 。
在同一平面
内
(2) 光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1'、2和2'…4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 增大 ,