内容正文:
专题 光学实验探究(一)
类型一 探究光的反射定律
1. (2021·衡阳)如图所示为陈涛同学探究光的反射定律的实验.他进行了下列操作:
(1) 如图甲所示,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,在纸板上用笔描出入射光线EO和反射光线OF的径迹。改变光束的入射角度,多做几次,取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r,得到的结论是反射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角。
(2) 如图乙所示,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线 (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(3) 使入射光线逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线 (选填“靠近”或“远离”)法线。
等于
在
靠近
(4) 如果让光线沿着FO的方向射向镜面,那么会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中, 。
(5) 陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射,照图丙那样,把几根细针垂直插入一张硬纸板中,表示法线,当入射光线平行射到各入射点时,反射光线将平行射出。随后将纸板随意弯折,如图丁所示,这时会看到“法线”不再平行,当入射光线平行射到各入射点上时,反射光线 (选填“平行”或“不平行”),根据你所学的知识判断,漫反射 (选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律。
光路可逆
不平行
遵循
类型二 探究平面镜成像的特点
2. 利用如图甲所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1) 实验时,选用玻璃板代替平面镜的好处是 。
(2) 选用两根外形相同的蜡烛,是为了比较 关系。
(3) 除图中提供的器材外,实验中还用到一种测量工具,它是 。
(4) 在寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛 (选填“A”或“B”)的一侧观察。实验时小明发现蜡烛A的像较暗,用手电筒对着玻璃板照射蜡烛A的像,______
(选填“能”或“不能”)使像变亮。
便于确定像的位置
像和物的大小
刻度尺
A
不能
(5) 若将光屏放在蜡烛B所在的位置,直接观察光屏, (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 (选填“实”或“虚”)像。
(6) 若在玻璃板背面放置一块不透明木板(如图乙),则在玻璃板中 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(7) 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 (选填字母)。
A. 玻璃板太厚
B. 玻璃板未垂直于桌面,且偏离点燃蜡烛一侧
C. 玻璃板未垂直于桌面,且偏向点燃蜡烛一侧
不能
虚
能
C
3. (2023·绵阳江油模拟)小明在探究“平面镜成像特点”的实验中,实验器材如图甲
所示:带底座的透明玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、火柴等。
(1) 为了便于观察实验现象,小明应选在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行实验。
较暗
(2) 实验时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,把另一支蜡烛B不点燃放到玻璃板的另一侧,边移动、边观察,使蜡烛B与蜡烛A的像重合,观察时,眼睛应该在如图乙所示的 (选填“a”“b”“c”或“d”)处观察。
(3) 小明本人如图丙所示,在实验中从玻璃板中观察到了自己的像,小明在镜中所成的像是如图丁所示的 (选填字母)。
(4) 实验后小明与同学们交流总结了下列关于平面镜成像的知识,其中错误的是_____
(选填字母)。
A. 将蜡烛向玻璃板靠近,像的大小不变
B. 将蜡烛和像所在的位置用直线连接,连线跟玻璃板垂直
C. 当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时,像和物相距20cm
D. 若将玻璃板竖直向上缓慢平移,蜡烛的像也跟着向上平移
a
A
D
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,某小组选用激光笔、水、水槽、可旋转的
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) 使用可旋转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否 。
(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 ,且折射角 (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 。
(3) 若将光沿着图丙中3'的反方向从水中射向空气中,在空气中的折射光线与 (选填“1”“2”“3”或“4”)重合;这说明在光的折射现象