专题05 光学实验-2024年中考物理二轮专项满分训练（全国通用）

专题05 光学实验 实验1 探究光的反射定律 探究光的反射定律实验是光学重点实验，复习时要清楚实验整个过程，需要注意的事项，器材的作用以及对于实验的反思和交流。 1.器材的作用：（1）可转折的纸板的作用：①便于验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内；②粗糙的硬纸板可以使光在纸板上发生漫反射，使人从不同位置都能看到光的传播路径。 （2）量角器的作用：验证反射角和入射角之间的关系。 2.注意事项：（1）纸板与镜面必须垂直放置，如未垂直放置，反射光线和入射光线虽在同一平面内，但是反射光线不能显示在纸板上。 （2）实验应在较暗的环境下进行，便于清晰地观察激光的光路。 （3）记录光路的方法：在每条光路上各取两点记录在纸板上，在纸板上将两点用直线连接起来并标出方向，即为光路。 （4）多次改变入射角大小，多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。 （5）验证光路是否可逆：可将激光笔沿原先反射光线射人，观察对应反射光是否沿原先入射关线射出。 3.实验结论：在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。（注意先有入射角后有反射角，所以只能说反射角等于入射角） 4.交流：（1）实验中反射角与如射角不相等的原因：误把入射光线或反射光线与平面镜的夹角当作入射角或反射角。 （2）当光垂直入射时，反射光线、入射光线与法线重合，反射角=人射角=0°。 （2023·江苏淮安·中考真题）在“探究光的反射规律”实验中，平面镜水平放置于桌面上，、是两块可以绕接缝翻折的白色硬纸板。 实验次数 1 2 3 入射角 反射角 （1）如图甲所示，白色硬纸板应当 立在平面镜上； （2）让一束光紧贴纸板沿方向射向镜面上的点，在纸板上呈现反射光束，然后将纸板绕向前或向后翻折，在纸板上看不到反射光束，这表明反射光线、入射光线和法线在 ； （3）多次改变入射光的方向并描绘光的传播路径，用量角器量出每组反射角与入射角的大小并记入表格，可得结论：反射角与入射角大小 ； （4）当反射光与入射光夹角为时，入射角为 。若入射光束绕点顺时针旋转，将观察到反射光束在平面镜中所成的像绕点 时针旋转； （5）如图乙所示，一束光经水平放置的平面镜反射后在天花板上形成光斑，水平向右移动平面镜，观察到光斑位置的变化情况是 。 考点2 探究平面镜成像特点 探究平面镜成像特点实验是光学重点实验，复习时要清楚实验整个过程，需要注意的事项，器材的作用以及对于实验的反思和交流。 1.器材的作用：①刻度尺：测量像与物到平面镜的距离。②两支完全相同的蜡烛A、B：便于确定像与物的大小关系。③茶色薄玻璃板:a.选用玻璃板而不选用平面镜的原因是便于确定像的位置；b.选择薄玻璃板的原因是避免玻璃板两个表面所成的像形成重影，影响实验；c.选择茶色玻璃板的原因是减少透过的光，增强反射的光。④光屏：观察像能否成在光屏上，判断成像的虚实。 2.注意事项：（1）玻璃板的放置要求：玻璃板要与水平桌面垂直放置。未垂直放置时，若玻璃板向蜡烛A倾斜，则所成的像偏高且向玻璃板倾斜；若玻璃板向蜡烛B倾斜，则所成的像偏低且向蜡烛 B倾斜。 （2）实验应在较暗的环境下进行。 （3）观察像时眼睛的位置：观察像的大小时，眼睛与蜡烛 A 在玻璃板同侧；观察像的虚实时，眼睛与蜡烛A在玻璃板异侧。 （4）改变蜡烛A的位置，多次测量的目的：避免偶然性，使实验结论具有普遍性。 3.实验结论：①平面镜所成的像是虚像；②像的大小与物体的大小相等；③像和物体到平面镜的距离相等；④像和物体的连线与镜面垂直；⑤像与物关于镜面对称。 4.交流：（1）所用的科学方法：等效替代法。 （2）测量的实验数据中像距和物距不相等的原因：①没有正确测量；②玻璃板没有与水平桌面垂直放置；③玻璃板有一定厚度；④玻璃板后的蜡烛没有与像完全重合；⑤实验过程中玻璃板改变了位置。 （3）玻璃板厚度的计算：根据像距等于物距，计算实际测量值的差值。 （4）在玻璃板所在的平面内移动玻璃板：所成像的位置不变化。 （5）实验改进：选用棋子替代蜡烛的目的是棋子成像稳定，便于观察。选用方格纸代替白纸的目的是方便直接比较像距与物距的大小关系。 （2023·山东德州·中考真题）某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。      （1）实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是：便于确定像的 ； （2）实验中应选择与蜡烛①外形相同且 （选填“已点燃”或“未点燃”）的蜡烛②，移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合，说明像与物 ； （3）将蜡烛①远离玻璃板，像的大小将