内容正文:
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第2课时 光学实验
第三章 光现象(1.5~4.5分)
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多角度剖实验
聚焦中考·研析考向
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实验一 探究光反射时的规律 (2022版课标要求)
1.实验装置图
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2.实验器材的作用
(1)平面镜(作反射面);
(2)可折转的硬纸板( <m></m> .硬纸板:显示光的传播路径; <m></m> .可折转:探究反射光线、入射光线和法线是否在①__________);
(3)量角器(测量角度,判断入射角和反射角的大小关系)。
同一平面
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3.实验注意事项
(1)硬纸板与平面镜必须②______放置;
(2)让光线③______硬纸板沿着某一角度射向平面镜(在硬纸板上显示光线);
(3)判断三线共面的方法(将硬纸板显示反射光线的一侧沿法线折转,观察硬纸板上是否显示光线);
垂直
紧贴
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(4)记录光线径迹的方法(在纸板的光线上描出两点,然后将两点用直线连接起来画出光线);
(5)验证④__________的方法(将光线沿着反射光线的逆方向射入,观察光的传播路径是否与原入射光线重合);
(6)实验表格设计(至少3组数据)。
光路可逆
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4.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、入射光线分居法线两侧;反射角⑤______入射角;光路可逆。
等于
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5.交流与反思
(1)实验在较⑥____的环境下进行的目的(减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显);
(2)多次改变入射角度的目的(探究⑦________________的关系,使实验结论更具有普遍性);[2017.30(4)]
(3)实验时从硬纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因(光在硬纸板上发生了⑧________);
暗
反射角与入射角
漫反射
(4)反射角和入射角互余的原因(将反射光线或入射光线与平面镜的夹角记录成反射角或入射角)。
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&3& [2022自贡改编] 在“探究光的反射规律”的实验中,如图-1所示,水平放置平面镜,白色纸板竖直立在平面镜上,纸板由 <m></m> 、 <m></m> 两部分组成,可以绕 <m></m> 翻折。
例1题图-1
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【基础设问】
(1) 为了实验时从纸板前不同的方向都能看到入射光线,应该选用较为______(选填“粗糙”或“光滑”)的纸板,这是因为光在纸板上发生了____(选填“镜面”或“漫”)反射。
粗糙
漫
(2) 实验时,把纸板 <m></m> 垂直放在平面镜上,入射光线 <m></m> 的法线是____,光线 <m></m> 的入射角大小是____度。
<m></m>
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(3) 为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是___(填字母)。
A.改变纸板与平面镜之间的夹角
B.沿 <m></m> 向后转动纸板 <m></m>
C.沿 <m></m> 向后转动纸板 <m></m>
D.改变入射角的大小
D
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(4) 将一束光贴着纸板 <m></m> 沿 <m></m> 射到镜面上 <m></m> 点,纸板 <m></m> 上会显示出反射光束 <m></m> ,接着将纸板 <m></m> 绕 <m></m> 向后翻折,则纸板 <m></m> 上______(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在__________(选填“同一平面”或“不同平面”)内。
不能
同一平面
(5) 若让另一束光沿 <m></m> 方向射向平面镜,反射光将沿 <m></m> 方向射出。该实验现象说明___(填字母)。
A.反射角等于入射角 B.在光的反射现象中,光路可逆
B
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(6) 移动激光笔,使入射角为 <m></m> ,测得反射角也为 <m></m> ,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为有何不妥之处?__________________________________________________________。
一次实验具有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论
(7) 实验时,纸板 <m></m> 和 <m></m> 在同一平面内,但无法在两块纸板上同时呈现反射光线和入射光线,其原因是__________________________。
纸板没有垂直立在平面镜上
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(8) [2022长沙节选] 实验过程中,进行图-2哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光 ___(填字母)。
例1题图-2
A.如图甲所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图乙所示,将纸板与入射光束一起以 <m></m> 为轴旋转
C.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以 <m></m> 为轴向后倾倒
B
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【装置改进】
(9) 实验结束后,同小组的同学进行讨论时发现,将白色纸板更换成如图-3所示带有角度刻度的纸板更好一些,你认为这样做的优点是________________。
方便测量角度
例1题图-3
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【结论应用】
(10) 实验结束后,同组的两个同学都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,他们______(选填“能”或“不能”)实现,原因是______________________。
不能
反射时,光路是可逆的
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实验二 探究平面镜成像的特点 (2022版课标要求)
1.实验原理:①__________。
2.实验装置图
光的反射
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3.实验器材的作用
(1)选用两支外形完全相同的蜡烛(便于比较像与物的②______关系);
(2)选择较薄透明玻璃板的原因( <m></m> .透明:便于③______________; <m></m> .薄:④______________)。
4.实验方法:⑤__________法(用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛的像,比较像与物的大小关系)。
大小
确定像的位置
不易形成重影
等效替代
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5.实验注意事项
(1)玻璃板要与白纸⑥______放置(确保物和像能重合)。
(2)为了使现象明显,实验应该在⑦______的环境下进行。
垂直
较暗
(3)实验中,代替像的蜡烛⑧________(选填“点燃”或“不点燃”)。
(4)验证平面镜成的是虚像的方法(移去玻璃板后面的蜡烛,在原来蜡烛的位置处放一个光屏,观察光屏上能否承接到蜡烛的像)。
不点燃
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(5)观察像时眼睛的位置
<m></m> .探究像与物的大小的关系时,眼睛应从⑨_______(选填“蜡烛 <m></m> ”或“蜡烛 <m></m> ”)的一侧透过玻璃板观察,如图-1;
<m></m> .探究像的虚实时,眼睛直接观察光屏,无需透过玻璃板,如图-2。
.&4& &5& .
蜡烛 <m></m>
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6.实验结论
平面镜成像时,像的大小与物体的大小⑩______;像和物体到平面镜的距离⑪______,像和物体的连线与镜面⑫______;像和物体关于平面镜对称;平面镜所成的像是⑬______。
相等
相等
垂直
虚像
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7.交流与反思
(1)透过玻璃板观察到两个像的原因(玻璃板太厚,前后表面各成一个像);
(2)多次改变蜡烛的位置进行实验的目的(使实验结论具有普遍性);
(3)无论怎样移动蜡烛都无法使像与物完全重合的原因(玻璃板未与桌面垂直放置,如下图)。
.&6& &7& .
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8.实验创新
利用方格纸代替白纸的优点(可以直接比较像与物到玻璃板的
⑭______)。
距离
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&8& 小丽用如图-1甲所示的器材探究“平面镜成像的特点”,实验中蜡烛竖立在水平面上,玻璃板竖直放置。请回答下列问题。
例2题图-1
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【基础设问】
(1) 实验中用两支外形完全一样的蜡烛是为了探究像与物的______关系;为便于观察,该实验最好在______(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
大小
较暗
(2) 在寻找蜡烛 <m></m> 的像的位置时,眼睛应该在蜡烛___(选填“ <m></m> ”或“ <m></m> ”)这一侧观察,移动玻璃板后的蜡烛 <m></m> ,发现无论怎样调节蜡烛 <m></m> ,发现都不能与蜡烛 <m></m> 的像重合,发生这种现象的原因可能是______________________。
<m></m>
玻璃板没有竖直放置
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(3) 实验中有同学从蜡烛 <m></m> 一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的____射。改善“重影”问题的办法是________________。解决问题后,移动点燃的蜡烛 <m></m> ,多次实验,得出结论。
反
用较薄的玻璃板
(4) 为验证“像是虚像”的猜想,小丽将一张白卡片放在蜡烛___(选填“ <m></m> ”或“ <m></m> ”)的位置,______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察白卡片上有无蜡烛 <m></m> 的像。
<m></m>
直接
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(5) 小丽某次测量蜡烛 <m></m> 到平面镜的距离 <m></m> 如图-1乙所示,为
______ <m></m> ,蜡烛 <m></m> 与蜡烛 <m></m> 到平面镜的距离______(选填“相等”或“不相等”);当蜡烛 <m></m> 远离玻璃板时,像的大小______(选填“变小”“不变”或“变大”)。
<m></m>
相等
不变
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(6) 如图-2所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛 <m></m> 的成像情况是___(填字母)。
例2题图-2
A.蜡烛成像仍在 <m></m> 处
B.蜡烛成像在 <m></m> 处右侧
C.蜡烛无法通过玻璃板成像
A
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(7) 为了研究像与物的左右位置关系,小明将四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,其中能够达到实验目的的是___(填字母)。
A.&9& B.&10&
C.&11& D.&12&
A
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【结论应用】
(8) 生活中小车的前挡风玻璃是斜的,从光学角度分析,这样设计的目的是:________________________________;此外,晚上开车时,来自后方车辆的强光入射到前挡风玻璃,被反射到______(选填“上方”或“下方”),以减少对司机视线的干扰。
车内物体的像不会影响司机的视线
下方
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光学基础小实验
1.[2020陕西,18(2)] 如图,用蜡烛 <m></m> 找到并确定蜡烛 <m></m> 的像的位置后,在像的位置竖直放一张白卡片,不能从白卡片上直接观察到蜡烛 <m></m> 的像。表明平面镜所成的像是____像。
虚
第1题图
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2.[2018陕西,30(2)] 如图所示,在探究平面镜成像特点的实验中,选用 <m></m> 、 <m></m> 两根完全相同的蜡烛,移动 <m></m> 蜡烛寻找点燃的 <m></m> 蜡烛像的位置时,眼睛应该在___(选填“ <m></m> ”或“ <m></m> ”)蜡烛一侧观察。
<m></m>
第2题图
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3.[2017陕西,30(4)] 如图所示,在利用该装置探究光的反射规律的过程中,多次改变入射角可以探究________________大小的关系。
反射角与入射角
第3题图
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第4题图
4.[拓展训练]某同学在做探究光的反射规律实验,如图是光从空气射向镜面时的光路,实验中发现,反射光线、入射光线和法线在__________内,反射光线和入射光线分别位于法线的两侧,反射角______入射角。为什
同一平面
等于
在光的反射现象中,先有入射角,后有反射角
么不能说成入射角等于反射角:___________________________________________。
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请完成《精练册》 <m></m> 中的练习题
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