内容正文:
专题二 光学
探究光的反射定律
设计与进行实验
1.实验装置如图所示。
2.实验器材:平面镜、可翻折的粗糙硬纸板、量角器、激光笔、笔等。
3.器材作用
量角器——测量入射角和反射角的度数;
可翻折的粗糙硬纸板——显示光的传播路径,探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
4.实验在较暗的环境下进行,是为了减小其他光线对实验的影响,使实验现象更明显。
5.实验操作中的注意事项:纸板________放置在平面镜上,让光线紧贴纸板射向O点。
6.设计实验表格。
7.实验操作
(1)探究反射角与入射角的大小关系:多次改变入射角的大小,分别测量反射角的大小,比较反射角与入射角的大小。
(2)探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内:将反射光线所在的一侧纸板沿法线向后翻折,观察纸板上__________________________。
(3)验证光路是否可逆:将激光沿原来的反射光线反向射入,观察反射光线是否沿着原来入射光线的方向射出。
(4)记录光线的方法:在每条光线上各取两个点记录在纸板上,并在纸板上将两点用直线连接起来。
分析实验数据和现象得出结论
8.(1)光发生反射时,反射光线、入射光线与法线在______________内。
(2)反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(3)反射角________入射角。
交流与反思
9.多次测量的目的: ___________________________________________________。
10.实验改进:在纸板上标出刻度,方便测量反射角和入射角的大小。
11.实验时从纸板前的不同位置都能看到光的传播路径的原因:光在纸板上发生__________。
探究平面镜成像的特点
设计与进行实验
1.实验装置如图所示。
2.实验器材及作用
(1)刻度尺:测量像与物到玻璃板的距离,比较________与________的大小关系。
(2)白纸(或坐标纸):记录玻璃板、物、像的位置。
(3)用两支完全相同的蜡烛:便于比较________________________。要求两支蜡烛完全相同,这是____________的思想。
(4)用茶色薄玻璃板代替平面镜:①便于确定____________________;②薄可以避免观察到重影;③选用茶色玻璃可以减小环境光线对成像的影响,使成像更清晰。
(5)实验要在较________(填“亮”或“暗”)的环境里进行。
3.进行实验
(1)玻璃板要与白纸________放置,确保像与蜡烛能够完全重合。
(2)点燃蜡烛A,移动未点燃的蜡烛B,直至与蜡烛A的像完全重合。
(3)改变蜡烛A的位置进行多次实验(避免偶然性,得到普遍结论)。
(4)将光屏置于蜡烛B的位置,光屏________(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像。
4.设计实验表格。
分析实验数据和现象得出结论
5. 平面镜所成的是正立、______的______像, 物与像的连线与镜面垂直,像与物到镜面的距离________。
交流与反思
6. 若无论如何移动蜡烛B,都无法使物、像重合,其原因可能是________________________________________________________________。
7.测量的实验数据中像距和物距不相等的原因:玻璃板有一定的________或实验过程中玻璃板改变了位置。
8.实验中将玻璃板竖直向上提起或沿镜面方向水平移动:蜡烛的像的大小、位置都________(填“不变”或“改变”)。
9.在玻璃板和蜡烛B之间放一块遮光板:仍________(填“能”或“不能”)观察到像。
10.蜡烛燃烧会导致物像高度不等的问题,可以改用LED灯代替蜡烛,LED灯比蜡烛更亮,且环保,可反复使用。
探究凸透镜成像规律
设计与进行实验
1.实验装置如图。
2.本实验在较______(填“亮”或“暗”)的环境下进行的目的:使烛焰的像更清晰。
3.摆放蜡烛、凸透镜、光屏时,应使烛焰的中心、凸透镜的光心和光屏的中心在______________,目的是使像成在______________。
4.凸透镜焦距的测量与判断
(1)将平行光垂直照射到凸透镜上,在凸透镜的另一侧用光屏承接到最小、最亮的光斑,光斑到凸透镜光心的距离,即为________。
(2)当物体经凸透镜所成的像为________、________的实像时,物体或像到凸透镜光心距离的一半等于焦距大小。
5.设计实验记录表格
分析实验数据得出结论
6. 实验结论:当物距u>2f时,像距f<v<2f,成倒立、缩小的实像;当u=2f时,像距v=2f,成倒立、等大的实像;当物距u满足f<u<2f时,像距v>2f,成倒立、放大的实像;当物距u=f时,不能成像;当物距u<f时,成正立、放大的虚像。
交流与反思
7.光屏上找不到像的原因有:
(1)烛焰中心、透镜光心和光屏中心没有在同一高度。
(2)物距等于或________焦距。
(3)像距超出了光具座的测量范围。
8.蜡烛燃烧变短时,像逐渐向上移动,为了使像呈现在光屏的中央,可将光屏或蜡烛向______调节,或将凸透镜向______调节。
9.遮住凸透镜一部分后,在光屏上看到__________(填“完整”或“不完整”)的像。
10.光屏上成清晰的像时,蜡烛与光屏互换位置后,仍能成清晰的像,说明______________________________。
11.成清晰的实像后,加镜片的相关分析:
(1)加凸透镜(远视镜):凸透镜对光线有会聚作用,像距变小,光屏应向________凸透镜方向移动。
(2)加凹透镜(近视镜):凹透镜对光线有发散作用,像距变大,光屏应向________凸透镜方向移动。
1.2024·广西中考如图所示的眼镜片是( )
A.凸面镜 B.凹面镜
C.凸透镜 D.凹透镜
2.2023·安徽中考下列现象中由于光的反射形成的是( )
3.2024·山西中考如图为青少年眼病患者眼球与正常眼球对比图。关于该患者的晶状体及视力矫正,下列说法正确的是( )
A.对光的会聚能力太强,需佩戴近视眼镜
B.对光的会聚能力太强,需佩戴远视眼镜
C.对光的会聚能力太弱,需佩戴近视眼镜
D.对光的会聚能力太弱,需佩戴远视眼镜
(第3题) (第4题)
4.2024·扬州中考改编如图所示,夜晚,身高1.8 m的小华通过可左右推拉的竖直窗户玻璃观察发光吊灯的像和自己的像,他距离玻璃窗1 m。增大吊灯的亮度,观察到吊灯的像更________。小华向玻璃窗靠近0.2 m观察,此时他与自己的像之间的距离为__________,他的像的大小________。向右推动玻璃窗,吊灯像的位置________。
5.2024·河北中考如图所示,烛焰经凸透镜在光屏上成清晰的像,此成像原理可用于制作________。不改变蜡烛与光屏的位置,向________(填“左”或“右”)移动凸透镜到某一位置,能再次在光屏上成清晰的像。若烛焰的高度大于凸透镜的直径,在足够大的光屏上________(填“能”或“不能”)成清晰且完整的像。
6.2024·无锡中考节选如图所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向________(填“上”或“下”)移动。
7.2024·安徽中考据晋代张华的《博物志》记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则得火。”这种利用冰透镜向日取火的方法,体现了我国古代劳动人民的智慧。如图所示,若把冰块制成的凸透镜正对着太阳,将太阳光看成平行光,冰透镜的焦点为F,请在图中完成光路。
8.2024·河南中考如图,观光水池中,一束红光沿AO方向从水射入空气,折射光线为OA′。若另一束红光沿BO方向从水射入空气,请大致画出入射光线BO的折射光线,并标出对应的折射角r。
答案
核心考点 光:发光 路径 方向 3.0×108
同种 均匀 反射 镜面 漫 同一平面
两侧 12 反射 13 入射 14 虚 15 相同 16 相等 17 垂直
18 对称 19 斜射 20 偏折 七 红 绿 蓝
同一平面 两侧 增大
透镜及其应用:厚 薄 会聚 薄 厚
发散 倒立 缩小 照相机 倒立 等大
12 倒立 13放大 14 投影仪 15 < 16 正立 17 放大
18 放大镜 19 = 20平行 凸透镜 胶片 瞳孔
厚 强 前 凹 薄 弱 后 凸
投影仪 放大镜 照相机 放大镜
实验剖析 实验1:5.垂直 7.(2)是否显示反射光线
8.(1)同一平面 (3)等于 9.使结论具有普遍性 11.漫反射
实验2:2.(1)物距;像距 (3)蜡烛与像的大小关系;等效替代
(4)①像的位置和大小 (5)暗
3.(1)垂直 (4)不能 5.等大;虚;相等
6.玻璃板未与白纸垂直放置 7.厚度 8.不变 9.能
实验3:2.暗 3.同一高度;光屏的中央
4.(1)焦距 (2)倒立;等大 7.(2)小于 8.上;下
9.完整 10.凸透镜成像中光路可逆 11.(1)靠近 (2)远离
基础自测 1.C 2.A 3.A
4.清晰;1.6 m;不变;不变 5.投影仪;右;能 6.下
7.解:如图所示。
(第7题) (第8题)
8.解:如图所示。
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