内容正文:
光现象实验专题
实验一:探究光的反射定律
1. 实验目的:探究光在反射时遵循的规律,包括反射光线、入射光线与法线的位置关系,以及反射角与入射角的大小关系等。
2. 实验器材:平面镜、可折转的纸板(带有量角器)、激光笔、铅笔、白纸等。
3. 实验步骤及考点
(1)将平面镜水平放置在桌面上,把可折转的纸板竖立在平面镜上,使纸板与平面镜__________。
(2)用激光笔沿着纸板的一侧,从不同角度向平面镜发射光线,观察反射光线的位置,并在纸板上__________每次的光路。
(3)测量入射光线与法线的夹角(入射角)以及反射光线与法线的夹角(反射角),比较它们的大小关系,多次改变入射角的大小,重复实验,发现反射角__________入射角。
(4)将纸板的一侧向后折转,观察在折转后的纸板上__________(选填“能”或“不能”)看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在__________。
(5)让光沿着反射光线的方向入射,观察反射光线的传播方向,发现光路是__________的。
实验二:探究平面镜成像特点
1. 实验目的:探究平面镜成像时像与物的关系,包括像与物的大小、位置关系以及像的性质等。
2. 实验器材:玻璃板、两支完全相同的蜡烛、火柴、白纸、铅笔、刻度尺等。
3. 实验步骤及考点
(1)在较__________(选填“暗”或“亮”)的环境中进行实验,将玻璃板__________放置在水平桌面上。
(2)点燃一支蜡烛,放在玻璃板前,观察蜡烛在玻璃板后的像,用另一支__________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛在玻璃板后移动,直到看上去与点燃蜡烛的像__________,此时两支蜡烛的位置关系体现了像与物到平面镜的距离__________。
(3)观察像与物的大小关系,发现像与物的大小__________。
(4)测量像与物到玻璃板的距离,多次改变蜡烛的位置,重复实验,目的是__________。
(5)将光屏放在像的位置,观察光屏上__________(选填“有”或“没有”)蜡烛的像,说明平面镜成的像是__________像。
实验三:探究光的折射现象及其特点
1. 实验目的:探究光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向的变化规律,以及折射角与入射角的关系等。
2. 实验器材:水槽、水、激光笔、玻璃砖、铅笔、白纸等。
3. 实验步骤及考点
(1)在水槽中装入适量的水,将激光笔斜插入水中,观察光在空气中和水中的传播路径,发现光从空气斜射入水中时,传播方向向__________(选填“靠近”或“远离”)法线方向偏折,折射角__________入射角。
(2)将玻璃砖放在白纸上,用激光笔从玻璃砖的一侧斜射入,观察光在玻璃砖中的折射情况,在玻璃砖的另一侧__________折射光线的路径。
(3)改变入射角的大小,重复实验,观察折射角的变化情况,发现折射角随入射角的增大而__________。
(4)让光垂直射入玻璃砖,观察光的传播方向,发现光垂直射入时传播方向__________。
(5)当光从水中斜射入空气中时,折射光线将向__________(选填“靠近”或“远离”)法线方向偏折,折射角__________入射角,且在光的折射现象中,光路是__________的。
实验四:探究光的色散现象
1. 实验目的:探究太阳光(复色光)通过三棱镜后分解成各种单色光的现象,了解白光是由多种色光组成的。
2. 实验器材:三棱镜、光屏、太阳光(或平行光源)等。
3. 实验步骤及考点
(1)将三棱镜放在太阳光下(或平行光源前),让一束光照射到三棱镜上,在三棱镜的另一侧用光屏承接,观察光屏上出现的现象,发现太阳光被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种__________。
(2)改变三棱镜的角度或光的入射方向,观察光屏上光带的变化情况,发现光的色散现象__________(选填“会”或“不会”)因这些因素改变而消失。
(3)在光的色散实验中,如果用一个白屏来承接,在白屏上形成彩色光带的颜色依次是__________。
(4)通过这个实验说明白光是由__________组成的。
典型例题:
1.如图甲是“探究光的反射定律”的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,E是硬纸板。
(1)实验时,纸板E与平面镜4的位置关系是______________________
(2)如图甲,当入射光沿A0方向射入时,反射光沿08方向射出;当入射光沿B0方向射入时,反射光沿04方向射出。此现象说明________________________________
(3)多次改变入射角,在纸板上画出了多条光路(如图乙所示)。为了方便区分反射光线对应的入射光线,实验时应进行的操作是_________________________________
(4)若将一缺角的纸板F按如图丙所示方式放置,让光沿40入射,在纸板F上看不到反射光线,但在纸板E上能看到反射光线。此现象说明______________________________________
2.小明用如图的装置探究“光的反射定律”。平面镜M水平放置,附有量角器的白纸板由E、F两部分构成,始终竖直立在M上,可以绕ON翻折.
(1)如图甲,6、F在同一平面上,让入射光A0射向镜面,量角器量出入射角和反射角的大小;改变入射光的方向,再测几组入射角和反射角,多次测量的目的是________________________;若入射光线逐渐靠近法线,可观察到反射光线____________(填“靠近”或“远离”)法线;
(2)如图乙,把F向前或向后翻折,则在F上不能看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在_______________________
3.如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置,
(1)为了使实验现象更明显,实验应该在较_________(选填“亮”或“暗”)的环境中进行:
(2)实验时用透明玻璃板代替平面镜的目的是______________
(3)点燃蜡烛A,放在玻璃板前,拿另一只外形相同_____________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的____________(选填“A蜡烛”或“B蜡烛””)侧观察,真至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,由此得出平面镜成像的特点是________________:用刻度尺测量出两支蜡烛到玻璃板的距离:
(4)多次改变蜡烛A的位置,重复(3)中操作,并将数据记录在下表中,根据表格中的数据得出的结论是_______________;多次测量的目的是________________
4.如图1所示是小要和同组同学探究“平面镜成像的特点”的装置图
(1)实验中用玻璃板代替平面镜,是利用玻璃板透明的特点,便于_________________
(2)小要将点燃的蜡烛A放在玻璃板前面,再拿一支与蜡烛A完全相同的蜡烛B,目的是比较像与物的______________关系;实验中,如果玻璃板没有竖直放好,在实验过程中会发现蜡B与蜡烛A的______________(选填“仍能”或“不能”)完全重合;
(3)下表是小组同学测得的实验数据,分析数据可得出的结论是______________________
(4)实验中,为确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼应该_________________(填选项):在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走烛B,在像所在的位置放一光屏后,人眼应该________________(填选项);
A,直接观察玻璃板后蜡烛B
B.直接观察光屏
C.在玻璃板前蜡烛A这一侧观察
5. 如图所示,小明利用半圆形玻璃砖(0点为圆心)“探究光的折射特点”,并将收集的实验数据记录在下面的表格中。
(1)由第1次实验数据可知:当光从玻璃垂直射向空气中时,小明观察到的现象是传播方向_________________
(2)小明分析第2~6次实验数据,发现光折射时的特点是______________(写出1条)
(3)若光从空气斜射向0点,且入射角为48.6°,则玻璃中的折射角大小为__________
(4)在2~6次实验中,小明在玻璃与空气的分界面除了观索到光的折射现象外,还同时观索到另一种光现象。而在7、8两次实验中,小明都没有观索到光的折射现象,但却发现另一种光现象中光的亮度比之前几次实验的亮度大,此现象称之为光的______________________
参考答案
实验一:探究光的反射定律
1. 实验步骤及考点
(1)将平面镜水平放置在桌面上,把可折转的纸板竖立在平面镜上,使纸板与平面镜(垂直)。
(2)用激光笔沿着纸板的一侧,从不同角度向平面镜发射光线,观察反射光线的位置,并在纸板上(记录)每次的光路。
(3)测量入射光线与法线的夹角(入射角)以及反射光线与法线的夹角(反射角),比较它们的大小关系,多次改变入射角的大小,重复实验,发现反射角(等于)入射角。
(4)将纸板的一侧向后折转,观察在折转后的纸板上(不能)看到反射光线,这说明反射光线、入射光线和法线在(同一平面)。
(5)让光沿着反射光线的方向入射,观察反射光线的传播方向,发现光路是(可逆)的。
实验二:探究平面镜成像特点
1. 实验步骤及考点
(1)在较(暗)的环境中进行实验,将玻璃板(竖直)放置在水平桌面上。
(2)点燃一支蜡烛,放在玻璃板前,观察蜡烛在玻璃板后的像,用另一支(未点燃)的蜡烛在玻璃板后移动,直到看上去与点燃蜡烛的像(完全重合),此时两支蜡烛的位置关系体现了像与物到平面镜的距离(相等)。
(3)观察像与物的大小关系,发现像与物的大小(相等)。
(4)测量像与物到玻璃板的距离,多次改变蜡烛的位置,重复实验,目的是(验证像与物体到平面镜的距离相等)。
(5)将光屏放在像的位置,观察光屏上(没有)蜡烛的像,说明平面镜成的像是(虚)像。
实验三:探究光的折射现象及其特点
1. 实验步骤及考点
(1)在水槽中装入适量的水,将激光笔斜插入水中,观察光在空气中和水中的传播路径,发现光从空气斜射入水中时,传播方向向(靠近)法线方向偏折,折射角(小于)入射角。
(2)将玻璃砖放在白纸上,用激光笔从玻璃砖的一侧斜射入,观察光在玻璃砖中的折射情况,在玻璃砖的另一侧(记录)折射光线的路径。
(3)改变入射角的大小,重复实验,观察折射角的变化情况,发现折射角随入射角的增大而(增大)。
(4)让光垂直射入玻璃砖,观察光的传播方向,发现光垂直射入时传播方向(不变)。
(5)当光从水中斜射入空气中时,折射光线将向(远离)法线方向偏折,折射角(大于)入射角,且在光的折射现象中,光路是(可逆)的。
实验四:探究光的色散现象
1. 实验步骤及考点
(1)将三棱镜放在太阳光下(或平行光源前),让一束光照射到三棱镜上,在三棱镜的另一侧用光屏承接,观察光屏上出现的现象,发现太阳光被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种(色光)。
(2)改变三棱镜的角度或光的入射方向,观察光屏上光带的变化情况,发现光的色散现象(不会)因这些因素改变而消失。
(3)在光的色散实验中,如果用一个白屏来承接,在白屏上形成彩色光带的颜色依次是(红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫)。
(4)通过这个实验说明白光是由(多种色光)组成的。
典型例题
1. (1)实验时,纸板E与平面镜4的位置关系是(垂直)。
(2)此现象说明(反射光线、入射光线和法线在同一平面上)。
(3)实验时应进行的操作是(在纸板上标注入射点和入射光线的方向)。
(4)此现象说明(反射光线、入射光线和法线在同一平面上)。
2. (1)多次测量的目的是(验证反射角等于入射角);若入射光线逐渐靠近法线,可观察到反射光线(靠近)法线。
(2)这说明反射光线、入射光线和法线在(同一平面上)。
3. (1)实验应该在较(暗)的环境中进行。
(2)实验时用透明玻璃板代替平面镜的目的是(便于确定像的位置)。
(3)未点燃,B蜡烛,A蜡烛,像与物体大小相等,到平面镜距离相等。
(4)结论是(像与物体到平面镜的距离相等),多次测量的目的是(验证结论的普遍性)。
4. (1)实验中用玻璃板代替平面镜,是利用玻璃板透明的特点,便于(确定像的位置)。
(2)比较像与物的大小关系;不能。
(3)结论是(像与物体大小相等,到平面镜距离相等)。
5. (1)当光从玻璃垂直射向空气中时,小明观察到的现象是传播方向(不变)。
(2)光折射时的特点是(折射角随入射角的增大而增大)。
(3)折射角大小为(48.6°)。
(4)此现象称之为光的(全反射)。
学科网(北京)股份有限公司
$$