内容正文:
随堂精讲测·河南物理
模
块
二
光
学
命题点 3 光现象实验
实验一 探究光的反射定律
(2024. 17)(2022 版课标必做实验)
基础考点·梳理
1.
实验装置(如图 1)
甲
乙
丙
图 1
2. 实验器材:平面镜、激光笔、可折转的硬纸板、笔、直尺、量角器.
(1)平面镜的作用:反射入射光线.
(2)量角器的作用:测量入射角和反射角的度数.
(3)可折转的硬纸板的作用是 显示光路 和探究反射光线、入射光线和法线是否在同一
平面内. 其表面要 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)一些,使光在其表面发生 漫 反射,
以便人在纸板前不同位置都能看到光的传播路径.
★实验装置的改进
a. 换用如图 1 丙所示的标有角度的硬纸板,其优点是 可直接读出入射角和反射角的度
数,简化实验操作 .
b. 向纸板上喷白色烟或雾、换用带颜色的激光笔,其目的是 .
3. 设计与进行实验
(1)本实验应选择在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,可使实验现象较
明显.
(2)可折转的硬纸板应 垂直 放在水平放置的平面镜上,否则,在硬纸板上将 看不到
反射光线 .
(3)激光笔紧贴着硬纸板让光斜射向平面镜,使光路显示在纸板上. 入射光经平面镜反射
后,用笔在纸板上沿着光路画出入射光线和反射光线,图 1 甲中∠r 是 反射 (选填“入
射”或“反射”)角.
(4)为验证反射角与入射角的大小关系,应多次改变 入射光线的方向 ,分别测量反射
角与入射角的大小,记录时,为了区分每次的光路,可采用的方法是换用不同颜色的笔记录每
次的光路(或对每次记录的光路进行编号). 多次实验的目的是 使实验结论具有普遍性 . 某
次实验中,移动激光笔,使入射光线绕 O 点沿逆时针方向转动,可观察到反射光线沿 顺
(选填“顺”或“逆”)时针方向转动.
(5)如图 1 乙所示,将硬纸板的 F 面沿 ON 轴向后或向前折转,让入射光线贴着硬纸板的
E 面射向平面镜,在硬纸板的 F 面上观察不到反射光线,此现象说明:在光的反射中,反射
光线、入射光线和法线 在同一平面内 .
(6)在图 1 甲中让激光沿着 FO 方向射入,若观察到反射光线沿着 OE 方向射出,则说明在
反射现象中 光路可逆 .
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二
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(7)分析实验数据时,若出现反射角不等于入射角且两角之和等于 90°
的结果,其原因是
误把入射光线(或反射光线)与平面镜镜面的夹角当成入射角(或反射角) .
4. 实验结论
在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在 同一平面内 ;反射光线和入射光线分别
位于法线两侧;反射角 等于 入射角;光路可逆.
典型考法·全练
(1)在实验过程中,如图 2 所示,若将纸板沿 CD 边向后倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光
线仍贴着纸板沿 AO 方向射向平面镜,此时反射光线与入射光线 在 (选填“在”或“不
在”)同一平面内,反射光线 C (选填字母符号).
A. 仍在纸板上呈现 B. 被纸板挡住 C. 在纸板前方
图 2 图 3
(2)在图 1 甲实验基础上,为了进一步确定反射光线的位置,小明将纸板的 F 面沿线段 PQ
剪开,把上半部分向后折,如图 3,发现在纸板的 F 面 下 (选填“上”或“下”)半部分会看
到反射光线.
(3)实验结束后,同组的小明和小刚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,结果他俩谁都没有做到,你认为没有做到的原因是 光反射时,光路是可逆的 .
创新考法·精练
(1)为了寻找反射光线与入射光线构成的平面究竟在哪里,小明用如图 4 甲所示的装置对实
验进行改进. 半圆形光屏安装在底座上,可以绕水平直径前后折转,平面镜固定在水平底座
上,将光屏倒向后方,用激光笔作光源,将激光束沿固定方向照射到平面镜中心处,水平旋转
底座并改变 光屏 的角度,设法使光屏上呈现出 反射光线 的径迹,如图 4 乙所示,此
时光屏所在的平面就是要寻找的平面.
图 4 图 5
(2) 创新装置 兴趣小组用如图 5 所示的装置探究光的反射定律,图中红激光笔发出的
光相当于 法线 ;采用所选的方法显示光路后,实验中小明在玻璃缸的前后左右一周进行
观察,发现在左侧面或右侧面的特定位置只能看到入射光线或反射光线,看不到其他两条光
路;而其他位置能看到三条光路. 由该现象得出的结论是: 反射光线、入射光线与法线在同
一平面 . 继续实验,发现在探究反射角与入射角的大小关系时有一定困难,原因是 反射
角与入射角的大小不容易测量 .
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实验二 探究平面镜成像的特点
(2017. 17)(2022 版课标必做实验)
基础考点·梳理
1. 实验装置(如图 1)
图 1
2. 平面镜成像原理:光的 反射 (选填“折射”或“反射”);实验方法:等效替代法.
3. 实验器材:带支架的透明薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、光屏、白纸、刻度尺、火柴、记
号笔.
(1)选用两支完全相同蜡烛的目的:a. 在比较像与物的大小关系时,用未点燃的蜡烛替代
点燃的蜡烛 ;b. 在确定像与物的位置关系时,用未点燃的蜡烛确定点燃蜡烛的 像
的位置.
(2)带支架的透明薄玻璃板:a. 替代平面镜成像;b. 玻璃板具有透光性,既能成像也能透过
玻璃板看见后面未点燃的蜡烛,便于 确定像的位置 ;c. 由于薄玻璃板的两个反射面成
的像之间的距离很近,可近似看成一个像,可避免产生重影.
(3)刻度尺的作用:测量点燃的蜡烛到玻璃板的距离(即物距)和它的像到玻璃板的距离
(即像距).
4. 实验环境:本实验应在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行,可使实验现象较
明显,便于观察和比较.
5. 实验步骤及注意事项
(1)在水平桌面上铺一张白纸,用记号笔在白纸中央画一条直线代表 平面镜 的位置,
然后把薄玻璃板 竖直 放在该直线上,其目的是确保未点燃的蜡烛能和点燃蜡烛的像
完全重合 .
(2)将一支点燃的蜡烛 A 放在玻璃板前面的某一位置,拿另一支 未点燃 (选填“点燃”
或“未点燃”)的相同蜡烛 B 在玻璃板后面来回移动,眼睛从玻璃板 前 (选填“前”或
“后”)面透过玻璃板观察,直至蜡烛 B 和蜡烛 A的像完全重合,说明像与物的 大小相等 . 用
记号笔在纸上分别标记此时两支蜡烛的位置,作为物体和它的像的位置.
(3)多次改变蜡烛 A (选填“A”或“B”)的位置,且要保证其 前后 (选填“前后”或
“左右”)位置不同,重复以上操作,在纸上标记多组物与像的位置,这样操作的目的是
得出普遍规律 (选填“减小实验误差”或“得出普遍规律”). 若将蜡烛 A 远离玻璃板,
它的像的大小将 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).
(4)移去蜡烛 B,将光屏放在蜡烛 B 原来的位置, 不透过 (选填“透过”或“不透过”)玻
璃板观察,若光屏上 看不到 (选填“能看到”或“看不到”)蜡烛 A 的像,则说明平面镜
成的像是虚像.
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二
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6. 实验数据处理
经过多次实验后,如图 2 所示,在白纸上标出了多组表示像与物位置的点,连接对应像与
物的点.
图 2
方法一:用刻度尺分别测出 A 和 A′、B 和 B′、C 和 C′到 玻璃板 的距离,并记录
在实验表格中,若每组两个点到玻璃板的距离 相等 ,则说明像和物到平面镜的距离
相等;
方法二:将白纸沿玻璃板所在位置的直线对折,若各组对应像与物的点 重合 (选填“重
合”或“不重合”),则说明像和物到平面镜的距离相等.
7. 实验结论:平面镜所成像的大小与物体的大小 相等 ,像和物体到镜面的距离 相等 ,像
和物体的连线与镜面 垂直 ,即像和物体关于镜面对称;平面镜成 虚 (选填“实”或
“虚”)像.
8. 实验器材的改进及其优点
(1)用 LED 灯或荧光棒代替蜡烛:a. 亮度大、成像稳定,使实验现象更明显;b. 可解决蜡烛
因燃烧变短而无法比较像与物的 大小 关系的缺点.
(2)用方格纸代替白纸:方便测量蜡烛和它的像到玻璃板的距离,便于确定像和物的
关系.
典型考法·全练
(1)图 1 中将蜡烛 A 竖直放置在水平桌面的白纸上,将其点燃后,如果将玻璃板竖直向上移
动一段距离,观察到蜡烛 A 的像将 不动 (选填“向上移动”“向下移动”或“不动”). 当玻
璃板放置的位置如图 3 所示时,蜡烛的像可能是图中的 C (选填“A”“B”或“C”) .
图 3 图 4 图 5
(2)如图 4 所示,若在蜡烛 B 和玻璃板之间竖直放置一张不透明的白纸,则从 C 处一定能看
到的是 蜡烛 A 的像 (选填“蜡烛 B”“蜡烛 A 的像”“蜡烛 B 的像”或“蜡烛 A 的像和蜡烛
B”),而且是 完整 (选填“完整”或“不完整”)的.
(3)实验结束后,同学们想:若把玻璃板沿直线 MN 截成两部分,如图 5 所示,并分别向两侧
平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是 A .
A. 都成完整的像,且两个像在同一位置
B. 各成半个像,合起来成一个完整的像
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创新考法·精练
(1) 意外现象 另一小组同学用棋子进行实验,先将棋子 A 置于玻璃板前方,观察到 A 的
两个像,在玻璃板后方放置棋子 B,使之与棋子 A 较亮的像重合. 在白纸上记下棋子 A 和 B
的位置,如图 6 所示(俯视图),此时物到镜面的距离为 AC ,像到镜面的距离为 BC .
(前两空均选填“AC”“AD”“BD”或“BC”)可沿 PQ (选填“MN”或“PQ”)方向移动棋子 A
多次实验,寻找普遍规律.
图 6 图 7
(2)为探究像与物的左右关系,应选用图 7 中的 a (选填“a”“b”或“c”)棋子进行实验.
(3) 器材创新 小明换用一些完全相同的木块进行实验. 如图 8 甲所示,将一组木块置于
玻璃板前,改变该组木块的位置,进行三次实验,用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如
图 8 乙所示. 根据对应顶点就能准确测出相应的距离,再将白纸沿 GH (选填“EF” 或
“GH”)对折,若像和物的对应顶点都 重合 ,则证明平面镜所成的像和物具有对称性.
图 8
(4) 装置创新 创新小组用两支粗细相同的可伸缩吸管进行实验. 如图 9 甲所示,将玻璃
板竖立于水平桌面,然后将吸管 A 竖立在玻璃板前,由于吸管容易倾倒,可以采取 把吸管
插在橡皮泥上 的方法来解决这一问题(可任意添加器材). 将吸管 A 上端向右弯折(如图 9
乙所示),从装置的前面来看,应将代替像的吸管 B 上端向 右 (选填“左”或“右”)弯折,
才能使其与吸管 A 的像完全重合.
图 9
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参考答案
模块一 声 学
【基础知识梳理】
①振动 ②介质 ③不能 ④液体 ⑤波 ⑥340 ⑦频率
⑧振幅 ⑨不同 振动 20
000 20 无规则
分贝 dB 响度 声源处 传播过程中
人耳处
【即时练习】1. 振动 空气 2. B 3. 音色 响度 4. A
【随堂巩固练习】
1. 音色 音调 340 2. 松软多孔 波 3. C
4. 振动 高 转换 5. 能量 空气 响度
模块二 光 学
命题点 1 光现象的辨识与理解
【基础知识梳理】
①自行发光 ②不是 ③沿直线 ④340 ⑤3×108
⑥倒
⑦相同 ⑧无关 ⑨同一平面 两侧 等于 可逆
两侧 小于 增大 可逆 反射 相等
相等 垂直 虚 对称 发散 会聚
牛顿 折射 红、绿、蓝 透过 反射
【即时练习】1. C 2. 正立 2. 5 不变
【随堂巩固练习】
1. (1) × (2) × (3) × (4) × (5) √ (6) × (7) √
2. 影子 光的直线传播 3. 60 变小 4. BO 35
5. (1)沿直线传播 (2)折射 虚 水射入空气 上方
6. 直线 反射 7. 反射 光在黑板上发生了漫反射
8. 直线传播 反射 9. 折射 反射 10. D 11. B 12. C
命题点 2 光现象作图
【即时练习】
1. 如答图所示
2. 如答图所示
3. 如答图所示 4. 如答图所示
命题点 3 光现象实验
实验一 探究光的反射定律
【基础考点·梳理】
2. (3)显示光路 粗糙 漫 a. 可直接读出入射角和反射
角的度数,简化实验操作 b. 使光路更加明显,便于观察
3. (1)较暗 (2)竖直 看不到反射光线 (3)反射
(4)入射光线的方向 使实验结论具有普遍性 顺
(5)在同一平面内 (6)光路可逆 (7)误把入射光线(或
反射光线)和平面镜镜面的夹角当成入射角(或反射角)
4. 同一平面内 等于
【典型考法·全练】
(1)在 C (2)下 (3)光反射时,光路是可逆的
【创新考法·精练】
(1)光屏 反射光线 (2)法线 反射光线、入射光线和法
线在同一平面 反射角与入射角的大小不容易测量
实验二 探究平面镜成像的特点
【基础考点·梳理】
2. 反射 3. (1)点燃的蜡烛 像 (2)确定像的位置 4. 较暗
5. (1)平面镜 竖直 完全重合 (2)未点燃 前 大小相等
(3)A 前后 得出普遍规律 不变 (4)不透过 看不到
6. 玻璃板所在位置直线 相等 重合 7. 相等 相等
垂直 虚 8. (1)大小 (2)位置
【典型考法·全练】
(1)不动 C (2)蜡烛 A 的像 完整 (3)A
【创新考法·精练】
(1)AC BC PQ (2)a (3)GH 重合
(4)把吸管插在橡皮泥上 右
命题点 4 透镜及其成像规律
【基础知识梳理】
①会聚 ②发散 ③缩小 ④照相机 ⑤等大 ⑥放大
⑦投影仪 ⑧正立 ⑨放大镜
【即时练习】凸透 焦点
【随堂巩固练习】
1. AC 2. C 3. C 4. C
【实验分层突破】
【基础考点·梳理】
2. 折射 3. 较暗 4. 同一高度上 让烛焰的像呈在光屏中央
5. 凸透镜光心 10. 0 会聚 一半 6. (1)实 能 (2)虚
能 不能 8. (1)远离 变大 (2)靠近 变小 (3)能
光路可逆 (4)变小
9. (1)不在同一高度 等于 小于 (2)高 上 下 下
左右 (3)能 变暗 不会
【典型考法·全练】
(1)a. 发散 大 远离 b. 会聚 小 靠近
(2)靠近 强 小 (3)小 强 大 弱 注水
【创新考法·精练】
(1)沿垂直于光具座方向吹动烛焰,观察光屏上像的晃动方
向是否与烛焰的晃动方向相反 (2)正立、等大 不能 玻
璃板相当于平面镜,成的像为虚像 (3)② ③
命题点 5 生活中的透镜
【基础知识梳理】
①大于二倍焦距 ②在一倍和二倍焦距之间 ③倒立
④缩小 ⑤靠近 ⑥调大 ⑦远离 ⑧调小 ⑨在一倍和
二倍焦距之间 大于二倍焦距 倒立 放大
调小 远离 小于一倍焦距 正立 放大
远离 靠近 放大 缩小 虚 前 后
凹 凸
【随堂巩固练习】
1. 小于 虚 远离 2. 凸 缩小 靠近 【拓展设问】A
3. C 4. BC
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