内容正文:
物理
1
2
第一部分 大单元分层练
大单元二 光现象
命题点3 光现象实验
3
实验1 探究光的反射定律
考点梳理
实验
器材
及作用 1.实验器材:平面镜、可折转的硬纸板、激光笔、笔、直尺、量角器.
(1)可折叠纸板的作用:显示光路(光在粗糙的硬纸板上发生漫反射);显示光路(光在粗糙的硬纸板上发生漫反射);探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内.若硬纸板标有角度,其优点是 .
(2)量角器的作用:测量反射角、
入射角的大小.
(3)平面镜的作用:反射光线.
可以直接读出入射角和反射角的大小
4
设计及进行
实验 2.应在较____的环境中进行实验,可使实验现象较明显.
3.可折转的硬纸板应 放在平面镜上,否则纸板上看不到反射光线.
4.实验过程:
(1)如图甲所示,将激光笔紧贴着硬纸板使一束光沿着EO方向射入,反射光沿OF方向射出,光路显示在纸板上,用笔在纸板上描出入射光和反射光的径迹;
(2)为验证反射角与入射角的关系,应多次改变入射光线与法线的夹角,用量角器分别测量入射角和反射角的大小,多次实验的目的目的是__________________.
暗
垂直
使结论具有普遍性
5
设计及进行
实验 (3)如图乙所示,把纸板NOF向前折或向后折,纸板NOF上观察不到反射光,此操作说明反射光线、入射光线和法线 .
(4)若将光线沿图甲中FO方向射入,发现光线沿OE方向射出,说明:在光的反射现象中,__________.
目的是____________________________________________________线沿OE方向射出,说明:在光的反射现象中,_____________.
实验
结论 5.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(反射角随入射角的增大而 ).
在同一平面内
光路可逆
增大
6
教材装置集训
第1题图
1.(2024河南)如图甲,在探究光的
反射规律的实验中,把平面镜放在水
平桌面上,纸板 竖直立在镜面
上, 垂直于镜面.
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度
用不同颜色的笔画线将其描画下来(或标号区分)
(2)取下纸板,用量角器测量每次的入射角和________,并记录下来.
反射角
射到 点,在纸板上记录每次的光路. 记录时,为了区分每次的光路,可采
用的方法是_______________________________________________.
7
第1题图
(3)在图甲实验的基础上,以 为
轴,把纸板 向后折,在纸板上看
不到反射光,如图乙所示,这表明:
在反射现象中,反射光线、入射光线
和法线在____________.小明想:当纸
同一平面内
将纸板沿中间剪开,把纸板的上半部分向后折,发现在纸板的上半部分看不到反射光线,下半部分能看到反射光线
板折到图乙位置时,反射光还存在吗?请设计一种验证方法:__________
________________________________________________________________
___________________________________.
8
补充设问
(1)若将图甲中的纸板沿AB边向后倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光仍贴
着纸板沿EO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线___(选填“在”或“不在”)
同一平面内,反射光线___(选填字母符号).
(2)为了探究反射光线、入射光线和法线是否必须在同一平面内,康康将纸板NOF沿PQ剪开,把上半部分向后折,如图丙所示,则在纸板NOF的____(选填“上”或“下”)半部分会看到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线____(选填“在”或“不在”)同一平面内.
下
在
A.仍在纸板上呈现
B.被纸板挡住
C.在纸板前方
在
C
9
(3)[数据分析]小明所测得的数据如下表所示,他根据表中数据得出的
结论和其他同学的结论并不一致,请你分析小明测量实验数据过程中出现
的问题可能是:__________________________________________________.
实验次数 入射角 反射角
1
2
3
将反射光线与镜面的夹角当成反射角(答案合理即可)
(4)继续探究反射角与入射角关系,将作业纸平铺在水平桌面上,平面镜竖直放在纸上,放置一支可自由移动的激光笔,使其发出的光紧贴纸面入射,如图丁所示,此时入射角大小为_____.
30°
10
(5)改变激光笔的位置,多次实验,在纸上画出入射光线和对应的反射光线,如图戊所示.不用量角器也能快速得出反射角等于入射角这一结论,你的操作是:___________________________________________________________________________.
将作业纸沿法线对折,如果反射光线与入射光线重
合,则证明反射角等于入射角
创新装置集训
2.(2024长春)在“探究光反射时的
规律”的实验中:
(1)将平面镜放在水平桌面上,将
附有量角器的半圆形白纸板竖立在平面镜上.使一束光贴着纸板分别沿
AO、BO、CO入射,在纸板上观察到的光路如图甲所示,说明反射角
______入射角.光束CO绕O点顺时针转过 后的反射角为____度.
(2)图甲中,让一束光贴着纸板沿入射,反射光沿 射出,说明
在反射现象中,光路是______的.
(3)图乙中,要在右侧纸板上看到反射光,需将右侧纸板向____折.
可逆
前
等于
30
12
实验2 探究平面镜成像的特点
考点梳理
实验
原理及器材 1.平面镜成像原理:光的_____(选填“折射”或“反射”);实验方法:等效替代法.
2.实验器材:带支架的透明薄玻璃板、
两支相同的蜡烛、白纸、火柴、记号
笔、刻度尺、光屏.
(1)玻璃板的作用:①替代平面镜成像;②具有透光性,即能透过玻璃板看见后面未点燃的蜡烛,便于确定____的位置;③由于薄玻璃板的两个反射面成像之间距离很近,故可近似看做一个像,避免重影.
反射
像
13
实验
原理及器材 (2)两支相同的蜡烛的作用:
①便于比较像与物的______关系.②便于确定像的位置.
(3)光屏的作用:根据是否能承接到像检验像的______.
(4)刻度尺的作用:________________.
3.应在较暗的环境中进行实验,现象更明显;为了使实验现象更明显,可以选择_____(选填“无色”或“茶色”)玻璃板.
大小
虚实
测量像距与物距
茶色
14
进行
实验 4.实验过程:
(1)将一张白纸平铺在水平桌面上,并将玻璃板竖直放在白纸中间位置(确保未点燃蜡烛能和点燃蜡烛的像完全重合),沿玻璃板在纸上画一条直线,代表________位置.
(2)把点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿________的蜡烛B在玻璃板后面移动,眼睛从玻璃板____(选填“前”或“后”)面透过玻璃板观察,直到其与蜡烛A的像完全重合(说明像和物大小相等),记下两支蜡烛的位置.
平面镜
未点燃
前
15
进行
实验 (3)改变蜡烛____(选填“”或“B”)的位置,重复过程(2),多次实验.该操作的目的是_____________(选填“减小实验误差”或“得出普遍规律”).
(4)移去蜡烛B,将光屏放在像的位置,光屏上_____(选填“能”或“不能”)直接观察到蜡烛的像,说明平面镜成的像是虚像.
不能
寻找普遍规律
16
进行
实验 (5)用线段把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来,并用刻
度尺分别测量它们到玻璃板的______,并将数据记录在表格中.
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
实验
结论 5.像的大小与物体的大小相等,像和物到平面镜的距离相等,像和
物的连线与平面镜垂直(像和物关于平面镜______);平面镜所成的像为虚像.
距离
对称
17
教材装置集训
第1题图
1.(2024湖南)小明在探究“平面镜成像
的特点”时,有以下操作:
(1)如图甲所示,将一张白纸平铺在水
平桌面上,并将一块薄玻璃板竖立在白纸
中间位置,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表________的位置;
平面镜
(2)如图乙所示,此时蜡烛2与蜡烛1的像已完全重合.接下来使蜡烛1向远离
玻璃板方向移动到某一位置,蜡烛2应向______玻璃板方向移动,才能与蜡烛1
的像再次重合;
远离
(3)三次实验物和像的位置记录如图丙所示.他在探究像和物的连线与平面镜的
位置关系时,用直线连接图丙中物点 与像点___,完成三次连线后找到了规律.
18
补充设问
(1)小明在玻璃板中看到蜡烛1 的像是__________形成的虚像,眼睛透过
玻璃板看见的“蜡烛 ”实际上是__________形成的虚像(均选填“光的反射”
“光的折射”或“蜡烛 本身”).
(2)小明完成连线后,测量过程中发现蜡烛和像到玻璃板的距离不相等,
可能造成该情况的原因是__________________________________________
_________________________________.(写出一条即可)
(3)小明实验时发现没有刻度尺,于是将白纸沿玻璃板所在的位置线对折,
若各组对应像与物的点______(选填“重合”或“不重合”),则说明像和物到
平面镜的距离相等.
光的反射
光的折射
测量存在误差(玻璃板有一定的厚度;玻璃板
与桌面不垂直;测量长度时有误差等)
重合
19
创新装置集训
第2题图
2.(2024宁夏一模)如图所示,小明做“探究平面镜成像
的特点”的实验,他将棋子 放在玻璃板前,在玻璃板后
移动棋子,直至与 的像重合.
(1)选择与完全相同的棋子 ,目的是比较_________________.
像与物大小关系
(2)小明改变位置,观察棋子 的像.当他向右移动时,像的位置相对于
玻璃板将______(选填“向左”“向右”或“不变”).
(3)移走棋子 ,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上
______(选填“能”或“不能”)看到棋子 的像,说明__________________.
不变
不能
平面镜成的是虚像
(4)岸边的树木在水中的像看上去是“倒立”的,请解释产生这一现象的原因:
___________________________________________________________________.
水面相当于平放的平面镜,像是光的反射形成的,像与物体关于镜面对称
20
补充设问
(1)上题中,玻璃板下面选用方格纸而不用白纸,这样做的
优点是___________________________________.将两支蜡烛换
成两个相同的棋子,这样做的好处是_____________________
_____________________.小明想借助光照使棋子A的像更清晰,
那么光应该照在________(选填“棋子A”“棋子B”或“玻璃板”)上.
(2)小华为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色 光源进行实验
你认为下图中字母形状的光源,最好的是___(选填字母).
便于直接比较像和物到玻璃板的距离
棋子的大小不会改变,
便于比较像和物的大小
棋子A
21
实验3 探究光折射时的特点
某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,
用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”.
甲
乙
丙
【设计实验】
(1)实验应该在______的环境中进行,实验中使光线更明显的方式有
____________________________________.
较暗
在水面上方喷烟雾或在水中滴几滴牛奶
22
【进行实验与收集证据】
(2)光从空气射入水中,入射点为 点,不断改变入射角,读出刻度盘上
对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和、2和和 分别
表示各次入射光线和对应的折射光线的位置,并记录了表一的数据.由此可
得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而______,且折射
角______(选填“大于”“等于”或“小于”)入射角.表一中“?”处的数据是___.
增大
小于
0
序号 1 2 3 4
入射角 60 40 20 0
折射角 40 29 15 ?
丙
表一
23
表二
序号 1 2 3
入射角 15 29 40
折射角 20 ? 60
(3)接下来继续探究光从水中射入空气中的折射情况,记录了表二的数
据.表二中“?”处的数据模糊不清,请综合分析两个表格中的数据,判断出
这个数据应该是____.
40
24
【交流与合作】
(4)使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线是否_________
_______.
(5)实验过程中,小组成员发现水面处发生光的折射现象的同时还伴有
光的______现象.
在同一平面内
反射
(6)请你对该小组同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出
评价.是否存在不足?答:____(选填“是”或“否”);请简要说明理由:__
________________________________________________________________
_______.
是
实验结论不具有普遍性,应换用其他透明介质再做实验,避免实验结论的偶然性
25
【实验迁移】
(7)在图甲的基础上,向容器中
继续慢慢注水,容器底部光斑的位
置将__________(选填“向左移动”
“向右移动”或“不变”).
向左移动
甲
26
$$