内容正文:
一轮大单元分层练
大
单
元
二
光
现
象
命题点 3 光现象实验
实验 1 探究光的反射定律
考点梳理
实验器
材及组
装
1.(1)实验器材:平面镜、笔、激光笔、可折叠的纸板ꎬ
还有量角器.
(2)可折叠纸板的作用:显示光路ꎻ画出光线ꎻ探究
三线共面.
(3)量角器的作用:测量反射角、入射角的大小.
(4)平面镜的作用:反射光线
甲
乙
2.器材组装:将纸板 垂直 放在平面镜上ꎬ否则纸板上看不到反射光线.
进行
实验
3.实验过程:
(1)如图甲所示ꎬ使一束光沿着 EO 方向射入ꎬ反射光沿 OF 方向射出ꎬ用笔在纸板上描
出入射光和反射光的径迹ꎻ改变入射光线与法线的夹角ꎬ多做几次实验.
(2)用量角器测量入射角 i 和反射角 r 的大小ꎬ将数据记录在表格中.
(3)如图乙所示ꎬ把纸板 NOF 向前折或向后折ꎬ观察纸板 NOF 上是否显示反射光ꎬ此
操作的目的是验证反射光线、入射光线和法线是否在 同一平面 内.
4.光路的可逆性:若将光线沿图甲中 FO 方向射入ꎬ发现光线沿 OE 方向射出ꎬ说明:在光
的反射现象中ꎬ 光路可逆 .
实验
结论
5.在光的反射现象中ꎬ反射光线、入射光线和法线在同一平面内ꎻ反射光线、入射光线分
别位于法线两侧ꎻ反射角等于入射角.
交流与
评估
6.不容易观察到光的路径时ꎬ应在较 暗 的环境中进行实验.
7.使光路明显的办法: 向纸板上喷烟或雾ꎻ选用表面粗糙的纸板 .
8.实验时从纸板的不同位置都能看到光的传播路径ꎬ是因为光在纸板上发生了 漫
反射.
9.反射角 等于 入射角ꎬ反射角随入射角的增大而 增大 .
10.实验中多次改变入射角的大小ꎬ目的是 使结论具有普遍性 .
教材装置集训
1.(2024 河南)如图甲ꎬ在探究光的反射规律的实验中ꎬ把平面镜放在水平桌面上ꎬ纸板 ENF 竖直立
在镜面上ꎬON 垂直于镜面.
甲
乙
第 1 题图
(1)让一束光贴着纸板沿多个角度射到 O 点ꎬ在纸板上记录每次的光路.记录时ꎬ为了区分每次
的光路ꎬ可采用的方法是 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ꎬ用量角器测量每次的入射角和 反射角 ꎬ并记录下来.
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一轮大单元分层练
大
单
元
二
光
现
象
(3)在图甲实验的基础上ꎬ以 ON 为轴ꎬ把纸板 NOF 向后折ꎬ在纸板上看不到反射光ꎬ如图乙所
示ꎬ这表明:在反射现象中ꎬ反射光线、入射光线和法线在 同一平面内 .小明想:当纸板折到图
乙位置时ꎬ反射光还存在吗? 请设计一种验证方法: 将纸板 F 沿中间剪开ꎬ把纸板 F 的上半部
分向后折ꎬ发现在纸板 F 的上半部分看不到反射光线ꎬ下半部分能看到反射光线 .
补 充设 问
(1)[实验细节]实验中为了使光线能在纸板上显示出来ꎬ应采取的操作是 C .
A.向纸板喷烟或雾 B.使光束垂直纸板射到 O 点 C.使光束贴着纸板射到 O 点
(2)[数据分析]小明所测得的数据如下表所示ꎬ他根据表中数据得出的结论和其他同学的结
论并不一致ꎬ请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是: 将反射光线与镜面的
夹角当成反射角(答案合理即可) .
实验次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
创新装置集训
2.(2024 长春)在“探究光反射时的规律”的实验中:
甲
乙
第 2 题图
(1)将平面镜放在水平桌面上ꎬ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ꎬ在纸板上观察到的光路如图甲所示ꎬ说明反射角 等于 入射角.光
束 CO 绕 O 点顺时针转过 10°后的反射角为 30 度.
(2)图甲中ꎬ让一束光贴着纸板沿 A′O入射ꎬ反射光沿OA射出ꎬ说明在反射现象中ꎬ光路是 可逆 的.
(3)图乙中ꎬ要在右侧纸板上看到反射光ꎬ需将右侧纸板向 前 折.
补 充设 问
(1)上题中利用带有量角器的半圆形白纸板进行实验的优点是 可以直接读出入射角和反
射角的大小 .
(2)图甲中将光源固定在铁架台上优点是 光线稳定ꎬ方便记录 .
甲
乙
(3)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ꎬ康康将纸板 NOF 沿 PQ 剪
开ꎬ把上半部分向后折ꎬ如图乙所示ꎬ则在纸板 NOF 的 下 (选填“上”或“下”)半部分会看
到反射光线ꎬ说明反射光线、入射光线和法线 在 (选填“在”或“不在”)同一平面内.
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一轮大单元分层练
大
单
元
二
光
现
象
实验 2 探究平面镜成像的特点
考点梳理
实验
器材
1.(1)实验器材:白纸、带支架的透明玻璃板、两支相同的蜡烛、火柴、记号笔、
刻度尺、光屏.
(2)组装器材:玻璃板 垂直 放在纸面上ꎬ否则玻璃板后的蜡烛无法与像
重合.
2.器材的作用:(1)玻璃板的作用:玻璃板能成像ꎬ且具有透光性ꎬ便于确定 像 的位置.
(2)两支相同的蜡烛的作用:便于比较像与物的 大小 关系.
(3)光屏的作用:根据是否能承接到像检验像的 虚实 .
(4)刻度尺的作用: .
3.玻璃板的选择:(1)要选择较 薄 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板ꎬ目
的是减少 重影 对实验的影响.
(2)为了使实验现象更明显ꎬ可以选择 茶色 (选填“无色”或“茶
色”)玻璃板.
进行
实验
4.实验过程:
(1)将一张白纸平铺在水平桌面上ꎬ并将玻璃板竖立在白纸中间位置ꎬ沿玻璃板在纸上
画一条直线ꎬ代表 玻璃板 位置.
(2)把点燃的蜡烛 A 放在玻璃板的前面ꎬ再拿 未点燃 的蜡烛 B 在玻璃板后面移动ꎬ
直到其与蜡烛 A的像完全重合ꎬ记下两支蜡烛的位置ꎬ并观察蜡烛 B 与蜡烛 A 的像的大小是
否 相同 ꎬ这里运用的实验方法是等效替代法.该过程中眼睛应与蜡烛 A 同 侧.
(3)改变蜡烛 A 的位置ꎬ重复过程(2)ꎬ多次实验.
(4)用线段把每次实验中蜡烛和它的像的位置连接起来ꎬ并用刻度尺分别测量它们到玻
璃板的 距离 ꎬ并将数据记录在表格中.
实验次数
蜡烛 A 到平面镜
的距离 / cm
蜡烛 B 到平面镜
的距离 / cm
蜡烛的像与蜡烛
的大小关系
1 5.0 5.0 相等
2 8.0 8.0 相等
3 10.0 10.0 相等
实验
结论
5.像的大小与物体的大小相等ꎬ像和物到平面镜的距离相等ꎬ像和物的连线与平面镜垂
直ꎬ平面镜所成的像为虚像.(像和物关于平面镜 对称 )
交流
与评
估
6.实验环境:在较暗的环境中进行实验ꎬ现象更明显.
7.多次改变蜡烛 A 的位置或换用两个相同跳棋子(两块相同橡皮)重复(2)中操作的目
的: 寻找普遍规律ꎬ避免结论具有偶然性 .
8.(1)虚像的判断:光屏放在像的位置ꎬ光屏上 不能 直接观察到蜡烛 A 的像ꎬ说明平面
镜成的像是虚像.
(2)测得蜡烛和像到玻璃不相等的原因可能是 测量存在误差(或玻璃板有一定的厚
度ꎻ玻璃板与桌面不垂直ꎻ测量长度时有误差等) (写出一条即可).
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一轮大单元分层练
大
单
元
二
光
现
象
教材装置集训
1.(2024 湖南)小明在探究“平面镜成像的特点”时ꎬ有以下操作:
甲
乙
丙
第 1 题图
(1)如图甲所示ꎬ将一张白纸平铺在水平桌面上ꎬ并将一块薄玻璃板竖立在白纸中间位置ꎬ沿着
玻璃板在纸上画一条直线ꎬ代表 玻璃板 的位置ꎻ
(2)如图乙所示ꎬ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ꎬ蜡烛 2 应向 远离 玻璃板方向移动ꎬ才能与蜡烛 1 的像再次重合ꎻ
(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ꎬ用
直线连接图丙中物点 A 与像点 B ꎬ完成三次连线后找到了规律.
补 充设 问
小明在玻璃板中看到 A 的像是 光的反射 形成的虚像ꎬ眼睛透过玻璃板看见的“蜡烛 B”实
际上是 光的折射 形成的虚像(均选填“光的反射”“光的折射”或“蜡烛 B 本身”).
创新装置集训
2.(2024 宁夏一模)如图所示ꎬ小明做“探究平面镜成像的特点”的实验ꎬ他将棋子 A 放在玻璃板前ꎬ
在玻璃板后移动棋子 Bꎬ直至与 A 的像重合.
第 2 题图
(1)选择与 A 完全相同的棋子 Bꎬ目的是比较 像与物大小关系 .
(2)小明改变位置ꎬ观察棋子 A 的像.当他向右移动时ꎬ像的位置相对于玻璃
板将 不变 (选填“向左”“向右”或“不变”).
(3)移走棋子 Bꎬ将一张白纸竖直放在该位置ꎬ直接观察白纸ꎬ白纸上 不能
(选填“能”或“不能”)看到棋子 A 的像ꎬ说明 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ꎬ请解释产生这一现象的原因: 水面相当于平放
的平面镜ꎬ像是光的反射形成的ꎬ像与物体关于镜面对称 .
补 充设 问
(1)上题中ꎬ玻璃板下面选用方格纸而不用白纸ꎬ这样做的优点是 便于直接比较像和物到
玻璃板的距离 .将两支蜡烛换成两个相同的棋子ꎬ这样做的好处是 棋子的大小不会改变ꎬ
便于比较像和物的大小 .
(2)小华为了更好地研究像与物的位置关系ꎬ采用了彩色 LED 光源进行实验ꎬ你认为下图中
字母形状的光源ꎬ最好的是 F (选填字母).
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一轮大单元分层练
大
单
元
二
光
现
象
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ꎬ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 较暗 的环境中进行ꎬ实验中使光线更明显的方式有 在水面上方喷烟雾或
在水中滴几滴牛奶 .
【进行实验与收集证据】
(2)光从空气射入水中ꎬ入射点为 O 点ꎬ不断改变入射角ꎬ读出刻度盘上对应的折射角ꎬ将实验结
果画在图丙中ꎬ其中 1 和 1′、2 和 2′4 和 4′分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位
置ꎬ并记录了表一的数据.由此可得出ꎬ光从空气斜射入水中时ꎬ折射角随入射角的增大而
增大 ꎬ且折射角 小于 (选填“大于” “等于”或“小于”)入射角.表一中“?”处的数据是
0 .
表一
序号 1 2 3 4
入射角(°) 60 40 20 0
折射角(°) 40 29 15 ?
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ꎬ记录了表二的数据.表二中“?”处的数据
模糊不清ꎬ请综合分析两个表格中的数据ꎬ判断出这个数据应该是 40 .
【交流与合作】
(4)使用可折转的光屏ꎬ是为了观察折射光线和入射光线是否 在同一平面内 .
(5)实验过程中ꎬ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 反射 现象.
(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: 是 (选填“是”或“否”)ꎻ请简要说明理由: 实验结论不具有普遍性ꎬ应换其他透明介质
再做实验ꎬ避免实验结论的偶然性 .
【实验迁移】
(7)在图甲的基础上ꎬ向容器中继续慢慢注水ꎬ容器底部光斑的位置将 向左移动 (选填“向
左移动”“向右移动”或“不变”).
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参考答案与重难题解析物理2
一
轮
大
单
元
分
层
练
【拓展设问】C 【解析】平面镜所成像是正立、等大
的虚像ꎬ物像相对于平面镜对称.所以视力表中开口
向上的“E”ꎬ在平面镜中成的像开口也向上ꎬ视力表
中开口指向纸外的“E”ꎬ在平面镜中成的像开口也向
外ꎬ故 AB 错误ꎻ要求被测者与视力表像的距离是
5 mꎬ由图知ꎬ小红到平面镜的距离是 2.2 mꎬ所以视
力表的像到平面镜的距离为 5 m-2.2 m= 2.8 mꎬ视力
表到平面镜的距离也为 2.8 mꎬL 的大小应该是 2.8 m
-2.2 m= 0.6 mꎬ故 C 正确ꎬD 错误.故选 C.
4.B 【变式设问】玻璃形成船员的像在玻璃正下方ꎬ以
减少对船员的视线干扰 5.B 6.缩小 C
【拓展设问】会聚 凸面镜 运动 反射
【思维创新练】
1.(1)直线传播 光路可逆 (2)透镜 平面镜
(3)光线 2.A 3.使荧光物质发光或消毒杀菌 红外
命题点 2 光现象作图
1.如答图所示 【变式设问】如答图所示
第 1 题答图 变式答图
2.如答图所示 【拓展设问】如答图所示
第 2 题答图 拓展答图
3.如答图所示 【拓展设问】如答图所示
第 3 题答图 拓展答图
4.如答图所示 【变式设问】如答图所示
第 4 题答图 变式答图
5.如答图所示 【拓展设问】如答图所示
第 5 题答图 拓展答图
6.如答图所示 【变式设问】如答图所示
第 6 题答图 变式答图
7.如答图所示 8.如答图所示
第 7 题答图 第 8 题答图
【变式设问】如答图所示 9.如答图所示
变式答图 第 9 题答图
命题点 3 光现象实验
实验 1 探究光的反射定律
【考点梳理】
2.垂直 3.(3)同一平面 4.光路可逆 6.暗
7.向纸板上喷烟或雾ꎻ选用表面粗糙的纸板 8.漫
9.等于 增大 10.使结论具有普遍性
【教材装置集训】
1.(1)用不同颜色的笔画线将其描画下来(或标号区
分) (2)反射角 (3)同一平面内 将纸板 F 沿中
间剪开ꎬ把纸板 F 的上半部分向后折ꎬ发现在纸板 F
的上半部分看不到反射光线ꎬ下半部分能看到反射
光线 【补充设问】(1)C (2)将反射光线与镜面的
夹角当成反射角(答案合理即可)
【创新装置集训】
2.(1)等于 30 (2)可逆 (3)前
【补充设问】(1)可以直接读出入射角和反射角的大
小 (2)光线稳定ꎬ方便记录 (3)下 在
实验 2 探究平面镜成像的特点
【考点梳理】
1.(2)垂直 2.(1)像 (2)大小 (3)虚实 (4)测量
像距与物距
3.(1)薄 重影 (2)茶色
4.(1)玻璃板 (2)未点燃 相同 同 (4)距离
5.对称 7.寻找普遍规律ꎬ避免结论具有偶然性
8.(1)不能 (2)测量存在误差(或玻璃板有一定的厚
度ꎻ玻璃板与桌面不垂直ꎻ测量长度时有误差等)
2
参考答案与重难题解析物理 3
一
轮
大
单
元
分
层
练
【教材装置集训】
1.(1)平面镜 (2)远离 (3)B
【补充设问】光的反射 光的折射
【创新装置集训】
2.(1)像与物大小关系 (2)不变 (3)不能 平面镜
成的是虚像 (4)水面相当于平放的平面镜ꎬ像是光
的反射形成的ꎬ像与物体关于镜面对称
【补充设问】(1)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ꎬ便于比较像和物的大小
(2)F
实验 3 探究光折射时的特点
(1)较暗 在水面上方喷烟雾或在水中滴几滴牛奶
(2)增大 小于 0 (3)40 (4)在同一平面内
(5)反射 (6)是 实验结论不具有普遍性ꎬ应换用
其他透明介质再做实验ꎬ避免实验结论的偶然性
(7)向左移动
大单元三 透镜及其应用
【大单元知识构建】
①厚 ②薄 ③会聚 ④薄 ⑤厚 ⑥发散 ⑦缩小
⑧实像 ⑨照相机 ⑩倒立 等大 实像 测
焦距 倒立 放大 实像 投影仪、幻灯机
正立 放大 虚像 放大镜 凸透镜
倒立、缩小 光屏 前 后 凹 凸
命题点 1 透镜及其对光的作用
考向 1 透镜及其对光的作用
1.凸 会聚 可再生 【变式设问】会聚 远视
2.发散 此玻璃砖可看成两个玻璃凹透镜的组合ꎬ凹
透镜对光线有发散作用
3.(1)向左移动 (2)若能在光屏上观察到直径比透镜
直径小的光斑则为凸透镜
【思维创新练】
白 会聚 不变 【解析】太阳光是复色光ꎬ经过三
棱镜后分解成七种色光ꎬ三棱镜 2 与三棱镜 3 之间
的光束是重新聚拢的太阳光ꎬ因此是白色的.由图可
知ꎬ凸透镜将分散的光线重新汇聚ꎬ因此凸透镜对光
线有会聚作用.如果紧贴凸透镜放置一光屏遮挡住
凸透镜的一半ꎬ透过凸透镜的光线偏折的角度不变ꎬ
因此墙上的彩色光带不变ꎬ只是投射到墙上的光线
会减少ꎬ光带会变暗.
考向 2 透镜作图
1.(1)如答图所示 【变式设问】如答图所示
第 1 题(1)答图 变式答图
(2)如答图所示 【拓展设问】如答图所示
第 1 题(2)答图 拓展答图
2.如答图所示 3.如答图所示
第 2 题答图 第 3 题答图
4.如答图所示 5.如答图所示
第 4 题答图
第 5 题答图
命题点 2 凸透镜成像规律
考向 1 判断焦距
1.D 【解析】凸透镜正对阳光ꎬ光线平行于凸透镜的主
光轴ꎬ经凸透镜会聚在主光轴上最小、最亮的点是凸
透镜的焦点ꎬ在焦点左右的光点都不是最小最亮的ꎬ
测量的焦距偏大或偏小ꎬ故 ABC 错误ꎬ故选 D.
2.B 【解析】由图知ꎬ像距小于物距ꎬ所以此时物距大
于 2fꎬ像距处于 f 和 2f 之间ꎬ即 30. 0 cm > 2fꎬ f <
20.0 cm< 2fꎬ则可得 10.0 cm< f <15.0 cmꎬ故 ACD 错
误ꎬ故选 B.
3.D 【解析】当物距等于二倍焦距时成倒立等大实像ꎬ
像距等于物距ꎬ都等于二倍焦距.分析图可知物距等
于 20 cm 时像距等于 20 cmꎬ所以二倍焦距等于
20 cmꎬ则焦距为 10 cmꎬ故 ABC 错误ꎬ故选 D.
【拓展设问】B 【解析】蜡烛经透镜成倒立的像ꎬ说
明此透镜一定是凸透镜.蜡烛放在距离透镜 20 cm 的
地方ꎬ当它向透镜移动时ꎬ其倒立的像移动速度大于
蜡烛移动速度ꎬ说明蜡烛在凸透镜的一倍焦距和二
倍焦距之间ꎬ所以 2f>20 cm>fꎬ则 20 cm>f>10 cmꎬ故
ACD 错误ꎬ故选 B.
4.10.0 【解析】由图可知ꎬ光线 c 经过凸透镜后的折射
光线平行于主光轴ꎬ则入射光线过焦点ꎬ所以焦距为
10.0 cm.
5.B
考向 2 凸透镜成像规律
基本模型
1.(1)CD (2)B (3)C 2.(1)AB (2)C
3.(1)D (2)投影仪 右 能
补充训练
1.D 2.B 3.B 4.AB 5.A 6.倒立放大
【思维创新练】
1.B
2.B 【解析】由于光屏先后在甲、乙两处都能得到清晰
的像ꎬ所以甲、乙两处均成的是实像ꎬ故 A 错误ꎻ光屏
先后在 P 同侧的甲、乙两处得到烛焰清晰的像ꎬ且甲
处的像比乙处大ꎬ根据“物远像近像变小”可知ꎬ像在
不断靠近凸透镜ꎬ因此凸透镜在乙的右侧ꎬ蜡烛在凸
透镜的右侧ꎬ此时蜡烛在远离凸透镜ꎬ因此蜡烛在向
右移动ꎬ故 CD 错误ꎻ由于题干未提供物距和凸透镜
的焦距ꎬ因此乙处可能成放大的实像ꎬ也可能成缩小
的实像ꎬ故 B 正确.故选 B.
3