内容正文:
第三章 光和眼睛
本章实验
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实验一 探究光的反射定律
例1 (仙桃中考)用如图的装置探究“光
的反射定律”.平面镜 水平放置,附有量
角器的白纸板由、 两部分构成,且始
终竖直立在上,可以绕 翻折.
入射角
反射角
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基础设问——设计与进行实验
(1)如图甲所示,使一束光贴着纸板沿某一角度射到 点,光在
纸板上发生____(选填“镜面”或“漫”)反射,故纸板应______
(选填“光滑”或“粗糙”),才能呈现光的径迹.
漫
粗糙
(2)若光沿入射,经反射后沿 射出.这表明,在光的反
射现象中,光路是______的.
可逆
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(3)在图乙中,将纸板沿剪开,把纸板 的上半部分向后折.
实验时在纸板 上观察到___________________________________
_______现象,表明反射光线、入射光线和法线都在同一平面内.
下半部分有反射光线,上半部分无反
射光线
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素养提升——交流与反思
(4)根据实验结论可知:图乙中,当入射光 与平面镜夹角为
时,反射角为_____.
(5)(科学思维)实验中多次改变入射光线与 的夹角进
行实验,测量并记录数据如表所示.同组的小东分析数据得出的
结论是:光反射时,入射角等于反射角;小聪认为应是:光反射时,
反射角等于入射角.你认为______的结论正确,理由是_________
_______________________________.
小聪
入射角是自变量在后,反射角是因变量在前
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实验二 探究平面镜成像的特点
例2 (绥化中考改编)如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置.
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基础设问——设计与进行实验
(1)除了图中提供的器材外,实验中还需要一种测量工具是
________.
刻度尺
(2)实验中,把光屏放在蜡烛 所在的位置,这时应该________
(选填“透过”或“不透过”)玻璃板观察,发现光屏上没有像,这
说明物体在平面镜中成的是____像.
不透过
虚
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素养提升——交流与反思
(3)实验中,将图乙中处的蜡烛沿直线 向玻璃板方向移
动 ,此时像与物之间的距离______,像的大小的变化情况是
______.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
不变
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(4)(科学思维)在上述实验中,如果在玻璃板背面粘贴一张
不透光的白纸,将玻璃板背面完全遮挡住,还能看到蜡烛在玻璃
板后面的像吗?答:____(选填“能”或“不能”)看到.原因是:___
________________________________________________________
____________________________________________.
能
平面镜成的像是光的反射形成的,背面粘白纸,蜡烛发出的光线仍可以经玻璃板反射,被人眼接收,故能看到像
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(5)(质疑批判)将蜡烛 竖直放在水平桌面上,点燃蜡烛观察
发现:玻璃板中蜡烛 的像偏低且倾斜.你认为在图丙所示的①、
②、③三幅图中,____图是产生以上实验现象的原因.
③
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实验三 探究光的折射规律
例3 如图,在“初识光的折射现象”和“探究光的折射规律”的实验中.
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基础设问——设计与进行实验
(1)如图甲,小明将一束激光射至 点,形成一个光斑,向水槽
内慢慢注水,水槽中光的传播方向____(选填“会”或“不会”)发
生偏折.实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,
可以采用的办法是____________________.
会
在空气中喷一些烟雾
(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,
他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是
否______________.
在同一平面内
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素养提升——交流与反思
(3)(质疑批判)小明用激光笔在平面内不断改变入射角度,
发现当激光笔垂直射向水面时,光的传播方向将______
(选填“会”或“不会”)发生偏折,不断重复实验,而当斜射时,
均表现出这样的特点,即:________________________________
___________________.
不会
当光由空气斜射入水中时,光的传
播方向将会发生偏折
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(4)(实验操作)小明类比光反射时,“反射光线与入射光线是
在同一平面内”的.那么,光折射时,是否也有“折射光线与入射光
线是在同一平面内”的规律呢?接下来,他利用了图丙的方式,
先向水面射出一束光,在光屏的另一个侧面出现了光路,接下来
的操作是________________________________________________
___________________.
将光屏沿向后折转一定角度后,观察光屏上是
否能够看到折射光线
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(5)图丙中,当小明用激光笔远离 入射激光时,则水中的光
路将______(选填“靠近”或“远离”) ,最后又把水换做玻璃
砖重复这样的实验,发现同样的规律,于是可以得出的结论是
____________________________.
远离
折射角随入射角的增大而增大
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实验四 探究凸透镜成像的规律
例4 (衡阳中考)小明同学利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等
实验器材探究凸透镜成像的规律:
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基础设问——设计与进行实验
(1)如图甲所示,小明将一束平行光正对凸透镜,移动光屏,
直到光屏上形成一个最小最亮的光斑,该凸透镜的焦距为_____
.
10.0
(2)小华将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡
烛后,调整蜡烛、凸透镜和光屏的高度,使烛焰、凸透镜和光屏
三者的中心大致在同一高度,这样做的目的是使像呈现在______
___________.
光屏
的中央位置
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(3)调节好器材后,小华从左向右依次移动蜡烛和光屏的位置,
如图乙所示,并将相关的数据和现象记录在下表中.
实验 序号 物距 像距 像的性质
1 40.0 13.4 倒立、缩小的实像
2 30.0 15.0 倒立、缩小的实像
3 20.0 20.0 倒立、等大的实像
4 15.0 30.0 倒立、放大的实像
5 10.0 —— 不成像
6 7.0 —— 正立、放大的虚像
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(4)分析表格数据可知,当物距 时,烛焰成______、放大
的____像;当 时,______(选填“能”或“不能”)观察到烛
焰的像;当 时,烛焰成__________(选填“正立实像”“正立
虚像”“倒立实像”或“倒立虚像”).同学们分析得出:像的虚实由
__________________大小关系决定.
正立
虚
不能
倒立实像
物距与一倍焦距的
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(5)当蜡烛与凸透镜的位置如图乙所示时,在光屏上可得到烛
焰清晰的、______(选填“放大”或“缩小”)的像,生活中利用此
成像规律制成的光学仪器是________(选填“放大镜”“投影仪”或
“照相机”).
缩小
照相机
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素养提升——交流与反思
(6)实验一段时间后,蜡烛燃烧变短.要使像仍然呈在光屏的中
央,可进行的操作是______________________________________
_______________.(答案不唯一)
将蜡烛向上移动(或将光屏向上移动或将
透镜向下移动)
(7)(换透镜)若仅将图乙中凸透镜换成直径大小相同、焦距
稍小的凸透镜,则需将光屏______(选填“向左”或“向右”)移动
才能再次成清晰的像.
向左
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(8)(创新设问)图乙中,保持光屏位置不变,让蜡烛以
的速度沿光具座匀速向右运动,同时,凸透镜以 的
速度匀速向左运动,经过 ,光屏上成清晰______
(选填“放大”“等大”或“缩小”)的像.
等大
(9)(加透镜)图乙中,小明把蜡烛向右移动一小段距离,发
现光屏上烛焰的像变模糊了.他可以将光屏向____移动或者不移
动光屏,将一个度数合适的______(选填“近视”或“远视”)眼镜
的镜片放在凸透镜和烛焰之间,都能让光屏上的像重新变清晰.
右
远视
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(10)图乙中,若在蜡烛和凸透镜之间放上近视眼镜,移动光屏
后在光屏上能得到清晰的像,若再次取下眼镜,要在光屏上重新
得到清晰的像,应将光屏______(选填“靠近”或“远离”)凸透镜.
靠近
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创新设问——生活情境
(11)(装置改进)小明在实验中发现蜡烛火
焰飘忽不定,存在像与物对比难判定等问题,
于是小明和老师、同学一起对实验装置进行了
一系列创新,如图丙所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,
数值向左、向右依次增大.在标有均匀格子的面板上制作字母“ ”
状 灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子.请分析创新后实
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验装置的优点:可以直接读出物距以及______;光屏上成像更_____
_______ ;从光屏上可以准确得出像与物的______关系.
像距
清晰、稳定
大小
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(12)(跨学科实践)小明又用透明橡
皮膜自制了一个如图丁所示的水透镜,
利用注射器向水透镜内注水或往外抽水
来改变水透镜的焦距.
①当蜡烛、水透镜和光屏在如图丁所示位置时,光屏上成清晰的
像.________(选填“照相机”“投影仪”或“放大镜”)的成像原理与
此相同;
投影仪
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②要想模拟正常人眼睛成像情况,小明需要把图中蜡烛向____移
动,再向____移动光屏,直到得到清晰的像;(均选填“左”或
“右”)
左
左
③小明在保持水透镜、烛焰和光屏位置不变的情况下,向水透镜
内注水,发现光屏上的像变模糊.向左移动光屏,再次出现清晰
的像.则小明是在探究______眼的成因.
近视
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