光学 实验专题

实验专题光学实验一、光的反射命 题 点1实验器材平面镜、量角器、纸板（或可折转的纸板）、激光笔、几种不同颜色的笔（保留作图痕迹）2量角器的作用（测量反射角、入射角的大小）3.纸板的作用及操作： 让光线贴着纸板入射（显示光的传播路径）； 折转纸板（探究入射光线、反射光线和法线是否在同一平面内）4实验装置5理想模型法的应用（用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向）6不容易观察到光的路径的解决办法（充烟雾、喷水、在较暗环境下）7纸板与平面镜的放置要求（纸板与平面镜应垂直放置，否则在纸板上看不到反射光线）8从纸板前不同方向都能看到光的传播路径的原因：（光在纸板上发生了漫反射）9入射角与反射角的关系（反射角等于入射角，反射角随入射角的增大而增大）10.“三线共面”的判断方法（将纸板F沿ON向后折观察纸板F上是否有反射光线（如图乙）,若纸板上没有反射光 线，说明三线共面）11. 将激光笔沿着FO射入，可观察到光线沿着OE射出（光路可逆性）12. 多次改变入射角大小并进行测量的目的（保证实验结论具有普遍性）在光现象的学习过程中，小明进行了如下实验；A ：碍妙a经 典 例 题在“探究光的反射规律“实验中，按图甲所示的装置进行实验，纸版上显示出了入射光A0和反射光OB的径迹， 他想把光的径迹保留在纸板上以便研究，请你为他设计一个保留的方法： .当 在图甲上出现反射光OB后，小明将一透明塑料硬板按图乙方式放置，并以ON为轴旋转该塑料板，观察塑料板 上能否出现反射光，他的设计意图是为了探究 ，小明让光沿BO方向入射， 发现反射光沿OA方向射出，说明在反射现象中（2）如图丙所示，在“探究平面镜成像特点“的实验中，小明将点燃的蜡烛A竖直放在薄玻璃板的一侧，此时 用另一支完全相冋的蜡烛B在玻璃板另一侧的水平桌面上无论怎样移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合， 出现这种情况的原因可能是 玻璃板没有竖直放置.调整后蜡烛B与蜡烛A的像 能够完全重合，说明像与物 大小相等，移去蜡烛B,在其原来的位置放置一块 光屏，光屏上不能呈现蜡烛A站的像，说明 平面镜成的是虚像.二、平面镜成像命 题 点-1实验器材（两只完全相同的蜡烛、白纸、带底座的薄玻璃板、火柴、笔、刻度尺、光屏）2选择薄玻璃板的原因（防止有重影，太厚的玻璃板的前后表面都会成像）/3选用两支完全相同的蜡烛（便于比较物与像的大小关系）押啊4刻度尺的作用（测量物与像到玻璃板的距离）一決”；5实验装置/6.平面镜成像原理（光的反射定律/CL./7等效替代法（移动一支完全相同的蜡烛，使其与点燃的蜡烛成的像完全重合，这个蜡烛的位置就是像的位置 8选择在较暗的环境下进行实验（为了使实验现象更明显）9用透明玻璃板代替平面镜的原因（易于确定像的位置和大小）10. 方格纸比白纸好的原因（更加准确地确定像和物的位置）11. 玻璃板与水平桌面的位置关系（两者保持垂直以确保物和像能够重合： 若放璃板向点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处； 若玻璃板向未点燃蜡烛的方向倾斜，则蜡烛的像总在未点燃婚烛的下方偏低处）12. 观察像时眼睛的位置（与物同侧）13. 平面镜成虚像（用光屏承接不到像）14. 测得蜡烛和像到玻璃板的距离不等的原因（玻璃板与桌面不垂直； 蜡烛没有竖直放置； 后支蜡烛与刖支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合 玻璃板太厚）15. 物像不能完全重合的原因（平面镜没有竖直放置）16多次测量的目的（使实验结论具有普遍性）经 典 例 题小明利用如图所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”（1）用玻璃板代替平面镣，主要是利用玻璃板透明的特点，便于。（2）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，再拿一支没有点燃的相冋的蜡烛B，在玻璃板后面移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像 ，说明像与物的大小 ：若用光屏代替蜡烛B,在玻璃板后面观察光屏，将 （选填“能” 或“不能”）观察到蜡烛A的像，说明所成的是（选填“虚”或“实”）像。（3）若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验，这种做法的优点是（4）实验过程中，小滨仔细观察，发现蜡烛的像有重影，请你帮小滨分析产生这一现象的原因是（5）将点燃的蜡烛A竖直放在薄玻璃板的一侧，此时用另一支完全相冋的蜡烛B在玻璃板另一侧的水平桌面上 无论怎样移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合，出现这种情况的原因可能是厂7T三、凸透镜成像1实验仪器（蜡烛、光屏、凸透镜、光具座、刻度尺、火柴2实验原理（光的折射）3实验器材的组装在光具座上自左向右分别放置:蜡烛（组装时点燃）、凸透镜、光屏4蜡烛可用发光二极管代替、光屏可换成带方格的光屏（所成的像稳定并容易对比大小）5凸透镜对光线的作用（会聚作用）6实验装置7调整烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度（让烛焰的像能成在光屏的中央）8用方格光屏代替白色光屏的好处（便于辨别像的大小）9.没有光屏时观察像的方法（人眼在原来放置光屏位置的右侧向左观察）10光屏上找不到像的原因凸透镜烛焰、光屏的中心不在同一高度;蜡烛在焦点上或一倍焦距以内11. 当光屏上成清晰的像时，对调蜡烛与光屏的位置光屏还能成像的原因（光路的可逆性）12. 当凸透镜的一部分被纸遮住时，烛焰在光屏上的成像情况（光屏上的像会变暗些，但还是完整的像13. 一倍焦距内眼睛观察像的位置（一倍焦距内成正立、放大的虚像，所以在烛异侧观察成像情况）14. 根据像的要求调整物体、凸透镜或光屏的位置： 要使像变大（保持凸透镜位置不变,蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜）； 要使像变小（则保持凸透镜位置不变,蜡烛远离透镜，光屏靠近透镜）15. 凸透镜前加透镜时像的变化：加凸透镜:像距变小、像变小；加凹透镜:像距变大、像变大16. 焦距的测量及判断 （平行光聚焦法）将凸透镜正对平行光，在另侧移动光屏,当光屏上承接到最小、最亮的光斑时，该光斑到凸透镜的 垂直距离即为焦距（如图甲所示）； （二倍焦距法）当凸透镜所成的像为倒立、等大十的实像时，蜡烛到凸透镜垂直距离的一半即为焦距（如图乙所示）17. 蜡烛长度变短，像在光屏上的位置越来越高时的调节的方法将光屏向上移动将蜡烛向上移动3将透镜向下调节18. 近视眼的形成原因及矫正方法（晶状体变厚，对光线折射能力增强，像成在视网膜的前方,需要配戴对光线具有 发散作用的凹透镜进行矫正）19. 在蜡烛和凸透镜间加眼镜，若要使光屏上仍成清;晰的像时，光屏的移动情况：加远视眼镜（向靠近透镜的方向移动）；加近视眼镜（向远离透镜的方向移动）20. 错误数据的判断21. 实验结论：物距像距倒正凸透镜成像规律及其应用像的特点虚实大小图例应用u2ffv2f |FF照相机脈理fv2fu=2fFF/v=2f照相机摄影机眼睛视物测量焦距f u 2f倒立实像fu2fF F幻灯机凍理倒必、放人的实像幻灯机投影仪u=f不成像u=fF测焦距u f不成像放大虚像放人镜原理放大镜在“探究凸透镜成像规律”实验中，小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在自制光具座上，凸透镜始终固定在光 具座零刻度的位置，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度。(1) 为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光平行于主光轴射向该凸透镜，调节光屏位置直到光屏上得到一个的光斑。图甲是调整完成的状态，该凸透镜焦距f=cm。(2) 小兴按照图乙装好实验器材，在只移动透镜的情况下，无论怎样调节都不能在光屏上成清晰的像，造成上述现象的原因是lllllllllllllllllllllpllllllllcm10 2030| 川 1IlllllllllllllIlllllllllllllIlli经 典 例 题30405060 cm乙丙(3)经过调整，解决了上述问题后开始实验探究。如图丙所示，蜡烛在图示位置时，光屏上呈现出清晰的像，现 将蜡烛由图示位置移到图中的A处，为再次在光屏上成清晰的像，则他应将光屏向(选填“左”或“右”)移动；再次形成的像是倒立(选填“放大” “缩小”或“等大”)的实像，生活中的就是利用这一原理制成的。(4) 再把蜡烛移到某点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为个像，小兴应怎样操作：。(5) 正确调节蜡烛和光屏的位置，直到光屏上出现清晰的烛焰的像，如下图甲所示，则光屏上的像是(选填“放大”“缩小”或“等大”)的实像。.，要想看到这I |i 11 | | 111 I 1111 p | 1111 |i in I h ! | | 11 I | | 11 i! JI II |! I I | I! I | I! ! 11! I J I 111 | I! I 11 I I | 10203040 SO 60 708090 II1丙A.B.C.D.尸j,._厂.迅(6)实验中，由于蜡烛燃烧变短，小明发现光屏上看不到烛焰完整的像了，为了使烛焰清晰 的像成在光屏的中心，他可以将光屏向(选填“上”或“下”)调节。小明利用该凸透镜自制了一个模型照相机，如图丙所示，在纸筒M的一端嵌上这个凸透 镜，纸筒N的一端蒙上一层半透明薄膜，把纸筒N套入M中，并能前后滑动，在较暗的室 内，把凸透镜对着明亮的室外，调节凸透镜和薄膜之间的距离，在薄膜上可以看到室外景 物清晰的像，再把凸透镜正对着室内近处点燃的蜡烛，为了使薄膜上出现烛焰清晰的像， 应该(选填“拉长”或“缩短”)凸透镜和薄膜之间的距离。(8) 烟台：拿远视眼镜放在凸透镜前，如图，光屏上出现烛焰清晰的像，移走远视眼镜，烛焰的像变模糊，为了在光屏上重新得到清晰的像，下列操作可行的()A.将蜡烛靠近凸透镜B.将光屏靠近凸透镜C.将光屏远离凸透镜D.将光屏和蜡烛同时靠近凸透镜(9) 淄博：烛焰通过焦距为10cm的甲凸透镜在光屏上成清晰的像，如图所示.现用焦距为5cm的乙凸透镜替换甲，不改变蜡烛和凸透镜的位置，关于乙凸透镜的成像情况，正确的说法是()要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动 要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动 移动光屏，可以得到一个清晰放大的实像 移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像