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(共42张PPT)
光 现 象 实验
实验1 探究光的反射定律
【设计与进行实验】1.实验装置(如图)
2.实验主要器材及作用(激光笔、量角器、平面镜、可翻折粗糙硬纸板)
(1)量角器：测量入射角和反射角的大小
(2)可翻折的粗糙硬纸板：a.显示光的传播路径；b.探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内
实验命题点
3.实验注意事项(1)实验在较暗的环境下进行，是为了减小其他光线对实验的影响，使实验现象更明显(2)硬纸板垂直放置在平面镜上，否则不能在硬纸板上看到反射光线(3)让光线紧贴纸板射向平面镜的目的是：在纸板上显示光路(4)记录光线的方法：在每条光线上编号，或用不同颜色的笔记录4.探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面的操作：将有反射光线的纸板向后转折，观察纸板上是否显示光线
5.验证光路可逆的方法：将光线沿着原来反射方向射入，观察反射光线是否与原来入射光线重合
6.多次实验的操作及目的操作：多次改变入射角的大小，分别测出对应反射角和入射角的大小目的：使实验结论更具有普遍性
【分析现象和数据，总结结论】
7.实验结论
(1)反射光线、入射光线和法线都在同一平面内
(2)反射光线、入射光线分别位于法线两侧
(3)反射角等于入射角，当入射角增大时，反射角也随之增大
(4)光的反射现象中，光路可逆
【交流与反思】8.实验时，从纸板前的不同位置都能看到光的传播路径的原因：光在纸板上发生漫反射9.实验中测得反射角与入射角互余的原因：将入射光线或反射光线与平面镜的夹角当成入射角或反射角
10.用带刻度的纸板进行实验的优点是：便于直接读出和比较反射角和入射角的大小
例1　小明利用图甲所示装置探究光的反射定律，平面镜放在水平桌面上，纸板E、F分别可绕ON转动，入射光AO始终紧贴纸板E射向平面镜的O点．
基础设问
(1)除图甲器材外，实验中还需要用到的测量仪器是________，为了使光线更明显，应在较________(选填“亮”或“暗”)的环境下进行实验．
量角器
暗
要点1.实验环境要求实验应减少其他光线的干扰．
实验要点点拨
(2)实验中需要使轴ON始终与平面镜________，入射光AO紧贴纸板是为了在纸板E上____________．
(3)入射光AO紧贴纸板E射向平面镜的O点，在纸板F上可以看到反射光OB，小明想把光的径迹保留在纸板上，可以进行的操作是____________________________________________________________．
垂直
显示光路
用笔在纸板上沿着光的径迹将其描画下来
给入射光线和对应的反射光线标相同的序号(或用不同颜色区分不同光线)
(4)实验中需要多次改变入射角的大小，最后纸板上会留下多条光的径迹，为了避免出错，在记录光线时可以进行的操作是________________________________________________________
__________________．
要点2.记录光线时的注意事项要保证入射光与反射光的径迹一一对应，以便于测量和研究．
(5)小明多次改变入射光AO的入射角度，记录的数据如下：
实验次数 1 2 3 4
入射角 20° 30° 45° 60°
反射角 20° 30° 45° 60°
①由表中数据可知，在光的反射中，反射角________入射角．②观察光的径迹可知，在反射现象中，反射光线与入射光线始终位于________两侧．
等于
法线
(6)如图乙所示，将纸板F绕ON向后折，在纸板F上看不到反射光，此实验现象说明：光在发生反射时，反射光线、入射光线和法线____________.
在同一平面内
要点3.易错辨析此时在纸板上不能观察到反射光是因为两纸板不在同一平面，但反射光依然存在，不能认为反射光消失．
(7)在图甲中，贴着纸板F将光沿着BO方向射向镜面的O点，则反射光线将沿图中的OA方向射出，说明在反射现象中，光路是________的．
可逆
能力提升
(8)在图甲实验中，让入射光AO靠近法线ON，会看到反射光OB________(选填“靠近”或“远离”)法线，反射角会________(选填“变大”或“变小”)；当入射光与法线ON重合时，反射角为________°.
靠近
变小
0
(9)同学小华也利用图甲装置进行实验，使入射角分别为70°、45°、30°，得到的数据如下表，实验中角度的测量准确，但与小明的结论不相符，其原因可能是
．
实验次数 1 2 3
入射角 70° 45° 30°
反射角 20° 45° 60°
将反射光线与镜面的夹角当成了反射角
要点4.数据分析根据数据来看，入射角和反射角之和是90°，可以推测出：在测量角度时，入射角或者反射角其中一个测量是错误的．
(10)实验结束后和同学们讨论时发现，将纸板EF换成图丙所示带有角度的纸板更好，这样做的优点是_________________________________．
要点5.原装置存在的不足原实验要用量角器分别量出每次实验的入射角和反射角，操作不方便．
丙
可以直接读出入射角和反射角的大小
(11)如图丁所示为太阳能发电站的塔式热发电系统，定日镜(即平面镜)能准确将太阳光反射到接收器上，假设有一束太阳光最初沿图中的AO方向照射到定日镜M上，反射光沿OB方向射到接收器上，经过一段时间后，这束太阳光在纸面内沿着逆时针方向转过30°后照射到定日镜M上的O点，若想让反射光仍沿OB方
向射向接收器，则定日镜M将以O点为轴逆
时针转动____°.
创新设问
丁
15
要点6.解题关键点入射光线沿逆时针方向偏转，为使反射光线的方向不变，需调整平面镜的角度，可利用光的反射定律作图求解．
实验命题点
实验2 探究平面镜成像的特点
【设计与进行实验】1.实验装置(如图1)
图1
2.实验主要器材及作用(薄玻璃板、两支外形相同的蜡烛、刻度尺、白纸等)
(1)薄玻璃板a.选用玻璃板代替平面镜的好处：玻璃板透明，便于确定像的位置b.选用薄玻璃板的原因：减少重影对实验的影响(2)两支外形相同的蜡烛：便于比较像与物的大小和位置关系
3.实验注意事项
(1)选在暗的环境下进行实验，使实验现象更明显
(2)玻璃板竖直放置在水平桌面上，实验时蜡烛B不需要点燃(3)眼睛应该从蜡烛A的一侧透过玻璃板观察4.实验方法：等效代替法
a.用未点燃的蜡烛代替点燃的蜡烛，比较像与物的大小关系
b.用未点燃的蜡烛代替点燃蜡烛的像，确定像的位置
5.验证平面镜成虚像的方法：在玻璃板后面放一光屏，发现无论怎样移动光屏，光屏上都不能呈现蜡烛A的像
6.多次实验的操作及目的操作：改变蜡烛A的位置，进行多次实验目的：使实验结论更具有普遍性【分析现象和数据，总结结论】7.平面镜成像特点(1)平面镜成的像与物体大小相等(2)像与物到平面镜的距离相等，像和物的连线与镜面垂直
(3)平面镜所成的像为虚像
【交流与反思】8.测得像和蜡烛到玻璃板距离不相等，可能的原因：a.玻璃板太厚；b.测量存在误差；c.移动蜡烛B时没有与像完全重合；d.实验过程中改变了平面镜的位置等9.如图2所示，用方格纸代替白纸进行实验的优点是：便于测量和比较像距与物距
图2
例2　小明利用如图甲所示装置做“探究平面镜成像特点”的实验．
基础设问
(1)实验时，用透明玻璃板替代平面镜是为了便于确定__________和比较像与物的大小关系．(2)将白纸平铺在水平桌面上，现有厚度分别为5 mm和2 mm的两块玻璃板，应选择____mm厚的玻璃板________放置于白纸上．
像的位置
2
垂直
实验要点点拨
要点1.玻璃板的选取要求
玻璃板的两个面都能成像，为了准确观察像的位置，应减少重影的影响.
(3)实验时选取两支外形相同的蜡烛，是为了比较像与物的______关系．
(4)实验时将________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，在蜡烛________(选填“A”或“B”)一侧透过玻璃板从多个方向观察，直到蜡烛B看上去与蜡烛A的像__________，记录两支蜡烛的位置．
大小
未点燃
A
完全重合
要点2.等效替代法的应用①比较像与物的大小关系：蜡烛B替代的是点燃的蜡烛A；②确定像的位置：蜡烛B替代的是点燃的蜡烛A的像．
(5)改变蜡烛A到玻璃板的距离，仿照第(4)问步骤多次实验，将每次物和像的位置记录在白纸上，测得的实验数据及观察到的现象如下表所示：
次数 蜡烛A到玻璃板的距离/cm 蜡烛B到玻璃板的距离/cm 蜡烛A的像与蜡烛B的大小关系
1 8.00 8.00 相等
2 12.00 12.00 相等
3 16.00 16.00 相等
实验表明：平面镜成像，像与物到平面镜的距离________，像的大小与物体的大小________．
相等
相等
(6)小明实验中移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上不能呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是________像．
要点3.实像和虚像的区别实像能在光屏上呈现；虚像不能在光屏上呈现，只能用眼睛透过玻璃板看到．
虚
能力提升
(7)如图乙是同学小芳在白纸上记录的各次实验中蜡烛和像的位置，若不用刻度尺的情况下，你会如何处理这张“白纸”上的信息以便得出物距与像距的关系？____________________________________________________.
沿着镜面所在的虚线对折，观察像与物的对应点是否重合
乙
(8)同学小丽仅将玻璃板从图丙的甲位置向右平移至乙位置时，蜡烛A的成像情况是________．A. 蜡烛成像仍在B处　　　　　B. 蜡烛成像在B处右侧C. 蜡烛无法通过玻璃板成像
丙
A
(9)同学小华按要求组装器材后，多次移动蜡烛B，发现A烛焰的像始终出现在B“身上”，如图丁所示，说明他在器材选择上存在的问题是______________________．
丁
两支蜡烛的大小不同
要点4.A烛焰的像呈现在蜡烛B“身上”的可能原因①器材方面：蜡烛大小不一样；②操作方面：玻璃板没有垂直放置．
(10)小明发现生活中小车的前挡风玻璃是倾斜的，于是实验中将玻璃板绕底边向蜡烛A一侧倾斜，如图戊所示，此时蜡烛A的像应是________(选填“A1”或“A2”)，大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)，由此可知，挡风玻璃设计倾斜的目的是___________________________________________________________．
戊
A2
不变
为了使车内物体所成的虚像位于挡风玻璃的上方，不妨碍司机视线
(11)图己装置中用方格纸和多个大小相同的棋子进行实验，与图甲装置相比优点是________________________.
__________________(写出一条即可)
己
方格纸便于观察像距和物距
(或棋子成像稳定)
要点5.原实验装置存在的不足每次需要测量像与物到玻璃板的距离；蜡烛A燃烧会变短，影响实验现象判断．
(12)某同学将棋子A放在玻璃板前方，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的位置如图庚所示，此时物到镜面的距离为________，像到镜面的距离为________(两空均选填“AC”“AD”“BD”或“BC”)；可沿________(选填“MN”或“PQ”)方向移动棋子A多次实验，寻找普遍规律．
庚
AC
BC
PQ
创新设问
(13)若用棋子代替蜡烛，在较暗的环境中实验时，发现棋子的像较暗，不易辨识，联系日常照镜子的经验，解决方法是____________(选填“照亮棋子的像”或“照亮棋子”).
照亮棋子
要点6.成像更清晰的方法物体要成清晰的像，需增多由物体反射射向平面镜的光线．
课堂练习
1.在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，水平放置平面镜，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可以绕ON翻折．
(1)实验时，把纸板ENF垂直放在平面镜上，入射光线AO的法线是________，光线AO的入射角大小是________度；(2)为了探究反射角与入射角大小的关系，应进行的操作是________；A. 改变纸板与平面镜之间的夹角B. 沿ON向后转动纸板EC. 沿ON向后转动纸板FD. 改变入射角的大小
NO
40
D
(3)将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB，接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上____(选填“能”或“不能”)显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在________内(选填“同一平面”或“不同平面”)； (4)若让另一束光沿BO方向射向平面镜，反射光将沿OA方向射出．该实验现象说明______．A. 反射角等于入射角B. 在光的反射现象中，光路可逆
不能
同一平面
B
2. 如图是小明在“探究平面镜成像的特点”的实验装置．
(1)你认为本实验小明应选择较________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板来完成实验．
薄
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，直到与蜡烛A的像完全重合，这样做是为了比较像与物的________关系．(3)移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像．(4)小明第一次将蜡烛A置于玻璃板前5 cm，第二
次将A向远离玻璃板的方向移动3 cm，再次放置
B直到与蜡烛A的像完全重合，则A与B的间距为
________cm.
大小
不能
16

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