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(共26张PPT)
专题二 实 验 专 题
类型3 光学探究型实验
考点精练
一、探究光的反射定律
【例1】在“探究光的反射定律”的实验中：
序号 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
【基础设问】
（1）如图2-2-31甲所示，先将平面镜C放在水平桌面上，再将硬纸板D__________放于平面镜上，让激光紧贴硬纸板射向O点。
（2）为了显示光路，硬纸板的表面应__________（填“光滑”或“粗糙”）一些。
垂直
粗糙
（3）如果激光垂直射向镜面，则入射角为__________°，接着多次改变入射光AO的方向，测得了几组数据如上表所示，由此可得出：光发生反射时__________________________。
（4）若将激光沿BO的方向入射，则经过镜面反射后光会沿OA的方向射出，这说明在反射现象中光路是__________的。
0
反射角等于入射角
可逆
【创新设问】
（5）接下来老师进行了如下演示：先用加湿器使教室里充满雾气，将平面镜放在一个能转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O点，其作用是为了显示__________的位置，然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激光射向O点，出现了如图2-2-31乙所示的情景。老师沿水平方向缓缓转动圆台，
当我们只能观察到一条光线时，
可判断________________________
______________________________。
法线
反射光线、入射光
线和法线在同一平面内
二、探究光的折射规律
【例2】某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图2-2-32所示的现象。
【基础设问】
（1）实验中为了便于观察光的传播路径，
可以在水面上方喷一些__________或在水
中加入__________来增加实验现象的
可见度。
烟雾
牛奶
（2）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以下方案中正确的是__________（填字母）。
A. 只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论
B. 保持入射角不变，进行多次实验，测量入射角和每次实验的折射角，分析并得出结论
C. 改变入射角，进行多次实验，测量每次实验的入射角和折射角，分析并得出结论
C
（3）通过实验得到数据如下：
小于
实验次序 1 2 3 4 5
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角β 0° 11° 22° 35° 41°
分析表中数据得出：光从空气斜射入水中时，折射角__________入射角，入射角增大，折射角__________。当光从空气中垂直射入水中时，折射角的度数等于__________。当入射光以22°的入射角从水中射入空气中时，折射角等于__________。
增大
0°
30°
【素养设问】
(4)某实验小组在探究光的折射规律时，发现光从玻璃中斜射入空气中时，入射角小于折射角（如图2-2-33甲）；当入射角增大到一定的角度时，折射光消失而反射光却变得更亮，当入射角再继续增大时只会发生反射现象（如图2-2-33乙），老师告诉他们这是光的全反射现象。课后，他们查到光从玻璃中射向空气中时的一些数据如下表所示。
①由反射能量与入射角的大小关系可知：当光从玻璃中斜射向空气中时，入射角越大，折射角越__________，反射能量越__________，当入射角≥__________°时，就发生了全反射现象。
大
入射角α 0° 10° 20° 30° 40° 41.2° 41.8° 42°
折射角β 0° 15.2° 30.9° 48.6° 74.6° 81° 90°
反射能量 5% 7% 26% 43% 77% 84% 100% 100%
多
41.8
②根据光的折射规律，请猜想：当光从空气中斜射向玻璃中时，__________（填“能”或“不能”）发生全反射现象，理由是入射角__________（填“大于”“等于”或“小于”）折射角，折射角小于90°。
不能
大于
三、探究平面镜成像的特点
【例3】小新利用图2-2-34甲的装置进行“探究平面镜成像的特点”实验。选用主要器材：薄玻璃板、两个完全相同的蜡烛A和B、白纸、刻度尺和黑色纸板等。
【基础设问】
（1）实验中将玻璃板竖立在白纸上，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后的像。把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后移动，直到看上去它与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛A的像与蜡烛A______________________。
大小相等
（2）多次改变蜡烛A的位置，并移动蜡烛B确定像的位置，每次标记出蜡烛A和它像的位置（如图2-2-34乙）。分析实验数据可得出：蜡烛A的像和蜡烛A到玻璃板的距离__________。
相等
（3）将黑色的纸板放在玻璃板与蜡烛B之间，小新在蜡烛A侧__________（填“能”或“不能”）观察到蜡烛A的像。
(4)当蜡烛B与A的像完全重合时，如果以5 cm/s的速度匀速将蜡烛A远离玻璃板2 s时，蜡烛B应__________(填“远离”或“靠近”)玻璃板_________cm，才能与蜡烛A的像完全重合。
(5)在实验过程中，为了能让右座的同学也能看清蜡烛A的像，小新只将玻璃板向右平移，则蜡烛A的像的位置将__________(填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
能
远离
10
不变
(6)小红选用了其他实验器材也进行了该实验，她通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个挨得很近的像，产生这种现象的原因是__________________。若测得两个像之间的距离为8 mm，则玻璃板的厚度为__________mm。
玻璃板太厚
4
【拓展设问】
(7)如图2-2-35所示，小华实验时用跳棋代替蜡烛。若棋子M的像M′偏暗，则下列几种操作中可以使M的像最亮的是_________（填字母）。
A. 对着棋子M照射
B. 对着镜中M′照射
C. 直接对着M′照射
A
（8）人照镜子时，若头部位置保持不变，把眼前的镜子沿竖直方向截成两半，其中的一半平行向后移一段距离，则人的头部通过左、右两半面镜子__________(填字母)。
A. 都不能成像
B. 各成半个像，合起来成一个完整的像
C. 都成完整的像，且两个像在同一位置
D. 都成完整的像，且两个像在不同位置
D
B
【创新设问】
（9）平面镜成像在平时的生活中有很多应用，如图2-2-36甲所示的提词器，它是由一个高亮度显示器和一块与其成45°角的专用镀膜玻璃组成，镀膜玻璃将显示器上的文稿内容反射到演讲者前方；如图2-2-36乙所示，当演讲者前方呈现数字“ ”
时，他直接看显示器会看到__________（填字母）。
（10）小汽车挡风玻璃为什么要倾斜安装呢？老师引导小明做了如图2-2-37所示的实验：使玻璃板与水平面成45°角放置，则蜡烛的像在图乙中的__________（填“A”“B”或“C”）位置，如果把蜡烛看成司机，则司机所成的像不会遮挡司机的视线而影响司机驾驶。
A
四、探究凸透镜成像的规律
【例4】小梁在“探究凸透镜成像的规律”实验中，所使用的凸透镜焦距是15 cm。
【基础设问】
（1）如图2-2-38所示，在放置蜡烛、凸透镜和光屏时，下列说法正确的是__________（填字母）。
A. 将三者中心调至同一直线
B. 将三者中心调至同一高度
B
（2）小梁将发光的小灯泡放在该凸透镜的焦点处，在凸透镜另一侧将光屏沿远离凸透镜的方向移动的过程中，光屏上的光斑大小将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。
（3）当把凸透镜固定在50 cm刻度线位置，蜡烛固定在15 cm刻度线位置时，光屏位置应该在__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，则像的大小将__________（填“变大”“变小”或“不变”）。
不变
Ⅱ
变大
【拓展设问】
（4）在（3）的基础上，更换另一个焦距较小的凸透镜，光屏上的像变模糊了，此现象与______________（填“近视眼”或“远视眼”）的成因相似。为了使光屏上的像恢复清晰，可向__________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动蜡烛。
（5）当光屏上的像变清晰时，小梁把自己的远视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，光屏上的像变得模糊不清，她应该向__________（填“靠近”或“远离”）凸透镜的方向移动光屏，才能再次得到清晰的像。
近视眼
靠近
靠近
(6)若在光屏上已成清晰的像，此时用纸片遮住凸透镜的上小半部分，则光屏上____________________________(填“烛焰的像不完整”“会有纸片的像”或“烛焰的像变暗了”)。若将一个不透明的小圆纸片贴在凸透镜中央，则在另一侧的光屏上还能得到完整的像吗？__________(填“能”或“不能”)。
烛焰的像变暗了
能
【创新设问】
(7)小梁对实验装置进行了改进，将蜡烛换成LED灯、光屏换成带有方格的光屏，如图2－2－39所示。①将蜡烛换成LED灯的优点是__________________________________________；②将光屏换成带有方格的光屏的优点是_________________________________；③将“T”字样的LED灯换成“P”字样的LED灯的优点是___________________________________。
成像稳定（或形状直观、减少污染等）
便于比较像和物的大小
可以观察像是否左右相反
（8）小梁将蜡烛换成“P”字样的LED灯，适当移动LED灯的位置，使它在光屏上成清晰的像。小梁在透镜与光屏之间那侧观察LED灯，看到的字样为“P”，观察光屏，可以看到屏上像的字样形状为“__________”，他在光屏后面观察光屏，可以看到像的字样形状为“__________”。
b
d

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