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(共26張PPT)
專題二 實 驗 專 題
類型3 光學探究型實驗
考點精練
一、探究光的反射定律
【例1】在“探究光的反射定律”的實驗中：
序號 入射角 反射角
1 30° 30°
2 45° 45°
3 60° 60°
【基礎設問】
（1）如圖2-2-31甲所示，先將平面鏡C放在水平桌面上，再將硬紙板D__________放于平面鏡上，讓激光緊貼硬紙板射向O點。
（2）為了顯示光路，硬紙板的表面應__________（填“光滑”或“粗糙”）一些。
垂直
粗糙
（3）如果激光垂直射向鏡面，則入射角為__________°，接著多次改變入射光AO的方向，測得了幾組數據如上表所示，由此可得出：光發生反射時__________________________。
（4）若將激光沿BO的方向入射，則經過鏡面反射后光會沿OA的方向射出，這說明在反射現象中光路是__________的。
0
反射角等于入射角
可逆
【創新設問】
（5）接下來老師進行了如下演示：先用加濕器使教室里充滿霧氣，將平面鏡放在一個能轉動的水平圓臺上，在柱M上固定一紅色激光筆，使其發出的光垂直射向平面鏡上的O點，其作用是為了顯示__________的位置，然后打開固定在柱N上的綠色激光筆，使綠色激光射向O點，出現了如圖2-2-31乙所示的情景。老師沿水平方向緩緩轉動圓臺，
當我們只能觀察到一條光線時，
可判斷________________________
______________________________。
法線
反射光線、入射光
線和法線在同一平面內
二、探究光的折射規律
【例2】某實驗小組在探究光的折射規律時，讓一束光從空氣斜射入玻璃水槽內的水中，看到如圖2-2-32所示的現象。
【基礎設問】
（1）實驗中為了便于觀察光的傳播路徑，
可以在水面上方噴一些__________或在水
中加入__________來增加實驗現象的
可見度。
煙霧
牛奶
（2）為了探究光從空氣斜射入水中時折射角和入射角的關系，以下方案中正確的是__________（填字母）。
A. 只測量圖中的入射角和折射角，分析并得出結論
B. 保持入射角不變，進行多次實驗，測量入射角和每次實驗的折射角，分析并得出結論
C. 改變入射角，進行多次實驗，測量每次實驗的入射角和折射角，分析并得出結論
C
（3）通過實驗得到數據如下：
小于
實驗次序 1 2 3 4 5
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角β 0° 11° 22° 35° 41°
分析表中數據得出：光從空氣斜射入水中時，折射角__________入射角，入射角增大，折射角__________。當光從空氣中垂直射入水中時，折射角的度數等于__________。當入射光以22°的入射角從水中射入空氣中時，折射角等于__________。
增大
0°
30°
【素養設問】
(4)某實驗小組在探究光的折射規律時，發現光從玻璃中斜射入空氣中時，入射角小于折射角（如圖2-2-33甲）；當入射角增大到一定的角度時，折射光消失而反射光卻變得更亮，當入射角再繼續增大時只會發生反射現象（如圖2-2-33乙），老師告訴他們這是光的全反射現象。課后，他們查到光從玻璃中射向空氣中時的一些數據如下表所示。
①由反射能量與入射角的大小關系可知：當光從玻璃中斜射向空氣中時，入射角越大，折射角越__________，反射能量越__________，當入射角≥__________°時，就發生了全反射現象。
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根據光的折射規律，請猜想：當光從空氣中斜射向玻璃中時，__________（填“能”或“不能”）發生全反射現象，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、探究平面鏡成像的特點
【例3】小新利用圖2-2-34甲的裝置進行“探究平面鏡成像的特點”實驗。選用主要器材：薄玻璃板、兩個完全相同的蠟燭A和B、白紙、刻度尺和黑色紙板等。
【基礎設問】
（1）實驗中將玻璃板豎立在白紙上，把點燃的蠟燭A放在玻璃板前，可以看到它在玻璃板后的像。把未點燃的蠟燭B放在玻璃板后移動，直到看上去它與蠟燭A的像完全重合，說明蠟燭A的像與蠟燭A______________________。
大小相等
（2）多次改變蠟燭A的位置，并移動蠟燭B確定像的位置，每次標記出蠟燭A和它像的位置（如圖2-2-34乙）。分析實驗數據可得出：蠟燭A的像和蠟燭A到玻璃板的距離__________。
相等
（3）將黑色的紙板放在玻璃板與蠟燭B之間，小新在蠟燭A側__________（填“能”或“不能”）觀察到蠟燭A的像。
(4)當蠟燭B與A的像完全重合時，如果以5 cm/s的速度勻速將蠟燭A遠離玻璃板2 s時，蠟燭B應__________(填“遠離”或“靠近”)玻璃板_________cm，才能與蠟燭A的像完全重合。
(5)在實驗過程中，為了能讓右座的同學也能看清蠟燭A的像，小新只將玻璃板向右平移，則蠟燭A的像的位置將__________(填“向右移動”“向左移動”或“不變”)。
能
遠離
10
不變
(6)小紅選用了其他實驗器材也進行了該實驗，她通過玻璃板看到了同一支蠟燭的兩個挨得很近的像，產生這種現象的原因是__________________。若測得兩個像之間的距離為8 mm，則玻璃板的厚度為__________mm。
玻璃板太厚
4
【拓展設問】
(7)如圖2-2-35所示，小華實驗時用跳棋代替蠟燭。若棋子M的像M′偏暗，則下列幾種操作中可以使M的像最亮的是_________（填字母）。
A. 對著棋子M照射
B. 對著鏡中M′照射
C. 直接對著M′照射
A
（8）人照鏡子時，若頭部位置保持不變，把眼前的鏡子沿豎直方向截成兩半，其中的一半平行向后移一段距離，則人的頭部通過左、右兩半面鏡子__________(填字母)。
A. 都不能成像
B. 各成半個像，合起來成一個完整的像
C. 都成完整的像，且兩個像在同一位置
D. 都成完整的像，且兩個像在不同位置
D
B
【創新設問】
（9）平面鏡成像在平時的生活中有很多應用，如圖2-2-36甲所示的提詞器，它是由一個高亮度顯示器和一塊與其成45°角的專用鍍膜玻璃組成，鍍膜玻璃將顯示器上的文稿內容反射到演講者前方；如圖2-2-36乙所示，當演講者前方呈現數字“ ”
時，他直接看顯示器會看到__________（填字母）。
（10）小汽車擋風玻璃為什么要傾斜安裝呢？老師引導小明做了如圖2-2-37所示的實驗：使玻璃板與水平面成45°角放置，則蠟燭的像在圖乙中的__________（填“A”“B”或“C”）位置，如果把蠟燭看成司機，則司機所成的像不會遮擋司機的視線而影響司機駕駛。
A
四、探究凸透鏡成像的規律
【例4】小梁在“探究凸透鏡成像的規律”實驗中，所使用的凸透鏡焦距是15 cm。
【基礎設問】
（1）如圖2-2-38所示，在放置蠟燭、凸透鏡和光屏時，下列說法正確的是__________（填字母）。
A. 將三者中心調至同一直線
B. 將三者中心調至同一高度
B
（2）小梁將發光的小燈泡放在該凸透鏡的焦點處，在凸透鏡另一側將光屏沿遠離凸透鏡的方向移動的過程中，光屏上的光斑大小將__________（填“變大”“變小”或“不變”）。
（3）當把凸透鏡固定在50 cm刻度線位置，蠟燭固定在15 cm刻度線位置時，光屏位置應該在__________（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）區域內左右移動，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只將光屏和蠟燭的位置對調，則像的大小將__________（填“變大”“變小”或“不變”）。
不變
Ⅱ
變大
【拓展設問】
（4）在（3）的基礎上，更換另一個焦距較小的凸透鏡，光屏上的像變模糊了，此現象與______________（填“近視眼”或“遠視眼”）的成因相似。為了使光屏上的像恢復清晰，可向__________（填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動蠟燭。
（5）當光屏上的像變清晰時，小梁把自己的遠視眼鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，光屏上的像變得模糊不清，她應該向__________（填“靠近”或“遠離”）凸透鏡的方向移動光屏，才能再次得到清晰的像。
近視眼
靠近
靠近
(6)若在光屏上已成清晰的像，此時用紙片遮住凸透鏡的上小半部分，則光屏上____________________________(填“燭焰的像不完整”“會有紙片的像”或“燭焰的像變暗了”)。若將一個不透明的小圓紙片貼在凸透鏡中央，則在另一側的光屏上還能得到完整的像嗎？__________(填“能”或“不能”)。
燭焰的像變暗了
能
【創新設問】
(7)小梁對實驗裝置進行了改進，將蠟燭換成LED燈、光屏換成帶有方格的光屏，如圖2－2－39所示。①將蠟燭換成LED燈的優點是__________________________________________；②將光屏換成帶有方格的光屏的優點是_________________________________；③將“T”字樣的LED燈換成“P”字樣的LED燈的優點是___________________________________。
成像穩定（或形狀直觀、減少污染等）
便于比較像和物的大小
可以觀察像是否左右相反
（8）小梁將蠟燭換成“P”字樣的LED燈，適當移動LED燈的位置，使它在光屏上成清晰的像。小梁在透鏡與光屏之間那側觀察LED燈，看到的字樣為“P”，觀察光屏，可以看到屏上像的字樣形狀為“__________”，他在光屏后面觀察光屏，可以看到像的字樣形狀為“__________”。
b
d

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