資源簡介

一、光的反射
實驗目的：探究光的反射規律。
實驗結論
在反射現象中，反射光線、入射光線和法線在同一平面內。
反射光線、入射光線分別位于法線兩側。
反射角等于入射角。
實驗題眼突破
實驗儀器的選取。
紙板的作用(顯示光的傳播路徑；若紙板不平整，光路圖可能不完整)。
量角器的作用(便于測量反射角、入射角的大小)。
紙板與平面鏡的放置要求及目的(紙板與平面鏡應垂直，若不垂直則在紙板上看不到反射光線)。
實驗時從紙板前不同位置都能看到光的傳播路徑的原因(光在紙板上發生了漫反射)。
光路的確定(在紙板的光線上描兩點，連接并標上方向)。
入射角與反射角的大小關系(反射角等于入射角，反射角隨入射角的增大而增大)。
不容易觀察到光的路徑的解決辦法：
①充煙霧或噴水霧；②在黑暗環境(如暗室、夜晚等)；
③水中摻牛奶；④直接用激光筆。
“三線共面”的判斷方法(如圖，將F板繞ON前后轉動，觀察紙板上是否有反射光線，若紙板上沒有光線，說明三線共面)。
證明光反射時，光路可逆(將激光筆逆著反射光線射入，觀察光的傳播路徑是否重合)。
多次改變入射角大小進行測量的目的(保證實驗結論具有普遍性)。
數據表格的設計與記
第1次 第2次 第3次
入射角


反射角


實驗數據的分析及結論的總結。
平面鏡成像
實驗目的：探究平面鏡成像特點。
實驗結論
像的大小和物體大小相等。
像和物體到平面鏡的距離相等。
像和物體的連線與鏡面垂直。
平面鏡成虛像。
實驗題眼突破
本實驗所用實驗方法(觀察比較法、等效代替法)。
實驗器材選取。
刻度尺的作用(測量物和像到玻璃板的距離)。
白紙的作用(在白紙上標注鏡面、物、像的位置，便于實驗數據的處理)。
選擇方格紙比白紙好(可以更加準確地確定像和物的位置)。
玻璃板要與水平桌面垂直放置(確保物和像重合。若玻璃板向點燃蠟燭的方向傾斜，則蠟燭的像總在未點燃蠟燭的上方偏高處；若玻璃板向未點燃蠟燭的方向傾斜，則蠟燭的像總在未點燃蠟燭的下方偏低處)。
用透明玻璃板代替平面鏡的原因(玻璃透明，易于確定像的位置和比較像與物的大小)。
選擇薄玻璃板的原因(避免厚玻璃板前后表面成像，產生重影)。
選用兩支完全相同的蠟燭的原因(便于對比物像的大小關系)。
選擇較暗的實驗環境的目的(使實驗現象更明顯)。
驗證平面鏡成虛像(用光屏承接不到)。
多次改變蠟燭與玻璃板的間距進行測量的目的(使實驗結論具有普遍性)。
若測得的物體和像到玻璃板的距離不等，可能的原因(玻璃板與桌面不垂直、后支蠟燭與前支蠟燭在玻璃板中的像沒有完全重合、玻璃板有厚度、測量長度時存在誤差等)。
記錄測量數據
測量次數 像距/cm 物距/cm 像的大小 像的性質
1



2



3



凸透鏡成像
實驗目的：探究凸透鏡所成像與物距的關系。
實驗器材：凸透鏡、光屏、蠟燭、光具座(帶刻度尺)。
凸透鏡成像規律口訣：
一倍焦距分虛實，二倍焦距定大小。
虛像同側正，實像異側倒。
(下面幾句話成立條件：焦點以外，成實像時)
物近像遠像變大，物遠像近像變小。
像的大小物距定，像兒跟著物體跑。
實驗結論：
①當u>2f時，成倒立、縮小的實像。 ②當u＝2f時，成倒立、等大的實像。
③當f實驗題眼突破：
實驗器材的組裝[在光具座上自左向右分別放置：蠟燭、凸透鏡、光屏(白色硬紙板)]。
使燭焰的像能成在光屏的中央的方法(實驗前先調節燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一水平高度)。
凸透鏡對光線的作用(會聚作用)。
焦距的測量及判斷(用平行光垂直照射到凸透鏡上，在凸透鏡的另一側用光屏承接到最小最亮的亮點，測出亮點到凸透鏡光心的距離即可)。
蠟燭用發光二極管代替的目的(讓所成的像穩定并容易對比大小)。
根據像的要求調整物體、凸透鏡或光屏的位置。
光屏上找不到像的原因(蠟燭在焦點以內)。
光屏上成清晰像時，對調物與光屏的位置，光屏上還能成像(光路可逆)。
用紙遮住凸透鏡一部分，出現的現象(光屏的像只會暗些，像還是一個完整的像)。
凸透鏡前加透鏡時像的變化
①加凸透鏡：物距變大、像距變小、像變小；
②加凹透鏡：物距變小、像距變大、像變大。
蠟燭變短時透鏡的調整(當蠟燭燃燒變短時，透鏡應向下調節或將蠟燭向上調節，使燭焰和透鏡在同一高度)。
表格數據分析及根據表格數據描繪物距與像距的關系圖像。
例1．(杭州)實驗室利用光具座研究凸透鏡成像的規律。當三個元件移動到圖示位置時，光屏上出現了清晰的像。回答下列問題：
（1）光屏上像的性質為 。
（2）關于本實驗中得到的像在生活中的應用，
舉一個例子 。
（3）從圖中讀出物距為 cm，并推算出焦距為 （選填字母）。
A．f < 15cm B．15cm < f < 20cm C．f > 30cm
（4）如果保持蠟燭與凸透鏡的位置不變，撤去光屏，是否仍然成像？ 。
例2．(杭州)小金在實驗室利用光具座研究凸透鏡成像的規律。
(1)當小金將三個元件移動到圖示位置時，光屏上出現了清晰的像。光屏上像的性質為________________，并推算出焦距為___________厘米。
(2)保持蠟燭和凸透鏡位置_??????????°?é?????_了個凸透鏡繼續實驗，并使透鏡光心、蠟燭焰心和光屏中心三者高度相同，但在透鏡右側無論怎樣移動光屏都無法在屏上成像（光具座足夠長），請你幫助小金分析產生此現象的原因 。
例3、（2018杭州）為探究光的反射規律，小金進行如圖所示的實驗。
（1）當入射角為 40°時，反射角為_____。
（2）小金將紙板 F 繞垂直于鏡面 ON 向后轉動，在紙板 F 上還能看到反射光嗎？ 。請分析原因： 。
（3）若使入射光線與平面鏡的夾角為 30 ° ， 那么反射光線與入射光線的夾角為：_____。
例4．(杭州)在利用光具座進行凸透鏡成像的實驗探究中：
（1）如圖所示，一束平行于凸透鏡主光軸的光線經過凸透鏡后，在光屏上形成了一個最小、最亮的光斑，由圖可知，凸透鏡對光線具有 作用，該凸透鏡的焦距是 cm。【來
(2)在凸透鏡成像實驗測量物距和像距的過程中， (選填“物距”或“像距”)的測量誤差較大，原因是 。
1、同學們探究“平面鏡成像特點”．
(1)小華在豎直的玻璃板前A位置放置點燃的蠟燭，看到玻璃板后出現蠟燭的像，如圖甲所示．用一張不透明紙擋在玻璃板與像之間，她在圖甲所示位置觀察，________(選填“仍能”或“不能”)看到蠟燭的像．這說明像是由于光的________(選填“反射”或“折射”)形成的．
(2)撤去不透明紙，小華又拿另一支大小相同的蠟燭放到玻璃板后像的位置，發現它跟像完全重合．由此可知平面鏡成________(選填“縮小”“等大”或“放大”)的像．記錄物、像的位置A、A′.
(3)經過三次實驗得到三組物、像位置點，如圖乙所示，由此可知________________________________________________________________.
(4)小明自備器材做該實驗，在玻璃板前放置一支點燃的蠟燭，看到玻璃板后出現蠟燭的兩個像，這是因為____________________________．
2、 小蘭看到教學樓對面的玻璃幕墻把太陽光反射到教室里，她想光在反射時會遵循怎樣的規律？于是她利用平面鏡、可向后折的紙板、量角器和激光筆進行如圖甲和乙的實驗．
(1)由圖甲可得出結論∠FON________∠EON(選填“<”“＝”或“>”)．
(2)如圖乙將紙板NOF向后折，紙板上________(選填“能”或“不能”)看到反射光線，這說明反射光線、入射光線和法線在____________．
(3)在圖甲中當光沿FO的方向射入O點時，光線會沿著OE的方向射出，說明反射現象中光路是________．
(4)小蘭由(1)中一組實驗數據直接得出實驗結論，你認為她得出結論的過程________(選填“合理”或“不合理”)，原因是___________________________．
(5)同組的小明三次改變入射角的大小，實驗所測得數據如下表所示，根據表中數據得出的結論和其他同學的結論并不一致．請你分析小明測量實驗數據過程中出現的問題________________________.
實驗次數 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
(6)實驗時，從紙板前不同的方向都能看到光的徑跡，這是因為光在紙板上發生了________反射．　　
3．小明用蠟燭、凸透鏡（焦距為15厘米）和光屏做“探究凸透鏡成像的規律”的實驗。如圖示：
（1）當他按照如下圖示（甲）位置固定好蠟燭和光屏，然后左右移動凸透鏡，你認為在光屏上可能得到的是 ①倒立放大的實像 ②倒立縮小的實像
③倒立放大的實像和倒立縮小的實像 ④不可能得到實像
甲 乙
（2）通過分析，他重新進行了實驗，如圖示（乙），此時在光屏上成了清晰的像，只是像成在光屏下方，他將凸透鏡向 調整(選填“上”、“下”、“左”、“右”)，使像成在光屏的中央。
(3)在上敘實驗基礎上，他將一個黑色的紙袋罩住凸透鏡的上半部分，則光屏上的像將 。
實驗序號 物距u/cm 像距v/cm 像的性質
1 30 15 倒立、縮小的實像
2 25 16.7 倒立、縮小的實像
3 20 20 倒立、等大的實像
4 15 ？ 倒立、放大的實像
5 5
正立、放大的虛像
4．小明利用一未知焦距的凸透鏡探究透鏡的成像規律，進行了如下操作并得到了相關結論。請你將空缺部分補充完整。
（1）根據表中數據可知，該透鏡的焦距為
cm。
（2）實驗序號4的像距為 cm。
（3）當燭焰從遠處向透鏡靠近時，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應向 透鏡的方向移動。
5、小明在實驗室利用光具座研究凸透鏡成像的規律
（1）當小明在選擇器材時，應選擇圖乙中所示的 （選填“A”或“B”）透鏡。
（2）保持蠟燭和光屏位置不變，小明在操作透鏡光心、蠟燭焰心和光屏中心三者高度相同這個步驟中，將透鏡向下移動，光屏上的像如何移動？
（假設這個過程中像能成在光屏上） 。
（3）當移動光屏至圖甲所示位置時，恰好能得到一個清晰的像，此時像的性質是 。
6、 如圖為探究“凸透鏡成像規律”的實驗裝置。
（1）當蠟燭到凸透鏡的距離為20cm時，移動光屏，恰好能在光屏上成清晰的倒立、等大的實像，則該凸透鏡的焦距為 cm；
（2）某同學在做該實驗時，蠟燭的像成在了光屏上方，為了使蠟燭的像能成在光屏中央，以下操作中可達到實驗目的是 .
A. 將凸透鏡往上移 ??B.將光屏往下移 ??C.將蠟燭往上移 ??D.將蠟燭往下移。
1、為了探究平面鏡成像特點，小柯將一塊厚度為0.5m的玻璃板（P、Q兩個平面都可以作為平面鏡使用，如圖甲）豎直架在水平臺板上面，再取兩根完全相同的蠟燭A和蠟燭B，分別豎直置于玻璃板兩側，點燃玻璃板前的蠟燭A，進行實驗．
（1）在實驗中，小柯透過玻璃板看到了蠟燭A的2個清晰的像，他用未點燃的蠟燭B找到了這兩個像，分別位于圖甲中的A′和A′′處，其中A′處的像是蠟燭A通過玻璃板的　　　　　　（填“P”或“Q”）平面成像得到的．
（2）小柯在A′處都放了一張白紙做光屏，結果白紙上 （選填“能”或“不能”）接收到蠟燭A的像．
（3）小柯按照圖甲中的測量方法，改變蠟燭A的位置，認真測量并記錄了一些數據：
物距U（cm） 5.0 6.0 7.0 8.0
像距V（cm） 4.5 5.5 6.5 7.5
然后得出像距小于物距的結論，你認為他的測量錯誤是： （填“物距U”或“像距V”）．
（4）小柯吸取了經驗教訓，重新選擇了一塊 （填“薄”或“厚”）的玻璃板進行了實驗．
（5）此實驗采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時，也能觀察到B蠟燭，巧妙地解決了 不易確定的問題，他主要采用的研究方法是 （選填“控制變量”、“等效替代”或“理想模型”）．
（6）小柯在實驗過程中，讓玻璃板沿OO′軸（如圖乙玻璃板與桌面的接觸部分）方向水平向右移動，結果他發現鏡中的像相對于A _______移動（選填“向右”．“向左”或“不”）．
2、小燕多次乘車了解到夜間開汽車，若車內亮燈，車內物體會在前面的擋風玻璃上成清晰的像，干擾司機的實現，影響行車安全．為今后安全行車，小燕根據生活中透明平板玻璃所成像“明”、“暗”不同的多種情況做以下探究：
【提出問題】物體在透明平板玻璃中成像的“明”、“暗”程度與哪些因素有關？
【進行猜想】猜想1：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能與物體離光源的距離有關；
猜想2：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能與與光源的強度有關；
猜想3：透明平板玻璃成像的“明”、“暗”程度可能與物體的顏色有關．
【進行實驗，收集數據】
燈的功率/W 物體和燈的距離/m 像的明暗程度
5 1 暗
25 1 較暗
40 1 亮
實驗一：如圖所示，在水平桌面上豎直固定一塊透明平板玻璃，同一物體固定在離透明平板玻璃0.5m的A點，在桌面的C點先后用不同功率的燈照亮A點處的物體，觀察同一物體不同關照下在透明平板玻璃中所成像的“明”“暗”程度．各次實驗人的眼睛都在同一位置從右向左觀察物體在透明玻璃板中的像，結果記入如表．
實驗二：同一物體位置固定在A點不動，用同一盞5W的燈先后在桌面B、C、D三點照亮A處的同一物體，同一位置觀察同一物體在透明平板玻璃（仍固定不變）中成像的“明”“暗”程度．結果記入如表．
燈的功率/W 物體和燈的距離/m 像的明暗程度
5 0.5 明
5 1.0 較明
5 1.5 暗
（1）小燕是用實驗一來探究猜想　　（選填“1”、“2”或“3”）；
（2）分析實驗二的實驗數據及結果可得結論：物體與燈的　 　越小，物體所成的像越亮；
（3）你認為物體在透明平板玻璃中所成像的“明”、“暗”程度還與　 　 　　有關（至少寫一個因素），你說的因素在小燕上述兩個實驗中 　 　控制改變量（選填“沒有”或“已經”）；
（4）小燕猜想1和猜想2還可歸為物體成像的“明”、“暗”程度與物體的　 　有關；
（5）請你就光現象根據光學知識對司機提出一條有利于安全行駛的建議：　
3、如圖是“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置圖．
（1）實驗室提供了厚薄不同的兩塊玻璃板，你應選擇　 （選填“厚”或“薄”）玻璃板進行實驗．
（2）在豎立的玻璃板前點燃蠟燭A，拿未點燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動，人眼一直在玻璃板的　 　（選填“前側”或“后側”）觀察，直至蠟燭B蠟燭A的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是　 　　 　（選填“控制變量法”或“等效替代法”）．
（3）實驗時，將蠟燭A逐漸遠離玻璃板時，它的像的大小　 　　 　（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）移去蠟燭B，在其原來位置上放置一塊光屏，光屏上　 　　 　（選填“能”或“不能”）呈現蠟燭的像．
4、實驗室利用光具座研究凸透鏡成像規律。當三個元件移動到圖示位置時，光屏上出現了清晰的像。
回答下列問題：
（1）光屏上像的性質為________。
（2）根據圖中信息可推算焦距范圍為________。
（3）實驗過程中，蠟燭在燃燒中不斷縮短，導致光屏上的像向上移動。為使像重新回到光屏中央，應將凸透鏡 ________（填“向上”或“向下”）移動。
5、小樂利用光具座研究凸透鏡成像的規律。
（1）當小樂將三個元件移動到圖示位置時，光屏中心出現了清晰的像。則光屏上像的性質為 。
（2）在（1）的基礎上，保持凸透鏡不動，將蠟燭移至20cm刻度處，若仍要在光屏上得到清晰的像，應進行的操作是 。
（3）若實驗中用發綠光的F字形作光源，也恰好在圖示位置，光屏上有清晰的F字形的像。此時，將光源換成大小和形狀都相同、發紅光的F字形，要在光屏上得到清晰的像，理論上應將光屏向 （選填“左”或“右”）移到合適位置，這是因為凸透鏡對紅光的偏折能力更 （選填“強”或“弱”）
6、在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，當蠟燭、凸透鏡、光屏位于圖示位置時，燭焰在光屏上呈現清晰的像。現將蠟燭移動到20cm刻度處，請根據要求完成下列實驗：
(1)凸透鏡的位置保持不變，光屏在 (選填“50～60cm”“60～70cm”或“70～80cm”)刻度范圍內移動，能再次獲得清晰的像。此時，像的性質是 的實像。
(2)蠟燭、凸透鏡和光屏的位置均保持不變，要在光屏上再次獲得清晰的像，簡述實驗原理和操作。 。
參考答案
例1．（1） 倒立縮小的實像 （2）照相機 （3）40 B （4）能成像
例2．(1) 倒立、等大、實像 20
(2)因為換的凸透鏡焦距大于或等于40厘米，所以物距小于或等于焦距，得不到實像
例3、 (1). 40° (2). 不能 (3). 因為入射光線、反射光線、法線在同一平面內.紙板 F轉動后與E不在同.一平面內 (4). 120°
例4．(1)會聚　　11.0(2)像距　
測量物距時，物體與凸透鏡的位置是固定的，因此誤差較小；測量像距時，需調節光屏，尋找最清晰的實像，光屏所處位置會因實驗者觀察的不同而不同，因此誤差較大。
1、 (1)仍能　反射　(2)等大　(3)物和像的連線與鏡面垂直，物體和像到鏡面的距離相等　(4)選用的玻璃板較厚，兩個面都可以當作反射面
2、 (1)＝　(2)不能　同一平面內　(3)可逆的
(4)不合理　 由一次實驗結果得出結論具有偶然性　(5)可能是把反射光線和鏡面的夾角當成反射角　(6)漫
3．（1）④ （2）上 （3）變暗
4．（1） 10 （2） 30 （3） 遠離
5、（1）A；（2）向下移動；（3）倒立縮小的實像
6、 （1）10；（2）C. （1）等于；（2）虛像；（3）多次改變 A 蠟燭的位置重復實驗，從不同角度觀察，若每次 B 蠟燭與 A 蠟燭的像完全重合，則說明像的高度 h 與物體到平面鏡的距離 u 無關；若 B 蠟燭與 A 蠟燭的像不能完全重合，則說明像的高度 h 與物體到平面鏡的距離u 有關。
1、（1）P；（2）不能；（3）像距v；（4）薄；（5）像的位置；等效替代（6）不
2、（1）2；（2）距離；（3）物體；已經；（4）明暗；（5）夜間行車時，車內不能開燈
3、（1）薄；（2）前側；等效替代法；（3）不變；（4）不能
4、（1）倒立縮小實像（2）15cm5、（1）倒立縮小實像。 （2）將光屏向右移至合適位置，待光屏上有較清晰像后再左右移動光屏，直到光屏上的像最清晰（合理即可）。 （3）右，弱。
6、(1)_60～70cm 倒立、縮小
(2)根據近視矯正的原理，選一個焦距合適的凹透鏡放在蠟燭和凸透鏡之間(合理即可)。

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