光学 实验专题

一、光的反射

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: ①让光线贴着纸板入射(显示光的传播路径); ②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) 命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) 题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) 点 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； 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AO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： ． 当经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，观察塑料板典他的设计意图是为了探究 ，小明让光沿BO方向入射，例上能否出现反射光，题 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同的蜡烛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

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) 4.刻度尺的作用(测量物与像到玻璃板的距离） 5.实验装置 6.平面镜成像原理(光的反射定律 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) 命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: 题①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； 点 ②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 (①玻璃板与桌面不垂直; ②蜡烛没有竖直放置; ③后支蜡烛与前支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合 ④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) 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)用玻璃板代替平面镜，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同的蜡烛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同的蜡烛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 ． 经典例题

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①凸透镜烛焰、光屏的中心不在同一高度;②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: ①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); ②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: ①加凸透镜:像距变小、像变小; ②加凹透镜:像距变大、像变大 16.焦距的测量及判断 ①(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); ②(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) 命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 题①将光屏向上移动 ②将蜡烛向上移动 3将透镜向下调节 点 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: ①加远视眼镜(向靠近透镜的方向移动); ②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: 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 经典例题 (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 ，要想看到这个像，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。 (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。 (7)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（ ） A．要在光屏上成清晰的像，光屏应向右移动 B．要在光屏上成清晰的像，光屏应向左移动 C．移动光屏，可以得到一个清晰放大的实像 D．移动光屏，可以得到一个清晰放大的虚像