光學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

1、PAGE PAGE 7光學(xué)實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)一、平面鏡成像：（一）知識(shí)要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)中使用的平面鏡，必須是玻璃板，主要是為了透光，能看清鏡后的物體，方便找到像的位置。玻璃板由于有一定的厚度，成像時(shí)，玻璃板的前后兩個(gè)表面都會(huì)各成一個(gè)虛像，這兩個(gè)虛像的距離就是玻璃板的厚度。我們?cè)谔骄繉?shí)驗(yàn)中觀察到的像是由玻璃板的前一反射面形成的，玻璃板的后一反射面所成的像由于比較弱，不易觀察到，所以實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用薄玻璃板，且在測(cè)量像到鏡面的距離時(shí)，要以玻璃板的前表面的位置為準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)中使用的兩根蠟燭應(yīng)當(dāng)完全一樣，這樣才能比較像與物的大小關(guān)系。蠟燭點(diǎn)燃與否：作為“物”的蠟燭要點(diǎn)燃，而作為“像”的蠟燭不能點(diǎn)燃?！拔铩毕灎T點(diǎn)燃的目的：增

2、加亮度，使所成的像更加明亮；“像”蠟燭不能點(diǎn)燃的原因：會(huì)造成多次成像，反而看不清像。實(shí)驗(yàn)中玻璃板要與桌面垂直：使物與像能完全重合。如果不這樣，可能會(huì)出現(xiàn)：物與像不完全重合或找不到像。實(shí)驗(yàn)器材中的刻度尺或方格紙的作用：確定物距和像距。像的大小問(wèn)題：無(wú)論物體向鏡面移動(dòng)還是遠(yuǎn)離鏡面移動(dòng)，像的大小都不變，且始終與物的大小相等。前后移動(dòng)物體，人感覺(jué)像的大小在變化，那是因?yàn)榭次矬w的視角在變化。平面鏡成像的原理：光的反射定律。平面鏡成像的特點(diǎn)：（二）練習(xí)題：1、小芳在家中照鏡子時(shí)，發(fā)現(xiàn)鏡中的她“遠(yuǎn)小近大”：于是她猜想：物體在平面鏡中所成像的大小是否與物體到平面鏡的距離有關(guān)？(1)為了驗(yàn)證猜想，她選用：_薄玻

3、璃板_(填“平面鏡”或“薄玻璃板”)和兩只相同的蠟燭及刻度尺來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。(2)實(shí)驗(yàn)中她把蠟燭分別放在鏡前的不同位置，發(fā)現(xiàn)像與鏡后的蠟燭總是_重合_的。(3)她得出的正確結(jié)論是：物體在平面鏡中所成像的大小與物體到平面鏡的距離_無(wú)關(guān)_。2、在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：(1)在玻璃板前面放置一支點(diǎn)燃的蠟燭，再拿一支沒(méi)有點(diǎn)燃的相同蠟燭，在玻璃板后面移動(dòng)，直到跟前面那支蠟燭的像_重合_.若用光屏替換玻璃板后面的蠟燭，在玻璃板后面觀察光屏，_不能_觀察玻璃板前點(diǎn)燃蠟燭的像(選填“能”、“不能”)。(2)記錄了如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)物距cm像距cm像與物大小比較第一次12012O等大第二次15O150等大實(shí)驗(yàn)

4、表明，像與物體的大小_相等_。像到平面鏡的距離_等于_物體到平面鏡的距離。3、在探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中：豎立的玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側(cè)的直尺上，以A蠟燭為成像物體。為便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在較黑暗的環(huán)境中進(jìn)行（選填“較明亮”或“較黑暗”）；此外，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(shí)，也能觀察到蠟燭B，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問(wèn)題。選取兩支相同的蠟燭是為了比較像與物的大小關(guān)系。移去后面的蠟燭B，并在其所在位置上放一光屏，則光屏上不能（選填“能”或“不能”）接收到蠟燭燭焰的像。將蠟燭逐漸遠(yuǎn)

5、離玻璃板時(shí)，它的像不變（填“變大”、“變小”或“不變”）點(diǎn)燃豎直放置在水平桌面上的蠟燭A，在桌面上無(wú)論怎樣移動(dòng)玻璃板后面的蠟燭B，都無(wú)法與蠟燭A的像完全重合，請(qǐng)你推斷其原因是玻璃板與直尺所在的直線不垂直二、凸透鏡成像：（一）知識(shí)要點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)前要先調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏的高度，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏三者的中心在同一高度。當(dāng)物體距離凸透鏡無(wú)限遠(yuǎn)時(shí)，可以認(rèn)為物體產(chǎn)生的是平行光，像會(huì)聚在焦點(diǎn)。當(dāng)光源在焦點(diǎn)上時(shí)，經(jīng)凸透鏡折射后是平行光。實(shí)驗(yàn)中用燭焰作為物體，是因?yàn)闋T焰能發(fā)光，所成的像更清晰，便于觀察。由實(shí)驗(yàn)中的“uv”圖像確定焦距的大?。簩?shí)驗(yàn)前粗測(cè)焦距。粗測(cè)焦距的方法：凸透鏡成像的規(guī)律：物像變化的規(guī)律：成實(shí)

6、像時(shí)：成虛像時(shí)：實(shí)像、虛像的分界點(diǎn)：實(shí)像大小的分界點(diǎn)：（二）練習(xí)題：1、某小組同學(xué)在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，記下所用凸透鏡的焦距，按正確的方法安裝和調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置。他們?cè)诠饩咦舷裙潭ń咕酁閒l的凸透鏡，按表一中的物距u依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次都使光屏上燭焰的像最清晰，并將相應(yīng)的像距v記錄在表一中。然后他們換用焦距為f2的凸透鏡，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中。為了進(jìn)一步探究物距u和像距v之間的關(guān)系，他們進(jìn)行適量的運(yùn)算，將結(jié)果分別記錄在表一和表二的后四列中。（已知f1f2） 表一（凸透鏡的焦距為f1）實(shí)驗(yàn)序號(hào)u（米）v（米）uv（米2）vu1u（米-1）1v（米-1）10.2000.20

7、00.04001.005.005.0020.3000.1500.04500.503.336.6730.5000.1250.06250.252.008.00實(shí)驗(yàn)序號(hào)u（米）v（米）uv（米2）vu1u（米-1）1v（米-1）40.2000.3000.06001.505.003.3350.3000.2000.06000.673.335.0060.5000.1580.07900.322.006.33 表二（凸透鏡的焦距為f2） （1）分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2與3（或4、5與6）數(shù)據(jù)中的物距u與像距v變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：_同一凸透鏡，當(dāng)它成實(shí)像時(shí)，像距隨物距的增大而減?。?）分析比較

8、實(shí)驗(yàn)序號(hào)_1與4（或2與5，或3與6）_數(shù)據(jù)中的物距u與像距v的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)淪是：不同的凸透鏡，當(dāng)們成實(shí)像時(shí)，物距相同，像距隨焦距的增大而增大。（3）請(qǐng)進(jìn)一步綜合分析比較表一、表二中經(jīng)運(yùn)算后得到的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。（a）分析比較表一或表二：表一或表二中后兩列的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：同一凸透鏡，當(dāng)它成實(shí)像時(shí)，物距的倒數(shù)與像距的倒數(shù)之和是一個(gè)定值；（b）分析比較表一和表二：表一和表二中后兩列的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可初步得出的結(jié)論是：不同的凸透鏡，當(dāng)它們成實(shí)像時(shí)，物距的倒數(shù)與像距的倒數(shù)之和是不同的，且隨焦距的增大而減小。2、小明做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)

9、，所用凸透鏡焦距為10cm實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如圖22所示，光屏上可得一個(gè)清晰的像，這個(gè)像是 倒立 (選填“倒立”或“正立”)， 放大 (選填“放大”、“等大”或“縮小”)的實(shí)像生活中投影儀就是利用這個(gè)原理制成的圖中若固定凸透鏡，將蠟燭移到30 cm刻線處，再向左(選填“左”或“右”)移動(dòng)光屏到適當(dāng)位置，又可在屏上得到一個(gè)清晰的像3、如圖所示，小剛用焦距為10cm的凸透鏡作實(shí)驗(yàn)。他點(diǎn)燃蠟燭后，沿光具座移動(dòng)光屏，在光屏上始終得不到燭焰完整的像。經(jīng)過(guò)分析，他發(fā)現(xiàn)造成這種現(xiàn)象的原因是燭焰中心、中心和光屏中心沒(méi)有被調(diào)整到同一高度。上述問(wèn)題解決后，小剛在光屏上看到燭焰清晰、完整的像。并測(cè)得蠟燭與凸透鏡的距離為1

10、5cm，則該像是倒立、（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像。4、某小組同學(xué)在做“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)發(fā)光物體與光屏之間的距離L確定時(shí)，將凸透鏡從發(fā)光物體處緩慢向光屏移動(dòng)的過(guò)程中，有時(shí)能在光屏上成兩次清晰的像，有時(shí)只能成一次清晰的像，有時(shí)不能在光屏上成像。為了研究產(chǎn)生這些現(xiàn)象的條件，該小組同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將每次實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在下表中。(1)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、2、3(或5、6、7)的第一次成像數(shù)據(jù)中像距v物距u的變化關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論：_同一凸透鏡，成實(shí)像時(shí)，像距V隨物距u的增大而減小_； (2)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1(或2、或5、或6)的第一和第二次成像數(shù)據(jù)中

11、物距與像距的關(guān)系及相關(guān)條件，可得出的結(jié)論：同一凸透鏡，當(dāng)_物屏距離L _一定，移動(dòng)凸透鏡能在光屏上成兩次像時(shí)， _第一次成像的物距是第二次成像的像距_；圖13 (3)繼續(xù)分析比較表格是物屏距離L與凸透鏡焦距f的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象，可得出的結(jié)論：在_物屏距離L大于凸透鏡的4倍焦距_條件下，移動(dòng)凸透鏡，可以在光屏上得到一次放大的像和一次縮小的像5、觀察圖13，小紅手拿透鏡對(duì)著窗外的大樹(shù)，在白紙上看到了大樹(shù)的像，她拿的是_透鏡。這一成像規(guī)律的應(yīng)用是_。6、小明在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，用裝有6個(gè)發(fā)光二極管的有方格的白紙板做發(fā)光物體，如圖16甲所示。又用這種有同樣大小方格的白紙板做光屏。將發(fā)光物

12、體、凸透鏡和光屏組裝到光具座上并調(diào)整好。 (1)當(dāng)發(fā)光物體在口點(diǎn)時(shí)，如圖16乙所示，在光屏上成的像如圖16丙所示。則光屏上的像是倒立、_縮小_的實(shí)像。將發(fā)光物體由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，要想找到像的位置，應(yīng)移動(dòng)光屏，直到_光屏上的像清晰_為止。(2)用這種發(fā)光物體和光屏做實(shí)驗(yàn)，最主要的一條優(yōu)點(diǎn)是：_便于比較像與物的大小_。(3)如圖16乙所示，當(dāng)發(fā)光物體在a點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為S1當(dāng)發(fā)光物體在b點(diǎn)時(shí)，物與像之間的距離為S2，則S1_”、“=”或“”)(4)小明探究完凸透鏡成像規(guī)律后，接著又做了一個(gè)觀察實(shí)驗(yàn)。他把光屏取下來(lái)，把發(fā)光物體放在凸透鏡左側(cè)，從凸透鏡右側(cè)沿主光軸向凸透鏡方向觀察，如圖17所示

13、。當(dāng)眼睛離凸透鏡較遠(yuǎn)時(shí)看到了發(fā)光物體的倒立的像，離凸透鏡較近時(shí)就看不到這個(gè)像了，請(qǐng)分析并說(shuō)明其原因。（因?yàn)榭吹降南袷堑沽⒌?，所以是?shí)像，成像點(diǎn)在凸透鏡的右側(cè)； 發(fā)光物體發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡折射后是會(huì)聚的，經(jīng)過(guò)成像點(diǎn)后是發(fā)散的。所以眼睛必須在成像點(diǎn)以外的光線發(fā)散區(qū)域才能看到這個(gè)像）7、在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)兩支點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡和光屏分別置于圖9所示的位置時(shí)，光屏上C、D兩處會(huì)得到清晰_（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的燭焰的像，生活中的光學(xué)器件_就是利用這一成像規(guī)律工作的。用一厚紙板擋住A處的燭焰，在光屏上_（選填“C”或“D”）處仍能得到一個(gè)清晰的像。8、小明利用一未知焦距的凸透

14、鏡探究透鏡的成像規(guī)律，進(jìn)行了如下操作并得到了相關(guān)結(jié)論請(qǐng)你將空缺部分補(bǔ)充完整。(1)將一束平行光射向凸透鏡，得到如圖所示的光路圖 則該透鏡的焦距為 cm(2)將蠟燭、透鏡和光屏放在光具座上，并使?fàn)T焰、透鏡和光屏三者的中心大致在 (3)按要求進(jìn)行觀察和測(cè)量，并將觀測(cè)情況記錄在下表中 上表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)2中像的性質(zhì)為 ，實(shí)驗(yàn)序號(hào)4中像距為 cm 當(dāng)燭焰從遠(yuǎn)處向透鏡靠近時(shí)，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向 (選填 “靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡的方向移動(dòng)三、光的反射和折射：（一）知識(shí)要點(diǎn)：1、光和反射和折射定律：2、反射角和折射角：（二）練習(xí)題：1、如圖，讓一束光EO貼著紙板射到平面鏡上，在紙板上會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光

15、線OF。將紙板沒(méi)NO向后折，在NOF面上將不會(huì)發(fā)生反射光線。2、小宇從物理手冊(cè)中查到光從玻璃射向空氣中的一些數(shù)據(jù)：入射角i0303939304050折射角r051798290反射的能量4.7%6.8%36%47%100%100%當(dāng)入射角i40時(shí)，不發(fā)生折射現(xiàn)象。圖像中的圖線a反映了上述實(shí)驗(yàn)中的兩角關(guān)系。判斷：如果光從空氣射向玻璃，則反射的能量可以達(dá)到100%。（）3、為了探究光反射時(shí)的規(guī)律，小明進(jìn)行了如圖13所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)趫D13中標(biāo)出反射角的度數(shù)。小明想探究反射光線與入射光線是否在同一平面內(nèi)，他應(yīng)如何操作？_將紙板B向后（前）折，觀察在紙板B上是否有反射光線_如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明：_在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的_4、小宇利用圖5所示裝置將一細(xì)光束斜射到空氣中，用于探究“光的折射規(guī)律”。（1）為了更清晰地觀察水中的光路?？梢圆捎玫霓k法是：。實(shí)驗(yàn)中，(填“能”或“不能”)看見(jiàn)反射光線。 （2）實(shí)驗(yàn)的折射光路如圖5中所