光學(xué) 實驗專題

實驗專題——光學(xué)實驗一、光的反射命題點1?實驗器材［平面鏡、量角器、紙板（或可折轉(zhuǎn)的紙板）、激光筆、幾種不同顏色的筆（保留作圖痕跡）2?量角器的作用（測量反射角、入射角的大?。?.紙板的作用及操作：讓光線貼著紙板入射（顯示光的傳播路徑）；折轉(zhuǎn)紙板（探究入射光線、反射光線和法線是否在同一平面內(nèi)）4?實驗裝置5?理想模型法的應(yīng)用（用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向）6?不容易觀察到光的路徑的解決辦法（充煙霧、噴水、在較暗環(huán)境下）7?紙板與平面鏡的放置要求（紙板與平面鏡應(yīng)垂直放置，否則在紙板上看不到反射光線）8?從紙板前不同方向都能看到光的傳播路徑的原因：（光在紙板上發(fā)生了漫反射）9?入射角與反射角的關(guān)系（反射角等于入射角，反射角隨入射角的增大而增大）10..“三線共面”的判斷方法（將紙板F沿ON向后折觀察紙板F上是否有反射光線（如圖乙）,若紙板上沒有反射光線，說明三線共面）將激光筆沿著FO射入，可觀察到光線沿著OE射出（光路可逆性）多次改變?nèi)肷浣谴笮〔⑦M(jìn)行測量的目的（保證實驗結(jié)論具有普遍性）在光現(xiàn)象的學(xué)習(xí)過程中，小明進(jìn)行了如下實驗；A：礙妙a經(jīng)典例題在“探究光的反射規(guī)律“實驗中，按圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗，紙版上顯示出了入射光A0和反射光OB的徑跡，他想把光的徑跡保留在紙板上以便研究，請你為他設(shè)計一個保留的方法：.當(dāng)在圖甲上出現(xiàn)反射光OB后，小明將一透明塑料硬板按圖乙方式放置，并以O(shè)N為軸旋轉(zhuǎn)該塑料板，觀察塑料板上能否出現(xiàn)反射光，他的設(shè)計意圖是為了探究，小明讓光沿BO方向入射，發(fā)現(xiàn)反射光沿OA方向射出，說明在反射現(xiàn)象中（2）如圖丙所示，在“探究平面鏡成像特點“的實驗中，小明將點燃的蠟燭A豎直放在薄玻璃板的一側(cè)，此時用另一支完全相冋的蠟燭B在玻璃板另一側(cè)的水平桌面上無論怎樣移動，發(fā)現(xiàn)無法讓它與蠟燭A的像完全重合，出現(xiàn)這種情況的原因可能是玻璃板沒有豎直放置.調(diào)整后蠟燭B與蠟燭A的像能夠完全重合，說明像與物大小相等，移去蠟燭B,在其原來的位置放置一塊光屏，光屏上不能呈現(xiàn)蠟燭A站的像，說明平面鏡成的是虛像.

二、平面鏡成像命題點-1?實驗器材（兩只完全相同的蠟燭、白紙、帶底座的薄玻璃板、火柴、筆、刻度尺、光屏）2?選擇薄玻璃板的原因（防止有重影，太厚的玻璃板的前后表面都會成像） /3?選用兩支完全相同的蠟燭（便于比較物與像的大小關(guān)系） 押啊4?刻度尺的作用（測量物與像到玻璃板的距離） \一 決”；5?實驗裝置 [/6.平面鏡成像原理（光的反射定律 / CL .../7?等效替代法（移動一支完全相同的蠟燭，使其與點燃的蠟燭成的像完全重合，這個蠟燭的位置就是像的位置8?選擇在較暗的環(huán)境下進(jìn)行實驗（為了使實驗現(xiàn)象更明顯）9?用透明玻璃板代替平面鏡的原因（易于確定像的位置和大?。┓礁窦埍劝准埡玫脑颍ǜ訙?zhǔn)確地確定像和物的位置）玻璃板與水平桌面的位置關(guān)系（兩者保持垂直以確保物和像能夠重合：若放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婚燭的下方偏低處）觀察像時眼睛的位置（與物同側(cè)）平面鏡成虛像（用光屏承接不到像）測得蠟燭和像到玻璃板的距離不等的原因（①玻璃板與桌面不垂直；蠟燭沒有豎直放置；后支蠟燭與刖支蠟燭在玻璃板中的像沒有完全重合玻璃板太厚）物像不能完全重合的原因（平面鏡沒有豎直放置）16?多次測量的目的（使實驗結(jié)論具有普遍性）經(jīng)典例題小明利用如圖所示的裝置探究“平面鏡成像時像與物的關(guān)系”（1） 用玻璃板代替平面鐐，主要是利用玻璃板透明的特點，便于 。（2） 在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭A，再拿一支沒有點燃的相冋的蠟燭B，在玻璃板后面移動，直到蠟燭B跟蠟燭A的像，說明像與物的大?。喝粲霉馄链嫦灎TB,在玻璃板后面觀察光屏，將（選填“能”或“不能”）觀察到蠟燭A的像，說明所成的是 （選填“虛”或“實”）像。（3） 若將玻璃板和蠟燭下面的白紙換成方格紙進(jìn)行實驗，這種做法的優(yōu)點是 ?（4） 實驗過程中，小濱仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)蠟燭的像有重影，請你幫小濱分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是（5）將點燃的蠟燭A豎直放在薄玻璃板的一側(cè)，此時用另一支完全相冋的蠟燭B在玻璃板另一側(cè)的水平桌面上無論怎樣移動，發(fā)現(xiàn)無法讓它與蠟燭A的像完全重合，出現(xiàn)這種情況的原因可能是廠7T

三、凸透鏡成像1?實驗儀器（蠟燭、光屏、凸透鏡、光具座、刻度尺、火柴2?實驗原理（光的折射）3?實驗器材的組裝在光具座上自左向右分別放置:蠟燭（組裝時點燃）、凸透鏡、光屏4?蠟燭可用發(fā)光二極管代替、光屏可換成帶方格的光屏（所成的像穩(wěn)定并容易對比大?。??凸透鏡對光線的作用（會聚作用）6?實驗裝置7?調(diào)整燭焰、凸透鏡和光屏的中心在同一水平高度（讓燭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處（便于辨別像的大?。?.沒有光屏?xí)r觀察像的方法（人眼在原來放置光屏位置的右側(cè)向左觀察）10?光屏上找不到像的原因①凸透鏡燭焰、光屏的中心不在同一高度;②蠟燭在焦點上或一倍焦距以內(nèi)當(dāng)光屏上成清晰的像時，對調(diào)蠟燭與光屏的位置光屏還能成像的原因（光路的可逆性）當(dāng)凸透鏡的一部分被紙遮住時，燭焰在光屏上的成像情況（光屏上的像會變暗些，但還是完整的像一倍焦距內(nèi)眼睛觀察像的位置（一倍焦距內(nèi)成正立、放大的虛像，所以在燭異側(cè)觀察成像情況）根據(jù)像的要求調(diào)整物體、凸透鏡或光屏的位置：要使像變大（保持凸透鏡位置不變,蠟燭靠近透鏡，光屏遠(yuǎn)離透鏡）；要使像變小（則保持凸透鏡位置不變,蠟燭遠(yuǎn)離透鏡，光屏靠近透鏡）凸透鏡前加透鏡時像的變化： ①加凸透鏡:像距變小、像變??；②加凹透鏡:像距變大、像變大焦距的測量及判斷（平行光聚焦法）將凸透鏡正對平行光，在另側(cè)移動光屏,當(dāng)光屏上承接到最小、最亮的光斑時，該光斑到凸透鏡的垂直距離即為焦距（如圖甲所示）；（二倍焦距法）當(dāng)凸透鏡所成的像為倒立、等大十的實像時，蠟燭到凸透鏡垂直距離的一半即為焦距（如圖乙所示）蠟燭長度變短，像在光屏上的位置越來越高時的調(diào)節(jié)的方法①將光屏向上移動 ②將蠟燭向上移動 3將透鏡向下調(diào)節(jié)近視眼的形成原因及矯正方法（晶狀體變厚，對光線折射能力增強，像成在視網(wǎng)膜的前方,需要配戴對光線具有發(fā)散作用的凹透鏡進(jìn)行矯正）在蠟燭和凸透鏡間加眼鏡，若要使光屏上仍成清;晰的像時，光屏的移動情況：①加遠(yuǎn)視眼鏡（向靠近透鏡的方向移動）；②加近視眼鏡（向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動）錯誤數(shù)據(jù)的判斷實驗結(jié)論：物距像距倒正凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用像的特點 虛實大小圖例應(yīng)用u>2ff<v<2f縮小實像u=2fv=2f等大實像\倒立、縮小的實像K...../u>2f|F F照相機脈理f<v<2fu=2fF F/v=2f照相機

攝影機

眼睛視物測量焦距f<u<2fv>2f倒立實像f<u<2fFF

幻燈機凍理倒必、放人的實像幻燈機

投影儀物距像距倒正凸透鏡成像規(guī)律及其應(yīng)用像的特點 虛實大小圖例應(yīng)用u>2ff<v<2f縮小實像u=2fv=2f等大實像\倒立、縮小的實像K...../u>2f|F F照相機脈理f<v<2fu=2fF F/v=2f照相機

攝影機

眼睛視物測量焦距f<u<2fv>2f倒立實像f<u<2fFF

幻燈機凍理倒必、放人的實像幻燈機

投影儀u=f不成像u=fF測焦距u<f不成像放大虛像放人鏡原理放大鏡在“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，小明將蠟燭、凸透鏡、光屏依次放在自制光具座上，凸透鏡始終固定在光具座零刻度的位置，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度。為了測量凸透鏡焦距，他讓一束平行光平行于主光軸射向該凸透鏡，調(diào)節(jié)光屏位置直到光屏上得到一個的光斑。圖甲是調(diào)整完成的狀態(tài)，該凸透鏡焦距f= cm。小興按照圖乙裝好實驗器材，在只移動透鏡的情況下，無論怎樣調(diào)節(jié)都不能在光屏上成清晰的像，造成上述現(xiàn)象的原因是 lllllllllllllllllllllpllllllllcm1020 30||||川1IlllllllllllllIlllllllllllllIlli經(jīng)典例題30 40 50 60lllllllllllllllllllllpllllllllcm1020 30||||川1IlllllllllllllIlllllllllllllIlli經(jīng)典例題30 40 50 60cm乙 丙(3)經(jīng)過調(diào)整，解決了上述問題后開始實驗探究。如圖丙所示，蠟燭在圖示位置時，光屏上呈現(xiàn)出清晰的像，現(xiàn)將蠟燭由圖示位置移到圖中的A處，為再次在光屏上成清晰的像，則他應(yīng)將光屏向 (選填“左”或“右”)移動；再次形成的像是倒立 (選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像，生活中的 就是利用這一原理制成的。再把蠟燭移到某點處，無論怎樣調(diào)節(jié)光屏，光屏上始終接收不到像，是因為個像，小興應(yīng)怎樣操作： 。正確調(diào)節(jié)蠟燭和光屏的位置，直到光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，如下圖甲所示，則光屏上的像是 (選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像。.，要想看到這I■||i11|||111I1111p|1111|iin]Ih!||11I|||11i!JIII■|!I■I|I!I■|I!!11!I■'JI"111"■|]I!I11'I■I|'10 20 30 40SO6070 80 90I'I1丙A.B.C.丙A.B.C.D.「.尸j—,._廠..迅(6)實驗中，由于蠟燭燃燒變短，小明發(fā)現(xiàn)光屏上看不到燭焰完整的像了，為了使?fàn)T焰清晰的像成在光屏的中心，他可以將光屏向 (選填“上”或“下”)調(diào)節(jié)。⑺小明利用該凸透鏡自制了一個模型照相機，如圖丙所示，在紙筒M的一端嵌上這個凸透鏡，紙筒N的一端蒙上一層半透明薄膜，把紙筒N套入M中，并能前后滑動，在較暗的室內(nèi)，把凸透鏡對著明亮的室外，調(diào)節(jié)凸透鏡和薄膜之間的距離，在薄膜上可以看到室外景物清晰的像，再把凸透鏡正對著室內(nèi)近處點燃的蠟燭，為了使薄膜上出現(xiàn)燭焰清晰的像，應(yīng)該 (選填“拉長”或“縮短”)凸透鏡和薄膜之間的距離。煙臺：拿遠(yuǎn)視眼鏡放在凸透鏡前，如圖，光屏上出現(xiàn)燭焰清晰的像，移走遠(yuǎn)視眼鏡，燭焰的像變模糊，為了在光屏上重