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1、第7課時 光學實驗專題 一、學習目標 1.通過例1的復習，讓學生知道平面鏡成像實驗的探究和歸納. 2.通過例2的復習，讓學生知道光的反射實驗的探究和歸納. 3.通過例3的復習，讓學生知道凸透鏡成像實驗的探究和歸納. 4.通過例4的復習，讓學生知道光的折射實驗的探究和歸納. 5.通過復習，學會解決光學中的實驗的方法和策略. 二、考情分析 光學實驗主要由平面鏡成像、光的反射、凸透鏡成像和光的折射四個重要實驗組成，在平面鏡成像的實驗中要學會探究平面鏡成像時像與物的關系，知道平面鏡成像的特點與應用.在光的反射實驗中要知道探究

2、光的反射規(guī)律的過程.在光的折射實驗中要知道探究光的折射規(guī)律的過程，并能與光的反射進行對比.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中要學會如何探究凸透鏡成像規(guī)律，知道凸透鏡成像的各種應用以及視力缺陷和視力矯正. 三、備考策略 在平面鏡成像實驗中主要考查實驗器材的選擇、放置及作用，進行實驗探究的步驟，如何處理數據等內容. 在光的反射實驗中主要考查實驗器材的選擇、放置及作用，進行實驗探究的步驟. 在探究凸透鏡成像規(guī)律實驗中主要考查實驗器材的放置及調節(jié)，了解凸透鏡成四種不同的像的特點及應用.實驗中還會結合視力的矯正進行考查.凸透鏡成像性質由物距和焦距之間大小關系決定，因此弄清物距（

3、或像距）與焦距之間的關系是解答這類題目的關鍵. 在光的折射實驗中主要考查入射光線和折射光線之間的角度關系，及進行實驗探究的步驟.并和光的反射進行對比. 四、典例分析 例1．如圖所示，將茶色玻璃板作為平面鏡豎直放置在一張方格紙上，并準備了兩個相同的棋子A和B、刻度尺、鉛筆等，用來探究棋子A在平面鏡中成像的特點． 例1圖 （1）實驗操作要解決兩個問題：①如何確定 的位置？②如何比較 的大小來判斷像的性質？ （2）為了研究像和物到鏡面距離的關系，應多次改變 ，重復實驗． （3）實驗表明：像與物相

4、對于鏡面 ． 【同步練習1】小華用兩個完全相同的棋子A和棋子B，在水平桌面上探究平面鏡成像的特點，實驗裝置如圖. （1）實驗時選擇玻璃板代替平面鏡是為了 . 同步練習1圖 （2）無論怎樣在桌面上移動棋子B，都無法使它與棋子A的像完全重合，出現(xiàn)這種情況的原因是 ．排除問題后，移動棋子B，使它與棋子A的像完全重合，這樣做的目的除了能確定棋子A經平面鏡所成像的位置，同時還能比較 大小關系． （3）用鉛筆畫出平面鏡及棋子A和棋子B的位置，并畫出棋子A和棋子B位置的連線

5、，經測量發(fā)現(xiàn)：兩棋子的連線與鏡面 ，兩棋子到鏡面的距離相等. （4）移去棋子B，將一張白卡片豎直放在棋子B所在的位置，直接觀察白卡片，觀察白卡片上沒有棋子A的像，說明棋子A經平面鏡所成的是 像. （5）用木板緊貼玻璃板背面，擋住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前 （選填“能”或“不能”）看見棋子A的像. 例2．如圖甲所示是小宇同學探究“光的反射規(guī)律”的實驗裝置.平面鏡M平放在水平桌面上，白色硬紙板垂直立在平鏡面上. （1）白色硬紙板在實驗中的作用是① ；② . （2）小宇讓一束光貼

6、著紙板沿AO方向射向鏡面，反射光沿OB方向射出，測出反射角和入射角大小.改變光的入射角度，多次重復上述實驗步驟. ①上述實驗探究得到的規(guī)律是 （選填字母）. A．光沿直線傳播 B．反射角等于入射角 C．平面鏡成像的特點 例2圖 （3）實驗過程中若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時反射光 （選填“在”或“不在”）紙板這一平面內；通過平面鏡觀察鏡中硬紙板的像，則看到的像與圖丙中相符的是 （選填序號）. 【同步練習2】如圖所示是小明探究光的反射規(guī)律的實驗裝置，在平面鏡上放置一塊硬紙板，紙板由可

7、以繞ON轉折的E、F兩部分組成. 實驗次數 入射角 反射角 1 20° 70° 2 30° 60° 3 50° 40° 同步練習2圖 （1）要使入射光和其反射光的徑跡同時在紙板上出現(xiàn)，你認為紙板與平面鏡的位置關系是 （選填“垂直”或“不垂直”）.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反生了 反射. （2）小明讓一束光沿AO貼著紙板E射到平面鏡上，在紙板F上可看到反射光OB的徑跡.三次改變入射角的大小，實驗所測得數據如下表所示，他根據表中數據得出的結論和其他同學的結論并不一致，請

8、你分析小明測量實驗數據過程中出現(xiàn)的問題可能是 . （3）三次實驗中，總能在紙板上觀察到入射光和反射光的徑跡，由此小明得到結論：“在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內”.請你評估小明的做法是否合理 ，并說明理由： . 例3．用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗. 例3圖 （1）如圖甲所示，當發(fā)光的小燈泡放在40cm刻度線位置時，移動光屏發(fā)現(xiàn)光屏上始終能呈現(xiàn)一個面積大小不變的光

9、斑.則該透鏡的焦距為 cm. （2）小明用蠟燭代替小燈泡繼續(xù)做實驗，燭焰在圖乙所示位置能在光屏上成一清晰的像，則該像是倒立、 的實像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）． （3）若想使光屏上燭焰的像變得再大一些，在不改變凸透鏡位置的情況下，應將蠟燭向 （選填“左”或“右”）適當移動一段距離，再調整光屏的位置. （4）在圖乙中，小明借來物理老師的眼鏡，并將其靠近凸透鏡左側，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊，向右移動光屏又發(fā)現(xiàn)清晰的像，說明老師所戴眼鏡的鏡片是 透鏡，老師的視力缺陷是 （選填“近視”或“遠視”）.

10、【同步練習3】小明同學探究凸透鏡成像的規(guī)律時，實驗步驟如下： （1）將焦距為10cm的凸透鏡放置在光具座上50cm處，把蠟燭和光屏分別安放在光具座上凸透鏡的兩側，如圖所示.然后調整蠟燭、凸透鏡及光屏的高度，使三者的中心在_________________； 同步練習3圖 （2）將蠟燭放在光具座上20cm處，移動_________，直到呈現(xiàn)出最清晰的像，然后__________蠟燭和光屏分別到凸透鏡的距離； （3）將蠟燭移至光具座上45cm處，接下來的探究操作不必要的是______. A．移動光屏，在光屏上尋找蠟燭的像 B．在凸透鏡左側透過凸透鏡觀察蠟燭的像

11、 C．在凸透鏡右側透過凸透鏡觀察蠟燭的像 例4．某同學在做探究光的折射特點實驗．如圖是光從空氣射入水中時的光路．實驗中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側． 通過實驗還得到如下數據： 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 反射角β 0° 15° 30° 45° 60° 折射角γ 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9° 例4圖 （1）分析表中的數據，可得出的結論是： ①光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生 和 現(xiàn)象； ②光從空

12、氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關系是： ，且折射角 （大于/等于/小于）入射角；當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零． 該同學根據上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結論②總結出了光的折射特點． （2）請你對該同學通過上述探究實驗得出光的折射特點的過程作出評價． 是否存在不足？答： ；請簡要說明理由： ． 【同步練習4】小明喝水時，偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側的手指，他感到很驚奇：玻璃和水都是透明物質，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因，下面是小明

13、的探究過程： 根據光經過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關，為此他根據光從水中射向空氣的光路進行了推測，如圖，光從水中射向空氣時，折射角大于入射角，當入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大，那么，當入射角增大到某一值時，會不會…… 同步練習4圖 （1）小明的推測是 ； （2）小明為了驗證自己的推測，進行了如圖所示的實驗，實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度，當增大到某一角度時，小明觀察到 ，證實了自己的推測． （3）當光從空氣射向水中時，也會出現(xiàn)“看不見

14、”的現(xiàn)象嗎？ ，說出你的觀點并解釋： ． 五．鞏固練習 1．如圖是探究“平面鏡成像特點”的實驗. A．移動點燃的蠟燭到另一位置，重做上面的實驗，在紙上記錄物與像的位置B、B＇；C、C＇. B．拿另一支沒有點燃的蠟燭，豎立著在玻璃板后面移動，直到它與前面的蠟燭的像完全重合.在紙上記下該蠟燭的位置A＇. C．在桌面上鋪一張白紙，將一塊玻璃板豎立在紙上，在紙上記下玻璃板的位置. D．選取兩支大小相同的蠟燭，把一支蠟燭點燃放在玻璃板

15、的前面，看到玻璃板后面有蠟燭的像時，在紙上記下蠟燭的位置A. 第1題圖 （1）上面實驗探究的步驟正確的順序是 . （2）步驟A的實驗目的是 . （3）圖乙是物、像的位置實驗記錄.請你利用測量工具對乙圖的實驗記錄作出處理并從中得出相應的規(guī)律 . 2．在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中，如圖所示，平面鏡M放在水平桌面上，E、F是兩塊粘接起來的硬紙板，垂直于鏡面且可繞ON

16、轉動． 第2題圖 （1）如圖（a），當E、F在同一平面上時，讓入射光線AO沿紙板E射向鏡面，在F上可看到反射光線OB，測出入射角和反射角的大小，便立即得出實驗結論：反射角等于入射角．你認為這樣得出結論 （選填“合理”或“不合理”），原因是 ． （2）若將一束光貼著紙板F沿BO射到O點，光將沿圖中的 方向射出，因為在光的反射現(xiàn)象中光路是 的． （3）如圖（b），以法線ON為軸線，把紙板F向后緩慢旋轉，在F上 （選填“能”或“不能”

17、）看到反射光線OB，這樣做的目的是為了 ． 3．小明用蠟燭和毛玻璃光屏做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗. 第3題圖 （1） 測量焦距時，將凸透鏡正對太陽光，移動透鏡，讓太陽光在白紙上會聚成一個 的光斑，用刻度尺測量光斑到 的距離，結果為10.0cm； （2）如圖所示，剛開始實驗時燭焰的像只有一小部分成在光屏邊緣的A處，大部分不在光屏上，產生這一現(xiàn)象的原因是 ； （3）當

18、蠟燭距透鏡5.0cm時，光屏上 （有/沒有）燭焰經透鏡折射后的光線，此時，像成在 （光屏/蠟燭）一側； （4）小明用LED燈做成字母“F”替換蠟燭，將它放在透鏡15.0cm處，在光屏上成清晰的像.小明在毛玻璃光屏后面觀察物和屏上的像，他直接看到的物為“F”，則他看到屏上像的形狀為 ；移去光屏，在光屏處，看到像的形狀為 . 4．小明在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中： 第4題圖 （1）正確安裝調節(jié)好實驗裝置后，小明開始試驗.圖乙是他某次的實驗情景，此時他在光屏上看到了燭焰清晰的像，生活中的 就是利用這一原理制成的. （2）當燭焰通過凸透鏡在光屏上成一實像時，小明用不透明的紙擋住透鏡上半部分，則光屏上所成的像 .（選填“完整”或“不完整”） （3）如果保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，把光屏向右移動一小段距離時，要想在光屏上再次得到清晰的像，應該在凸透鏡和蠟燭之間放置一個焦距適當的 （選填“凸透鏡”或“凹透鏡”）才能實現(xiàn). （選填“近視”或“遠視”）眼就是利用這種透鏡矯正的. （4）實驗過程中，蠟燭在燃燒中不斷縮短，導致光屏上的像向 （選填“上”或“下”）移動.