2018秋教科版八年級物理上冊課件：專題三　光學實驗

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1、第四章在光的世界里教 科 版 專題三光學實驗 類型一光的反射規(guī)律的實驗探究【例1】小聰跟老師一起設計了如圖所示的實驗裝置探究“光的反射定律”。實驗次數(shù)入射角反射角1 30302 40403 6060 (1)如圖甲所示，小聰將呈現(xiàn)反射光線的活動小鐵板向后折，活動小鐵板上就看不到反射光線，這說明_。(2)實驗中多次改變?nèi)肷涔饩€AO與ON的夾角進行實驗，測量記錄如上表所示。同組的小東分析數(shù)據(jù)得出的結論是：光反射時，入射角等于反射角；小聰認為應是：光反射時，反射角等于入射角。你認為_的結論正確，理由是_。反射光線、入射光線與法線在同一平面上小聰先有入射角，才有反射角(或先有入射光線，才有反射光線) (

2、3)在圖乙中，再用另一只激光筆讓光線沿著BO(即逆著原反射光線)射向平面鏡時，可看到反射光線沿OA射出，這說明_。光反射時，光路是可逆的(或光路具有可逆性)【解析】(1)將活動小鐵板向后折，活動小鐵板上就看不到反射光線，這說明反射光線、入射光線與法線在同一平面上；(2)先有入射光線，才有反射光線，這是學生最容易出錯的。包括兩角相等的說法：反射角等于入射角。這些都不允許出錯；(3)光沿著原反射光線的路徑入射，反射后應該會沿原入射光路出來，這說明光可以按原路返回，也就是光路可逆。 【對應練習】1(武漢中考)為了探究光反射時的規(guī)律，某同學將一個平面鏡放在水平桌面上，再把紙板ENF放置在平面鏡上，如圖

3、甲所示。(1)使一束光貼著紙板EON沿某一角度入射到O點，紙板FON上沒有觀察到反射光，原因可能是_。紙板EON與FON不在同一平面上 (2)正確操作實驗，并在紙板上記錄每次光的徑跡，如圖乙所示，取下紙板，接下來進行的操作是_，將數(shù)據(jù)記錄在表格中，并比較_。(3)紙板ENF是用兩塊紙板連接而成的，這樣做的目的是_。測量入射角和對應反射角的大小反射角與入射角大小關系驗證反射光線與入射光線是否在同一平面內(nèi) 類型二光的折射規(guī)律的實驗探究【例2】某同學在做“探究光的折射規(guī)律”實驗，下圖是光從空氣射入水中的光路，實驗中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi)，折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè)，通過

4、實驗還得到如下數(shù)據(jù)：入射角 015304560反射角 015304560折射角 011.322.135.440.9 (1)分析表中數(shù)據(jù)，可得出結論：光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生_和_現(xiàn)象。光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關系是_，且折射角_(選填“大于”“小于”或“等于”)入射角。當光從空氣垂直入射到水面時，折射角等于_。該同學根據(jù)上述實驗總結出了光的折射特點。折射反射折射角隨入射角的增大而增大小于0 (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：_(選填“是”或“否”)；請簡要說明理由：_。是探究過程不完整，還應該做其他多種透明介質(zhì)之間的折

5、射實驗 【解析】(1)光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生反射和折射現(xiàn)象；由表中數(shù)據(jù)可知，光從空氣斜射到水面時，當入射角不斷增大時，折射角也隨之增大，且折射角小于入射角。當光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零。(2)存在不足，應該換用其他透明介質(zhì)再做此實驗，這樣得出的結論將更具有普遍性。 【對應練習】2(原創(chuàng)題)表中是光在幾種不同介質(zhì)中的傳播速度；如圖甲、乙、丙是光在這幾種介質(zhì)中發(fā)生折射的光路：介質(zhì)光速/(m s1)真空3108空氣2.99108水2.2510 8玻璃2108 (1)分析表中的數(shù)據(jù)可以得出的結論是_。(2)綜合分析表中的數(shù)據(jù)和甲、乙、丙的光路圖可以得出的結論是光從傳播速度大的介質(zhì)斜

6、射入傳播速度小的介質(zhì)中時，折射角小于入射角。(3)由分析的結論可知，光從水中斜射入玻璃中，折射角_(選填“小于”“等于”或“大于”)入射角。光在不同介質(zhì)中的傳播速度一般不同小于 類型三平面鏡成像規(guī)律的實驗探究【例3】如圖所示是某學習小組探究平面鏡成像特點的實驗裝置，A是點燃的蠟燭，B是與A完全相同但未點燃的蠟燭。(1)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。(2)選取兩支完全相同的蠟燭是為了比較像和物的_關系。像的位置大小 (3)實驗中小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，觀察記錄之后，將B

7、蠟燭撤掉，拿一張白紙放在剛才B蠟燭的位置，卻沒有承接到A蠟燭的像，這說明平面鏡成的是_像。虛 (4)小組同學進行了正確的實驗操作后，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗數(shù)據(jù)中，像和蠟燭到玻璃板的距離不是都相等的原因可能是_(寫出一條即可)。實驗次數(shù)1 2 3 4蠟燭到玻璃板的距離/cm 6.20 8.68 10.35 13.52像到玻璃板的距離/cm 6.20 8.73 10.35 13.48測量距離時有誤差 【解析】本題考查的是平面鏡成像規(guī)律的探究。(1)玻璃板可以像平面鏡一樣成像，同時也可以透過玻璃板觀察到對面的物體，比較像與物體的大小關系，解決像的位置不確定的問題。(2)兩支相同的蠟燭可以比較像與

8、物大小的關系。(3)白紙上承接不到像，說明平面鏡所成的是虛像。(4)測得像與物體到平面鏡的距離不完全相同，可能是實驗存在測量誤差，或者玻璃板太厚等原因造成的。 【對應練習】3如圖甲所示是小芳同學探究“平面鏡成像的特點”實驗裝置。(1)在實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于_。(2)在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像，小明拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動，直到它跟蠟燭M的像完全重合。由此可以得出的結論是_。確定像的位置(或比較像和物的大小) 像與物大小相等 (3)實驗時，小芳同學應在_(選填“M”或“N”)側(cè)觀察蠟燭M經(jīng)玻璃板所成

9、的像。(4)細心的小芳透過玻璃板觀察蠟燭M的像時，看到像的后面還有一個較模糊、與像有部分重疊的像，出現(xiàn)兩個像的原因是_。(5)經(jīng)過三次實驗，記錄的像A、B、C與物A、B、C對應的位置如圖乙所示。為了得到更多的實驗結論，接下來小明應該進行的操作是連接對應的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點和物點到玻璃板的距離進行比較。M玻璃板比較厚，蠟燭經(jīng)過兩個反射面都會形成像 【例4】小強用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏等器材探究凸透鏡成實像的規(guī)律。(1)探究前，小強讓一束平行于透鏡主光軸的光射向凸透鏡，在光屏上形成一個最小、最亮的光斑(如圖甲所示)。由圖可知，凸透鏡對光有_作用，該凸透鏡的焦距是_cm

10、。(2)探究時，小強依次改變蠟燭的位置，移動光屏找到清晰的像，記錄了下表所示的數(shù)據(jù)。會聚10 實驗次數(shù)1 2 3 4 5 6 7物距/cm 50 40 35 30 25 20 15像距/cm 12.5 13.3 14 15 16.7 20由上表可知，第3次實驗中，凸透鏡所成的像為倒立、_的實像，第7次實驗缺少的數(shù)據(jù)是_cm，第6次實驗成的像是_、_的實像。實驗進行一段時間后蠟燭變短了，要使燭焰的像在光屏中心，應將光屏向_移動?？s小30倒立等大上 (3)探究后，小強總結了凸透鏡成實像的規(guī)律。圖乙中，燭焰在光屏上成了一個清晰的像，小強正確判斷出了這是倒立、_的實像；如果保持蠟燭和光屏的位置不變，只

11、移動中間的凸透鏡可使光屏上再次出現(xiàn)一個清晰的像，則應向_移動凸透鏡。放大右 【解析】(1)平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后會聚于一點，這一點稱為焦點，焦點到透鏡中心的距離是焦距。(2)第3次實驗，物距35 cm，物體在二倍焦距以外，成倒立縮小的實像；第7次實驗與第4次實驗光路互逆，所以缺少的數(shù)據(jù)為30；物體在二倍焦距處成倒立等大的實像；燭焰燃燒一段時間后，蠟燭變短，焰心偏向下方，透鏡不動，只將光屏向上調(diào)節(jié)。(3)在圖中所示的位置，物距小、像距大，像一定是放大的實像。要保持蠟燭和光屏位置不變，使物體再次在光屏上成像，一定要增加物距，減小像距，故向右移動凸透鏡，而且成的像一定是縮小的。 【對應練習

12、】4小紅在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中。(1)如圖甲所示，讓平行光經(jīng)過凸透鏡后，在光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，由此可知，凸透鏡的焦距是_cm。(2)如圖乙所示，用該凸透鏡做成像實驗，把蠟燭放在距凸透鏡18 cm的位置，移動光屏，在光屏上形成清晰的像。若撤去光屏，人眼在圖示位置_(選填“能”或“不能”)觀察到蠟燭的像。10能 (3)把蠟燭放在距凸透鏡25 cm的位置，移動光屏，在光屏上形成清晰的像“A” ；接著把蠟燭放在距凸透鏡28 cm的位置，再移動光屏，在光屏上形成清晰的像“B”。由實驗可知像“A”_(選填“大于”或“小于”)像“B”。(4)實驗前先調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏的位置，使三者大

13、致在同一高度，目的是_。(5)實驗中，小紅同學用白紙遮住凸透鏡的一部分，光屏上_(選填“能”或“不能”)成一個蠟燭完整的像。大于讓像成在光屏中央能 (6)乙圖中保持透鏡位置不變，將蠟燭放在圖中22 cm處，在光屏上_(選填“能”或“不能”)看到蠟燭的像。(7)在乙圖中，保持蠟燭位置不變，若在凸透鏡前放置一個近視眼鏡，要在光屏上再次成一清晰的燭焰像，則光屏應向_(選填“左”或“右”)移動。不能右 5小明用一個焦距為10 cm的凸透鏡探究凸透鏡的成像規(guī)律，當裝置如圖甲所示時，燭焰在光屏上成清晰的像。(1)圖甲中光屏離凸透鏡的距離可能是_(填序號)。A28 cmB18 cmC8 cm(2)保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭向左調(diào)節(jié)一段距離后，要想在光屏上成清晰的像，應將光屏向_(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。B左 (3)若步驟(2)中未調(diào)節(jié)光屏的位置，則需在凸透鏡前加一個_(選填“凸”或“凹”)透鏡，才能在光屏上得到清晰倒立的像。(4)若將印有字母“F”的紙片(圖乙)放在離凸透鏡5 cm的地方，我們能看到的清晰的像是丙圖中的_(填序號)。凹A