光学实验探究公开课.docx

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1、光学实验探究考点汇总、光的反射L实验目的：探究光的反射规律。2.实验题眼突破（1）实验仪器的选取。（2）纸板的作用（显示光的传播路径；探究入射光线、法线、反射光线是否在同一平面内）。（3）量角器的作用（便于测量反射角、入射角的大小）。（4）纸板与平面镜的放置要求及目的（纸板与平面镜应垂直，假设不垂直那么在纸板上看不到 反射光线）。（5）实验时从纸板前不同位置都能看到光的传播路径的原因（光在纸板上发生了漫反射）。（6）光路确实定（在纸板的光线上描两点，连接并标上方向）。（7）入射角与反射角的大小关系（反射角等于入射角，反射角随入射角的增大而增大）。（8）不容易观察到光的路径的解决方法：充烟雾或喷

2、水雾；在黑暗环境（如暗室、夜晚等）；水中掺牛奶；直接用激光笔。（9） “三线共面”的判断方法（如图1,将F板绕ON前后转动，观察纸板上是否有反射 光线，假设纸板上没有光线，说明三线共面）。（10）证明光反射时，光路可逆（将激光笔逆着反射光线或沿BO方向射入，观察光是否沿 OA方向射出）。（11）探究“反射角等于入射角”的方法（改变AO的入射方向，屡次改变入射角，用量角 器分别量出多组入射角和反射角的角度，比拟两个角的大小关系）（12）屡次改变入射角大小进行测量的目的（便于得出普遍规律）。（13）数据表格的设计与记录：第1次第2次第3次入射角反射角（14）实验数据的分析及结论的总结。实验结论（1

3、）在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（2）反射光线、入射光线分别位于法线两侧。（3）反射角等于入射角。二、平面镜成像L实验目的：探究平面镜成像特点。实验操作步骤：（1）在纸上竖一块透明深色玻璃板作为平面镜，并在纸上记下平面镜的位 置；（2）把点燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察玻璃板后面的像；（3）再拿一支没有点燃的蜡烛B放在玻璃板后面与A的像重合，在纸上记录下物和像的 位置；（4）改变位置，按照以上步骤再测几组结果；（5）用直线将对应的物像位置连起来，观察连线与平面镜的位置关系，并分别测量物与像 到玻璃板的距离。2.实验题眼突破（1）本实验所用实验方法（观察比拟法、等效代替法）。

4、（2）实验器材选取。（3）刻度尺的作用（测量物和像到玻璃板的距离）。（4）白纸的作用（在白纸上标注镜面、物、像的位置，便于实验数据的处理）。（5）选择方格纸比白纸好（可以更加准确地确定像和物的位置）。（6）玻璃板要与水平桌面垂直放置（确保物和像重合。假设玻璃板向点燃蜡烛的方向倾斜， 那么蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处；假设玻璃板向未点燃蜡烛的方向倾斜，那么蜡烛的 像总在未点燃蜡烛的下方偏低处）。（7）用透明玻璃板代替平面镜的原因（玻璃透明，能透光和反射光线，易于确定像的位置）。（8）选择薄玻璃板的原因（防止厚玻璃板前后外表成像，出现多个像，产生重影）。（9）选用两支完全相同的蜡烛的原因（便

5、于比照物像的大小关系）。（10）选择较暗的实验环境的目的（使平面镜形成的像更明显）。（11）验证平面镜成虚像（移开蜡烛B,在像的位置放一张白纸，在平面镜后面直接观察白 纸，看是否出现蜡烛A的像，发现看不到像，说明成的是虚像；）（12）屡次改变蜡烛与玻璃板的间距进行测量的目的（使实验结论具有普遍性）。（13）假设测得的物体和像到玻璃板的距离不等，可能的原因（玻璃板与桌面不垂直、后支 蜡烛与前支蜡烛在玻璃板中的像没有完全重合、玻璃板有厚度、测量长度时存在误差等一 一根据具体题目具体分析）。实验结论（1）像的大小和物体大小相等。（2）像和物体到平面镜的距离相等。（3）像和物体的连线与镜面垂直。（4）

6、平面镜成虚像。三、凸透镜成像.凸透镜对光的作用1 .实验环境的选取（为了方便观察，本实验应选择在较暗的环境条件进行）.实验主要器材的放置顺序（在光具座上依次放置蜡烛、透镜、光屏）2 .实验前调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心在同一高度（这样做的目的是为了使像能成在光 屏中央）.焦距的测量（1）用一束平行光通过凸透镜后在光屏上得到一个最小最亮的光斑时，焦距等于光屏与透 镜光心的距离（注意光斑应在光屏中心，读数时需要估读）（2）移动光屏到某一位置恰能在光屏上成清晰的倒立、等大的实像，此时蜡烛到透镜光心 距离的一半为凸透镜焦距（u=v=2f）.焦距范围判断例：一.物距、像距例1物体位于凸透镜前15cm处,

7、在凸透镜后20cm的光屏上成一个清晰的像，确定这个凸透镜的 焦距范围.解析:根据凸透镜的成像规律，物体通过凸透镜在光屏上成的像一定是实像；又因为像距大于物距（v U ），所以像一定是放大的.物体通过凸透镜成倒立、放大的实像时，物距U、像距V和凸透镜的焦距f 的关系是：fvuv2f,v2f.又由题给信息可知：u =15cm , v =20 cm , 可得：2f15cmf20 cm2 f解这两个不等式,可得7.5 cm f 15cm和f 10cm ,同时满足这两个不等式的局部,表示凸透镜 的焦距范围，是7.5 cm f 10cm.二、物距和像的性质例2利用放大镜观察课本上的字，透过放大镜观察到成最

8、大像时，课本距放大镜8cm.确定这个放大 镜的焦距范围.解析：放大镜即凸透镜.利用凸透镜观察课本上的字，透过凸透镜观察到的是正立、放大的虚像根据 凸透镜成虚像的规律可知，物体越靠近凸透镜的焦点，所成的虚像越大，那么当观察到的像最大时，物距略 小于焦距.所以这个放大镜的焦距f略大于8cm.三、像距和像的性质例3利用照相机拍摄照片时，测得暗箱的长度为15cm ,求照相机镜头的焦距范围.解析：照相机的工作原理是利用凸透镜成倒立、缩小的实像,暗箱的长度即为像距v = 15cm.根据凸透 镜成倒立、缩小的实像时像距与凸透镜焦距的关系，有f v 2f .由题意得f 15cm2 f z解得7.5 cm f

9、15cm.即照相机镜头的焦距范围为7.5 cm f v时，成倒立、缩小的实像；（2）当u=v时，成倒立、等大的实像；（3）当uVv时，假设能在光屏看到清晰的像（即实像），成倒立、放大的实像； 假设不能在光屏看到清晰的像（即虚像），成正立、放大的虚像；4 .实验数据正误判断（从凸透镜成像规律的角度分析）【交流与反思】.测量像距误差较大的原因（光屏上没有呈清晰的像就进行测量（或什么时候像最清晰不 好确定）5 .用纸遮住凸透镜一局部时的实验现象（还能呈现完整的像，但像会变暗）.折射现象中，光路可逆的相关分析：（1）成清晰像时，蜡烛与凸透镜位置互换仍成清晰像，折射现象中光路可逆；（2）成清晰像时，蜡烛

10、与凸透镜位置互换后物距与像距、成像特点的判断；例：V如图，烛焰通过凸透镜后在光屏上能形成一个清晰的像，请问，这个像的特点如何？假设保持凸透镜的位置不动，将蜡烛和光屏互换一下位置，光 屏上会成像吗？为什么？解析：如图，UV,凸透镜能成倒立、缩小的实像.根据光 的折射中光路是可逆的.6 .凸透镜前加镜片的相关分析：（1）加远视镜（凸透镜）（光线提前会聚、像距变小、像变小；要仍想在光屏上得到清晰 的像，光屏应向靠近透镜的方向移动）（2）加近视镜（凹透镜）（光线延迟会聚、像距变大、像变大；要仍想在光屏上得到清晰 的像，光屏应向远离透镜的方向移动）.用发光二极管代替蜡烛的优点（成像稳定，容易比照物与像的大小关系）实验结论（1）当u2f时成倒立、缩小的实像（照相机）,此时fVvV2f；（2）当u = 2f时成倒立、等大的实像（测焦距），此时v=2f；（3）当fVuV2f时成倒立、放大的实像（投影仪），此时v2f；（4）当u=f时不成像；（5）当uVf时成正立、放大的虚像（放大镜）。