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【初中物理】光现象探究实验·考点总结

环球物理  · 公众号  · 物理  · 2024-12-02 21:30

正文


“光的反射”探究实验
【实验器材】白色硬纸板、平面镜、激光笔、刻度尺
【实验步骤】
① 验证反射角等于入射角:

如图所示,先使E、F在同一平面,使入射光线沿纸板射向镜面上O点,观察反射光线的方向.在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的路径.

改变入射光线的方向,观察反射光线方向的改变;用量角器量取图中∠i和∠r.计入表格.(多次测量增强结果可信度)
③ 验证入射光与反射光是否处于同一平面:

如图所示,把纸片F向前折或向后折,就无法观察到反射光线了;

④ 验证反射光路可逆:

将光线沿着反射光的方向反向入射,观察新的反射光线与原入射光线的关系.

【实验结论】

① 反射光线、入射光线和法线在同一平面内;

② 反射光线和入射光线分居在法线两侧;

③ 反射角等于入射角.(顺序不能反)

推论

① 反射角随着入射角的增大(减小)而增大(减小);

② 垂直入射,反射后光沿原路返回,此时入射角与反射角为0°;

③ 在反射现象中,光路可逆.

【实验细节】

纸板的作用显示光路,并且方便测量入射角、反射角。(为使光线更清晰,应选择较粗糙的纸板,光在纸板上发生漫反射)

② 平面镜与纸板要保持垂直

③ 沿法线向后弯折纸板:发现看不到反射光路_,这说明反射光线与入射光线和法线在一个平面内

④ 当AO远离法线,即入射角增大,反射角随之减小,但两者一直相等;

⑤ 第一次沿着A0方向入射,光线沿着OB射出,如果第二次沿着BO方向入射,则发现光线沿着AO方向射出,这说明光的反射现象中光路可逆


“平面镜成像”探究实验


【实验器材】
白纸、玻璃板、两支完全相同的蜡烛、笔、刻度尺、火柴.
【实验步骤】

(1)在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜.沿着玻璃板在纸上画条直线,代表平面镜的位置.

(2)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像.再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合.这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置,在纸上记下这两个位置.实验时注意观察蜡烛的大小和它的像的大小是否相同.

(3)移动点燃的蜡烛,重做实验.

(4)用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来,并用刻度尺分别测量它们到玻璃板的距离,将数据记录在下表中.
【实验结论】
(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等;

(2)像和物到平面镜的距离相等;

(3)像与物的连线与镜面垂直;

(4)像是正立的虚像.

也可以表述为:平面镜所成的像与物体关于镜面对称

【实验细节】 
① 实验中需要的测量工具是刻度尺,是为了测量像距和物距;  
②使用透明玻璃板代替镜的目的:可以确定像的位置,方便比较像与物大小  ;  
③选用两个一样大的蜡烛是为了验证像与物大
光的折射规律探究实验

【实验器材】激光笔、量角器、玻璃、水、纸板

【实验装置】

裁剪 旋转 向左旋转90° 向右旋转90° 自由旋转 ° 水平旋转 垂直反转 反色 去背景

【实验过程】

① 如图所示组装器材,将0刻度线与玻璃面的交点作为入射点;

(激光经过背景的纸板表面发生漫反射  ,可以看到一条清晰的光路)

② 光线斜射入玻璃中,观察入射光线、折射光线与法线的位置关系,读出入射角为∠i,折射角为∠r将入射角和折射角的大小计入表格;

③ 改变入射角的大小仿照上述步骤再测5次,观察折射光线与法线的位置变化情况,并将相应的入射角和折射角的大小计入表格;

④ 光线垂直射入玻璃中,观察入射光线和折射光线反向是否一致;

⑤ 使光线从玻璃斜射入空气中,重复上述实验.

⑥ 将玻璃换成水面,再重新做上面的实验.
【光的折射规律】

(1)折射光线与入射光线、法线在同一平面内;
(2)折射光线和入射光线分居法线两侧;
(3)光从空气斜射到水或玻璃表面时,折射角小于入射角;方向相反时,折射角大于入射角:
注:光速较快的一侧角度较大(称之为光疏介质),真空光速最大,空气中光速接近真空,因而空气中的角度往往较大.
推论:

① 入射角增大时,折射角也随之增大;角度发生变化时,较大角的角度变化量也较大.

②当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变.
③ 在光的折射现象中,光路是可逆的.




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