2024四川中考物理二轮重点专题研究 第二讲 光现象 第2节 光现象实验（课件）(共43张PPT)

(共43张PPT)
光现象实验
第2节
实验突破—科学探究素养提升
1
实验1 探究光反射时的规律
四川近年真题及拓展
2
实验2 探究平面镜成像的特点
实验3 探究光折射时的特点
实验突破—科学探究素养提升
实验
1
探究光反射时的规律
图示法过实验
1.探究反射角和入射角的大小关系 多次改变_____________,分别测量____________________ 实验结论：在光的反射现象中，反射光线、入射光线分别位于法线_____；反射角_____入射角
入射角的大小
反射角和入射角的大小
两侧
等于
2.探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 保持纸板与镜面垂直，将纸板NOF向后翻折，观察___________________________ 实验结论：______________
_________________________________________________
纸板NOF上是否显示反射光线
在光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内
3.探究光路的可逆性 将激光沿FO的方向射入，观察_____________ ______________ 实验结论：在光的反射现象中，光路是______的
反射光线是否沿OE方向射出
可逆
一题多设问
例1　学习小组的小明在探究光的反射定律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，硬纸板由可以绕ON折转的A、B两块纸板组成，具体实验器材的放置如图甲所示.
(1)实验在较暗的环境中进行的好处是_______________；除图中器材外，实验中需要用到的测量仪器是____(选填序号).
A. 量角器　B. 刻度尺　C. 秒表
设计与进行实验
实验现象更明显
A
甲
(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来，接下来操作是_______(选填序号).
A. 让光束垂直纸板射到O点
B. 让光束贴着纸板射到O点
(3)实验时从硬纸板前不同的方向都能看到入射
光线，这是因为光在硬纸板上发生了________
(选填“镜面”或“漫”)反射，其中硬纸板的作用是
__________.
B
漫
显示光路
甲
分析与论证
(4)改变入射角大小，多次实验后，小明得到如下几组数据：
①在分析数据时，发现其中有一组数据有问题，请问是第几次实验并说明原因：__________________________________________________.
②排除错误数据后，分析实验数据可以得出结论：反射角________入射角，反射角随入射角的增大而________.
实验次数 1 2 3 4
入射角/° 20 30 40 50
反射角/° 20 30 50 50
第3次实验，将反射光线与平面镜的夹角当成反射角
等于
增大
(5)实验中随着入射光线位置的不断改变，反射光线
的位置也在不断改变，但是它们始终位于ON两侧，
这说明反射光线与入射光线______________.
(6)让光沿着FO的方向射向O点，反射光会沿着OE
方向射出．这表明，反射现象中，光路是________的.
(7)(2021辽阳改编)实验中为验证反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，小明接下来的操作是_____________________________________
______.
交流与评估
分居法线两侧
可逆
将纸板B沿ON向后折，看其上是否有反射光线
甲
(8)(2023西宁改编)同组的小强让光线沿纸板A上的EO射向镜面，则在纸板B上得到沿OF方向的反射光线，测得EO、OF与法线的夹角均为40°，于是得出结论：反射角等于入射角，你认为小强得出结论的过程_______
(选填“合理”或“不合理”)，原因是__________________________________.
不合理
由一次实验结果得出的结论具有偶然性
甲
先有入射角后有反射角(或先有入射光线后有反射光线)
(9)学习小组在探究光反射时的规律后，分析实验数据得出结论时，出现了以下分歧：大梦认为：光发生反射时，入射角等于反射角；小梦认为：光发生反射时，反射角等于入射角；小明认为：大梦和小梦的结论都正确．你认为________的结论是正确的，理由是_______________________
_____________________________．(答案合理即可)
小梦
创新设问
(10)(创新装置)(JK八上P60图4－2－4)如图乙所示，用画有角刻度的纸板进行实验， 其与实验装置图甲相比的优点是_________________________
____________________________.
简化实验操作，便于直接比较反射角和入射角的大小关系
甲
乙
(11)(创新考法)(2021衡阳改编)小明同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直插入一张硬纸板中，表示法线．当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出，随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线________(选填“平行”或“不平行”)，根据你所学的知识判断，漫反射_____(选填“遵循”或“不遵循”)光的反射定律.
不平行
遵循
实验
2
探究平面镜成像的特点
图示法过实验
1. 实验本质：光的反射
2. 实验主要仪器作用
(1)刻度尺(测量物与像到平面镜的距离)
(2)两支完全相同的蜡烛A、B(便于比较像与物的________关系)
(3)用玻璃板代替平面镜(便于确定像的________)
(4)薄玻璃板的优点(减弱________的影响)
大小
位置
重影
3. 实验方法：等效替代法
(1)探究像与物的大小关系时，用未点燃的蜡烛B代替_________________；
(2)探究像距与物距的关系时，用未点燃的蜡烛B代替_________________
4. 探究平面镜成像的特点
实验结论：(1)____________________________________；
(2)____________________________________；
(3)____________________________________．
点燃的蜡烛A
点燃的蜡烛A的像
垂直
点燃的蜡烛
平面镜所成像的大小与物体的大小相等
像和物体到平面镜的距离相等
像和物体的连线与镜面垂直
5. 验证平面镜成虚像
用________替换玻璃板后面未点燃的蜡烛，观察_____________________
_________.
实验结论：______________________．
其是否能承接到点燃蜡烛的像
光屏
平面镜所成的像为虚像
一题多设问
例2　在探究平面镜成像特点的实验中，实验小组的小明同学利用如图甲的器材进行实验.
(1)实验中需要的测量工具是________；进行实验时，为了使实验现象更明显，小明应该将实验室的窗帘________(选填“拉上”或“打开”).
设计与进行实验
刻度尺
拉上
(2)实验时小明用玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于_________
______.
(3)实验室目前有下列三块玻璃板，你认为小明应选择________(选填序号)的玻璃板做实验，原因是____________________________．
A. 5 mm　　　B. 10 mm　　　C. 2 mm
(4)器材选取后，小明将白纸平铺在水平
桌面上，蜡烛A正确放在白纸上，将玻
璃板____________________，沿玻璃板
在白纸上画一条直线代表________的位置.
确定像的位置
C
减弱重影的影响
垂直桌面放在白纸中央
玻璃板
(5)接着小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板________(选填“前”或“后”)观察，直到看上去蜡烛B跟____________(选填“蜡烛A”或“蜡烛A的像”)完全重合，这说明平面镜所成像与物体大小________；在白纸上记录两支蜡烛的位置.
前
蜡烛A的像
相等
(6)小明多次移动蜡烛A重复实验，蜡烛A逐渐远离玻璃板，蜡烛B需要向________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板的方向移动才能与蜡烛A的像再次重合，并在白纸上记录了物与像对应点的位置如图乙所示．小明接下来应进行的操作是_________________________________________________
________________.
远离
用直线依次将蜡烛点和它的像点连接起来，并用刻度尺测量物距与像距
分析与论证
(7)记录数据如表所示，分析数据得出的结论是：像和物体到平面镜的距离________.
(8)若不使用测量器材，要验证物、像是否对称，接下来进行的实验操作是__________________________________________________________．
实验次数 蜡烛A到平面 镜的距离/cm 蜡烛A的像到平
面镜的距离/cm
1 8 8
2 12 12
3 16 16
相等
将白纸沿玻璃板位置对折，观察像点与物点是否完全重合
(9)实验中测量结束后，小明移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上______(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像，原因是平面镜所成的像是________像．
(10)(2021咸宁改编)同组的小黄同学在实验时点燃放在玻璃板前面的蜡烛，发现蜡烛在玻璃板后面成两个像，可能的原因是______________．
交流与评估
不能
虚
玻璃板太厚
(11)(重点·成像特点)(2020本溪改编)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离，观察到蜡烛A的像________(选填序号)．
A. 向上移动　　B. 向下移动　　C. 不动
(2020苏州改编)若将玻璃板绕底边向蜡烛A一侧倾
斜，如图所示，则此时蜡烛A的像大小变化情况是
______，蜡烛A的像应是____(选填序号)．
A. A1　　　　B. A2　　　　C. A3
成像特点变式
C
不变
B
创新设问
(12)(提出问题)(2023盐城改编)组内的小亮通过实验测出另几组数据，在分析数据时发现，像距都比物距大一些，小亮认为这是由于测量粗心引起的，小明认为像距比物距大可能与玻璃板的厚度有关．你认为小明和小亮谁的看法正确？_____，理由是________________________________；请帮他们提出一条有价值且可探究的问题：_________________________
____________________.
小明
如果是粗心，像距不可能都大于物距
像距与物距存在差值与玻璃板的厚度有什么关系
(13)(创新装置)(2023徐州)如图丙所示装置利用方格纸和棋子进行实验与图甲相比优点是：方格纸便于______________________________，棋子大小__________．
直接比较像与物的位置关系
完全相同
丙
实验
3
探究光折射时的特点
一题多设问
例3　某实验小组设计了如图所示的实验装置探究光的折射特点，其中竖直放置的光屏EF可绕其上ON所在直线方向前后折转.
设计与进行实验
(1)实验应在较________(选填序号)的环境下进行，目的
是________________________________________.
A. 亮　　　　B. 暗　　　　C. 亮、暗均可
(2)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，发现光在空气中的传播路径不清晰，为解决此问题，他们在水面上方喷了一些________，这样就能看清光路的原因是____________________；光路清晰后继续进行实验，小组的同学想要探究入射光线和折射光线是否在同一平面内，接下来的操作应该是______________________________________________________
_______.
B
减小其他光线的影响，使实验现象更加明显
烟雾
光在烟雾中发生漫反射
将光屏EF的右半部分沿ON向后转折，继续实验看能否看到折射光线
(3)该小组同学继续用另一支激光笔让光线沿着BO方向从水
中射向空气时，可看到折射光线沿OA方向射出，这说明
________________________________.
(4)多次改变入射角的大小进行实验，并将实验测得的数据记录在下表中：
分析数据可知：
①当光从空气中垂直射入水面时，折射角等于______ (选填序号)度，光的传播方向________(选填“改变”或“不改变”).
A. 0　　　　　B. 90　　　　　C. 45
分析与论证
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
在光的折射现象中，光路是可逆的
A
不改变
②当光从空气斜射入水面时，折射角随入射角的增大而增大，且折射角________(选填序号)入射角.
A. 大于 B. 等于 C. 小于
C
入射角α 0° 15° 30° 45° 60°
折射角β 0° 11.3° 22.1° 35.4° 40.9°
(5)(2023泰州改编)为了更清晰地观察水中的光路，还可以_____________
_________.
(6)(生活实践)进行完实验后，请你根据实验结论解释为什么渔民在叉鱼时，沿着鱼的方向去叉它却叉不到，要瞄准鱼的下方才能插到鱼？_______________________________________________________________
______________________________________________________________.
交流与评估
在水中加入少许牛奶
因为人眼看到的鱼是鱼反射的光线经水面折射后进入人眼的虚像，折射角大于入射角，导致人眼看到的鱼其实是位于鱼真实位置上方的像
四川近年真题及拓展
命题点
1
探究光反射时的规律
其他地市真题精选
1. (2022甘孜州31题8分)如图所示，在“探究光反射时的规律”的实验中，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面而且F板可绕ON转动．
实验次数 入射角 反射角
1 20° 20°
2 45° 45°
3 60° 60°
(1)如图甲所示，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上_____
(选填“能”或“不能”)看到反射光线，这样做的目的是探究：反射光线、入射光线和法线是否在________________．
不能
同一平面内
(2)探究反射角和入射角的关系时，改变入射角大小，先后做三次实验，并将测得的数据记录在表格中，从表中可以看到实验时入射角在逐渐______(选填“增大”“减小”或“不变”)，分析表中数据得出结论：反射角______(选填“大于”“小于”或“等于”)入射角．
增大
等于
实验次数 入射角 反射角
1 20° 20°
2 45° 45°
3 60° 60°
(3)在图乙中，若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的_____方向射出，因为在光的反射现象中光路是________的．
(4)如图乙所示，另一同学让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角．你认为这样得出结论是________(选填“合理”或“不合理”)的，原因是：只做一次实验得出的结论
具有偶然性，不具有________性．
OA
可逆
不合理
普遍
命题点
2
探究平面镜成像的特点(绵阳2021.33)
2. (2021绵阳33题6分)用如图所示装置探究平面镜成像的特点．把一张大纸铺在桌面上，纸上竖立一块玻璃板，沿着玻璃板在纸上画一条直线OO1，代表平面镜的位置．
一题多设问
(1)把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面的适当位置，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板的后面移动，当移动到某位置时，发现该蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合．这说明平面镜成的像_____.(选填序号)
A. 是虚像
B. 大小与物体的大小相等
C. 和物体到平面镜的距离相等，和物体连线
与镜面垂直
B
(2)移动点燃的蜡烛分别到A、B、C点，重复(1)中的操作，记录与点燃蜡烛的像重合的A1、B1、C1点，用直线将A、B、C和A1、B1、C1分别连接成三角形，将纸沿OO1对折，发现两个三角形几乎重合．这说明平面镜成的像________．(选填序号)
A. 是虚像
B. 大小与物体的大小相等
C. 和物体到平面镜的距离相等，和物体连
线与镜面垂直
C
(3)有同学在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方．造成该现象的原因可能是________．(选填序号)
A. 玻璃板太厚
B. 玻璃板未垂直桌面，且偏离点燃蜡烛一侧
C. 玻璃板未垂直桌面，且偏向点燃蜡烛一侧
C
拓展设问
(4)有同学在实验过程中，想验证平面镜所成的像是虚像，进行了以下操作，正确的是________(选填序号)．
A. 移去未点燃的蜡烛，在蜡烛的位置竖直放置一张白卡片
B. 移去点燃的蜡烛，在蜡烛的位置竖直放置一张白卡片
C. 移去玻璃板
(5)有同学在实验中，把点燃的蜡烛放在了距玻璃板10 cm处，平面镜所成的像可以在距玻璃板________(选填序号)处找到．
A. 5 cm　　　B. 10 cm　　　C. 15 cm
A
B
3. (2023绵阳32题5分)在“探究光折射时的特点”实验中，让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气，观察到光束在水中和空气中的径迹如图甲所示．回答以下问题：
(1)此现象说明________(选填序号)．
A. 光路可逆
B. 光在水面只发生了折射
C. 光在水面只发生了反射
D. 光在水面既发生了折射又发生了反射
命题点
3
探究光折射时的特点
一题多设问
D
(2)增大这一束光与竖直方向的夹角，发现射
入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大，
此现象说明________(选填序号)．
A. 入射角增大，折射角减小
B. 入射角增大，折射角增大
C. 折射角的大小与入射角的大小成正比
D. 折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
(3)让这一束光垂直水面射入空气．传播方向____(选填序号)．
A. 向右偏　　B. 向左偏　　C. 不偏
B
C
拓展设问
(4)(2022益阳)请你设计一个实验来观察光从一种介质进入另一种介质时同时发生反射和折射的现象，可供选择的器材有：光源组：白炽灯、激光笔、蜡烛；介质组：玻璃砖、平面镜、盛水的玻璃水槽；辅助显示光路的材料：大小合适的光屏、牛奶，烟雾发生器．你的做法是：_______
___________________________________________________________________________________________________.
用激光笔发出的激光从空气斜射入玻璃砖的上表面，用烟雾发生器在玻璃砖的上下表面产生烟雾，观察光的传播现象
(5)(2023菏泽)在探究“光的折射规律”时，做了两个实验，如图所示．对比两图，你有什么发现？____________________________．根据这两幅图，请你提出一个有探究价值的问题：_____________________________
__________．
不同介质对光的偏折能力不同
光折射时，光的偏折能力与哪些因素有关