光学实验汇编.docx
《光学实验汇编.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光学实验汇编.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
光学实验汇编
1.玻璃水槽
实验室的圆形玻璃水槽可以用来做这个实验。
如果用3mm厚的薄玻璃自制一个长25cm、宽8cm、高20cm的玻璃水槽更好。
具体的粘接工艺参看第五章有关内容。
2.光具盘（J2501型）
光具盘的外型如图3－6所示。
这种光具盘可以演示光的反射、折射、全反射，凹凸镜的光学性质，透镜的光学性质及成像等几何光学实验。
一、探究光的反射定律
1．实验步骤一：
利用你手中的实验器材，按照右图实验射向镜面的入射角为40°，那么会发现经镜面反射出的反射角为。
同理按上述实验依次改变入射角为60°、30°、0°，分别测出反射角的度数，并将数据填入下表。
实验次数
入射角/度
反射角/度
1
60
2
40
3
30
4
0
我们得到规律一入射角与反射角的关系是：
如果当入射光线垂直射向平面镜时，入射角为度，反射角为度。
2．实验步骤二：
利用手中的激光笔在纸板a内改变入射光线的方向，我们会发现始终都在纸板b内，所以我们能发现规律二：
入射光线和反射光线的两侧。
3．实验步骤三：
当纸板b不动时，我们能看到反射光线呈现在纸板b上，但当我们将纸板b向前或向后折时，此时的反射光线（填会或不会）在纸板b上消失。
那么说明了反射光线与入射光线以及法线在。
4.实验步骤四：
如果让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着的方向射出，这表明，在反射时，光路是。
光的反射定律
三线共面：
、、在同一平面内。
两线分居：
和分居法线两侧。
两角相等：
和相等。
你还有什么发现呢？
（安徽）19．下图是研究光的折射规律的实验原理图；下表中记录了不同的入射角和对应的折射角的实验测量数据。
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
60°
70°
80°
折射角g
6.7°
13.3°
19.6°
25.2°
30.7°
35.1°
38.6°
40.6°
（l）请你结合图，以光从空气进入到玻璃中的情况为例，分析实验数据（光从空气进入其它透明介质中也可得到具有相同规律的实验数据），对光从空气进入其它透明介质中的折射规律加以总结（补充完整）
a．折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，并且分别位于法线两侧；
b．_____________________。
（2）请定量比较实验数据．把你新的发现写在下面：
_____________________。
（11·龙岩）25．小林在探究光的折射规律时发现：
当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图所示，老师告诉他这是光的全反射现象。
课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：
入射角
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°
42°
折射角
0°
15.2°
30.9°
48.6°
74.6°
81°
90°
/
反射能量
5%
7%
26%
43%
77%
84%
100%
100%
表中数据说明：
（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而，当入射角达到 °时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。
（2）根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角入射角（填“大于”、“等于”或“小于”）。
答案：
（1）增大（或增加）41.8
（2）小于
【实验器材】
平板玻璃一块、两根相同的蜡烛、木板一块（约60×15×4cm）、橡皮泥少许、直尺、大头针、白纸、玻璃水槽、光源（平行光源或激光光源）、平面镜、光具盘（JI201型）、物理支架、画有直线的薄木板一块、夹子两个。
1.为了探究光反射时的规律，小明进行了如图所示的实验。
⑴请在图中标出反射角的度数。
⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？
______________________________________________
⑶如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：
2．某同学做“平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示．在此实验中：
（1）直尺的作用是便于比较物与像的______________关系；
（2）两段等长的蜡烛是为了比较______________关系；
（3）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上_______接收到蜡烛A的烛焰的像（填“能”或“不能”）．这说明平面镜成的是_______像．
3．下图甲是探究平面镜成像的实验装置，关于这个实验：
（1）应选择______来研究平面镜成像特点（填“平面镜”或“平板玻璃”）；
（2）观察像时，会发现两个几乎重叠的像，这是______造成的；
（3）如果在像A＇的位置放一个光屏，在光屏上______承接到像A＇（填“能"或“不能”），说明平面镜成的像是____________像；
（4）如果将蜡烛向靠近镜面的方向移动，那么像的大小将______（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）图乙是小军本人，他在进行实验时，从镜中也观察到了自己的像。
那么他在镜中看到自己的像应是图丙中的______（填序号）。
8．在探究“平面镜成像的特点”的实验中：
（1）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛，再拿一支没有点燃的相同蜡烛，在玻璃板后面移动，直到跟前面那支蜡烛的像_______________.若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛，在玻璃板后面观察光屏，______________观察玻璃板前点燃蜡烛的像（选填“能”、“不能”）。
（2）记录了如下实验数据
物距／cm
像距／cm
像与物大小比较
第一次
12．0
12．0
等大
第二次
15．0
15．0
等大
实验表明，像与物体的大小__________。
像到平面镜的距离__________物体到平面镜的距离。
11.图中是探究平面镜成像特点的实验装置。
（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于_______________________；
（2）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验；
（3）如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？
___________________________.
（4）使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：
“像距与物距相等”。
你认为这种方法是否合理？
________________________理由是：
________________________________。
7、凸透镜成像的规律：
物距u
成像性质
像距v
应用
二个点
U=f
U=2f
三个范围
U＞2f
f＜U＜2f
U＜f
【合作探究】
1、在“观察凸透镜成像”的实验中，保持凸透镜的位置不变，先后把烛焰放在a、b、c、d、e点，如图所示，同时调整光屏的位置，那么：
1）把烛焰放在______点，屏上出现的像最小；
2）把烛焰放在______点，屏上出现的像最大；
3）把烛焰放在______点，屏上不出现烛焰的像.
2、在做“探究凸透镜成像”的实验中
（l）将凸透镜正对太阳光，在透镜的另一侧移动光屏，在距透镜10cm处，屏上呈现出最小最亮的光斑，则此凸透镜焦距约是__________cm。
（2）小莉做实验时，发现烛焰在光屏上的像偏高，如图，若要使烛焰成像在光屏中心，应将光屏向__________（填“上”、“下”）调节。
（3）若将烛焰移至距凸透镜15cm处，移动光屏，使烛焰在屏上得到倒立、_______清晰的实像，_______就是应用这一原理制成的（填“照相机”、“幻灯机”或“放大镜”）。
3、小周用如图所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
（1）调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心
大致在，其目的是。
（2）小周在如图位置得到一个清晰的像。
老师要求在凸透镜不动情况下，在光屏上成一个更小的像，她应当把蜡烛向移动，同时把光屏向移动。
（3）小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，她应当向
移动光屏，可再次得到清晰的像。
12、小芳同学在“探究凸透镜成像”实验中，她按如图15装配仪器（图中Ｆ点是焦点，H点是2倍
焦距处），此时光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高。
（1）造成这一现象的原因是；
（2）为了使像成在光屏的中央，应把蜡烛向调（填“上”、“下”）；调节好蜡烛的高度后，把蜡烛移到A点，此时光屏上的像很模糊。
为了得到清晰的像，应把光屏向移动（填“左”或“右”）；
（3）若想从光屏侧透过透镜看到蜡烛正立的像，可将物体放在 点（填字母符号）。
（盐城）25．（6分）某小组在探究凸透镜成像规律时，不小心将
透镜掉在地上碎成三块．他们不知道碎镜片的焦
距是否与原透镜相等，于是选取其中一块镜片，
准备测量其焦距．
（1）请你设计一个简单实验，测量所选镜片的焦距．
所用的主要器材有▲；在图中虚线框内画
出你所设计的实验示意图．（图中镜片已画出）
（2）测量后，发现这块镜片的焦距与原透镜相等，由
此他们得出“每块镜片的焦距都与原透镜相等”的结论．他们这种推断方法存在
的主要问题是▲．
答案：
1）平行光源 光屏 刻度尺
实验示意图如图所示
（2）只测一块镜片焦距具有偶然性
（南昌）25【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关
【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图22甲），看到手指 的像；然后再用它观察远处的房屋（图22乙），看到房屋 的像.（选填“放大”、“等大”或“缩小”）
他想：
凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？
[来源:
学.科.网]
物体到凸透镜的距离/㎝
光屏上像到凸透镜的距离/㎝
光屏上像
的大小
40
13.5
缩小
30
15
缩小
20
20
等大
15
30
放大
10
光屏上没有像
8
光屏上没有像
【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与有关.
【设计并进行实验】
小明在图23所示的光具座上，不断改变蜡烛与透镜间的距离，并移动光屏进行实验，所获得
的实验数据如右表所示.
【结论与应用】
（1）分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越，同时发现像到凸透镜的距离就越.
（2）小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机
同学（选填“靠近”或“远离”），同时还应
照相机的暗箱长度（选填“增长”、“缩短”或“不改变”）.
[来源:
学|科|网Z|X|X|K]
（咸宁）22．（5分）在“凸透镜成像规律”实验中，某同学进行了如下两个探究：
物距u/cm
实验序号
焦距f／cm
像距v/cm
10
1
2
2.5
2
5
10
3[来源:
学|科|网Z|X|X|K]
8
40
（1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表。
分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则所成实像的像距越（选填：
“大”或“小”）。
（2）该同学用若干个发光二极管组成形状如“E”的发光物体，如图15甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，且物距调节为6cm时,在光屏上成的像如图15乙所示,则他选用的是三个透镜中焦距为cm的凸透镜；如果只将“E”，换成“R”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图15丙中的（填数字序号）。
答案：
22．（5分）
（1）大（1分）
（2）5（2分）
（2分）
21．自行车是一种便捷的交通工具，它包含了许多物理知识．例如，自行车尾灯就包含了光学知识．它本身不发光，但在夜晚，当有汽车灯光照射到尾灯上时，就会发生反射，以引起司机注意．尾灯的结构如图13所示，请在图13中画出反射光线，并说明反射光线有什么特点．
答案：
见图1．（3分）
入射光线平行射人，反射光线平行射出．反射光线与入射光线方向相反．
（答出一条即给分）（1分）
（宿迁）25．小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”实验（如图）：
⑴要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向▲
（填“上”或“下”）调整．
⑵烛焰放距
凸透镜20cm处，移动光屏至某位置，在光屏上得到一个等大清晰的像，则凸透镜的焦距是▲cm．
⑶使烛焰向右移动2cm，此时应该将光屏向▲（填“左”或“右”）移至另一位置，才能得到一个倒立、▲（填“放大”、“缩小”或“等大”）的清晰实
答案：
⑴下⑵10⑶右放大（每空1分）
（武汉）10．（5分）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律。
⑴如图所示，为了测出凸透镜的
焦距，小明同学将
凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为cm。
⑵请在图中画出凸透镜的主光轴。
⑶小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心高速到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是。
⑷实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向移动。
答案：
⑴最小
（最亮、最清晰）
⑵凸透镜的主光轴如图所示：
⑶蜡烛在凸透镜的一倍焦距以内（或焦点上） ⑷上
（镇江）16．小章同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，小心地移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像重合，如图所示．在此实验中：
选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系；移去蜡烛B，并在其位置上放一光屏，则光屏上不能接收到蜡烛A烛焰的像（选填“能”或“不能”）；小章将蜡烛逐渐远离玻璃板时，蜡
烛所成像的大小不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（广东）
（2）在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。
①现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图16所示的光具座上进行实验。
若图中C位置上放置光屏，则B位置上应放置＿＿＿＿＿＿。
②如图16所示，，现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向＿＿＿＿＿＿移动，光屏应向＿＿＿＿＿移动。
（填“左”或“右”）
升级会员 