初中物理光现象探究实验考点总结

初中物理光现象探究实验考点总结

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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）

2. 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；

3. 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：

1. 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小相等。

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：

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。