实验一：探究光的反射定律
实验器材
平面镜、笔、激光笔、能折的纸板、量角器
实验视频实验设计与过程
1．粗糙纸板的作用：显示光路;2．纸板垂直放置在平面镜上的原因：使入射光线和反射光线都能呈现在纸板上;3．将反射光线所在一侧的纸板沿法线向后折，纸板上反射光线消失，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;4．将光线沿FO方向入射，发现光线沿OE方向射出，说明光路是可逆的;5．多次改变入射光线与法线的夹角，目的是使结论具有普遍性;6．从纸板前不同角度都能看到光线的原因：光线在纸板上发生漫反射;7．表格设计：表头包含实验次数、入射角、反射角;8．数据测量过程中，若将入射光线与平面镜的夹角当成入射角(或将反射光线与平面镜的夹角当作反射角)，会导致得出错误的实验结论.实验结论
1．反射光线、入射光线和法线都在同一平面内
2．反射光线、入射光线分居法线两侧
3．反射角等于入射角
能力提升1．为了“探究光反射时的规律”，同学们进行如图1所示的实验。(1)为了完成实验，需要的测量工具是__________。(2)把一个平面镜放在水平桌面上，再把纸板ENF__________地立在平面镜上，直线ON垂直于镜面。(3)如图1－甲所示，使一束光贴着纸板沿EO方向射到O点，经平面镜反射后，沿OF方向射出。图中∠r是__________(选填“入射”或“反射”)角。(4)如果让光沿FO方向入射，反射光将沿OE方向射出。这表明，在反射现象中，光路是__________的。(5)当入射角增大时，反射光线__________(选填“靠近”或“远离”)平面镜。(6)上表是实验中记录的数据，分析实验数据可知：反射角__________入射角。(7)如图1－乙，把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上__________(选填“能”或“不能”)看到反射光线，这说明反射光线、入射光线和法线____________________。点击下方空白处查看答案
2．如图2是“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜放在水平桌面上，标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕ON轴翻转，纸板上安装了一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光的径迹，这是因为光在纸板上发生了__________反射。(2)移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°。由此就得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论。你认为有何不妥之处？___________。(3)在图2中，若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜，此时反射光束______。A．仍在纸板上呈现B．被纸板挡住C．在纸板前方(4)实验中纸板的作用是_______。点击下方空白处查看答案
实验二：平面镜成像的特点
实验器材
玻璃板、两支大小相同的蜡烛、刻度尺、方格纸、火柴实验视频
实验设计与过程
1．选择较暗的环境的目的：使实验现象更明显2．用玻璃板代替平面镜的原因：便于确定像的位置3．选择薄玻璃板的原因：避免玻璃板前后表面所成的像产生重影4．用两支大小相同的蜡烛的原因：便于比较物与像的大小关系5．刻度尺的作用：量出物距和像距的大小6．实验中无论怎么移动B蜡烛，都无法与A蜡烛的像完全重合，其原因是玻璃板没有与水平桌面垂直放置7．观察像时眼睛的位置应与物体同侧8．物体靠近或远离平面镜时，像的大小不变9．A蜡烛的像不能用光屏承接，原因是平面镜所成的像是虚像10．实验方法：等效替代11．多次实验的目的：得出普遍规律，避免结论的偶然性12．蜡烛和像到玻璃板的距离不相等的原因可能是①未点燃的蜡烛与像没有完全重合；②玻璃板有厚度，测量距离时存在误差13．实验改进：用LED灯代替蜡烛。优点：亮度大，成像明显且稳定；可避免蜡烛因燃烧变短导致的无法比较物、像的大小关系的问题实验结论
1．平面镜所成的像是虚像；
2．像和物到平面镜的距离相等；
3．像和物的大小相等；
4．像和物的连线与平面镜垂直。
能力提升3．如图3－甲是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置，图中A、B是两段外形相同的蜡烛。(1)选用透明的玻璃板代替平面镜，目的是便于______________，玻璃板应选择________(选填“厚的”或“薄的”)。(2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上，在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后并移动，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这说明____________________________。(3)为了探究平面镜所成的像是实像还是虚像，将蜡烛B移走，在相同位置上放上光屏。光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是______(选填“实”或“虚”)像。(4)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离，则像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(5)实验结束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成两部分(如图3－乙所示)，并分别向两侧平移一小段距离，则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是________。A．都成完整的像，且两个像在同一位置 B．各成半个像，合起来成一个完整的像点击下方空白处查看答案
4．如图4－甲是探究“平面镜成像特点”的实验装置。实验中使用的蜡烛A和B完全相同。(1)实验过程中蜡烛B__________(选填“需要”或“不需要”)点燃。(2)选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的__________关系。(3)透过玻璃板观察蜡烛的像时，看到像的后面还有一个较模糊、有部分重叠的像，其原因是________________。
(4)经过三次实验得到三组物、像位置点，如图4－乙所示，由此可知______________。
(5)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前5cm处，沿垂直玻璃板方向将A以5cm/s的速度远离玻璃板，2s后放稳。则未点燃的蜡烛B与A相距________cm时才能与A的像完全重合。
(6)某次实验时，无论怎么移动蜡烛B都无法与蜡烛A的像重合，原因是_____。
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实验三：探究凸透镜的成像规律
实验器材
蜡烛、光屏、凸透镜、刻度尺、火柴、光具座
实验视频实验设计与过程
1．凸透镜的选取2．凸透镜焦距的测量：①用平行光(或太阳光)垂直照射凸透镜，当光屏承接到最小、最亮的光斑时，该点到凸透镜光心的距离，即为凸透镜的焦距②当光屏上承接到等大、倒立的实像时，物(像)距是焦距的2倍③根据物距与像距的关系图像(如图乙所示)：在曲线上找到纵、横坐标相等的点，该点对应的u(v)是2倍焦距3．实验器材的组装：在光具座上自左向右分别放置蜡烛、凸透镜、光屏4．调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度的目的：使像成在光屏的中央5．蜡烛可用LED灯组成的图形代替(优点：成像更稳定且容易对比物与像的大小)6．选择较暗的实验环境的原因：使实验现象更明显7．无论怎样移动光屏都找不到像，可能的原因：①烛焰在一倍焦距以内(uf，成同侧虚像)；②烛焰在焦点上(u＝f，不成像)；③成像太远，超出光具座范围，光屏无法到达；④烛焰、凸透镜、光屏三者的中心不在同一高度8．凸透镜被遮挡一部分：光屏上的像还是一个完整的像，只是亮度变暗9．光屏上像的性质：倒立的实像10．蜡烛长度变短，光屏上像会上移；调节方法：①将光屏向上调；②将蜡烛向上调；③将透镜和光屏向下调节实验拓展11．当光屏上成清晰的像时，将蜡烛与光屏互换位置，光屏上仍然成清晰的像(原因：光路可逆)12．当光屏上成清晰、放大(或缩小)的像时，蜡烛与光屏不动，移动凸透镜能否找到另一个位置，使光屏上成清晰的像？(能，移动透镜使物距等于原来的像距，此时光屏上成清晰的像)13．移动物体时，像的大小和位置的变化规律：物、像总是同向走；像距变大，像变大；像距变小，像变小；光屏跟着像儿跑。(注意：像怎么移动，光屏就怎么移动)14．改变凸透镜的焦距(或在凸透镜前加透镜)，像的变化规律及光屏的移动方向：①焦距变小，折光能力变强，光线提前会聚，像距变小，像变小，光屏靠近透镜②焦距变大，折光能力变弱，光线延后会聚，像距变大，像变大，光屏远离透镜③凸透镜前加远视镜(凸透镜)，相当于①，则像距变小，像变小，光屏靠近透镜④凸透镜前加近视镜(凹透镜)，相当于②，则像距变大，像变大，光屏远离透镜实验结论
能力提升5．小华用同一个凸透镜进行如下探究。(1)将凸透镜正对太阳，调节凸透镜下方白纸的位置，直至白纸上出现最小、最亮的光斑，实验示意图如图5－甲所示，则该透镜的焦距为________cm。(2)凸透镜和光屏的位置如图5－乙所示，将点燃的蜡烛放置于光具座的15cm刻度处，将光屏向________移动，能在光屏上得到烛焰清晰倒立、________的实像；小华发现光屏上的像时而清晰时而模糊，造成这一现象的原因：____________________。(3)为了避免上述问题，小华将蜡烛换成了LED灯做成的图案，选择LED灯的优点是___________(写出一条即可)。(4)小华将LED灯移至光具座上25cm刻度线处，移动光屏，发现不能在光屏上得到像。为了观察此时的成像特点，请你写出接下来的操作：___________。小华将LED灯继续靠近透镜，看到的像将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。(5)把焦距为10cm的凸透镜换成焦距更小的凸透镜，光屏上原来清晰的像变模糊了。这是模拟__________(选填“近视眼”或“远视眼”)的成因。此时，若不改变LED灯和透镜的位置，要是光屏上得到清晰的像，应将光屏向________透镜的方向移动；若不改变凸透镜和光屏的位置，要使光屏上再次得到清晰的像，应将LED灯向________凸透镜的方向移动。(后两空均选填“靠近”或“远离”)点击下方空白处查看答案
6．如图6所示，小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)小明将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样做的目的是____________。(2)蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图6－甲所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的倒立、等大的实像，则凸透镜的焦距为________cm。(3)如图6－乙所示，光屏上出现了蜡烛的清晰的像，这个像是图丙中的______，利用此原理可以制成________。(选填“照相机”“幻灯机”或“放大镜”)(4)小明将蜡烛移到15cm刻度线处，保持透镜的位置不变，则应将光屏移至________cm刻度线处，才能再次在光屏上呈现清晰的像。(5)蜡烛由于燃烧而变短，为了使像成在光屏的中心，应向下移动______(选填“光屏”或“凸透镜”)。(6)小明又把蜡烛依次放在A、B位置，并在坐标纸上记录了光屏上像的大小，如图6－丁所示(A′、B′分别表示蜡烛在A、B处所成的像)。跟同学们交流后发现：①成倒立、放大像的条件是_________(用u、v、f表示)；②成实像时，物距减小，像距________。(7)保持凸透镜位置不动，把蜡烛放在距凸透镜22cm处，无论怎样移动光屏，都找不到清晰的像，原因可能是_________________。聪明的小明拿起一副眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜处，移动光屏，光屏上出现了清晰的像，则小明拿起的眼镜是__________。(选填“近视镜”或“远视镜”)(8)若在蜡烛和凸透镜之间合适的位置放一个近视眼镜，为使光屏上重新呈现清晰的像，光屏应向______(选填“左”或“右)移动；若不移动光屏，并保持近视眼镜的位置不变，小明更换另一个凸透镜，光屏上也得到了清晰的像，那么此凸透镜的焦距应________(选填“大于”或“小于”)15cm。点击下方空白处查看答案
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