如何解答光学实验题？

第10问.如何解答光学实验题？◇学生提问图是探究平面镜成像特点的实验装置。(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，是为了比较像与的大小。(2)点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，晓兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合，请你推断其原因是。老师，通过复习我发现：探究平面镜成像规律和探究凸透镜成像规律的实验是中考实验题的重点之一，您能告诉我解答这些题的有什么技巧吗？◇问题探究平面镜成像实验（重要性：★★★）老师：这两个实验还是有规律可循的。比如在探究平面镜成像特点的实验中，我们选用玻璃做实验而不用镜子做实验，这是为什么？学生：这是利用了镜子既能反光又能透光的特点，因为这样不仅能看到玻璃前面的物体在玻璃中的像，还能方便的找到玻璃后面像的位置，便于探究像与物之间的位置关系。老师：选用两只相同的蜡烛是为了什么呀/学生：实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，一根放在玻璃前面让它在玻璃中成像，另一根放到玻璃后像的位置，让它跟玻璃前的那根蜡烛的像完全重合，这样是为了比较像与物体的大小关系。老师：点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，晓兰同学在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B都无法与蜡烛A的像完全重合，请你推断其原因可能是什么呀？学生：这个问题我觉得可能是由于玻璃板与桌面不垂直，导致平面镜前蜡烛的像在桌面以上或桌面以下，所以无论怎样调节玻璃板后面的蜡烛也难以使它处于像的准确位置，因此无法达到物与像重合。老师：你知道如何测量物与像之间的位置关系吗？学生：当我们把像的位置确定后，用直线画出镜面所在的位置，然后拿掉镜子，连接两个蜡烛所在的点，发现该连线与镜面所在的直线垂直。像点和物点到镜面所在直线的距离也相等。老师：嗯，你这个方法倒是非常可行。凸透镜成像实验（重要性：★★★）老师：在探究凸透镜成像规律的实验中，你知道要注意哪些问题吗？学生：需要用到的器材有：光具座、蜡烛、凸透镜、光屏、刻度尺、火柴。老师：这些器材怎么摆放才合适呀？学生：凸透镜在中间，蜡烛和光屏在凸透镜的两侧。然后调节烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心的位置，使三者不但在同一高度，还要在同一条直线上。老师：为什么要这样做？学生：这样是为了使凸透镜所成的像能正好呈现在光屏上。老师，原理我明白，但是在做这个实验时，经常出现不管怎样调节光屏的位置也找不到像或找不到清晰的像。这是为什么呀？老师：若你把蜡烛放到凸透镜的焦点之内，它不会成实像，所以不管怎样移动光屏也找不到像。若把蜡烛放到凸透镜的焦点上会出现什么情况呀？学生：焦点上发出的光会变得平行，平行不相交，所以蜡烛在焦点上时也不能成像。老师：若物体在焦点之外，但距焦点很近的时候，移动光屏也找不到清晰的像。你知道这是为什么吗？学生：可能因为物距太小，导致像距太大，而我们的光具座又不够长的缘故吧？老师：对，每一个问题的形成都有其原因，找到了原因也就找到了解决问题的办法。◇学生笔记1.探究平面镜成像的实验中要注意的几个关键之处：要用玻璃来做、要找两个一模一样的蜡烛或其他物体、要让玻璃板跟支撑面垂直、要注重光线的对比效果。2.探究凸透镜成像的实验中要注意的几个关键之处：①烛焰、凸透镜的光心、光屏的中心要在同一直线上，要在同一高度。②一个物距对应着一个像距，物距改变时，像距必须改变。◇要点训练1.如图所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，将玻璃后放一只与A完全相同的未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究。用直尺分别测量蜡烛和像到玻璃的距离，目的是。答案：像与物体的大小关系探究像与物体的距离关系解析：做实验时要选择完全相同的蜡烛，让一只蜡烛和另一支蜡烛的像完全重合，这样才能准确的判断出平面镜所成的像与物体大小相同。2.在探究凸透镜成像的实验中：(1)在探究前，小明同学将凸透镜对着太阳光，把透镜逐渐向白纸移动，直到太阳光在白纸上会聚到一点(图)。这一操作的目的是_____________________。(2)小明将蜡烛、凸透镜和光屏放入光具座中进行实验。其中一次实验情景如图所示；由此得到的实验结论_________________________________________。答案：(1)粗测凸透镜的焦距。(2)物体在二倍焦距以内一倍焦距以外，成倒立、放大的实像。解析：当平行光经过凸透镜时会被会聚到焦点上，此时用刻度尺粗测该焦点到凸透镜光心的距离即该凸透镜的焦距，要注意当亮点最小时才能进行测量。由右上图可以看出，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，像距应大于二倍焦距，这是凸透镜所成的像是倒立的、放大的实像。3.小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论．请你将空缺部分补充完整。(1)将一束平行光射向凸透镜，得到如图所示的光路图。该透镜的焦距为cm．(2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在___________________________。(3)按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中。①上表中实验序号2中像的性质为，实验序号4中像距为cm。②当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向(选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。答案：(1)10(2)同一高度(3)①倒立、缩小的实像30②远离解析：上表中实验序号2中物距大于二倍焦距，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以凸透镜会成倒立、缩小的实像。由实验1可以看出，当物距等于30cm时，像距是15cm，根据折射时光路是可逆的，所以实验4中，当物距是15cm时，像距应该是30cm。这是本题的难点和易错点。