本篇文章介紹的是初中20個學生必做物理實驗中的“探究光的反射規律”“探究平面鏡成像時像與物的關系”和“探究凸透鏡成像的規律”。
實驗一：探究光的反射規律
【實驗器材】一塊畫有角度的可折疊的白色硬紙板，一塊平面鏡，光源（激光筆）等。
【實驗設計】如下圖所示，把一個平面鏡放在水平桌面上，把畫有角度的可折疊的白色硬紙板豎直地立在平面鏡上，將光源緊貼硬紙板射向平面鏡O點，通過折疊硬紙板等操作，并仔細觀察，測量出多組數據，將數據填入下表，再綜合分析實驗現象和表中數據，得出光的反射規律。
【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻，了解具體的實驗步驟。
【實驗結論】
（1）反射光線、入射光線和法線位于同一平面內；
（2）反射光線和入射光線分別位于法線的兩側；
（3）反射角等于入射角。
記憶口訣：三線共面，法線居中，兩角相等。
【注意事項】實驗時，硬紙板一定要豎直地立在水平放置的平面鏡上。操作時，可將硬紙板的折疊線（法線）與平面鏡垂直，即實現硬紙板的豎直放置。
（1）能區分入射角與反射角，并知道反射角、入射角都是指各自的光線與法線的夾角。
（2）入射角減?。ㄔ龃螅r，反射角也減小（增大）。當入射光線垂直射入，即平面鏡上，法線與入射光線重合，這時入射角為0°，反射光線沿原路返回。
（3）在光的反射中，光路是可逆的。
（4）在比較反射角與入射角的大小關系時，要知道是反射角等于入射角，而不是入射角等于反射角。
（5）能對該實驗進行評估，能找出實驗失敗的原因，能對實驗做出合理的改進。
實驗二：探究平面鏡成像時像與物的關系
【實驗器材】一塊平面玻璃板（帶支架），兩根相同的蠟燭，一張白紙，一把直尺，一支筆，火柴。
【實驗設計】如下圖所示，在水平桌面上鋪一張白紙，并用筆畫一條直線，將平面玻璃板沿直線豎直放置在紙面上。在平面玻璃板的一側放置一根點燃的蠟燭A，在平面玻璃板的另一側調節蠟燭B（與蠟燭A相同），使蠟燭B的像與蠟燭A完全重合，用筆記下兩根蠟燭的位置。然后改變蠟燭A的位置，重復做幾次。實驗結束后取下白紙，將相對應的點連線，利用直尺測量數據，并將數據記錄在下列表格中，通過觀察與綜合分析，得出實驗結論。
【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻，了解具體的實驗步驟。
【實驗結論】
（1）像與物的大小相等；
（2）像與物到平面玻璃板的距離相等；
（3）像與物的連線與鏡面垂直。
【注意事項】實驗時，平面玻璃板一定要豎直放置在紙面上，否則，無法完成實驗。
（1）會選擇最優的實驗環境（較黑暗）和實驗器材（較薄的玻璃板或茶色的玻璃板等）。知道使用平面鏡無法完成實驗。
（2）平面鏡所成的像是虛像，用光屏替代蠟燭B時，光屏上無法呈現蠟燭A的像；用手觸摸蠟燭B的火焰時，不會燙傷。
（3）實驗中選擇兩根相同蠟燭的原因是為了探究像與物的大小關系。
（4）當蠟燭A向平面玻璃板靠近或遠離時，像的大小不會改變。
（5）分析實驗失敗的原因：蠟燭B與蠟燭A的像無法重合，說明平面玻璃板未豎直放置；出現兩個蠟燭A的像，說明選擇的平面玻璃板太厚了。
（6）優化實驗，如用方格紙代替白紙等。
實驗三：探究凸透鏡成像的規律
【實驗器材】一個光具座，一個凸透鏡，一個光屏，一根蠟燭，火柴。
【實驗設計】先測量出凸透鏡的焦距，再按照下圖所示，分別將凸透鏡、光屏、蠟燭安放在光具座的相應位置。固定凸透鏡的位置不動，將蠟燭調到不同的位置，并通過改變光屏的位置，使得光屏上能夠得到蠟燭清晰的像。改變蠟燭的位置，重復幾次實驗，并將得到的數據填入下表中，通過觀察與綜合分析，得出實驗結論。
【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻，了解具體的實驗步驟。
【實驗結論】
（1）當u＞2f時，凸透鏡成倒立縮小的實像；
（2）當u=2f時，凸透鏡成倒立等大的實像；
（3）當f＜u＜2f時，凸透鏡成倒立放大的實像；
（4）當u=f時，凸透鏡不成像；
（5）當u＜f時，凸透鏡成正立放大的虛像。
記憶口訣：
（1）一倍焦距內外分虛實，二倍焦距內外分大??；
（2）實像總在異側倒立，虛像總在同側正立；
（3）物近像遠像變大，物遠像近像變小。
【注意事項】實驗時，凸透鏡、光屏、蠟燭三者的中心應調至同一高度，選用的凸透鏡的焦距要適中。
（1）掌握凸透鏡成像的虛實、大小、正倒。
（2）了解物距與像距的大致關系。
（3）知道測量凸透鏡焦距的方法。
（4）凸透鏡成像在生活中的應用。
（5）實驗過程中蠟燭變短的處理辦法。
（6）實驗的改進與評價。
（7）用水透鏡做實驗（改變焦距）、凸透鏡與眼鏡的綜合考查等。
中考鏈接
1.（2016年·天水）如圖1所示，在探究“光的反射規律”實驗中，小紅同學將一塊平面鏡放在水平桌面上，再把一塊紙板垂直放置在平面鏡上。
（1）實驗時讓光貼著紙板入射是為了 。
（2）如果紙板沒有與平面鏡垂直放置，當光貼著紙板沿AO入射時， （填“能”或“不能”）在紙板上看到反射光。
（3）為了便于測量和研究，需要把光路記錄在紙板上，你的方法是： 。
（4）為了得到反射角與入射角大小關系的普遍規律，應當 。
2.（2016年·衡陽）如圖2所示是探究“平面鏡成像特點”的實驗裝置圖。
（1）實驗室提供了厚薄不同的兩塊玻璃板，你應選擇 （填“厚”或“薄”）玻璃板進行實驗。
（2）在豎直的玻璃板前點燃蠟燭A，將未點燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動，人眼一直在玻璃板的 （填“前側”或“后側”）觀察，直至蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，這種確定像與物大小關系的方法是 （填“控制變量法”或“等效替代法”）。
（3）實驗時，將蠟燭A逐漸遠離玻璃板時，它的像的大小 （填“變大”“變小”或“不變”）。
（4）移去蠟燭B，在其原來位置上放置一塊光屏，光屏上 （填“能”或“不能”）呈現蠟燭的像。
3.（2016年·營口）在“探究凸透鏡成像規律的實驗”中：
（1）如圖3甲所示是小明確定凸透鏡焦距時所做的實驗，則該凸透鏡的焦距為 cm。當蠟燭距凸透鏡15 cm時，能成倒立、 的實像，生活中的 就是利用這個原理制成的。當蠟燭向左（遠離透鏡）移動后，要在光屏上再次成清晰的像，需將光屏向 （填“左”或“右”）移，此時所成像將 （填“變大”“變小”或“不變”）。
（2）實驗一段時間后，蠟燭因燃燒變短，所成像如圖3乙所示，要使像能夠在光屏的中央，應將凸透鏡向 （填“上”或“下”）調整。
（3）在上一步實驗調整好像的位置后，小明找了一副近視眼鏡放在凸透鏡和蠟燭之間，要使光屏上還能成清晰的像，可將蠟燭適當 （填“左”或“右”）移。
1.（1）顯示光路
（2）不能
（3）用筆在紙板上沿著光路將其描畫下來
（4）進行多次實驗
2.（1）薄
（2）前側 等效替代法
（3）不變
（4）不能
3.（1）11 放大 投影儀 左 變小
（2）下
（3）左
