全國初中物理競賽試題精編（八年級上）：第9講-光學實驗專題精練（解析版）

試卷第=page33頁，共=sectionpages1818頁試卷第=page44頁，共=sectionpages1818頁全國初中物理競賽試題精編第9講—光學實驗專題精練1．小紅在學習了光學的相關知識后，在暗室進行了一些實驗探究．（1）實驗一：讓一細束太陽光照射三棱鏡，射出的光射到豎直放置的白屏上．如圖所示，白屏Ⅱ區(qū)上出現了彩色光帶，這是光的________現象．將靈敏溫度計放在________（選填“Ⅰ”或“Ⅲ"）區(qū)，溫度計示數會明顯升高，是因為________；（2）實驗二：將一束藍光照在穿白上衣、紅裙子的洋娃娃身上，小紅看到了洋娃娃上衣呈________色，裙子呈________色；（3）實驗三：通過學習，小紅知道紅、________、藍是光的三原色，它們自身________（選填“能”或“不能”）由其它色光混合而成．她將亮度相等的這三種色光疊加在一起，看到了________光．【答案】

色散

Ⅲ

紅外線具有熱效應

藍

黑

綠

不能

白【詳解】（1）實驗一：太陽光經過三棱鏡后被分解為七色光的現象，是光的色散現象．紅光的折射較小，紫光的折射較大，所以圖中Ⅲ區(qū)是紅外線，且紅外線具有明顯的熱效應，所以將靈敏溫度計放在Ⅲ區(qū)，溫度計示數會明顯升高．（2）實驗二：將一束藍光照在穿白上衣，白上衣能反射所有顏色的光，即白上衣反射藍光，所以小紅看到了洋娃娃上衣呈藍色；紅裙子只能反射紅光，所以藍光照在紅裙子上，洋娃娃身上裙子呈黑色．（3）實驗三：光的三原色是紅、綠、藍，它們自身不能由其它色光混合而成，她將亮度相等的這三種色光疊加在一起，看到了白光．2．“關愛生命，安全出行，爭當安全模范公民”的教育活動，在全國各地轟轟烈烈地展開．“紅燈停，綠燈行”是公民的基本素質．

交通信號燈用紅、綠燈，而不用藍色、紫色等其它顏色的燈．對此，小明、小華、小宇三位同學展開討論：①小明說：人的眼睛對紅色光、綠色光比較敏感．用紅綠燈作為交通指揮燈，容易引起視覺反應，可以提高人們的警惕性，減少交通事故的發(fā)生．②小華說：紅光穿透能力比藍色、紫色等其它的色光強，很遠處就能看到；人的眼睛對綠色光敏感．③小宇說：紅綠燈作為交通指揮燈，是國際通用的，并不具有科學依據．

（1）霧天，小明、小華和小宇一起在遠處觀看路口的紅綠燈，收集有關“紅色光穿透能力強”的證據．小明和小宇看到紅燈亮時，小華卻認為紅燈不亮．此事實說明紅色光引起的視覺效果與________有關；三位同學向路口的紅燈走近，都感到紅色光強度逐漸增強，表明色光的穿透能力與________有關．影響色光穿透能力的因素還有________（至少答出一條）．

（2）依據你的生活體驗，并結合學過的物理知識，對小宇的說法作出評價：________．

（3）紅綠色盲的人不能分辨紅綠燈顏色的變換．請你描述現行交通信號燈是如何讓色盲的行人做到“紅燈停、綠燈行”的或提出一條合理化建議．________（回答一條即可）．【答案】

各個不同的人

距離

空氣的質量

不正確．紅色光穿透能力強，人的眼睛對紅色光、綠色光比較敏感

采用燈光圖形或者語音提示等方法提醒行人【詳解】（1）同樣的一盞紅燈，小明、小華和小宇一起在遠處觀看，小華卻認為紅燈不亮．說明紅光引起的視覺效果和不同的人有關；向路口的紅燈走近，都感到紅色光強度逐漸增強，說明紅光的穿透能力和紅光傳播的距離有關，距離越短，紅光的穿透能力越強；空氣中的灰塵等顆粒物越多時，光的穿透能力就越弱，所以影響色光穿透能力的因素還有空氣的質量；（2）小宇的說法不對，用紅綠燈作為交通指揮燈有科學依據，紅光的波長更長，不容易被散射，在空氣中可以傳播得更遠，人眼對紅光、綠光比較敏感；（3）紅綠色盲的人不能分辨出紅燈和綠燈，可以同時在紅燈和綠燈發(fā)光的同時加上語音提示，或者將紅燈和綠燈用不同的形狀制成等．3．在“探究光的反射規(guī)律”實驗中，實驗裝置如圖所示，把一個可繞ON折轉的白色硬紙板豎直放置在水平的平面鏡M上，使一束光緊貼硬紙板射向鏡面的O點，在硬紙板上便可描出入射光線和反射光線。（1）當光束___________射向鏡面時，反射光線與入射光線重合；當入射光線從與反射光線重合的位置逆時針偏轉一定角度時，反射光___________（選填“不”“順時針”或“逆時針”）偏轉；（2）為了探究反射角與入射角的大小關系，小明讓光束與ON成30°角射向O點，測得反射光線與ON的夾角為___________，記錄數據，他下一步操作應是___________；（3）在圖中，若將紙板（連同入射光線）繞CM向后傾斜，此時反射光線___________；A．仍在紙板上呈現B．被紙板擋住C．在紙板前方（4）使一束光緊貼著白色硬紙板的AO面射向鏡面的O點，以ON為軸線，將硬紙板的OB面繞ON緩慢地向后折轉，在白色硬紙板上___________（選填“能”或“不能”）觀察到反射光線，此時反射光線的位置___________（選填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）變化；此現象說明：___________?！敬鸢浮?/p>

垂直

順時針

30°

改變入射角的度數，再多做幾次實驗

C

不能

不發(fā)生

反射光線、入射光線、法線在同一平面內【詳解】（1）[1]當光束垂直射向鏡面時，入射角為0°，反射角也為0°，光線原路返回，即反射光線與入射光線重合。[2]當入射光線從與反射光線重合的位置逆時針偏轉一定角度時，反射光線會與入射光線分居在法線兩側，所以反射光線順時針偏轉。（2）[3]讓光束與ON成30°角射向O點，即入射角為30°，根據反射角等于入射角可得，反射光線與ON的夾角為30°。[4]為了讓實驗具有普遍性，應該通過多組數據來分析得出結論，所以記錄數據后，他的下一步操作應是：改變入射角的度數，再多做幾次實驗。（3）[5]若將紙板（連同入射光線）繞CM向后傾斜，而法線始終垂直于平面鏡，則反射光線、入射光線、法線所在的平面也垂直于平面鏡，所以可知反射光線在紙板前方。故選C。（4）[6][7][8]使一束光緊貼著白色硬紙板的AO面射向鏡面的O點，以ON為軸線，將硬紙板的OB面繞ON緩慢地向后折轉，在白紙硬紙板上不能觀察到反射光線，但此時反射光線的位置并不發(fā)生變化，仍有原來的位置；此現象說明：反射光線、入射光線、法線在同一平面內。4．張明是一個愛動腦筋的孩子，他聽老師說有一種角反射器是根據光的反射原理用平面鏡制成的，它具有非常優(yōu)良的回光特性。對于在空間中一定范圍內的入射光線（無論入射方向如何），經平面鏡反射后，出射光線總是與入射光線平行。張明根據老師的描述，找來平面鏡想自制一個角反射器：（1）首先，張明將兩塊平面鏡垂直安裝如圖所示，將一束光與鏡面M成60°角入射最后經平面鏡N反射出去的光果然與鏡面M上的入射光平行，此時鏡面N上的反射角是_____度，生活中的_____就用到了這一原理。（2）張明在實驗過程中，發(fā)現自己做出來的反射器好像不滿足老師所說的“對于在空間中一定范圍內的入射光線（無論入射方向如何），經平面鏡反射后，出射光線總是與入射光線平行?！庇谑牵匦聡L試，按照如圖所示保持入射光線的方向不變，反射器繞O點向順時針方向轉動了20°，那么經過反射器兩次反射的出射光線將轉過_____度角。（3）通過一番探索還是未能設計出老師所描述的角反射器，張明只有去請教老師，老師告訴他角反射器是由三塊平面鏡組裝成的，那么，要滿足對于在空間中一定范圍內的入射光線（無論入射方向如何）經平面鏡反射后，“出射光線總是與入射光線平行?！边@一要求，三塊平面鏡應該如何組裝_____？【答案】

60

自行車尾燈

0

三塊平面鏡相互垂直【詳解】（1）[1]如圖示數：入射光線AB和平面鏡M的夾角是60°，過入射點B作出法線BC，入射角的度數為∠ABC＝90°-60°＝30°根據反射定律得，反射角的度數為∠DBC＝∠ABC＝30°所以∠DBO＝90°-30°＝60°在RtΔBOD中∠BDO＝90°-60°＝30°光線BD入射到平面鏡N上，入射角為∠BDE＝90°-30°＝60°根據反射定律得，反射角為∠FDE＝∠BDE＝60°由于∠ABD+∠BDF＝∠ABC+∠DBC+∠BDE+∠FDE＝30°+30°+60°+60°＝180°根據數學知識可知，光線AB和光線FD平行，即AB∥DF。[2]自行車尾燈就是根據汽車燈射出的光線照射到自行車尾燈上，經自行車尾燈兩次反射后，按照原來的方向返回，進入司機的眼睛中，讓司機知道前面有自行車。（2）[3]當兩個平面鏡垂直時，入射光線經平面鏡兩次反射后，出射光線和入射光線平行，當反射器轉動20°，入射光線不動，同理，如加粗的線，入射光線經垂直的平面鏡兩次反射后，出射光線D'F'和原來的入射光線也平行，即AB∥D'F'。因為，AB∥DF，AB∥D'F'，所以，DF∥D'F'，并且DF與D'F'方向相同，所以經過反射器兩次反射的出射光線將轉過0度角。（3）[4]由第（2）問可知，當兩個平面鏡垂直時，任何角度的入射光線經兩次反射后都能和原來的入射光線平行，如果再找一個平面鏡都和這兩個平面鏡垂直，就能達到在空間中一定范圍內的入射光線（無論入射方向如何）經平面鏡反射后，“出射光線總是與入射光線平行”，所以三塊平面鏡相互垂直能達到老師的要求。5．2019年12月26日午間，同學們發(fā)現學校樹蔭下太陽的光斑變成了如圖甲所示的形狀。（1）該現象是由于_________；A．月亮遮擋了太陽射向地球的部分光線B．地球遮擋了太陽射向月亮的部分光線C．A、B兩種情況均有可能（2）小明想利用此次機會估測太陽直徑D。他將11個相同的一次性紙杯對接起來，并將中間打通，前部戳一個小孔，尾部用半透明塑料薄膜套封住作為觀察屏，制作了一個觀察裝置（如圖乙），將帶小孔的一端正對著太陽方向，拍下此時現察屏的圖片（如圖丙）。以下有關數據可供選擇使用：月球與地球之間的距離；地球與太陽之間的距離；杯口直徑；從小孔到觀察屏的距離。①在此實驗中還需測量的物理量是_________；②測量結果的表達式D=_________（用已知量和測量量表示）；③請你完成測量，求出測量值為D=_________m；（用科學記數法表示，結果保留三位數字）④若要使得觀察屏上的光斑更大更亮一些以便于測量，可將上述觀察裝置做怎樣的改進？答：_______；⑤若要估測月亮的直徑，需要補充的測量任務是_______?！敬鸢浮?/p>

A

光斑直徑c

（左右）

對接更多的一次性紙杯

等待光斑上的黑斑全部出現時，測量出黑斑的直徑【詳解】（1）[1]樹蔭下的光斑變成月牙形，是日食時的小孔成像現象，那么是月球擋住了部分太陽光，故A選項正確。（2）①[2]②[3]在此實驗中，還需要測量的物理量是光斑的直徑c，據光的直線傳播可知，太陽最邊緣發(fā)出的光線經小孔后射向光斑的邊緣，據數學中相似三角形特點有所以太陽的直徑③[4]用刻度尺測出光斑的直徑約為0.09cm，那么測量得的太陽的直徑④[5]地球與太陽間的距離b、太陽的直徑D保持不變，據上面的分析有要想讓觀察屏上的光斑更大更亮，即讓光斑的直徑更大，可增大小孔到觀察屏的距離，那么應對接更多的一次性紙杯。⑤[6]當月球全把太陽光遮住時，光斑便變成了黑斑，這個黑斑便是月球的影子。此時測出黑斑的直徑為R，而據題意知，月球與地球間距離、小孔與觀察屏的距離，再根據光的直線傳播及相似三角形的特點可求出月亮的直徑為6．如圖所示，是小明在“探究平面鏡成像的特點”的活動中所選用的器材和活動過程．（1）在探究活動中為便于觀察，該實驗最好在______（選填“較明亮”或“較黑暗”）環(huán)境中進行．（2）小明在玻璃板的前面放一支點燃的蠟燭A，還要在玻璃板的后面放一支沒有點燃的蠟燭B，對蠟燭A和B的要求是_____，這是為了_____．這種確定像與物大小的方法是______．（選填“控制變量法”或“等效替代法”）（3）在尋找蠟燭像的位置時，眼睛應該在蠟燭______（填“A”或“B”）這一側觀察，如果小明無論怎樣調節(jié)后面的蠟燭，都不能與蠟燭的像重合，請你推測可能的原因是_____________．（4）小明用跳棋代替點燃的蠟燭進行實驗，但看不清跳棋的像，請你幫想個辦法看清跳棋的像：____．（5）實驗時在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭，再拿沒有點燃的相同蠟燭在玻璃板后面移動，直到跟前面那支蠟燭的像______，若用光屏替換玻璃板后面的蠟燭，在玻璃板后面觀察光屏，______觀察到玻璃板前點燃蠟燭的像（選填“能”、“不能”）．說明平面鏡成的是______（選填“虛”或“實”）像．（6）在實驗中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，便于_______；如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇______mm厚的玻璃板做實驗．（7）為了讓右座的同學也能夠看清蠟燭的像，小明只將玻璃板向右平移，則蠟燭像的位置______（選填“向右移動”、“向左運動”或“不變”）．（8）實驗中，看到點燃的蠟燭通過玻璃板成兩個像，其中距離觀察者較遠的像較______（填“亮”或“暗”）．遠處的像是來自蠟燭的入射光經過玻璃板______（只有一個選項正確，將正確選項的字母填在橫線上）．A．一次反射、一次折射形成的B．兩次反射、一次折射形成的C．一次反射、兩次折射形成的D．兩次反射、兩次折射形成的【答案】

較黑暗

大小相同

比較物與像的大小

等效替代法

A

玻璃板與水平面不垂直，成的像不在水平位置

用手電筒照亮跳棋

重合

不能

虛

確定像的位置

2

不變

暗

C【詳解】(1)[1]該實驗最好在較黑暗環(huán)境中進行，這樣蠟燭的像才會比較清晰；(2)[2][3][4]對蠟燭A和B的要求是大小相同，這是為了比較物與像的大小，通過比較像與蠟燭B的大小，從而比較像與蠟燭A的大小；這種確定像與物大小的方法是等效替代法；(3)[5][6]在尋找蠟燭像的位置時，眼睛應該在蠟燭A這一側觀察，這樣才能看到蠟燭A的像；如果小明無論怎樣調節(jié)后面的蠟燭，都不能與蠟燭的像重合，這種情況可能是玻璃板與水平面不垂直，成的像不在水平位置；(4)[7]用手電筒照亮跳棋，這樣跳棋反射的光更多，所成的像更明顯；(5)[8][9][10]實驗時在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭，再拿沒有點燃的相同蠟燭在玻璃板后面移動，直到跟前面那支蠟燭的像重合；若用光屏替換玻璃板后面的蠟燭，在玻璃板后面觀察光屏，不能觀察到玻璃板前點燃蠟燭的像；說明平面鏡成的是虛像；(6)[11][12]在實驗中用平板玻璃代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點，可以看到玻璃后面的蠟燭，便于確定像的位置，對比蠟燭A的像與蠟燭B的大?。粦x擇2mm厚的玻璃板做實驗，這是因為比較厚的玻璃板會出現明顯的兩個像，影響實驗效果；(7)[13]小明只將玻璃板向右平移，則蠟燭像的位置不變，這是因為根據平面鏡成像規(guī)律，物體的位置不變，那么所成的像位置也不變；(8)[14][15]實驗中，看到點燃的蠟燭通過玻璃板成兩個像，其中距離觀察者較遠的像較暗,這是因為入射光線在玻璃板第一個面發(fā)生反射和折射時，光線強度就已減弱，折射光線又作為入射光線在第二個面發(fā)生反射和折射時，光線強度又減弱了，此時第二個反射光線在第一個面又作為入射光線發(fā)生反射和折射，這個折射光線所成的虛像距離觀察者較遠，同時光線強度比較弱，所以像較暗；由上述可知，遠處的像是來自蠟燭的入射光經過玻璃板一次折射、然后一次反射，最后一次折射形成的，所以說遠處的像是來自蠟燭的入射光經過玻璃板一次反射、兩次折射形成的，故選C．7．如圖是小紅“探究平面鏡成像特點”的情景：小紅的實驗裝置是：豎立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側的直尺上，以A蠟燭為成像物體．（1）小紅選擇玻璃板代替鏡子進行實驗的目的是_______________．（2）所用刻度尺的作用是便于比較像與物_____________________關系．（3）選取兩段完全相同的蠟燭是為了比較像與物的________關系．（4）為便于觀察，該實驗最好在_______環(huán)境中進行（選填“較明亮”或“較黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時．也能觀察到____________，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題．（5）點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像______為止，這時發(fā)現像與物的大小_____；進一步觀察A．B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現，像和物的連線與玻璃板____．像和物到玻璃板的距離____．（6）移去后面的蠟燭B，并在其所在位置上放一光屏，則光屏上__________接收到蠟燭燭焰的像（填“能”或“不能”）．所以平面鏡所成的像是__________像（填“虛”或“實”）．（7）小紅將蠟燭逐漸遠離玻璃板時，它的像__________（填“變大”、“變小”或“不變”）．（8）為證實上述有關成像特點是否可靠，你認為應采取下列哪一項操作？()A．保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置進行觀察B．保持玻璃板位置不變，多次改變A蠟燭的位置，進行與上述（2）相同的操作【答案】

便于確定像的位置

到平面鏡的距離的

大小

較黑暗

玻璃板后面的蠟燭

重合

相等

垂直

相等

不能

虛

不變

B【詳解】(1)實驗過程中，用透明的玻璃板代替平面鏡，在物體一側，既能看到蠟燭A的像，也能看到代替蠟燭A的蠟燭B，當蠟燭A的像和蠟燭B重合時，便于確定像的位置，從而便于比較物像大小．（2）在實驗中用到刻度尺，是來測量像到鏡的距離和物到鏡的距離，從而得出二者的關系．（3）兩只蠟燭大小相同，后面的蠟燭又和前面蠟燭的像完全重合，這樣就證明了像與物大小相同，所以兩只蠟燭等長是為了比較像與物大小關系用的．(4)點燃蠟燭，燭焰在明亮的環(huán)境中，燭焰和明亮環(huán)境對比度較小，成像不太清晰；燭焰在黑暗環(huán)境中，燭焰和黑暗環(huán)境的對比度大，成像更清晰．采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時．也能觀察到玻璃板后面的蠟燭，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題．（5）點燃A蠟燭，小心地移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像重合為止，這時發(fā)現像與物的大小相等；進一步觀察A．B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現，像和物的連線與玻璃板垂直．像和物到玻璃板的距離相等．（6）因為光屏只能接收實像，不能接收虛像，因此移走后面的蠟燭B，光屏不能接收到蠟燭A的燭焰的像，所以平面鏡成的像是虛像．（7）小紅將蠟燭逐漸遠離玻璃板時，它的像大小不變．（8）一次實驗不具備代表性，應采取同樣的實驗方案多做幾次，避免實驗現象的偶然性，才能保證結論的正確．所以應采取B操作．點睛：探究平面鏡成像實驗時，成像物體和環(huán)境的對比度越大，并且物體越亮，物體成像越清晰．8．小明同學根據課本中的“試一試”，用易拉罐做小孔成像實驗．(1)請在圖中作出蠟燭AB的像A'B'________．(2)小明發(fā)現蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠，像就越大，他測出了不同距離時像的高度，填在表格中：請你根據表中的數據在下圖坐標中畫出h與s的關系圖像：____________(3)從圖像中可以看出h與s的關系為：_____________________．【答案】

見解析所示

見解析所示

h與s成正比【詳解】(1)根據光的直線傳播,分別做出由A、B兩點在透明紙上的像,從而得出AB的像,如圖所示:(2)根據表格中數據描點,并用平滑的曲線連接起來,如圖:(3)從圖象中看出;h隨s的變大而變大,且增大的倍數相同,即h與s成正比關系;因此，本題正確答案是:(1).見解析所示(2).見解析所示(3).h與s成正比【的距離】(1)小孔成像是光的直線傳播現象;物體上部的光線通過小孔后,射到了光屏的下部;物體下部的光線通過小孔后,射到了光屏的上部,因此通過小孔后所成的像是倒立的像.(2)找出表格中的數據在坐標紙中的對應點,然后連接成平滑的曲線;(3)可以看出,當像離小孔越遠,像的大小是變大的.9．新思維科技社團的同學們學完光學中小孔成像知識后，提出一個問題，小孔在光屏上所成像的形狀與什么因素有關，同學們經過討論后提出以下猜想：猜想一：像的形狀可能與物體形狀有關；猜想二：像的形狀可能與小孔的形狀有關。同學們在輔導老師的幫助下制作了“E”、“F”和“R”形狀的LED發(fā)光字來充當物體，做成兩個小孔形狀不同的紙筒，紙筒另一端繃裝半透明膜，做好裝置后同學們進行實驗探究．（1）物理上將“F”、“E”和“R”形狀的LED發(fā)光的字稱為________，射出的光在同種均勻介質中沿__________傳播；為了便于觀察，該實驗最好在______（選填“較明亮”或“較黑暗”）的環(huán)境中進行。（2）同學們將“F”發(fā)光字固定好后，先用小圓孔紙筒進行實驗，同學們在半透明膜上觀察到倒立的“F”，如圖所示，小孔成像中所成的像能呈現在半透明膜上，說明所成的像是________（選填實像或虛像），同學們將實驗結果記錄在設計好的表格后，再換用小方孔紙筒進行實驗，并觀察記錄。（3）同學們再換用“E”和“R”形狀發(fā)光字，分別按照實驗（2）進行實驗，將觀察到的結果記錄在表中。實驗次數發(fā)光字小孔形狀像的形狀半透明膜上是否呈現1F圓形倒立呈現2F方形倒立呈現3E圓形倒立

呈現4E方形倒立呈現5R圓形倒立呈現6R方形倒立呈現（4）通過比較________，同學們驗證了猜想一，得出結論：在小孔形狀相同時，小孔所成的像與物體的形狀有關。（5）同學們通過比較1、2，3、4和5、6，得出結論：___________（6）實驗小組在該實驗中采用的實驗方法是______________．【答案】

光源

直線

較黑暗

實像

1、3、5（或2、4、6）

在物體形狀相同時，小孔所成的像與小孔的形狀無關

控制變量法【詳解】(1)[1]能自行發(fā)光的物體稱為光源，LED發(fā)光的字是光源。[2]光在同種均勻介質中沿直線傳播。[3]為了便于觀察，實驗在較黑暗的環(huán)境進行，成的像會比較清晰。(2)[4]實像是實際光線會聚而成的，可以成在光屏上，孔成像中所成的像，能呈現在半透明膜上，說明所成的像是實像。(4)[5]通過比較1、3、5（或2、4、6）實驗數據可知，小孔形狀相同，物體形狀不同，所成像的形狀不同，說明在小孔形狀相同時，小孔所成的像與物體的形狀有關。(5)[6]通過比較1、2，3、4和5、6，實驗數據可知，物體形狀相同，小孔形狀不同，所成像的形狀相同，說明在物體形狀相同時，小孔所成的像與小孔形狀無關。(6)[7]實驗小組在該實驗中,有兩個變量物體形狀和小孔形狀，采用的實驗方法是控制變量法。10．如圖甲所示，在探究光的折射現象時，將一束入射角為50°的光斜射入杯內水中，在杯底形成光斑。興趣小組對實驗中光偏折程度產生了興趣，為了定量反映這種偏折程度，小組成員將“折射角與入射角的比值”定義為“偏折比”。根據所學物理知識和生活經驗，他們對影響“偏折比”大小的因素提出以下猜想。猜想1：“偏折比”大小可能與液體的深度有關；猜想2：“偏折比”大小可能與液體的種類有關；猜想3：“偏折比”大小可能與入射光的顏色有關。（1）圖甲實驗中，測得折射角為35°，則此時的“偏折比”為______，向杯中緩慢加水過程中，杯底光斑將向______（選填“左”或“右”）移動；（2）小組成員認為猜想1是錯誤的，因為______；（3）為了驗證猜想2，小組在乙杯中加油，如圖乙，當油的深度小于水的深度，此時杯底光斑的位置恰與圖甲中光斑的位置重合，對比可知：在相同條件下，油對光的“偏折比”______（選填“大于”、“等于”或“小于”）水對光的“偏折比”；（4）對于猜想3，小組準備用圖甲裝置先后入射紅、紫色光束進行探究；請你結合光的色散實驗，推測紅光的光斑應位于圖丁中的______（選填“A”或“B”）點；（5）讓一束光斜穿過如圖戊所示的玻璃磚，若光在其上表面折射入玻璃磚時的“偏折比”為0.8，則光在其下表面折射出玻璃磚時的“偏折比”為______?！敬鸢浮?/p>

0.7

右

水面上升或下降時，入射角和折射角都不變

小于

A

1.25【詳解】（1）[1]圖甲實驗中，測得折射角為35°，已知入射角為50°，根據題意可知，偏折比為折射角與入射角的比值，則偏折比即偏折比為0.7。[2]當容器內逐漸加水時，光的折射程度不變，但入射點逐漸抬高且向右移動，由光的折射規(guī)律作出的折射光線照射在容器底的光斑會逐漸向右移動。（2）[3]由圖可知，水面上升或下降時，入射角和折射角都不變，則折射角與入射角的比值不變，即偏折比也不變，由此說明偏折比與液體深度無關，故猜想1不正確。（3）[4]將圖甲中的水換成油，當油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰與圖甲實驗時光斑位置重合，如圖1，由圖1可知，水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，則在相同條件下，油對光的偏折比比水對光的偏折比小。（4）[5]光線的入射角和入射點不變，紅、紫色激光的折射光線，如圖2，由圖2可知，紅色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，則根據“偏折比”的定義可知：紅光的“偏折比”大，紅光的光斑應位于圖中的A點。（5）[6]將一束激光穿過如圖戊所示的玻璃磚，若光在玻璃磚上表面折射時入射角為，折射角為，如圖3，此時“偏折比”為0.8，即當光在下表面折射時，如圖3所示，則此時入射角為，折射角為，根據幾何知識可知、，所以，光在下表面折射時的“偏折比”為光在其下表面折射出玻璃磚時的“偏折比”為1.25。11．在探究光的折射規(guī)律時，從水面上方看水中的物體變淺了.為了確定水中物體所成像的位置，某學習小組進行了如下探究:u/mm306090120150180v/mm23456790113134A．把一個小燈泡a放在水中某處，觀察燈泡所成像的位置。B．將另一個相同的小燈泡b放在水面上方，調整其位置，使它的像與燈泡a的像重合。C．用刻度尺測量燈泡b到水面的距離。（1）測量時，把刻度尺的零刻度線對準燈泡b，水面處對應的刻度如圖甲所示，則燈泡b到水面的距離為_____cm。（2）燈泡a的像到水面的距離與燈泡b到水面的距離一定相等，理由是:_______（3）測量時，如果直接將刻度尺豎直插入水中，使看到的零刻度線與燈泡a的像重合，則刻度尺在水面處的示數表示_________。（4）某小組實驗時，每次都從燈泡a的正上方觀察，測得燈泡a到水面距離u和燈泡a的像到水面距離v的對應關系如上表所示。根據表中數據，請在圖乙坐標中描點作出v-u關系圖線。()由圖線可知，v與u成______(選填“正比”、“反比”)?！敬鸢浮?/p>

8.20

像與物到鏡面的距離相等

燈泡a的深度

正比【詳解】(1)[1]從圖甲可以看到，燈泡b到水面的距離為8.20cm；(2)[2]根據平面鏡的成像規(guī)律可知，燈泡b到水面的距離大小等于燈泡b的像到水面的距離，而燈泡b的像與燈泡a的像是重合的，所以燈泡a的像到水面的距離與燈泡b到水面的距離一定相等；(3)[