2光學(xué)實驗探究（原卷版）

實驗探究一直是學(xué)生面前的一大難題。在中考實驗探究中，一方面是考察我們對知識點掌握；另一方面是突出對考題文字的揣摩，最后在組織文字回答。所以需要我們積累平常學(xué)習(xí)過程中的實驗探究如何規(guī)范作答，更要突出知識體系，將出題人設(shè)置的陷阱正確避開。一定要圍繞核心知識以不變應(yīng)萬變。知識點1：探究光的反射規(guī)律1、把一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，如圖甲所示：2、把一個平面鏡放在水平桌面上，再把一張紙板ENF豎直地立在平面鏡上，紙板上的直線ON垂直于鏡面，如圖甲所示：3、在紙板上畫出兩條入射光線，用激光筆沿入射光線射入，找到對應(yīng)的反射光線。4、觀察兩組反射光線和入射光線，猜想反射光線和入射光線的位置關(guān)系：①反射光線、入射光線和鏡面的夾角相等；②反射光線和入射光線關(guān)于法線對稱。5、把紙板NOF向前折或向后折如圖乙，觀察還能看到反射光線嗎？6、取下紙板，用量角器測量角i和r。知識點2：探究平面鏡成像規(guī)律1、問題與猜想：（1）問題：平面鏡成像有什么特點？像的位置有什么特點？像的大小有什么特點。（2）猜想：像可能與物體的大小相等，關(guān)于鏡面對稱等。2、制定計劃：（1）實驗器材：兩支相同的蠟燭、平面鏡、玻璃板、支架、方格紙、同樣大小的三角尺（貼有b,d)、刻度尺。（2）實驗步驟：①在桌上鋪一張方格紙，中間畫一條線后在方格紙的前方任意畫一個三角形，在方格紙中間線的位置豎立玻璃板。②把一支點燃的蠟燭放在玻璃板前方方格紙上畫的三角形的一個頂點上，觀察玻璃板后面出現(xiàn)的蠟燭的像，另外拿一支相同的蠟燭在璃板后面移動，直到看上去它們完全重合，后面的蠟燭好像被點燃為止，后一支蠟燭的位置就是前面蠟燭的像的位置，用筆標(biāo)出兩支蠟燭的位置。③用刻度尺測量兩支蠟燭到平面鏡的距離，并記錄在表格中。④在三角形的另外兩個頂點位置重復(fù)②、③所進(jìn)行的操作。⑤取下玻璃板，以鏡后三個像的位置為頂點，畫一個三角形。⑥將標(biāo)有字母“d”的三角尺放在鏡前，拿著標(biāo)有字母“b”的三角尺放在鏡后面移動，直到跟所看到的像重合，觀察兩個三角尺上的字母的左右關(guān)系。3、實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)：取下桌面上的方格紙，沿中間所畫的線對著折疊，然后在任一面的三角形頂點上用筆尖扎穿折疊后的紙，觀察兩個三角形是否重合。實驗次數(shù)物到平面鏡的距離/cm像到平面鏡的距離/cm像與物大小比較（放大、縮小或相等）12知識點3：透鏡凸透鏡成像的規(guī)律1、實驗內(nèi)容【實驗?zāi)康摹客哥R凸透鏡成像規(guī)律。像與物的大小關(guān)系、物距變化成像規(guī)律變化、像的虛實?！緦嶒炂鞑摹客雇哥R、光具座、蠟燭、光屏、火柴等?！緦嶒灢襟E】一、按圖組裝器材。調(diào)整蠟燭、凸透鏡、光屏在同一水平線上。二、將蠟燭放在遠(yuǎn)處（此時u>2f），移動光屏直至在光屏上成清晰的像；觀察像的大小、正立還是倒立，并測量物距和像距；數(shù)據(jù)記錄實驗表格。三、將蠟燭往凸透鏡方向移動，使2f>u>f，移動光屏直至在光屏上成清晰的像；觀察像的大小、正立還是倒立，并測量物距和像距；數(shù)據(jù)記錄實驗表格。四、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動，使u=f，移動光屏，看能否成像。五、將蠟燭繼續(xù)往凸透鏡方向移動，使u<f，移動光屏，看在光屏上能否找到像。六、實驗表格物距與焦距關(guān)系物距（cm）像的性質(zhì)像距（cm）大小正倒虛實u>2fu=2f2f>u>fu=fu<f七、整理器材【實驗結(jié)論】等大、等距、對稱、反向、虛像。物距像的性質(zhì)像距（cm）應(yīng)用大小正倒虛實u>2f縮小倒立實像2f<v<f照相機(jī)2f>u>f放大倒立實像v>2f投影儀u<f放大正立虛像放大鏡1、三條特殊光線的光路圖入射光線過光心平行于主光軸過（虛）焦點折射光線凸透鏡方向不變過焦點與主光軸平行凹透鏡方向不變反向延長線經(jīng)過虛焦點與主光軸平行2、凸透鏡成像規(guī)律結(jié)論物距與焦距的關(guān)系光路圖（請完成下列作圖）像距與焦距的關(guān)系成像特點動態(tài)成像規(guī)律應(yīng)用u＞2ff＜v＜2f倒立、縮小、實像成實像時，物距增大，像距減小，像變??；物距減小，像距增大，像變大；照相機(jī)u=2fv=2f倒立、等大、實像計算焦距f＜u＜2fv＞2f倒立、放大、實像投影儀u=f不成像u＜f正立、放大、虛像物距減小，像距減小，像變??；放大鏡記憶口訣：一倍焦距分虛實；二倍焦距分大小。成實像時：物近像遠(yuǎn)像變大，物遠(yuǎn)像近像變小。成虛像時：物近像近像變小。1、在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡和光屏，如圖所示，此時燭焰在光屏上恰好成清晰等大的像。下列說法正確的是（）A．凸透鏡的焦距為B．當(dāng)蠟燭因燃燒逐漸變短，光屏上的像會逐漸向上移動C．若遮擋凸透鏡的一部分，光屏上將得不到完整的像D．若在蠟燭和凸透鏡之間放置一個遠(yuǎn)視鏡，為得到清晰的像光屏應(yīng)向右移動2、在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗中，蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上的位置如圖所示，這時燭焰在光屏上能成等大清晰的像。關(guān)于本實驗下列說法正確的是（）A．凸透鏡的焦距是20cmB．把蠟燭移至刻度尺10cm處，凸透鏡不動，移動光屏，能在光屏上得到清晰的像C．把蠟燭移至刻度尺32cm處，凸透鏡不動，移動光屏，能在光屏上得到清晰的像。這與照相機(jī)的成像原理相同D．把蠟燭移至刻度尺45cm處，凸透鏡不動，移動光屏，會再次在光屏上得到清晰的像3、在做凸透鏡成像的實驗中發(fā)現(xiàn)：物距cm時，成正立的像；cm時，成倒立的像，則下面說法正確的是（）A．cm時，可能成放大的實像 B．cm時，一定成縮小的實像C．cm時，可能成放大的虛像 D．cm時，一定成縮小的實像4、（多選題）圖甲是小明在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”實驗時的裝置，圖乙是他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的物距像距圖像。蠟燭在光具座上移動過程中的三個位置A、B、C分別與圖像中三點相對應(yīng)。則下列說法正確的是（）A．該凸透鏡的焦距為20cmB．當(dāng)蠟燭在A位置時，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰放大的實像C．將蠟燭從B移動到C的過程中，所成像逐漸變大D．當(dāng)蠟燭在C點時，在緊貼凸透鏡的左側(cè)放置一遠(yuǎn)視鏡片，移動光屏，可在光屏上呈現(xiàn)燭焰清晰的實像，此時物距像距的對應(yīng)坐標(biāo)應(yīng)出現(xiàn)在C點的正下方5、在“探究凸透鏡的成像特點”實驗中，所用凸透鏡的焦距為10cm，光屏是用表面涂有白漆的鐵板制成的。小科把“F”發(fā)光物置于離凸透鏡13cm處，移動光屏，在光屏上找到清晰的像，如圖所示。小科看到光屏上像的形狀和大小分別是()A．、放大B．、放大C．、縮小D．、縮小6、將一只點燃的蠟燭放在凸透鏡前30cm處，光屏上得到了等大的燭焰的像，將蠟燭向透鏡方向移動4cm，光屏上得到燭焰倒立、的清晰的像（填“放大”“縮小”或“等大”），然后在蠟燭和凸透鏡之間放置一個近視眼鏡片，由于近視眼鏡片對光線有作用，所以光屏上燭焰的像變模糊了（如圖所示），若想在光屏上重新得到清晰的像，可將光屏凸透鏡（填“遠(yuǎn)離”“靠近”）。7、在探究凸透鏡成像的規(guī)律時，實驗室應(yīng)保持較的環(huán)境（填“亮”或“暗”），為了判斷光屏上的像是否最清晰，需要移動光屏，觀察像是否變模糊。如圖所示位置光屏上成清晰的像，則像的大小比燭焰。8、光在玻璃纖維中的傳輸情況是光線每次由內(nèi)層玻璃芯射向外包層的分界面時，均要發(fā)生反射，從而使光在不斷地反射中沿內(nèi)層玻璃芯向遠(yuǎn)處傳播，如圖所示，請根據(jù)圖回答：當(dāng)增大入射光線AB的入射角時，CD光線的入射角(填“增大”“減小”或“不變”)，D點將要向(填“左”或“右”)側(cè)移動。9、如圖是池塘上方警示牌和它在水中“倒影”的兩幅照片：（1）圖甲中的倒影沒有牌子本身明亮，這是由于；（2）由于刮風(fēng)，圖乙中的水面有漣漪，倒影有些模糊，這是由于光發(fā)生了。10、請寫出下列現(xiàn)象所對應(yīng)的物理知識：A．在平靜的湖面可以看到藍(lán)天白云；B．游泳池注水后，看上去變淺了；C．光遇到不透明物體后，可形成影子；D．太陽光經(jīng)過三棱鏡后可以產(chǎn)生彩色光帶；E．陽光透過樹葉縫隙射到地上形成圓形光斑。11、某小組在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗中：（1）實驗前，要調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在。（2）通過調(diào)整，恰好在光屏上得到燭焰等大的像，如圖，則所用凸透鏡的焦距是cm。（3）在圖中，把蠟燭向左移動15cm，凸透鏡的位置不變，應(yīng)把光屏向（選填“左”或“右”）適當(dāng)調(diào)節(jié)才能在光屏上得到燭焰清晰倒立、（選填“放大”、“縮小”或“不變”）的實像。（4）在探究凸透鏡成實像的過程中，他們又嘗試用白紙遮擋住凸透鏡的一半，發(fā)現(xiàn)在光屏上（選填“仍能”或“不能”）形成燭焰完整的像。12、小華同學(xué)在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中。（1）將點燃的蠟燭、光屏放在凸透鏡的兩側(cè)，并將燭焰、凸透鏡和光屏的中心調(diào)整到；（2）小華為了準(zhǔn)確的知道凸透鏡的焦距，找到了平行光源，進(jìn)行了如圖甲所示的實驗。根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，該凸透鏡的焦距是cm；（3）將凸透鏡固定在圖乙中的光具座上，位于50cm刻度線處，光屏和點燃的蠟燭位于凸透鏡兩側(cè)。小華將蠟燭移至35cm刻度線處，移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)了燭焰清晰的像，則該像是倒立、的實像，（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）利用了這條規(guī)律。13、在探究“光的反射定律”的實驗中，如圖所示，將平面鏡置于水平桌面，把一可沿ON折轉(zhuǎn)的光屏置于平面鏡上。(1)為了能在光屏上清晰地顯示出光的傳播路徑，光屏表面應(yīng)（選填：“光滑”或“粗糙”）些；(2)打開激光電筒使光線沿AO入射，當(dāng)光屏上呈現(xiàn)出反射光線時，光屏與鏡面是相互的，此時將定義為入射角（填寫圖中的序號）；(3)為了研究反射光線和入射光線的位置關(guān)系，應(yīng)多次改變的大小，觀察兩條光線的變化情況；(4)在上問的實驗中，光屏上總能同時呈現(xiàn)出反射光線和入射光線，于是得出結(jié)論：光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。這樣得出的結(jié)論是否可信？（選填；“是”或“否”），理由是：。14、閱讀材料，回答問題。汽車中的光現(xiàn)象汽車抬頭顯示（如圖1）又叫汽車平視顯示系統(tǒng)（HeadUpDisplay），簡稱HUD，是為了提高安全性而研發(fā)的。它利用平面鏡成像原理（如圖2），使顯示器上的重要行車數(shù)據(jù)通過前擋風(fēng)玻璃成像在正前方，駕駛員不必低頭，就可以看到車輛行駛的車速、油耗等信息。凸面鏡和凹面鏡對光的作用在汽車上也有應(yīng)用，它們也對汽車的安全行駛起著至關(guān)重要的作用。（1）行車數(shù)據(jù)在擋風(fēng)玻璃上所成的像是由光的（選填“反射”或“折射”）形成的；（2）某HUD顯示器水平放置在汽車中控臺上，通過擋風(fēng)玻璃成垂直于水平面的像，則擋風(fēng)玻璃與水平面夾角為度；（3）HUD有一個技術(shù)難題，即擋風(fēng)玻璃所成的像易產(chǎn)生重影，影響使用效果。重影產(chǎn)生的原因是擋風(fēng)玻璃有一定的（選填“厚度“或“透明度”）；（4）某駕駛員發(fā)現(xiàn)擋風(fēng)玻璃所成的像過高，不便于觀察，這時需要將顯示器沿水平方向（選填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）擋風(fēng)玻璃；如果成像不清晰，可以（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）顯示器亮度，改善成像效果；（5）汽車前燈的反光裝置相當(dāng)于（選填“平面鏡”“凹面鏡”或“凸面鏡”），當(dāng)汽車的遠(yuǎn)光燈位于該鏡焦點位置時，射出的光接近于平行。15、小濱用如圖所示裝置進(jìn)行了“探究平面鏡成像特點”的實驗.（1）他應(yīng)選取兩支外形（選填“相同”或“不同”）的蠟燭進(jìn)行實驗。（2）小濱選擇用玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實驗的目的是