中考物理復(fù)習沖刺 29.光學基礎(chǔ) 實驗題

第29講：光學基礎(chǔ)實驗題《2023中考物理各題型專項復(fù)習講義》沖刺階段查缺補漏第一部分：中考真題1、如圖甲所示是小明探究“平面鏡成像的特點”的實驗裝置，圖中A、B是兩段外形相同的蠟燭。（1）選用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點，便于。（2）小明將玻璃板豎直立在水平桌面上，在玻璃板前放置點燃的蠟燭A，將蠟燭B放在玻璃板后并移動，直到B與A的像完全重合，這說明。（3）為探究平面鏡所成的像是實像還是虛像，將蠟燭B移去，在相同位置上放上光屏，光屏上（填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是（填“實”或“虛”）像。（4）小明把蠟燭A向靠近玻璃板方向移動一段距離，會發(fā)現(xiàn)蠟燭A的像的大?。ㄌ睢白兇蟆薄ⅰ白冃　被颉安蛔儭保?。（5）實驗結(jié)束后，小明想，若把玻璃板沿MN截成兩部分，如圖乙所示，并分別向兩側(cè)平移一小段距離，則蠟燭通過左右兩部分玻璃板成像的情況：。A．都成完整的像，且兩個像在同一位置B．各成半個像，合起來成一個完整的像2、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，將凸透鏡固定在光具座上50cm刻度線處不動，移動蠟燭和光屏至如圖所示的位置時，在光屏上得到燭焰清晰的像。(1)該凸透鏡的焦距為______cm。(2)將蠟燭移到10cm刻度線處，燭焰所成的像是______（填“放大”、“縮小”或“等大”）的，生活中的______（填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）利用了該原理工作。(3)在燭焰和凸透鏡之間放一眼鏡的鏡片，發(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊了。將光屏向靠近凸透鏡的方向移動適當距離后，光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，則該眼鏡的鏡片是______（填“凸透鏡”或“凹透鏡”），可用于矯正______（填“近視眼”或“遠視眼”）。(4)蠟燭隨著燃燒而變短，為了使像仍能成在光屏中央，這時需要______（填“向上”或“向下”）移動光屏。3、小明同學利用如圖所示的裝置做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗，將凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處不變。（1）實驗前將燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心調(diào)節(jié)到同一高度，目的是___________。將蠟燭固定在40cm刻度線處時，移動光屏，在光屏上始終得到一個大小不變的光斑，則該凸透鏡的焦距為________cm。（2）當他將三個元件移動到如圖所示的位置時，光屏上恰好出現(xiàn)了燭焰清晰的像，利用該成像規(guī)律制成的光學儀器是_________（填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機”）。此時保持蠟燭和光屏不動，將凸透鏡移動到________cm刻度線處時，仍能在光屏上成清晰的像。（3）在成像清晰的情況下，用一張不透明紙把透鏡上半部分遮擋住，看到的像會如何變化？________（填“像部分消失”、“像完整亮度不變”或“像完整亮度變暗”）。（4）將原凸透鏡更換為一個焦距較小凸透鏡后，其他元件不動，為了使光屏上再次得到清晰的像，可以在蠟燭和凸透鏡之間放置個________（填“凸”或“凹”）透鏡，所放置的透鏡可以用來矯正______（填“近視眼”或“遠視眼”）。第二部分：考點解讀知識點1：光的直線傳播規(guī)律實驗本實驗在中考中常從以下幾方面進行考查：1.光源：能夠自行發(fā)光的物體叫光源。2.光沿直線傳播的規(guī)律：光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。3.光速：光在真空中速度為3×10m/s；光在空氣中傳播速度約等于真空中的速度。4.用光的直線傳播可解釋影子的形成、小孔成像、日食等。知識點2：探究光的反射定律實驗本實驗在中考中常從以下幾方面進行考查：1.入射角（反射角）是指入射光線（反射光線）與法線的夾角。2.如果想探究反射光線與入射光線是否在同一平面內(nèi)，應(yīng)如何操作？將紙板沿中軸ON向后折，觀察在紙板B上是否有反射光線。3.如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明：在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。4.理想模型法：用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向。5.量角器的作用：測量反射角和入射角的大小。6.從紙板不同方向都能看到光的傳播路徑原因是：光在紙板上發(fā)生了漫反射。7.多次改變?nèi)肷浣谴笮〔⑦M行多次實驗的目的：保證實驗結(jié)論具有普遍性。8.光的反射定律：在反射現(xiàn)象中，反射光線，入射光線，法線在同一平面內(nèi)，反射光線，入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角。知識點3：探究平面鏡成像特點實驗在中考試題中常從以下幾個方面考查：1.實驗器材：薄玻璃板、兩個完全相同的蠟燭、火柴、刻度尺、一張白紙、筆。2.操作步驟：實驗時，將白紙鋪在水平桌面上，將玻璃板豎直放在白紙上，點燃蠟燭法現(xiàn)玻璃板的后面有蠟燭的像，為了確定像的位置具體做法是移動另一側(cè)未點燃的蠟燭，直至與像完全重合，用筆在白紙上做出標記。3.如何確定像的虛實？將未點燃的蠟燭拿走，拿一個光屏放在該處不透過平面鏡看光屏上是否有像。5.得出結(jié)論：平面鏡成像特點：物與像成正立、等大、左右相反的虛像，物與像對應(yīng)點的連線垂直平面鏡，物與像到平面鏡的距離相等。6.如果在實驗中發(fā)現(xiàn)兩個像，是由于玻璃板太厚導致的。兩個像之間的距離由玻璃板的厚度決定7.玻璃板后面的蠟燭為什么不需要點燃？若點燃后方蠟燭，使像的背景變亮，使像變淡，不便于觀察像。8.為什么用兩只完全相同的蠟燭？便于比較物與像之間的大小關(guān)系。9.實驗中用玻璃板代替平面鏡是因為？用平面鏡不便于確定像的位置。10.玻璃板為什么需要豎直放置？蠟燭能夠與像重合，準確確定像的位置。11.實驗方法：等效替代12.多次測量的目的：使實驗結(jié)論具有普遍性，避免偶然性。13.無論怎樣移動玻璃板后方的蠟燭，都無法與像完全重合，是因為？玻璃板沒有與水平桌面豎直放置。14.刻度尺的作用？測量物與像到玻璃板距離。知識點4：光的折射規(guī)律實驗在中考試題中通常從以下幾個方面考查：1.實驗數(shù)據(jù)分析；2.折射角與入射角的大小和變化關(guān)系；3.折射過程中光路是可逆的；4.實驗拓展：全反射現(xiàn)象。知識點5：探究凸透鏡成像規(guī)律實驗本實驗在中考中常從以下幾個方面考查：1.實驗操作：實驗時點燃蠟燭，使燭焰中心、凸透鏡光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在同一高度，目的是：使燭焰的像成在光屏中央。實驗時發(fā)現(xiàn)蠟燭的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈在光屏的中心，該如何操作：①向上移動光屏；②向上移動蠟燭；③向下移動凸透鏡。2.如果用手將凸透鏡遮住一半，則光屏上依然是一個完整的像，但亮度較暗。3.若在實驗時，無論怎樣移動光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蠟燭在焦點以內(nèi)（u<f）②燭焰在焦點上(u=f)③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠的地方，光具座的光屏無法移到該位置。4.燃燒的蠟燭不斷變短，光屏上的像向上移動，為使像呈在光屏中央，應(yīng)該將光屏向上移動或蠟燭向上移動或凸透鏡向下移動。5.實驗結(jié)論：（凸透鏡成像規(guī)律）F分虛實,2f大小,實倒虛正,具體見下表。物距像的性質(zhì)像距應(yīng)用倒、正放、縮虛、實u>2f倒立縮小實像f<v<2f照相機f<u<2f倒立放大實像v>2f幻燈機u<f正立放大虛象不考慮放大鏡6.對規(guī)律的進一步認識：一倍焦距分虛實二倍焦距分大小，物近像遠像變大。像跟著物體跑（誰遠誰大）。第三部分：例題解析同學們?yōu)榱恕疤骄科矫骁R成像的特點”，準備了平面鏡、玻璃板、兩支相同的蠟燭A和B、光具座、光屏等實驗器材。（1）如圖所示，將一支點燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，選用______（選填“平面鏡”或“玻璃板”）豎直放置在乙位置，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)。移動蠟燭B到丙位置時，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，說明像和物的大小______；（2）將蠟燭B換成光屏，不能在光屏上直接觀察到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的是______像；（3）接著同學們想利用上述裝置“探究凸透鏡成像規(guī)律”，只將乙處器材換成一個凸透鏡，光屏上恰好成一個等大的實像，則此凸透鏡的焦距是______cm；（4）把蠟燭A移動到光具座上10cm刻度線處，適當向左移動光屏，可在光屏上出現(xiàn)倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實像；若繼續(xù)向左移動蠟燭A，光屏位置不動，為了在光屏上仍得到清晰的像，可在蠟燭A和凸透鏡之間放置一個______（選填“近視眼鏡”或“遠視眼鏡”）?！驹斀狻浚?）[1][2]將一支點燃的蠟燭A放置在光具座的甲位置，用玻璃板而不用平面鏡的原因是透明的玻璃板可以觀察到玻璃板的另一側(cè)，便于確定像的位置，從而研究平面鏡的成像特點。選用玻璃板豎直放置在乙位置，未點燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)。移動蠟燭B到丙位置時，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，這說明像與物是等大的，即像和物的大小相等。（2）[3]實像是由實際光線會聚而成，能用光屏承接。虛像不是由實際光線會聚而成，不能用光屏承接。將蠟燭B換成光屏，不能在光屏上直接觀察到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是虛像。（3）[4]接著同學們想利用上述裝置“探究凸透鏡成像規(guī)律”，只將乙處器材換成一個凸透鏡，由圖可知，此時的物距為u=50.0cm-20.0cm=30.0cm光屏上恰好成一個等大的實像，由凸透鏡成實像的規(guī)律可知，此時物距等于二倍焦距，因此凸透鏡的焦距是（4）[5][6]把蠟燭A移動到光具座上10cm刻度線處，物體遠離凸透鏡，此時物距大于二倍焦距，適當向左移動光屏，由凸透鏡成實像的規(guī)律可知，可在光屏上出現(xiàn)倒立、縮小的實像。若繼續(xù)向左移動蠟燭A，根據(jù)凸透鏡成實像的規(guī)律：物遠像近像變小可知，此時應(yīng)將光屏靠近透鏡。但若光屏位置不動，此時像成在了光屏的前方，為了在光屏上仍得到清晰的像，應(yīng)減小凸透鏡的會聚能力，光線應(yīng)該發(fā)散一些，故可在蠟燭A和凸透鏡之間放置一個凹透鏡，使光線發(fā)散后，再經(jīng)凸透鏡的會聚后在光屏上成像，因此選擇近視眼鏡。第四部分：自主練習1、如圖是小雨同學“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置。（1）在實驗中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點，便于_______；（2）實驗時發(fā)現(xiàn)蠟燭A的像始終在蠟燭B的上端，不能重合。這說明玻璃板向_______蠟燭（填“A”或“B”）的方向傾斜了；（3）調(diào)整好玻璃板后，使蠟燭B與A的像可以完全重合，這表明平面鏡所成像與物的大小_______；（4）為探究平面鏡所成的像是實像還是虛像，他將一塊紙板貼在玻璃板背面，從蠟燭A側(cè)觀察，仍能看到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是由光的_______形成的；拿走蠟燭B，將紙板移動到蠟燭A像的位置時，眼睛要_______（填“透過”或“不透過”）玻璃進行觀察，才能發(fā)現(xiàn)紙板上沒有像，這說明平面鏡成的是虛像；（5）移動蠟燭多次實驗，用直線把蠟燭和它的像在紙上的位置連起來，會發(fā)現(xiàn)像和物體的連線與鏡面_______。再用刻度尺分別測量它們到鏡面的距離，又可以得出像和物體到鏡面的距離_______。2、在探究“平面鏡成像特點”的實驗中，所用器材有：兩個相同的蠟燭、玻璃板、支架、白紙、刻度尺、火柴等。（1）用兩個相同的蠟燭做實驗，主要是為了比較像與物的____________關(guān)系，這里用到的是科學研究中的___________（選填“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“等效替代法”）；（2）在水平桌面上鋪一張白紙，可以在白紙上標記平面鏡、物和___________的位置；（3）把架在支架上的玻璃板放在白紙上，沿著玻璃板在紙上畫一條直線代表平面鏡的位置、若玻璃板沒有與白紙垂直，則所畫的直線能否代表平面鏡的位置？___________；（4）如果要使像更清楚，可以在___________（選填“物”或“像”）一側(cè)鋪上黑紙。3、小明利用如圖甲所示的裝置“探究平面鏡成像的特點”：在水平桌面上鋪一張大紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡。沿著玻璃板在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置，把一支點燃的蠟燭A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但沒有點燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動，直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合。（1）小明把光屏放在玻璃板后面，無論如何移動，都不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是______（選填“實”或“虛”）像；（2）小明將蠟燭A靠近玻璃板，像的大小將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（3）如圖乙所示，若將玻璃板向左傾斜，觀察到蠟燭A的像的大致位置在圖中的______（選填“①”或“②”）處。4、在探究平面鏡成像特點的實驗中，我們一般選用玻璃板代替平面鏡，這樣既能看見物體的像，也能透過玻璃板看見另一側(cè)的物體，便于確定物體像的位置，但在實驗中，由于玻璃板前后兩個面都能成像，并且玻璃板的厚度對研究成像規(guī)律也有影響，聰明的小明利用網(wǎng)上定制的兩塊小鏡子（該平面鏡的前表面為反射面）也完成了實驗。小明的實驗步驟如下：（1）如圖甲所示，將兩塊平面鏡分開一定距離固定于不銹銅框架上，將鉛筆A放在平面鏡前，可以看見鉛筆通過平面鏡成上下兩段不完整的___________（選填“虛像”或“實像”）。此像雖然不完整，但優(yōu)點是比玻璃板成像要___________。（2）小明用與鉛筆A完全一樣的鉛筆B找到了鉛筆A像的位置。他具體的操作是___________。（3）為了消除平面鏡厚度對測量物距和像距的影響，小明用圖乙的方法測出了物距和像距。圖丙為圖乙的簡化圖，圖丙中___________表示像距（選填“BD”或“BC”）。（4）根據(jù)實驗結(jié)論，小明學以致用。如圖丁所示，小明的眼睛在點A處，他通過平面鏡看到自己腳尖B點，請完成光路圖，()5、小華同學在探究“平面鏡成像時，像距與物距是否相等”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。A、B是兩支相同的蠟燭，刻度尺。（1）實驗時，將白紙鋪在桌面上，玻璃板應(yīng)______放在白紙上；（2）把A蠟燭點燃并放在玻璃板的前面，點燃A蠟燭的好處是______；（3）用B蠟燭來找A蠟燭像的位置時，眼睛應(yīng)該從______（選填“A蠟燭側(cè)”或“B蠟燭側(cè)”）向玻璃板觀察；（4）下表是小華實驗中記錄的實驗數(shù)據(jù)；次數(shù)物距u/cm像距v/cm18.258.25211.4011.40313.5113.51小華使用刻度尺的分度值是________；分析表中的實驗數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：______；（5）小華改變物距做3次實驗的目的是：______。6、小明在探究“平面鏡成像特點”時，利用如圖甲所示器材進行了以下操作：（1）把點燃的蠟燭A放在與水平桌面重直的玻璃板前，在玻璃板后面放一支______（填“點燃”或“沒點燃”）的蠟燭B。移動B，發(fā)現(xiàn)A燭焰的像出現(xiàn)在B“身上”，如圖甲所示，說明他在器材選擇上存在的問題是______。（2）改進器材后，多次改變蠟燭______（填“A”或“B”）的位置，并移動另一支蠟燭，確定每次像的位置，將玻璃板及每次物和像的位置記錄在玻璃板下面的白紙上，連接物和對應(yīng)的像點，如圖乙所示，由此可得出的結(jié)論是像與物到平面鏡的距離______，且它們的連線與鏡面______。（3）小明想確定家中穿衣鏡成像的反射面，他將筆尖緊貼鏡面A。如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)筆尖的像與筆尖之間有一段距離，說明______（填“A”或“B”）是反射面。7、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中：（1）如圖甲所示，讓平行光正對著凸透鏡照射，左右移動光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，測得凸透鏡的焦距f=___________cm；（2）將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，調(diào)節(jié)它們的高度，使燭焰、凸透鏡和光屏的中心大致在同一高度，目的是___________。如圖乙所示，燭焰能在光屏上形成清晰地像，此像是倒立、___________的實像；（3）在圖乙的情況下，如果保持凸透鏡的位置不變，將蠟燭和光屏的位置對調(diào)，那么在光屏上也能成清晰的像，此像是倒立、___________的實像；如果保持蠟燭和光屏的位置不變，將凸透鏡移至___________cm處，在光屏上仍能成清晰的像；（4）由于蠟燭燃燒變短，發(fā)現(xiàn)光屏上的像偏上，為使像仍能成在光屏中央，應(yīng)將凸透鏡向___________（填“上”或“下”）調(diào)節(jié)；（5）在圖乙的情況下，將凸透鏡換成焦距更小的凸透鏡，并保持蠟燭、凸透鏡的位置都不變，則須使光屏向凸透鏡___________（選填“靠近”或“遠離”）才能在光屏上得到清晰的像。8、同學們選取不同焦距的凸透鏡，探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。（1）如圖是利用太陽光測凸透鏡焦距的方法，其中操作最合理的是_____；（2）小光同學選取焦距為f1=10cm的凸透鏡，當蠟燭放在圖甲位置，調(diào)節(jié)光屏，可在光屏上得到一個倒立、清晰的像，生活中______（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）就是利用此成像原理工作的；當光屏上成清晰的像時，用白紙遮住凸透鏡的上半部分______再次得到燭焰清晰的像（選填“能”或“不能”）；（3）在圖甲實驗的基礎(chǔ)上，更換焦距為f2=5cm的凸透鏡，為在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向______（選填“左”或“右）側(cè)移動；（4）小焦同學發(fā)現(xiàn)，在（3）的基礎(chǔ)上，不移動光屏，將自己的眼鏡放到凸透鏡前，如圖乙，光屏上也能呈現(xiàn)清晰的像，說明該眼鏡對光有______（選填“會聚”或“發(fā)散”）作用；（5）小焦同學實驗后想知道發(fā)光點S經(jīng)凸透鏡后的出射光線，并確定發(fā)光點S的像點S′請你幫助他完成光路圖丙。______

9、小明同學利用蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座等器材進行“探究凸透鏡成像特點”的實驗。（1）調(diào)整好器材后，小明移動蠟燭、凸透鏡、光屏位置直至在光屏上得到清晰倒立、等大的像，如圖甲所示，該凸透鏡的焦距為___________cm。（2）再次移動蠟燭、凸透鏡、光屏在光具座上位置至如圖乙所示時，光屏上出現(xiàn)的像的特點是___________（選填序號）。該成像原理應(yīng)用于___________（選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）。A．倒立、縮小的實像B．倒立、放大的實像C．倒立、等大的實像D．正立、放大的虛像（3）實驗一段時間后，蠟燭燃燒后變短了，光屏上所成的像將向___________移動，若保持蠟燭、光屏的位置不動，將凸透鏡向___________移動適當距離，像將成在光屏的中央。（均選填“上”或“下”）（4）如圖丙，請畫出光經(jīng)過透鏡的折射光線和再經(jīng)平面鏡的反射光線，并標出反射角的度數(shù)。()10、小明用如圖甲所示的裝置來探究凸透鏡的成像規(guī)律。（1）如圖甲所示，點燃蠟燭，調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡和光屏，使三者的中心大致在______。當凸透鏡位于光具座上A處時，恰好在光屏上成倒立______（選填“縮小”或“放大”）清晰的像。若一只飛蟲停落在透鏡的中央，則光屏上所成的像是______（選填“完整”或“不完整”）的。（2）若圖甲中，蠟燭與光屏間的距離為L0，蠟燭與凸透鏡所在位置A間的距離為L，如圖乙所示，則該透鏡焦距f______L（選填“>”、“<”或“=”）。（3）用透明橡皮膜制作一個水透鏡，利用注射器向水透鏡內(nèi)注水或往外抽水可以改變水透鏡的焦距，模擬人眼的晶狀體，進行眼睛視物原理的探究。若保持水透鏡、燭焰和光屏如圖丙所示位置，向水透鏡內(nèi)注水，發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊。向左移動光屏，再次出現(xiàn)清晰的像。若沒有向左移動光屏，要在光屏上得到清晰的像，也可以在蠟燭和水透鏡之間加一個焦距合適的______透鏡。這是在探究______眼的成因。（4）若將物體AB斜放在凸透鏡前，請在圖丁中畫出物體AB經(jīng)過凸透鏡成的像A'B'。（要求有作圖痕跡）______11、在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，華華同學進行了如下實驗：（1）按圖甲所示操作，測得凸透鏡的焦距為______cm；（2）調(diào)節(jié)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)光屏上得到一個倒立______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的清晰實像，生活中常用的______就是利用這個原理制成的；（3）若固定蠟燭和光屏不動，凸透鏡向______（選填“右”或“左”）移動到另一位置，還可在光屏上得到一個清晰的像；（4）若蠟燭和光屏的位置保持不變，將凸透鏡移動到30cm處，光屏上的像模糊不清，這與______（選填“近視眼”或“遠視眼”）相似。12