最新中考物理特色重點(diǎn)專題（講義） 專題19 光學(xué)體系三個(gè)常考的探究實(shí)驗(yàn)問題

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1. 探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，平面鏡的上方垂直放置一塊附有量角器的白色光屏，它由可以繞ON折轉(zhuǎn)的E、F兩塊板組成。
（1）讓一束光沿著E板從A點(diǎn)射到鏡面的O點(diǎn)，由于光在E板發(fā)生_______反射（選填“鏡面”或“漫”），從光屏前不同方向都可以看到E板上光線AO的徑跡。
（2）讓一束光沿著E板從A點(diǎn)射到鏡面O點(diǎn)，將紙板沿ON向后折，此時(shí)在NOF面上看不到反射光線，如圖乙所示。此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明光反射時(shí)，_______；
（3）實(shí)驗(yàn)中，觀察到入射角為45°時(shí)，反射角也為45°，由此就得出“光反射時(shí)，反射角等于入射角”結(jié)論。你認(rèn)為有何不妥之處?_______。
2. 李華同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室探究平面鏡成像的特點(diǎn)。如圖所示，保持玻璃板與直尺垂直，取兩支外型相同的蠟燭和分別豎直置于玻璃板兩側(cè)的直尺上，點(diǎn)燃玻璃板前的蠟燭，進(jìn)行觀察和調(diào)整。
（1）利用直尺是為了便于測量像與物到平面鏡的___________；
（2）選擇兩支外型相同的蠟燭是為了便于比較像與物的___________關(guān)系；
（3）確定出蠟燭所成像的位置后，在像的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蠟燭的像，說明平面鏡成的像是___________（選填“實(shí)像”或“虛像”）；
（4）在物理實(shí)驗(yàn)中，為了減小誤差或?qū)ふ移毡橐?guī)律，經(jīng)常需要多次測量。下列實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的與本實(shí)驗(yàn)多次測量的目的相同的是___________（選填字母符號）。
A．“探究串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律”時(shí)，換用不同規(guī)格的小燈泡，多次測量B.“用刻度尺測長度”時(shí)，需要多次測量被測物體長度
3. 某興趣小組為了驗(yàn)證“人在平面鏡中所成的像“近大遠(yuǎn)小”這個(gè)觀點(diǎn)是否正確，找來了玻璃板、兩只完全相同的蠟燭A和B、白紙、刻度尺、火柴等器材。
（1）探究過程如下：
①如圖所示，在桌面上鋪一張大白紙，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；
②將點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前，在玻璃板后移動(dòng)未點(diǎn)燃的蠟燭B，發(fā)現(xiàn)在某一位置蠟燭B與蠟燭A的像能夠完全重合，在白紙上標(biāo)記蠟燭A和B的位置；
③改變蠟燭A的位置，在玻璃板后移動(dòng)蠟燭B，始終能找到與蠟燭A的像完全重合的位置，標(biāo)記蠟燭A和B的位置；
④在蠟燭所成像的位置放一張白紙，發(fā)現(xiàn)白紙上不能得到蠟燭的像；
⑤用刻度尺分別測量蠟燭A和B到玻璃板的距離數(shù)據(jù)記錄如表2。
表2
（2）分析了表2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到以下結(jié)論：
①像到平面鏡的距離和物體到平面鏡的距離___________；
②平面鏡所成像的大小與物體到平面鏡的距離___________（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），說明“人在平面鏡中所成的像近大遠(yuǎn)小”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；
③平面鏡所成的像是___________（選填“實(shí)像”或“虛像”）。
（3）為了保證實(shí)驗(yàn)效果，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較___________（選填“厚”或“薄”）的玻璃板。4．如圖甲所示，創(chuàng)新小組的同學(xué)們在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”時(shí)，將點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面，能看到玻璃板后面有它的像。
（1）再拿一只與完全相同的蠟燭，目的是 。實(shí)驗(yàn)中，蠟燭在玻璃板后的紙面上無論怎樣移動(dòng)，都無法讓它與蠟燭的像完全重合，其原因可能是 。
（2）解決上述問題后，圖乙是同學(xué)們經(jīng)過三次實(shí)驗(yàn)，在白紙上記錄的像與物對應(yīng)點(diǎn)的位置。通過處理和分析這張“白紙”上的信息，可得出的結(jié)論是 （寫出一條即可）。
（3）移開蠟燭，把光屏放在像的位置處，光屏上 （選填“能”或“不能” 承接到蠟燭的像。
5．小彤同學(xué)在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）用玻璃板代替平面鏡實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)看到兩個(gè)不重合的像，分別是玻璃板前后兩個(gè)面反射形成的，為消除此影響可選用 （選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板代替平面鏡。將玻璃板垂直放置在水平桌面上，這樣做是為了便于確定像的 。為了便于比較像與物的大小關(guān)系，所用的兩只蠟燭A、B，應(yīng)選擇外形
（選填“相同”或“不相同”）的。
（2）將點(diǎn)燃的蠟燭A豎立在玻璃板的前面，將 （選填“點(diǎn)燃”或“不點(diǎn)燃”）的蠟燭B豎立著在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去蠟燭B跟蠟燭A的像完全重合。
（3）標(biāo)記蠟燭A、B的位置，測得蠟燭B到鏡面的距離 （選填“小于”、“等于”或“大于”）蠟燭A到鏡面的距離。
（4）當(dāng)蠟燭A遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，像會(huì) （選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）玻璃板，像的大小 （選填“變小”、“不變”或“變大”）。
（5）將光屏豎立在像的位置（與玻璃板平行），光屏上無法呈現(xiàn)蠟燭的像，說明平面鏡所成的像是 （選填“虛”或“實(shí)”）像。
6. 小明發(fā)現(xiàn)，晚上坐公交車時(shí)在車窗玻璃里看到另一個(gè)“自己”，而白天卻看不清。結(jié)合平面鏡成像知識，他思考以下問題：
在車窗玻璃里看到的另一個(gè)“自己”是光的______ 形成的像。
如圖甲所示，小車的前擋風(fēng)玻璃是傾斜的，從光學(xué)角度分析，這樣設(shè)計(jì)的目的是：______ 寫出一條；此外，晚上開車時(shí)，來自后方車輛的強(qiáng)光入射到前擋風(fēng)玻璃，被反射到______ 選填“上方”或“下方”，以減少對司機(jī)視線的干擾。
在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，如圖乙所示。
組裝器材時(shí)，要使玻璃板與水平桌面相互______ 。
實(shí)驗(yàn)需要記錄像與物的大小關(guān)系，還需要記錄物理量______ 和______ 。
實(shí)驗(yàn)中如果將蠟燭B也點(diǎn)燃，對實(shí)驗(yàn)的影響是______ 寫出一條。
7. 小明用蠟燭、凸透鏡（焦距10cm）、光屏在光具座上進(jìn)行“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。
（1）實(shí)驗(yàn)在_______（選填“較亮”或“較暗”）的環(huán)境下進(jìn)行，現(xiàn)象更明顯；
（2）蠟燭、透鏡和光屏位置如圖甲所示，光屏上會(huì)出現(xiàn)燭焰清晰_______（選填“放大”、“等大”或“縮小”）的像，此現(xiàn)象和生活中_______（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）的原理相同；保持凸透鏡位置不變，增大物距后，將光屏移動(dòng)到適當(dāng)位置，光屏上會(huì)重新出現(xiàn)燭焰清晰的像，該像與移動(dòng)前的像相比會(huì)_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（3）保持凸透鏡位置不變，移動(dòng)蠟燭至圖乙所示位置，在透鏡右側(cè)通過透鏡可以觀察到燭焰______（選填“正立”或“倒立”）的像；
（4）將圖甲中的透鏡換成焦距f=5cm的凸透鏡，光屏上燭焰的像變模糊。將蠟燭向_______（選填“左”或“右”）移動(dòng)適當(dāng)距離，光屏上重新出現(xiàn)燭焰清晰的像；若不移動(dòng)蠟燭，在蠟燭和透鏡之間放置一個(gè)度數(shù)適當(dāng)?shù)腳______（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）鏡片，光屏上也會(huì)重新出現(xiàn)燭焰清晰的像。
8. 在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中。
（1）一束平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡后，在光屏上形成一個(gè)最小、最亮的光斑，如圖甲所示，則該透鏡的焦距為_______；
（2）調(diào)節(jié)各元件位置如圖乙所示，可在光屏上得到一個(gè)清晰、倒立、_______（選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實(shí)像；
（3）保持透鏡和蠟燭位置不變，在蠟燭和透鏡之間加一個(gè)近視鏡片，觀察到光屏上的像變模糊，若使光屏上的像再次清晰，可將光屏向_____（選填“左”或“右”）移動(dòng)。
9. 同學(xué)們?yōu)榱恕疤骄科矫骁R成像的特點(diǎn)”，準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)器材。
（1）如圖所示，將一支點(diǎn)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(diǎn)燃的蠟燭B放置在乙位置右側(cè)。移動(dòng)蠟燭B到丙位置時(shí)，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(xué)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(gè)凸透鏡，光屏上恰好成一個(gè)等大的實(shí)像，則此凸透鏡的焦距是______cm；
（4）把蠟燭A移動(dòng)到光具座上10cm刻度線處，適當(dāng)向左移動(dòng)光屏，可在光屏上出現(xiàn)倒立、______（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像；若繼續(xù)向左移動(dòng)蠟燭A，光屏位置不動(dòng)，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(gè)______（選填“近視眼鏡”或“遠(yuǎn)視眼鏡”）。
10. 在做“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，如圖所示：（1）小明用發(fā)出平行光的手電筒正對凸透鏡照射，移動(dòng)光屏到圖甲位置時(shí)，光屏上出現(xiàn)了最小最亮的光斑，這說明凸透鏡對光有______（選填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）作用，此凸透鏡的焦距是______cm；
（2）實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)如圖乙所示的實(shí)像，他判斷此像是實(shí)像的依據(jù)應(yīng)是______，請你列舉一例此成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用，_______；
（3）在（2）的基礎(chǔ)上，保持蠟燭、光屏不動(dòng)，向右緩慢移動(dòng)凸透鏡直到光屏上又出現(xiàn)燭焰的像，此時(shí)成像的情況是________。
11.近視程度不同的同學(xué)需要佩戴焦距不同的眼鏡。為了探究近視眼的矯正過程，組裝如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，其中“F”字樣的光源代替可視物體，光屏模擬視網(wǎng)膜。選用如圖乙所示的2號凸透鏡模擬晶狀體，打開“F”光源，調(diào)節(jié)各個(gè)元件的位置，直到光屏上呈現(xiàn)倒立縮小的清晰像，正常眼睛的視物模型便組裝完成。
請回答下列問題：
（1）模擬近視眼視物情況，選擇圖乙中的___________（填序號）號透鏡替代2號透鏡安裝在光具座上后，光屏上的像變模糊；
（2）用如圖丙所示的水透鏡模擬近視眼矯正視力。應(yīng)將水透鏡置于光具座上的___________（選填“A”“B”或“C”）點(diǎn)，緩慢調(diào)節(jié)水透鏡中的水量，當(dāng)水透鏡形成焦距合適的___________透鏡時(shí)，光屏上呈現(xiàn)清晰的像，近視眼的成像情況得到改善；（3）更換焦距更小的凸透鏡模擬近視程度更嚴(yán)重的眼睛晶狀體，為了改善視網(wǎng)膜上的成像情況，實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用注射器___________（選填“抽取”或“注入”）適量水；
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，近視程度更嚴(yán)重同學(xué)應(yīng)選擇焦距更大還是更小的透鏡來矯正呢？___________，請結(jié)合透鏡對光的作用來分析選擇的理由：___________。
次數(shù)
蠟燭A到玻璃板的距離/cm
蠟燭A的像到玻璃板的距離/cm
蠟燭的像與蠟燭的大小關(guān)系
1
5.02
5.01
相等
2
10.02
1002
相等
3
15.01
15.00
相等