专题09实验探究之光学实验-2020年中考物理《重点题型夺分攻略》（原卷版）

1、专题09 实验探究之光学实验 探究光的反射规律 例1（2019江苏省苏州市）“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度（图中未画出）的白色纸板ABCD。能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。（1）实验前,应将纸板_放置平面镜上；移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿_时针方向转动；（2）移动激光笔,使入射角为45,测得反射角也为45,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处？_；（3）如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了：_；（4）在图甲中,若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜,此时反射光束_。A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方例2（2019广东省）如图所示,在“探究光的反射规律”实验中,小明将硬纸板竖直地立在平面镜上,硬纸板上的直线ON垂直于镜面,右侧纸板可绕ON向后转动,如图甲所示,入射角等于_（选填“30”或“60”）；若增大入射角,则反射角_。若将右侧纸板向后转动,如图乙所示,在右侧纸板上_

2、（选填“能”或“不能”）观察到反射光。 探究平面镜成像的特点 例3（2019江西省）大众场所中经常看到有人饶有兴趣地低头玩手机游戏,殊不知手机中还有很多其它效用。爱好物理的“620“创新小组的同学们,发现手机有一种“镜子“效用。于是,激起了他们探究平面镜成像特点的兴趣。【设计实验】由于用手机中的“镜子”作平面镜进行实验,无法找到像的位置.于是他们选用了玻璃板、规格相同的两个棋子、白纸等,组装成如图所示的实验装置。 【进行实验与收集证据】（1）小华同学将棋子A移到玻璃板前某位置不动,小普同学在板一领帮忙移动棋子B,无能小普在水平桌面上怎样移动棋子B,小华都看不到棋子B与棋子A的像重合。善于观察的小林同学发现这是因为玻璃板与桌面_,调整后,小华便能看到棋子B与棋子A的像完全重合。（2）把棋子A在玻璃板前移动多次,同时调整玻璃板后棋子B的位置,每次都使得棋子B与棋子A的像的位置重合,这不仅可以找到像的位置,还可以比较出像与物的_关系。（3）实验中还需要_,用来测量像与物到玻璃板的_。【分析与论证】平面镜成像的特点是:像与物的大小_；像与物到镜面的距离_。利用数学中的知识,平面镜成像的规律也可

3、以表述为：像与物关于镜面_。 探究光折射时的特点 例4（2019广西玉林市）为了探究“光折射时的特点”,如图所示：（1）让光束沿AO射入杯中时,光束进入水中后折射光线会向_方向偏折；当入射角增大时,折射角_（2）当一束光射入杯中时,会在杯底形成光斑。保持入射光束的方向不变,逐渐往杯中加水,观察到杯底的光斑向_（选填“左”或“右”）移动。（3）把一枚硬币放入杯底,看到硬币的位置比它实际的位置要偏_（选填“高”或“低”）。 探究凸透镜成像的规律 例5（2019福建省）在“探究凸透镜成像规律”的实验中:（1） 需要将凸透镜、蜡烛和光屏安装在光具座上,置于中间位置的应是_o（2）调好装置,将蜡烛放在2倍焦距之外,光屏上能成_ （选填“放大”或“缩小”）、倒立的_像（选填“实”或“虚”）。生活中常用的_是利用这一成像规律制作的。（3） 将蜡烛移至1、2倍焦距之间某处,光屏上成清晰的像。若烛焰中心下降lcm,光屏上的像会_移动（选填“向上”或“向下）,移动的距离_1cm（选填“大于”“小于或“等于”）。例6（2019广东省）小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现蜡烛火焰飘忽不

4、定,像与物对比难判定等问题,小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新。创新点如图所示：光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大；在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛；光屏上标有同样的均匀格子。（1）请分析创新后实验装置的优点：可以直接读出物距以及_；光屏上成像更清晰、_；从光屏上可以准确得出像与物的_关系。（2）完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换（或增加）实验器材进行拓展探究,请仿照示例写出两种不同方案。项目更换（或增加）实验器材及操作探究的问题示例用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况方案1_方案2_ 视力矫正 例7（2019湖北省武汉市）某同学为进一步了解“视力矫正”的原理,利用如图所示的探究凸透镜成像规律的装置做了实验。他在发光体和凸透镜之间放置不同类型的眼镜片,观察到了如下现象。 （1）将近视眼镜片放在发光体与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了;使光屏_（填“靠近”或“远离”）透镜,又能在光屏上看到发光体清晰的像。由此可知,在近视眼得到矫正之前,物体的像成在视网膜的_（填“前方”或“后方）。（2）取下

5、近视眼镜片,重新调整光屏的位置,使它上面的像再次变得清晰,然后将另一个远视眼镜片放在发光体和凸透镜之间,光屏上原来清晰的像又变模糊了;再使光屏_（填“靠近”或“远离”）透镜,又可以在光屏上看到发光体清晰的像。这说明矫正远视眼的眼镜片对光有_作用。 水透镜及应用 例8. （2019江苏省泰州市）如图,用铁丝围成一个内径约4mm的圆环,在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如透镜,用这个水膜透镜贴近课本上的字,看到的是正立放大的像,此像为_（实像/虚像）;透过水膜透镜看远处的楼房楼房倒立缩小了,这种成像情况与_（照相机/幻灯机）成像原理相同;轻轻甩去一些水（保持水膜完好）,透过水膜透镜看远处的楼房成正立缩小的像,此时水膜透镜相当于_（凸透镜/凹透镜）1（2019吉林省）在探究光的反射规律实验中,平面镜放在水平桌面上,纸板EAN竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON竖直与镜面,如图所示,使一束光贴着纸板沿AO入射,经平面镜反射后沿OB射出。（1）在纸板前从不同方向可以看到纸板上入射光AO的径迹,这是因为光在纸板上发生了_反射；（2）多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论：反射角_入射角；（

6、3）如果让光沿BO方向入射,反射光将沿OA方向射出,这表明,在反射现象中,光路是_的。2（2019山东省枣庄市）如图甲是探究“平面镜成像特点“的实验装置图。（1）实验时,不采用平面镜面采用透明薄玻璃板,不仅能观察到蜡烛的像,也便于_。（2）在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。在比较物与像的大小关系时,蜡烛B替代的是_（选填“蜡烛A的像”或“蜡烛B的像”）,看到蜡烛是由光的_（填“反射”或“折射”）形成的。（3）移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上_（选填“能”或“不能）呈现蜡烛A的像。（4）实验过程中如果玻璃板没有垂直架在纸上,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是_图中的（选填“A1”、“A2”或“A3”）。3. （2019江苏省泰州市）在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中（1）如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部光斑的位置将_（向左移动/向右移动/不动）,这说明光从空气斜射入水中时,传播方向_（会/不会）发生偏折.实验中光

7、在空气中的传播路径并不清晰,为解决此问题,他在水面上方喷了一些_（2）如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,是为了研究折射光线、入射光线和法线是否_.如图丙,他将光沿着AO方向射向水面上的O点,光在水中沿着OB方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之_（增大/减小/不变）.当光沿着NO方向射入时会沿ON方向射出,此时折射角为_度4（2019贵州贵阳市）光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN和MM两条线段并相交于O点,如图甲所示。（1）小华将玻璃砖的一个表面与MM齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路（AO、OC为同一直线）,你认为出现光线OC是因为_所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是_。（2）接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,（使线段MM水平）并向水槽中慢慢注水至

8、水面与MM齐平,入射光线应该从A点向O点射入,这是为了保证_,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的_相同。（3）小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图（OE为水中的折射光线）,通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是_。（4）若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则_射出的折射光线更远离法线。5（2019四川省眉山市）在探究“凸透镜成像规律”的实验中,所用凸透镜的焦距为10cm。（1）如图甲,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立_的实像,生活中的_ （选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜” ）利用了该原理工作；若保持蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜至_刻度线处,光屏上能再次呈现清晰的像。（2）如图乙,保持蜡烛位置不变,移动凸透镜至16cm刻度线处,移动光屏,观察到光屏上只能出现_,而人眼在图中A处应向_ （选填“左”或“右” ）看才能观察到烛焰的像。（3）如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一眼镜的镜片,发现光屏上的像由清晰变模糊了,将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后,光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜的镜片是_ （选填“凸透镜”或“凹透镜” ）,可用于矫正_ （选填“近视眼”或“远视眼” ）。6（2019湖北省鄂州市）在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,某小组同学利用图甲测出了透镜的焦距后,正确安装并调节实验装置如图乙所示,在光屏上得到一个清晰的像。下列说法正确的是A. 由甲图可知该透镜焦距为40cmB. 乙图中成的是倒立放大的实像,符合放大镜的成像原理C. 在乙图中保持凸透镜的位置不变,将蜡烛与光屏的位置互换,则成像情况符合投影仪的原理D. 如果在烛焰与透镜之间放置一近视眼镜的镜片,则将光屏适当左移可得一个清晰的像7（20

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