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1、题型一、光学实验题型一、光学实验 2考点梳理自测考法必研突破首页科学探究实验是物理学的重要组成部分,所以中考题里面都会有一定的实验探究题。此题型的主要特点是注重操作过程和实验设计的考查;对教材中常见的活动、小实验、演示实验进行改编;注重对实验过程中存在的问题、误差进行反思和评估等。实验题主要是考查学生的观察能力、实验能力、仪器的选用能力、实验故障的判断和排除能力、实验结果的归纳分析能力、综合运用知识能力以及实验设计能力。3考点梳理自测考法必研突破首页1.光的反射例1(2019湖南怀化中考)如图是探究光的反射规律的实验装置图,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。4
2、考点梳理自测考法必研突破首页(1)实验时,将光屏放置在平面镜上。让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点,可在光屏上看到反射光线,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转一定角度。光屏上看不到反射光,如图乙所示。说明反射光线、入射光线与法线在。(2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在两侧。(3)从表格记录的数据分析可得: (答出一个结论即可)。答案:(1)垂直同一平面内(2)法线(3)反射角等于入射角5考点梳理自测考法必研突破首页解析:(1)实验时,将光屏垂直放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说
3、明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在法线的两侧。(3)从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。方法归纳本题主要考查了光的反射实验,这是光学中的重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。解题的关键在于理解反射规律。6考点梳理自测考法必研突破首页2.平面镜成像例2(2019江苏常州中考)同学们探究“平面镜成像特点”。(1)小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的像,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置
4、观察(选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的(选填“缩小”“反射”或“折射”)形成的。7考点梳理自测考法必研突破首页(2)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成(选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A。(3)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知。(4)小明自备器材做该实验,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的两个像,这是因为。答案:(1)仍然反射(2)等大(3)像和物体到平面镜的距离相等(4)玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射,两个表面都成虚像8考点梳理自测考法
5、必研突破首页解析:(1)平面镜成的像是虚像,是由光的反射形成的,故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。(2)另外一支相同的蜡烛与前面的蜡烛的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物体是等大的。(3)根据图乙可知,A和A、B和B、C和C都是关于玻璃板所在位置对称的,则可得到:像和物体到平面镜的距离相等。(4)太厚的玻璃板有两个反射面,两个反射面都成虚像,前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。方法归纳本题主要考查了平面镜成像特点的实验,主要考查学生设计实验与动手操作实验的能力,并会对实验现象进行分析。解题的关键在于理解平面镜成像的特点。9考点梳理自测
6、考法必研突破首页3.光的折射例3(2019四川绵阳中考)在“探究光折射时的特点”试验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:(1)此现象说明(选填序号)A.光路可逆B.光在水面只发生了折射C.光在水面只发生了反射D.光在水面既发生了折射又发生了反射(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,此现象说明(选填序号)A.入射角增大,折射角减小B.入射角增大,折射角增大C.折射角的大小与入射角的大小成正比D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比10考点梳理自测考法必研突破首页(3)让这一束光垂直于水
7、面射入空气。传播方向(选填序号)。A.向右偏B.向左偏 C.不偏答案:(1)D(2)B(3)C解析:(1)让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如题图所示,图中可以看到反射光线,同时也看到折射光线,故选D。(2)光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角,空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角。增大这一束光与竖直方向的夹角,即增大了入射角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,也就是折射角也增大,此现象说明入射角增大,折射角增大,但不能得出成正比的关系,故选B。(3)光垂直射到界面时不改变方向,所以,让这一束光垂直于水面射入空气,其传播方向不偏转,故选C
8、。11考点梳理自测考法必研突破首页4.探究凸透镜成像规律例4(2019辽宁营口中考)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像”的规律:12考点梳理自测考法必研突破首页(1)小明通过图甲的实验操作,确定了该凸透镜的焦距。实验时,把凸透镜固定在光具座50cm刻度线处。(2)小明将蜡烛移至光具座上10cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、的实像。(3)小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是;此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和
9、凸透镜之间,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。(4)小明将蜡烛移至光具座上40cm刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时成像特点,请你写出接下来的操作是:;小明将蜡烛继续靠近透镜,看到的像将(选填“变大”“变小”或“不变”)。13考点梳理自测考法必研突破首页答案:(2)缩小(3)远离投影仪远离(4)取走光屏,从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰变小解析:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=65.0cm-50.0cm=15.0cm。(2)由
10、图可知,此时物距u=50cm-10cm=40cm2f,故此时成倒立、缩小的实像。(3)小明又将蜡烛移至光具座上25cm刻度线处,此时物距为50cm-25cm=25cm,2fuf,成倒立、放大的实像,v2f,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪;小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,凹透镜对光线有发散作用,延迟会聚,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向远离透镜的方向移动。14考点梳理自测考法必研突破首页(4)把蜡烛移至光具座上40cm刻度线处,u=50cm-40cm=10cmf,成正立、放大的虚像,虚像和物体在凸透镜的一侧,
11、为了观察此时的成像特点:需要取走光屏,从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰;小明将蜡烛继续靠近透镜,根据凸透镜成虚像时,根据物近像近像变小,看到的像变小。15考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理1.(2019吉林中考)在探究光的反射规律实验中,(1)在纸板前从不同方向都可以看到纸板上入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了漫反射;(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角等于入射角;(3)如果让光沿FO方向入射,反射光将沿OE方向射出。这表明,在反射现象中,光路是可逆的。解析:(1)实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在纸板上发生了漫反射;(2)多次改
12、变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角等于入射角;(3)使一束光贴着纸板沿EO入射,经平面镜反射后沿OF射出,若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿OE方向射出,这表明反射光路是可逆的。16考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理2.(2019内蒙古呼和浩特中考)小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。(1)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复多次实验。分别测出A和B到玻璃板的距离,并将现象、数据记录在下表中。17考点梳理
13、自测考法必研突破考点必备梳理进一步实验与分析,可以得到结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面对称;(2)小明照镜子时,他从与镜相距1m处移动至3m处时,他和像之间的距离改变了4m,当他远离镜子移动时,他的像的大小不变(选填“变大”或“变小”或“不变”)。解析:(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称;(2)小明从与镜相距1m处移动至3m处时,他与平面镜距离改变了2m,像与平面镜距离也改变2m,他和像之间的距离改变了4m
14、;平面镜成像大小只与成像物体大小有关,小明远离镜子移动时,小明的大小不变,则他的像的大小不变。18考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理3.(2019浙江绍兴中考)同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?19考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理【实验结论】 折射角与入射角大小(2)不成正比(选填“成正比”或“不成正比”)。【评价与交流】 根据实验数据,还可以得出的结论是(3)光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量。【建立猜想】 折射角与入射角大小可能成正比
15、。【实验探究】 同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。20考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理解析:(1)由题图知,折射角为90-65=25;(2)由表格数据可知,折射角和入射角的比值不是一个定值:所以折射角和入射角大小不成正比;(3)观察表格数据知,入射角:20406080,每次入射角都增加20,折射角:13253541,每次分别增加12、10、6,所以,光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量。21考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理4.(2019湖南郴州中考)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。实
16、验数据记录如下:22考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理根据以上实验回答下列问题:(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在同一高度;(2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为10cm;(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐变大(选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大;(4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成远视(选填“近视”或“远视”)眼镜。23考点梳理自测考法必研突破考点必备梳理解析:(1)使光具座上的蜡焰、凸透镜、光屏三者的中心大致在同一高度,可使像成在光屏中央;(2)由实验数据可判断,u=v=2f=20cm,成倒立、等大的实像,所以凸透镜的焦距是f=10cm;(3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,物距减小,像距增大,像变大,随着物距的减小,像逐渐变大,像距逐渐增大;(4)物距减小,像距增大,像变大,用该实验中的透镜来矫正视力,说明对光线起了会聚作用,则为凸透镜,可以制成远视眼镜。