中考物理微专题复习 专题05 中考光学五类重点实验问题 经典习题解析.docx

1、中考物理微专题复习 专题05 中考光学五类重点实验问题 经典习题解析专题05 光学五类重点实验问题经典习题【例题1】(2020吉林长春模拟)小明在探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”时，所用的实验器材有：用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为030cm的直尺，实验装置的示意图如图所示 (1)该实验应该在较_的环境下进行(选填“亮”或“暗”)(2)记录的实验数据如表，请在方格纸上画出像高与像距的关系图象实验次数123456物距u/cm相同物高h1/cm相同像距v/cm4.08.012.016.020.024.0像高h2/cm2.04.16

2、.08.09.912.0(3)根据图象，得出的探究结论是：_(4)另一名同学在做该实验时，更换了部分实验器材，其实验装置的示意图如图所示外筒(足够长)用不透明的材料制成，左端开有小孔；内筒(内径约14cm)的筒壁用不透明的材料制成，左端用半透明塑料膜做屏，并可以在外筒中自由地拉出或推入其他器材不变和小明所用的装置相比较，请说出该同学用这样的装置做实验的好处和不足(各写一条即可)好处：_；不足：_【答案】(1)暗；(2)见解析；(3)在物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距成正比；(4)方便改变像距；像高不方便测量【解析】(1)本实验探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成的像的高度和像距

3、的关系”时，发光二极管是成像物体，在明亮的环境中，发光二极管和明亮环境的对比度降低，成像不太清晰，故该实验应该在较暗的环境下效果更好(2)根据表格中的数据描点，并用平滑的线连接起来，见下图：(3)由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，且像的高度与像到小孔距离的比值是一个定值，所以得出的探究结论是：在物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距成正比(4)另一名同学所用的实验装置，左端用半透明塑料膜做屏可以在外筒中自由地拉出或推入，可以很方便的改变像距；外筒(足够长)用不透明的材料制成，不受外界实验环境亮暗的影响，便于观察所成的像；但是由于左端用半透明塑料膜做成的屏在外筒里面

4、，不方便测量像高【对点练习】晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示。光斑形状与什么因素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究。他们猜想光斑形状：a与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；b与树叶间空隙形状有关；c与树叶间空隙大小有关。(1)根据所学知识，可确定猜想a_(选填“合理”或“不合理”)。(2)为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔卡片，如图所示。其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同。在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光透过卡片

5、上的孔，观察纸面上出现的光斑形状。若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用_卡片。在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出“光斑形状与树叶间空隙大小无关”的结论，这结论_(选填“可靠”或“不可靠”)。若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状。(3)通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是_。A通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像B小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关C小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面

6、的距离有关D不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的【答案】(1)不合理(2)丙 不可靠 如图所示(3)C【解析】(1)猜想a是光斑是树叶的影子，因为光斑是现象，不是影子，所以不合理(2)根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时，保持树叶间空隙大小不变，改变孔的形状，观察光斑的形状，所以符合这一条件的是乙卡片；小明选用甲卡片进行实验探究，而甲卡片孔的形状相同，孔的大小改变，根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时，保持树叶间空隙大小不变，改变孔的形状，所以由此得出的结论是不可靠根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间

7、空隙形状(即孔的形状)有关”时，保持树叶间空隙大小不变，孔的形状不同，所以设计的带孔的卡片如图：(3)在光屏与小孔的距离相同的条件下，如果孔较小，通过孔形成的光斑是现象，光斑形状与孔的形状无关；如果孔太大，通过孔形成的光斑不再是现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；在孔的形状一定的条件下，如果光屏与小孔的距离较近，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；如果光屏与小孔的距离较远时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关；由上可知：A、B、D正确.【例题2】(2020甘肃天水)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示，平面镜放在水

8、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 (选填字母符号)。A仍在纸板上呈现 B被纸板挡住 C在纸板前

9、方(5)实验结束后，同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是 。【答案】(1)垂直；顺；(2)一次实验得到的结论具有偶然性；(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内；(4)C；(5)反射时，光路是可逆的。【解析】(1)白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；(2)因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多

10、次实验。(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。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；(4)在图甲中，若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，所以可知反射光束在纸板前方，故应选C。(5)因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。【点评】实验题是中考中必不可少的题目，要加强实验教学，引导学生从实验中分析现象，归纳总结规律。培养学生观察、分析、概括能力。【对点练习】如图所示为研究光的反射规律的实验装置，其中

11、O点为入射点，ON为法线。入射光为EO时，反射光为OF。当反射光线、入射光线和法线在同一平面内时，三次实验得到的数据填在如下表格中。实验次数入射角反射角160060025005003300300(1)根据实验数据表格的分析，你能得到的结论是：_。(2)想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应如何操作？_。(3)如果让光线逆着OF的方向射向平面镜，会发现反射光线沿着OE方向射出，这个现象表明了：_。【答案】(1)光发生反射时，反射角等于入射角。(2)把纸板B向后(或向前)弯折，观察纸板B上是否有反射光线。(3)在反射现象中光路可逆。【解析】(1)根据实验数据表格的分析，每次实验能得到反

12、射角等于入射角。(2)想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，就是当把纸板B向后(或向前)弯折，观察纸板B上是否有反射光线。要出现反射光线，说明反射光线和入射光线不在同一平面内；要不出现反射光线，说明反射光线和入射光线在同一平面内。 (3)如果让光线逆着OF的方向射向平面镜，会发现反射光线沿着OE方向射出，这个现象表明了在反射现象中，光路具有可逆性。【例题3】(2020山东聊城)利用如图所示的装置“探究平面镜成像的特点”。提出问题：平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大小有什么关系？设计和进行实验：(1)为了便于确定像的位置。要用玻璃板作为平面镜。原因是玻璃板能成像，面且_(只填

13、字母代号)。A透过玻璃板可以看见后面的蜡烛B玻璃板比平面镜成像更清晰C蜡烛经玻璃板可成实像D玻璃板只透光不反射光(2)为了比较像与物体的大小关系，需要选用两根外形_(选填“相同”或“不同”)的蜡烛；(3)除图中提供的器材外，实验中还用到一种测量距离的工具，它是_；(4)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在故有蜡烛_(选填“A”或“B”)的一侧观察。【答案】 (1) A (2) 相同 (3) 刻度尺 (4) A【解析】(1)在探究平面镜成像的特点实验中，为了便于确定像的位置，我们选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验，因为可以透过玻璃板观察后面的蜡烛，故应选A。(2)探究平面镜成像特点实验中，选用两支

14、外形完全相同的蜡烛的目的是为了便于比较物与像的大小关系。(3)在探究平面镜成像的特点实验中，我们需要测量物与像到平面镜的距离，比较它们之间的关系，所以实验中还需要刻度尺。(4)平面镜成的像是虚像，只能在物体的一侧通过玻璃板观测到，所以在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在故有蜡烛A的一侧观察。【对点练习】(2020吉林模拟)如图是探究平面镜成像特点的实验装置(1)选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是 ；(2)选择完全相同的两支蜡烛进行实验是为了比较像与物的 关系；(3)实验中移动蜡烛B，直至与蜡烛A的像完全重合，此时蜡烛A到玻璃板的距离是12cm，则蜡烛B到玻璃板的距离是 cm【答案】(1)便于确

15、定像的位置；(2)大小；(3)12【解析】(1)用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置(2)实验时采用两个完全相同的蜡烛，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系(3)根据平面镜的呈现规律可知，像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同，故像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同12cm【点拨】本题主要考查了平面镜成像特点的实验这是光学中的一个重点，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(1)探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，

16、但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系(2)实验时用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系(3)像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同【例题4】(2020桂林模拟)在探究光的折射规律的实验中。(1)为了看清光在水中的传播路径，甲实验小组采取向水中注入几滴牛奶的方法，请分析这样做的原因。_(2)乙实验小组将光从空气分别射入水和玻璃，测得数据如下表：分析表格中的数据，你肯定能 得出一些规律。请写出三条：

17、_。_ 。 _。(3)小明通过实验研究光从水中射人空气中的现象，如图是他根据实验现象画的光路图，改变入射角的大小，他发现空气中的折射光线与法线的夹角随着入射角的增大而增大。你猜想，当入射角增大到一定程度时，可能出现的现象是什么?_【答案】见解析。【解析】(1)在光进入水中的传播路径上，射向牛奶小颗粒的光发生漫反射进入人眼，人就可以借助这个光看到光在水中的传播路径。(2)光从空气斜射入水或玻璃时，折射角小于入射角；入射角减小折射角也减小；以同样的入射角斜射入水和玻璃中时，在玻璃中的折射角较小；当垂直入射时，折射角等于入射角都为0(3)折射光线沿水面射出或没有折射光线，只有返回水中的反射光线。【对

18、点练习】某同学做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧通过实验还得到如下数据：入射角015304560反射角015304560折射角011.322.135.440.9(1)分析表中数据，可得出结论：光从空气斜射到水面时，将同时发生_和_现象；光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：_，且折射角_(大于/等于/小于)入射角当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零该同学根据上述实验中的发现和结论总结出了光的折射特点(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价是否存在不足

19、？答：_(是/否)；请简要说明理由：_【答案】(1)反射；折射；折射角随入射角的增大而增大；小于；(2)是；五次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验【解析】(1)光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象；由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零(2)评价：存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，这样得出的结论将更具有普遍性【例题5】(2020四川南充)某学习小组“探究凸透镜成像的规律，进行了如下操作：(1)安装并调节烛焰透镜、光屏

20、，使它们三者中心大致在_；(2)通过探究，记录并绘制了物距u与像距v之间的关系图像，如图甲所示，则该凸透镜的焦距是_cm；(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，调节光屏，可在光屏上得到一个倒立、_的实像，生活中的_(选填照相机”“投影仪“、“放大镜)就是利用这样的成像原理工作的；(4)若将透镜的上半部分用不适明的纸板挡住，则光屏上_(选填能”或“不能”)成完整的像；(5)在图乙中，小明借来物理老师的眼镜将其放在蜡烛和凸透镜之间，发现光屏上原本清晰的像变模糊了，向右移动光屏，光屏上的像又变清晰，说明老师戴的是_(选填“近视”或“远视)眼镜。【答案】 (1) 同一高度 (2) 5 (3)缩小 照相机

21、(4)能 (5) 近视【解析】(1)为了使凸透镜成像到光屏中央，安装器材时，调节烛焰、透镜、光屏，使它们三者中心大致在同一高度。(2)凸透镜成像的规律中，当物距等于两倍焦距时，像距也等于两倍焦距，此时成倒立、等大的实像，结合甲图，当物距为10cm时，像距也为10cm，则焦距为5cm。(3)当蜡烛放在如图乙所示位置时，物距在两倍焦距以外，凸透镜成倒立、缩小的实像，与这一工作原理相符的是照相机。(4)凸透镜成实像时，所有透过透镜的光会聚到光屏上成像，当将透镜的上半部分挡住后，整个物体发出的光虽有一部分被挡住，但总会有一部分光通过下半部分凸透镜而会聚成像，因此，像与原来相同。(5)物理老师的眼镜将其

22、放在蜡烛和凸透镜之间，右移动光屏，光屏上的像变清晰，说明了物理老师的眼镜具有发散光的作用，因此是凹透镜，近视眼镜就是凹透镜。【对点练习】实验“探究凸透镜成像规律”的实验时：所使用的凸透镜焦距是15cm。(1)当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，光屏应在 (选填“”、“”或“”)区域内左右移动，才能在光屏上得到清晰的像。若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，则像的大小 。(选填“变小”、“不变”或“变大”)。(2)把自己的近视眼镜放在上图凸透镜和蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清，应该向 凸透镜方向移动光屏(选填“靠近”或“远离”)，可再次得到清晰的像，当

23、凸透镜成实像时，物距增大，像距 。(选填“增大”或“减小”)。(3)在整理器材时，某同学偶然在凸透镜上看到了身后景物的像，它的成像原因是光的(填“直线传播”、“反射”或“折射”)。【答案】(1)；变大；(2)远离；减小；(3)反射。【解析】(1)凸透镜焦距是15cm，当把凸透镜固定在50cm刻度线位置，蜡烛固定在15cm刻度线位置时，物距为50cm15cm35cm，大于2倍焦距，所以此时成倒立缩小的实像，像在1倍和2倍焦距之间，即光屏应在区域内左右移动；此时成的是倒立、缩小的实像；若得到清晰的像后，只将光屏和蜡烛的位置对调，根据光路可逆可知，此时成的是倒立、放大的实像，像的大小变大；(2)近视

24、眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，把自己近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，由于凹透镜的发散作用，像远离凸透镜，所以应该向远离凸透镜的方向移动光屏；当凸透镜成实像时，物距增大，像距变小；(3)从凸透镜上看到了身后景物正立、缩小的像，此时她所持的凸透镜镜面当成了反射面，即当做了凸面镜，此时成的是正立缩小的虚像，是根据光的反射来成像的。【点拨】(1)物距大于2倍焦距时，成倒立缩小的实像，像距处于1倍和2倍焦距之间；在光的折射中光路是可逆的；(2)知道近视镜是凹透镜，对光线有发散作用，判断像的移动方向，得出结论；凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小；(3)凸面镜成倒立、缩小的虚像，是根据光的反射原理成像的。