第15讲 实验探究

周末满分冲刺专题十五实验探究题◎实验探究题1、在探究“光从空气斜射入水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图所示）；接着分别倒入水和油，记录对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论．经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验．（1）要实现探究目标，他们应选择图中的_____（选填字母序号）两图示实验；（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了_________________________________．（3）某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时，_____对光的偏折本领较大．2、现代社会的交通网遍布全球，它与人的生活密切相关，交通中的许多问题跟物理知识有关，其中汽车是重要的运输工具．（1）请你将与汽车的部件相联系的物理知识写在对应的横线上：例如汽车的冷冻液→_____；汽车的后视镜→______；汽车的喇叭→______．（2）高速公路上为避免发生汽车追尾事故，有关部门在路边竖立有距离确认牌．从确认牌开始，沿路分别竖有50m、100m、200m标志牌．小明为了估测所乘汽车的速度，他用手表测出汽车从确认牌开始到200m标志牌的时间为8s，则他估测汽车的平均速度为_______km/h．（3）发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止．司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器需要一段时间，这段时间叫反应时间，在这段时间内汽车要前进一段距离，叫反应距离，从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离．以上两段距离之和即为汽车的停车总距离．下表是一个司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离．速度/km•h-1 反应距离/m 制动距离/m 停车总距离/m40 7 8 1550 9 13 2260 11 20 3180 A 34 B100 19 54 73表中数据表明：①速度对汽车制动距离的具体影响是______________，为了确保交通的速度安全，对各类车的行驶速度都有限制．另外，行驶的路面的平滑程度也对汽车制动距离有影响，在雨雪天制动距离将________（选填“增大”或“减小”）．②当这辆汽车在路面上以80 km/h速度行驶，该司机突然发现离车50m远的路中间有一很大的障碍物，立即作出刹车反应并操纵制动器，则该司机能否安全停车？________3、小明用薄膜充水后制成水透镜模拟眼球中的晶状体，来比较正常眼、近视眼和远视眼的焦距大小．实验中测得甲图焦距为10cm，再将甲分别挤压成乙图、丙图的形状，并分别测量焦距，如图所示．（1）测得焦距小于10cm的是图______，模拟近视眼的是图______．（2）在同一位置，用甲、乙、丙透镜分别对着远处的某一物体，移动光屏得到清晰的像，其中像距较大的是____图．（3）目前很多近视患者戴隐形眼镜来矫正视力．隐形眼镜是一种直接贴在角膜表面的超薄镜片，可随着眼球运动，其中心厚度只有0.05mm，则此镜片的边缘厚度______0.05mm（选填“小于”、“等于”或“大于”），此镜片对光有______作用（选填“会聚”或“发散”）．4、阅读下面的短文，然后回答问题：人为什么长两只耳朵呢？人长两只耳朵可以帮助我们确定声源的位置。

声音从声源处传到我们耳朵时，并不是同时到达我们两只耳朵的。

若声源在人的左边，声音就会先到达左耳，再到达右耳，所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同，靠这种差别我们就能确定声源的位置了，这叫双耳效应。

小明等同学做了一个实验。

当小明被蒙上眼睛时，另一个同学在他的正前方拍手，他却指向正后方，另外的同学被蒙上眼睛时，也很容易出现这样的错误。

两只耳朵都没有堵住。

难道这说明双耳效应是错误的吗？小明与同学们百思不得其解。

小明在“Internet”网上，查阅鸟类资料的时候找到一张猫头鹰的图片，如图3所示。

细心的他发现猫头鹰的两只耳朵不是和人一样对称地长在头的两侧，而是一只耳朵比另一只耳朵低，这样它高居在树上就可以很准确地判断低处的某种声音的位置。

（1）“所以两只耳朵收到声音的先后、强弱都不会完全相同”，其中的“强弱”特指声音的________。

双耳效应是利用声源发出的声音到达两只耳朵的________不相同来确定声源的位置。

（2）“当小明被蒙上眼睛时，另一个同学在他的正前方拍手，他却指向正后方”，请你告诉小明其中的奥秘。

（3）高居在树上的猫头鹰，若它的正前方有只小老鼠活动，猫头鹰___________（选填“会”或“不会”）出小明那样的错误。

请你陈述理由。

5、小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系．实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度．记录数据如表：手电筒到黑板擦距离L/cm 20 30 40 50 60 70黑板擦影子高度H/cm 20 17 14.5 13.5 13 12.6（1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之_______．（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图）．由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H 大致是_______cm．（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得_____（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将______（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”）6、小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验．如图甲所示：（1）要使像能够成在光屏的中央，应将光屏向___调整（选填“上”或“下”）；（2）实验过程中，当烛焰距凸透镜15cm 时，移动光屏至某一位置，在光屏上得到一等大清晰的像，则该凸透镜的焦距是___cm ；（3）接着使烛焰向左移动5cm ，此时应该将光屏向__移到某一位置（选填“左”或“右”），才能在屏上得到倒立、___、清晰的实像（选填“放大”、“缩小”或“等大”）．（4）要想证明实像的左右是否相反，你的操作是____．（5）对于焦距相同的凸透镜，一个物距应该对应唯一的像距，但从各组汇报数据中发现，物距均为12.00cm 时，有三个小组所测像距分别23.00cm 、24.00cm 、26.00cm ．若他们的数据差别不是因为长度测量错误导致的，你认为出现这种情况的原因可能是什么？___________________________________________________________（6）再把蜡烛移到B 点处，无论怎样调节光屏，光屏上始终接收不到像，是因为此时成的是___________像，要想看到这个像，应从图乙中的____（填“C ”或“D ”）箭头所示的方向去观察．7、某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角i 从空气射入玻璃砖中，如图所示，每次的入射点均为O 点，然后测出折射光线对应的折射角r 并记录在下表中．实验过程中，他们通过网上查阅相关物理资料发现不同颜色的光在同种介质中的传播速度是不同的，对于红、黄、紫三种颜色的光，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢． 表一（红光光源实验）实验 序号入射角i （度） 折射角r（度）10 0 225 16.4 350 30.7 4 75 40.1 表二（黄光光源实验） 实验 序号 入射角i （度） 折射角r （度） 5 0 0 6 25 15.7 7 50 29.4 8 75 38.3 表三（紫光光源实验） 实验 序号 入射角i （度） 折射角r （度） 9 0 0 10 25 15.1 11 50 28.2 12 75 36.6（1） 初步分析三个表中的数据，可以看出，当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向____（选填“一定”或“不一定”）发生改变．（2） 分析比较实验序号____的数据及相关条件，可以得到初步结论：不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小．（3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论．①综合分析比较表一（或表二或表三）中的数据及相关条件，可以得出结论：同种颜色的光从空气斜射入同种介质中时，________________；②综合分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可以得出结论：不种颜色的光从空气斜射入同种介质中时_________________________．8、如图小明站在地铁站台，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像．小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验．实验步骤如下，请完成相关内容．（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到小明在玻璃屏蔽门后所成的像与广告牌_____（选填“在”或“不在”）同一竖直平面上．（2）记录____的位置；（3）量出小明的位置与_____的距离．（4）除记录工具外，小明要完成上述实验必需使用的仪器是____．（选填“秒表”、“刻度尺”）（5）步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是__________．9、在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：（1）吴洋同学通过物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜．在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图甲），看到手指___的像；再用放大镜观察远处的房屋（如图乙），看到房屋____的像．（选填“放大”、“等大”或“缩小”）（2）他猜想：凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关．于是，他在如图丙所示的光具座上，不断改变蜡烛到透镜的距离，并移动光屏进行实验，分析可知，物体到凸透镜的距离越长，光屏上像的大小就越___，像距就越__．（3）吴洋所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机____（填“远离”或“靠近”）同学，同时还应___（选填“增加”、“缩短”或“不改变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面．（4）他又用凸透镜先后两次观察书本上的字，看到如图所示两种情景．以下说法中正确的是__________A．甲图中成的是实像；乙图中成的是虚像B．甲图中书本在凸透镜2倍焦距以外；乙图中书本在凸透镜l倍焦距以内C．甲图中凸透镜靠近书本，所成的像变小；乙图中凸透镜远离书本，所成的像也变小D．甲图中成像规律可应用于投影仪；乙图中成像规律可应用于照相机．。