(28)声光热实验—2020年中考满分物理考前热点专题必破

2020年中考满分物理考前热点专题必破

破（28）声光热实验

热点类型一、声现象

【典例1】用一组相同的瓶子盛上不等量的水就可以组成一个“乐器”，通过敲击瓶子就可以演奏出优美动听的乐曲。被敲击的瓶子发出的音符与瓶中空气柱长度的对应关系如图所示。

（1）由图可知音调的高低与空气柱长度的关系是；

（2）往热水瓶或杯子里倒水，有经验的人不用看，就可以根据声音判断水是否快倒满了，这是因为。

【答案】空气柱的长度越长，音调越高；水快倒满时发出声音的音调较高

【解析】（1）敲击瓶子时，水的质量不同振动的快慢不同，即频率不同；质量越大，空气柱的长度越短，振动越慢，发出的音调越低；质量越小，空气柱的长度越长，振动越快，发出的音调越高，所以敲击时能够发出不同音调的声音；

（2）往暖水瓶中灌水时，是由暖水瓶内的空气柱振动发出声音，水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，音调越高。所以可以通过发出声音的音调来判断暖水瓶中水的多少。

【总结升华】解决此类问题要结合声音的传播条件和频率与音调的关系两个方面去考虑，此题的难点在于是空气柱振动发声还是瓶子和水的振动发声，敲击瓶子是瓶子和水柱一起振动，若用嘴吹，则是空气柱振动发声。

【变式1】为了探究声音产生的原因，小明和小华一起做了下面的实验：小明把手放在喉咙处大声讲话，感觉喉头振动了；小华把正在发声的音叉放在水中，水面激起了水花。通过对这两个实验现象的分析，你能得出的结论是：。小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：。

【答案】发声的物体在振动；在桌面上撒一些纸屑

热点类型二、光现象

【典例2】如图是小明“探究平面镜成像特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一张白色的方格纸，玻璃板与桌面垂直；两个相同的棋子A、B竖立于玻璃板两侧的白纸上，以A棋子为成像物体。

（1）为了使所成的像更清晰，可用手电筒对着（填“A”或“B”）棋子照射；此外，采用茶色透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到A棋子像的同时，也能观察到，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

（2）将A棋子固定，小心地移动B棋子，直到与A棋子的像为止，这时小明在B棋子处放了一张白纸做光屏，结果白纸上（选填“能”或“不能”）接收到A棋子的像。

（3）下列关于棋子的像的描述中，符合实际的一项是。

A．改变棋子到玻璃板的距离，像的大小不同

B．用大小不同的玻璃板实验，像的大小不同

C．沿不同方向观察棋子的像，像的位置不同

D．若在玻璃板和B之间放一块纸板，仍可以看到A的像

（4）实验中，看到A棋子通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较暗。远处的像是来自于A棋子的入射光经过玻璃板。

A．一次反射、一次折射形成的B．一次反射、两次折射形成的

C．两次反射、两次折射形成的D．两次反射、一次折射形成的

【答案】（1）A；B棋子；（2）重合；不能；（3）D；（4）B

【解析】（1）物体成像要清晰，就必须让物体（棋子）有足够光线射向平面镜才能成像，所以用手电筒对着棋子A照射；采用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A棋子像的同时，也能观察到棋子B，便于确定像的位置和大小。（2）实验中，小心地移动B棋子，直到与A的像完全重合为止，可发现像与物的大小相等；由于平面镜成的是虚像，所以小明在B棋子处放了一张白纸做光屏，结果白纸上不能接收到A棋子的像。（3）①棋子在玻璃板中成的像与实物等大，与棋子到玻璃板的距离无关，该选项说法不正确；①棋子在玻璃板中成的像与实物等大，与玻璃板大小无关，该选项说法不正确；①平面镜所成的像关于镜面对称，沿不同方向观察棋子的像，像的位置相同，该选项说法不正确；①棋子在玻璃板中成的是虚像，若在玻璃板和B之间放一块纸板，仍可以看到A的像，该选项说法正确。（4）反射是光线到达玻璃板后有一部分被反射到你的眼睛，所以看到1次反射，2次折射是光到了玻璃板后还有一部分光透过玻璃板，而光从空气进入玻璃板后会折射，这是第一次，然后又要从玻璃板另一侧出来，又一次折射，所以1次反射，2次折射。故选B。

【总结升华】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用，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。

【变式2】为了探究平面镜成像时，像到平面镜的距离v与物到平面镜的距离u的关系，现将泡沫塑料板放在水平桌面上，再将白纸平放并固定在泡沫塑料板上，在白纸中间画一条直线MN，把一块带支架的平面镜（不透明）沿直线MN放置，使平面镜底边与直线MN重合，且使平面镜垂直于纸面，如图所示。请你在图中装置的基础上，利用一把刻度尺和一盒大头针设计一个实验，证明：平面镜成像时，像到平面镜的距离v等于物到平面镜的距离u。请写出实验步骤，画出实验数据记录表。

【答案】实验步骤：

（1）在镜前纸上适当位置插一枚大头针作为物体S，用眼睛观察到它在镜中的像S′。

（2）在镜前物体S的右侧，用一只眼睛观察物体S的像S′，并沿视线在纸上插一枚大头

针P1，使大头针P1恰好能挡住像S′；再插一枚大头针P2，使大头针P2恰好能挡住

大头针P1和像S′。

（3）在镜前物体S的左侧，仿照步骤（2）分别在纸上插上大头针P3和P4。

（4）移去平面镜和大头针，通过大头针P1和P2在纸上的针孔画一条直线，再通过大头

针P3和P4在纸上的针孔画一条直线，这两条直线的交点就是像S′的位置。

（5）用刻度尺分别测出物体S到直线MN的距离u和像S′到直线MN的距离v，并分别

将u和v的数据记录到实验数据表中。

（6）改变物体S的位置，仿照步骤（1）~（5），再做5次实验。

实验数据记录表

【变式3】小明学了《光的折射》后，想知道光进入不同介质时，折射角是否相同？若不同，折射角大小跟什么因素有关？他在老师的帮助下设计了下面的实验：

用一厚玻璃缸盛一定量的水，让激光笔射出的光束从空气斜射入水中，从水中进入玻璃，再次进入空气，其光路图如图所示。他又在老师的指导下从网上查出了一些介质的其他数据如下表所示。