中考物理专题训练习试题集专题二十二光学探究实验(带答案)

专题二十二光学探究实验

(一)探究光的反射规律

(1)光屏作用

①验证入射光线、反射光线、法线是否在同一平面；②显示光路。

(2)结论

①入射光线、反射光线、法线在同一平面内；

②反射光线与入射光线分居于法线两侧；

③反射角等于入射角；

④光路可逆。

在探究光的反射规律的实验中，小明设计了如图所示的实验：将平面镜放在水平桌面上，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转动。

甲乙

(1)如图甲，当硬纸板在同一平面上，使一束光贴着纸板沿某一方向射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。当入射光EO向ON靠近的过程中，发现反射光OF____________（选填“靠近”或“远离”)ON。为了精确探究反射规律，除了图中的器材，还需要刻度尺、__________和________。

(2)如图乙，保持左侧纸板和入射光的位置不变，将右侧纸板绕ON转动，此时在右侧纸板上不能看到反射光，由此可以得出反射光线、入射光线和法线_________________的结论。

2.在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜m水平放置，白色纸板竖直立在平面

镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折。

(1)如图，将一束光贴着纸板E沿ＡO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB。接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上________(能/不能)显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与ON在_______内。

(2)小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据(如表)，根据这组数据，他____________(能/不能)得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：______________________。

实验序号入射角α反射角β

①50°50°

(二)探究光的折射规律

(1)光屏作用：

①验证折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内；②显示光路。

(2)结论：

①折射光线、入射光线、法线在同一平面内；

②折射光线、入射光线分居于法线两侧；

③折射角不等于入射角(斜射时，空气中角大)；

④光路可逆。

3.如图所示的实验装置，可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。

(1)使入射角ｉ在一定范围内由小变大，会发现折射角γ____________(填写变化规律)，且折射角总是大于相应的入射角；(2)当入射角ｉ增大到某一值时，折射角γ会达到最大值，该最大值是________；

(3)若继续增大入射角ｉ，将会发现不再有光线，而只存在光线。

(三)探究平面镜成像特点

(1)两支相同蜡烛：便于比较像和物大小关系。

(2)玻璃板代替平面镜：方便找到像的位置。

(3)结论：

①像和物连线与镜面垂直；

②像和物到镜面距离相等；

③像和物大小相等；

④平面镜成的是虚像。

4.小光同学利用图所示的装置及相同高度的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点，其中平板透明玻璃与水平纸面垂直。

(1)将蜡烛放置在玻璃前某位置，蜡烛所成像的高度____________蜡烛的高度。(选填“小于”“等于”或“大于”)

(2)将蜡烛靠近玻璃时，蜡烛所成像的高度__________。(选填“变小”“不变”或“变大”)

2．图甲是“探究平面镜成像的特点”的实验装置。

(1)选用薄玻璃板代替平面镜，原因是玻璃板透光，便于确定像的_____________。

(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛Ａ，拿外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直至看上去它与蜡烛Ａ的像完全重合，这说明像与物大小________________(选填“相等”或“不相等”)。

(3)记录蜡烛B的位置，用刻度尺在白纸上测得蜡烛B到玻璃板的距离ｓ如图乙所示，是____________cm。通过多次实验、对比分析，得出结论：像和物体到平面镜的距离______________(选填“相等”或“不相等”)。

(4)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”)呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是____________(选填“虚”或“实”)像。

(四)探究凸透镜成像规律

(1)结论：

u>2F，F

F2F，倒立放大的实像，物像异侧，投影仪原理；

u

(2)动态分析：一倍焦距分虚实；二倍焦距分大小；物近像远像变大(实像时)；离焦点越近像越大。

5．小明同学在实验室利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中：

(1)元件摆放位置如图所示，在光屏中心呈现出清晰的烛焰的像，由此可知透镜焦距为________________cm；

(2)保持透镜和光屏的位置不动，把蜡烛放在刻度尺的15cm处，可在蜡烛和凸透镜间合适位置添加一个焦距恰当的__________透镜，仍能在光屏上承接到烛焰清晰的像；若不添加透镜，适当移动光屏可承接到一个倒立的、_________的实像；

(3)在实验中，小明更换了一个凸透镜，使三者还处于如图所示的位置，并使三者中心在同一高度，在透镜右侧无论怎样移动光屏都无法承接到烛焰的像(光具座足够长)，出现这种现象的原因可能是_____________。(写出一种原因即可)

知识拓展

(1)凸透镜所成像的变化规律：(实像)物近像远像变大，(虚像)物近像近像变小。

(2)更换透镜后实像的变化：所换凸透镜焦距越小，会聚能力越强，相当于物距