光學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題[精.選]

1、實(shí)驗(yàn)探究-光學(xué)【題目一】小陽與幾位同學(xué)在做手影游戲時(shí)，發(fā)現(xiàn)手影的大小經(jīng)常在改變。 他猜想：影子的 大小可能與光源到物體的距離有關(guān)。 于是他設(shè)計(jì)了如圖1甲所示的實(shí)驗(yàn)，保持橡皮到墻壁之 間的距離不變，把手電筒打開后放在距離橡皮不同的位置， 分別測量在墻壁上所形成的影子的長度。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:光源到橡皮的距離 L/cm510152025影子的長度H/ cm9.86.24.83.73.1子的長度隨之。 為了進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，小陽根據(jù)資料以手電筒到橡皮的距離L為橫坐標(biāo)、影子的長度H為縱坐標(biāo)，繪制了影子的長度 H隨手電筒到橡皮的距離 L變化的圖像，如圖1乙所示。由圖像可知，當(dāng)手電筒到橡皮的距離L=

2、17.5，影子的長度 H大約是cm。（3）當(dāng)手電筒距離橡皮較遠(yuǎn)時(shí)， 小陽觀察圖像的變化趨勢發(fā)現(xiàn)：影子變小的 （選填：“快”或“慢”）?！敬鸢浮浚?）減?。?）4（ 3）慢【題目二】如圖2是同學(xué)們探究“平面鏡成像特點(diǎn)”的幾種情境。下列說法正確的是（A .若蠟燭A距玻璃板4cm，則蠟燭B距玻璃板8cm才能與蠟燭A的像完全重合B. 若蠟燭A在玻璃板中的像偏高且傾斜，則乙圖是產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因C. 若在玻璃板與 B蠟燭之間放一塊擋光板，則不能透過玻璃板看到A的像D. 以上說法均不正確【答案】B【題目三】 小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，不小心將焦距為10cm的凸透鏡掉在地上，摔碎成大小不同的3塊。他不知道每

3、塊鏡片的焦距是否與原凸透鏡的焦距相等，于是他選擇其中較大的一塊鏡片，利用平行光源、光屏和刻度尺，測量出這塊鏡片的焦距f并記錄。小明發(fā)現(xiàn)這塊鏡片的焦距與原凸透鏡的焦距相等，由此她得出每塊鏡片的焦距與原凸透鏡的焦距相等”的結(jié)論。如果請(qǐng)你對(duì)小明的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行評(píng)估，你認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否存在問題？請(qǐng)說明你的理由?！敬鸢浮看嬖趩栴}，理由是只測量其中一塊的焦距，實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性，不能得 出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡的焦距相等”的結(jié)論。應(yīng)該再測量其他塊的焦距， 才能得出初步結(jié)論?！绢}目四】 圖3是“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置.(1) 白紙的主要作用是什么？(2) 實(shí)驗(yàn)中，放置平面鏡和白紙的順序是：先把

4、一個(gè)小平面鏡豎直 立在一塊長方形木板上，然后把一張白紙平鋪在木板上，使白紙邊 緣緊貼平面鏡放置，而不是先放白紙?jiān)侔哑矫骁R豎直立在白紙上， 這樣做的好處是什么？【答案】(1)白紙的主要作用是：呈現(xiàn)反射光線，驗(yàn)證反射光線與入射光線及 法線是否在同一平面內(nèi)。(2)因?yàn)榉ň€與鏡面垂直， 所以先把一個(gè)小平面鏡豎直立 在一塊長方形木板上，然后把一張白紙平鋪在木板上， 使白紙邊緣緊貼平面鏡放置, 這樣能準(zhǔn)確確定白紙的鏡面的垂直關(guān)系，而先放白紙?jiān)侔哑矫骁R豎直立在白紙上， 若桌面不是水平的， 那么白紙和平面鏡就不一定垂直，因此不是先放白紙?jiān)侔哑矫骁R豎直立在白紙上。圖4【題目五】 小明喝水時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)透過水 面看

5、不見玻璃水杯外側(cè)的手指，他感到很驚奇；玻璃和水都是透明物質(zhì)，為什么光 卻不能透過呢？小明決定找出原因， 下面 是小明的探究過程：根據(jù)光經(jīng)過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān)，為此他根據(jù)光從水中射向 空氣的光路進(jìn)行了推測， 如圖4所示，光從水中射向空氣時(shí)， 折射角大于人射角，當(dāng)入射角逐漸增大時(shí)，折射角也逐漸增大，那么，當(dāng)人射角增大到某一值時(shí)，會(huì)不會(huì)（1） 小明的推測是。（2） 小明為了驗(yàn)證自己的推測，進(jìn)行了如圖4所示的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度， 當(dāng)增大到某一角度時(shí)， 小明觀察到 ，證實(shí)了自己的推測。（3 ）當(dāng)光從空氣射向水中時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎？說出你

6、的觀點(diǎn)并解 釋：。【答案】（1）折射光線消失（2）光斑消失 （3）不會(huì) 光從空氣斜圖3射入水水中時(shí)，折射角始終小于入射角斜射入玻璃水槽內(nèi)的水中，看到如圖所示的現(xiàn)象:【題目六】 某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí)，讓一束光從空氣（1）請(qǐng)?jiān)趫D中分別做出入射角（用字母i表示）和折射角（用字 母r表示）。（2）為了探究光從空氣斜射入水中時(shí)折射角和入射角的關(guān)系，以下方案中正確的是：（選填“ A”、“B”或 “C”）。CA只測量圖中的入射角和折射角，分析并得出結(jié)論B保持入射角不變，進(jìn)行多次試驗(yàn)，測量入射角和每次試驗(yàn)的折射角，分析并得出結(jié)論C改變?nèi)肷浣?，進(jìn)行多次試驗(yàn)，測量每次試驗(yàn)的入射角和折射角，分析并得出結(jié)論

7、：【答案】由于探究光從空氣斜射入水中時(shí)折射角和入射角的關(guān)系，所以應(yīng)該多次實(shí) 驗(yàn)且不斷改變?nèi)肷浣堑拇笮?，只有這樣得出的結(jié)論才具有普遍性、排除了偶然性。 故C答案是正確的。圖4【題目七】 在探究“近視眼的矯正”課外實(shí)驗(yàn)中，如圖4所示：（1 ）調(diào)整燭焰（模擬遠(yuǎn)處所視物）、水凸透鏡（模擬人眼晶狀體，并與注射器相連，其凸起程度可通過注射器注入或吸收水量來調(diào)節(jié)）、光屏（模擬人眼視網(wǎng)膜）在光具座上的位置，如 圖所示，此時(shí)在光屏上得到了燭焰清晰的像， 該像是倒立、的像。（2）向水凸透鏡內(nèi) （填 注入”或 吸取”）適量的水來模擬近視眼，發(fā)現(xiàn)光屏上原來清晰的像變模糊了。若將光屏向靠近透鏡的方向移動(dòng)適當(dāng)距離，再次得

8、到清晰的像。說明近視眼將遠(yuǎn)處的物體成像在視網(wǎng)膜 （填 前”或 后”）。 若光屏不移動(dòng)，在燭焰和水凸透鏡間加一個(gè)焦距合適的凹透鏡，光屏上也能得到清晰的像。說明近視眼鏡是 透鏡?！敬鸢浮浚?）縮??；實(shí)；（2）注入；前；凹透明玻前【題目八】 實(shí)驗(yàn)桌上有如圖 17所示的實(shí)驗(yàn)裝置（其中的透 明玻璃為平面鏡），還提供了一把刻度尺和相同大小的中國 象棋棋子18個(gè)，9個(gè)為紅色，9個(gè)為綠色。小軍計(jì)劃用這 些器材探究“物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的 關(guān)系”，小軍的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： 將兩個(gè)疊放的紅棋子作為物體放在平面鏡前面的白紙 上，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠模子的位置，使得從不同角度觀察，兩個(gè)綠棋子與

9、 物體的像均完成重合，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 改變物體（兩個(gè)疊放的紅棋子）到平面鏡的距離，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠棋子 的位置，使得從不同角度觀察，兩個(gè)綠棋子與物體的像均完全生命，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 再改變四次物體（兩個(gè)疊放的紅棋子）到平面鏡的距離，仿照步驟，做四次實(shí)驗(yàn)。請(qǐng) 根據(jù)以上敘述回答下列問題：小軍計(jì)劃探究的問題中的自變量是 ;根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟可知，小軍實(shí)際探究的是物體在平面鏡中所成像的大小與的關(guān)系；針對(duì)小軍計(jì)劃探究的問題，在實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)改變 ?！敬鸢浮浚?）物體大?。唬?）物體到平面鏡的距離；（3）疊放紅棋子和綠棋子的個(gè)數(shù)?！绢}目九】小明同學(xué)在做“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，想起了走

10、過教學(xué)大樓門廳內(nèi)的大平面鏡時(shí)的情景：靠近鏡子時(shí)，感覺自己的像變大了，遠(yuǎn)離鏡子時(shí)感覺像變小了。自己小時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示的感覺對(duì)嗎？在老師和同學(xué)們的幫助下小時(shí)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。（其中的透明玻璃板作為平面鏡）。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1） 在玻璃板前面放置一支點(diǎn)燃的蠟燭A,在玻璃板后面移 動(dòng)一支沒有點(diǎn)燃的相同的蠟燭 B。當(dāng)把蠟燭B移動(dòng)到某一位置 的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)蠟燭 B與蠟燭A的像重合，測量并記錄此時(shí)物、 像和玻璃板之間的位置關(guān)系。（2）多次改變蠟燭 A到平面鏡的距離，在平面鏡后移動(dòng)蠟燭置，在鏡前從不同角度觀察，蠟燭B與蠟燭A的像均重合，測量并記錄每次實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)。請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題: 根據(jù)以

11、上實(shí)驗(yàn)步驟可知，能驗(yàn)證小明感覺的是步驟 （選填（1 ）或（2）; “探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：平面鏡所成像的大小與，像和物體到平面鏡的距離 ，像和物體的連線與鏡面 。 若用光屏代替蠟燭 B，在玻璃板后面觀察光屏，將 （選填“能”或“不能”）觀察到蠟燭A的像，說明所成的是 像（選填“虛”或“實(shí)”）?！敬鸢浮浚?2）物體大小相等相等 垂直不能 虛【題目十】某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn),如圖是光從空氣射入水中時(shí)的光路，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，入射光線、折射光線和法線在同一平面內(nèi),折射光線和入射光線分別位于法線的兩側(cè).通過實(shí)驗(yàn)還得到如下數(shù)據(jù):入射角a0 15 304560反射角30 15 3045

12、60折射角丫0 11.322.1 35.4 40.9(1)分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論:光從空氣斜射到水面時(shí)，將同時(shí)發(fā)生現(xiàn)象; 光從空氣斜射到水面時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是:，且折射角射角.當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于零.O(大于/等于/小于)入該同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論 總結(jié)出了光的折射特點(diǎn).(2)請(qǐng)你對(duì)該同學(xué)通過上述探究實(shí)驗(yàn)得出光的折射特點(diǎn)的過程作出評(píng)價(jià).是否存在不足？答:(是/否);請(qǐng)簡要說明理由:【答案】(1)反射 折射折射角隨入射角的增大而增大， 小于(2):是，三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以，但沒有換用其他透明介質(zhì)做此實(shí)驗(yàn)?！绢}目十一】 如圖是小芳同學(xué)探究 “平面鏡成像的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)裝

13、置.(1 )在實(shí)驗(yàn)中用透明的玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃透明的特點(diǎn)，便于(2)在豎立的玻璃板前放一支點(diǎn)燃的蠟燭M，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像.小明拿另一支大小相同的蠟燭N在玻璃板后面移動(dòng)，直到它跟蠟燭M的像完全重合.由此可以得出的結(jié)論(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小芳同學(xué)應(yīng)在(填M ”或N ”側(cè)觀察蠟燭 M經(jīng)玻璃板所成的像.(4) 細(xì)心的小芳透過玻璃觀察蠟燭 M的像時(shí)，看到在像的后面還有一個(gè)較模糊、與像有部分重疊的像，出現(xiàn)兩個(gè)像的原因是(5) 經(jīng)過三次實(shí)驗(yàn)，記錄的像A、B、C與物A、B、C對(duì)應(yīng)的位置如圖乙所示.為了得到 更多的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，接下來小明應(yīng)該進(jìn)行的操作是:word.【答案】(1)確定像的位置(

14、2 )像和物大小相等(3) M(4) 玻璃板比較厚，蠟燭經(jīng)過兩個(gè)反射面都會(huì)形成像?！绢}目十二】 在 驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)利用焦距為 10厘米的凸透鏡、 高為3厘米的發(fā)光體，光屏和光具座進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將測得的物距u、像距v以及所成像的高L像分別記錄在下表中。 在驗(yàn)證得到凸透鏡成像的初步規(guī)律后，為了進(jìn)一步研究，他們進(jìn)行適量的運(yùn)算，將結(jié)果分別記錄在下表的后兩列中。實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm像距v/cm像高L像/ cm像距與物距之比（v/u）物距與像距之 和（u + v）160120.60.27225012.50.750.2562.5330151.50.54541822.53.751.2540

15、.551626.751.6742.7614357.52.549 根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要1-6的數(shù)據(jù)，分析比較像距v隨物距u的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成像時(shí)， 根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1-6的數(shù)據(jù)，分析比較像高L像與v/u的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成像時(shí)， 該小組同學(xué)繼續(xù)利用表中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，分析、歸納得出結(jié)論（a）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1-3的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量丄u與相距變化量丄v的大小關(guān)系及成像情況，可得出的初步結(jié)論是： （b）根據(jù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1-6的數(shù)據(jù)，分析比較物距 u變化時(shí)，L像、u + v的變化情況，可得出得初步結(jié)論是：【答案】 像距隨物距的減小而增大； 物高與像高

16、的比值等于物距與像距的比值； （a）當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí)，物距變化量u大于像距變化量厶v；（b）當(dāng)物體成實(shí)像時(shí)，物距越小，像越大，像距與物距的和（u+v）先變小后變大?！绢}目十三】2014年7月，小陽在水塘中看到 形狀特殊的 蝦”如圖甲所示，他看到的蝦”是因?yàn)楣獾亩纬傻南?，真正的蝦在水中(C/D/E/F)處.他用激光筆從 A點(diǎn)向(B/C/D/E/F)處射出光束，即可把蝦照亮。乙拍照得到蝦的膠片后，他用如圖乙所示的幻燈機(jī)展示給同學(xué)們看. 膠片上蝦的頭部朝。 測得膠片到凸透鏡的距離為8cm,則該凸透鏡的焦距可能是。A . 2cmB. 7cm C. 9cmD. 10crn 要使像變得更大，應(yīng)將幕布

17、向 移，并將凸透鏡向 移。(3) 生物老師證實(shí)，這是古老物種仙女蝦其卵可以在寒冷或高溫的沙土里休眠多年，直到 遇水才孵化.仙女蝦的卵殼具有 (寫出一點(diǎn)即可)的特性?！敬鸢浮?1)折射；虛；E; B;(2) 下；B;右，左;(3) 硬度大.【題目十四】如圖所示為“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)裝置：豎立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側(cè)的直尺上， 點(diǎn)燃A蠟燭，以A蠟燭為成像物 體。(1)移動(dòng)B蠟燭，直到與A蠟燭的像重合為止。這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小 ,進(jìn)一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現(xiàn)，像和物到玻璃板的距離 ；(2)為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠，

18、你認(rèn)為應(yīng)采取項(xiàng)措施。(選填序號(hào))A .保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置進(jìn)行觀察B .保持玻璃板位置不變，多次改變A蠟燭的位置，進(jìn)行與上述(1)相同的操作C.保持玻璃板位置不變，只減小A蠟燭的高度，進(jìn)行與上述(1)相同的操作【答案】(1)相同、相等(2) B ；【題目十五】一個(gè)晴朗的夏日里， 小麗和一群小伙伴在樹下嬉戲打鬧，愛動(dòng)腦筋的小麗發(fā)現(xiàn) 樹下有許許多多的光斑， 這引起小麗的思考： 這些光斑是怎樣形成的？光斑的形狀與什么因 素有關(guān)？于是，她回家進(jìn)行了如下的探究：提出問題：小孔成像的形狀與什么因素有關(guān)？猜想與假設(shè)：小孔所成像的形狀與物體和小孔的形狀有關(guān)。制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：將三個(gè)不同形狀的物體分別通過三個(gè)不同形狀的小孔進(jìn)行成像，觀察像的形狀并記錄（表格如下） O【答案】小孔所成像的形狀與物體的形狀有關(guān)。出題意圖：本題恰恰符合課標(biāo)上關(guān)于基本能力的一個(gè)變化，“能通過收集到的信息資源，對(duì)大量的物理事實(shí)和現(xiàn)象進(jìn)行簡單的歸類比