光學(xué)試驗(yàn)探究題

1、實(shí)驗(yàn)探究【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)常在改廠 變。：11 丨大小可能與光源 間的距離不變， 置，_ _ 于是他設(shè)計(jì)了如f時(shí)之十； 把手電筒打開后放在距離橡皮不同的位U物體的距離有關(guān)。的長(zhǎng)度。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：光源到橡皮的距離影子的長(zhǎng)度 H/cm1甲所示的實(shí)驗(yàn)，他猜想：影子 的保持橡皮到墻壁分別測(cè)量在墻壁一上所形成的影子1015206.24.83.7L/cm5259.83.1H /cm1086421015 20乙25 L/cm(1)分析數(shù)據(jù)后，小陽發(fā)現(xiàn)：若保持其他因素不變，當(dāng)手電筒由近處逐漸遠(yuǎn)離橡皮時(shí)，影子的長(zhǎng)度隨之。(2 )為了進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，小陽根據(jù)資料以

2、手電筒到橡皮的 距離長(zhǎng)度H為縱坐標(biāo)，繪制示。由圖像可知，當(dāng)手電筒到橡皮的距離(3)當(dāng)手電筒距離橡皮較遠(yuǎn)時(shí)， 現(xiàn)：L為橫坐標(biāo)、影子的 L變化的圖像，如 了影子的長(zhǎng)度H隨手電筒到橡皮的距離圖L=17.5，影子的長(zhǎng)度H 大約是 小陽觀察圖像的變化趨勢(shì)發(fā)影子變小的“快”或“慢”)?！敬鸢浮?小1)減1乙所cm。(選填:【題目二】如圖2是同學(xué)們探究 的是 (LL2JJ“平面鏡成像特點(diǎn)”玻璃板玻璃板的幾種情境。下列說法正確玻璃板A .若蠟燭 A距玻璃板4cm，貝U蠟燭 重合圖2距玻璃板8cm才能與蠟燭A的像完全B. 若蠟燭A在玻璃板中的像偏高且傾斜，C. 若在玻璃板與 B 蠟燭之間放一塊擋光板，則不能透過

3、玻璃板 看到則乙圖是產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因A的像D.以上說法均不正確專業(yè)資料整理WOR格式【答案】 B專業(yè)資料整理【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(cè)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。IRr X 771(2 / u【答案】存在問題，理由是只測(cè)量其中一塊的

4、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(cè)量其他塊的焦距，才能得出初步結(jié)論。【題目四】 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豎直立在一塊長(zhǎng)方形木板上，然后把一張白紙平鋪在木板上，使白紙邊I圖緣緊貼平面鏡放置，而不是先放白紙?jiān)侔哑矫骁R豎直立在白紙上，3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(zhǎng)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

5、，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。【題目五】 小明喝水時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)透過水1 11i面看不見玻璃水杯外側(cè)的手指，他感到很j驚奇；玻璃和水都是透明物質(zhì)，為什么光/一 N _ i卻不能透過呢？小明決定找出原因，下面是小明的探究過程：/ LI“ 圖4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WOR格 式空氣的光路進(jìn)行了推測(cè)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)

6、不會(huì)？（1 ）小明的推測(cè)是。（2）小明為了驗(yàn)證自己的推測(cè)，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(cè)。（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？說出你的觀點(diǎn)并解釋： ?！敬鸢浮浚? ）折射光線消失（2 ）光斑消（3 ）不光從空氣斜失會(huì)射入水水中時(shí)，折射角始終小于入射角【題目六】 某實(shí)驗(yàn)小組在探究光的折射規(guī)律時(shí)，讓一束光從空氣斜射入玻璃水槽內(nèi)的水中，看到如圖所示的現(xiàn)象：（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

7、下方案中正確的是：（選填“ A ”、“ B ”或“ C”）。CA只測(cè)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(cè)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)肷浣牵M(jìn)行多次試驗(yàn)，測(cè)量每次試驗(yàn)的入射角和折射角，分析并得出結(jié)論：【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?！绢}目七】 在探究“近視眼的矯正”課外實(shí)驗(yàn)中，如（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

8、（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。一一 （填 “注入”（2）向水凸透鏡內(nèi)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，再次得到清晰的圖4或“吸取”）適量的水來模擬近視眼，發(fā)現(xiàn)（填“前”或“后”）。若光屏不移 像。說明近視眼將遠(yuǎn)處的物體成像在視網(wǎng)膜動(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?。粚?shí)；2）注入；前；凹【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(guó) 象棋棋子18 個(gè)，9個(gè)為紅

9、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）到平面鏡的距離，在平面鏡后面改變兩個(gè)疊放的綠棋棋子子 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 ）到平面鏡的距離，仿照步驟，做四次實(shí)驗(yàn)。子請(qǐng) 根據(jù)以上敘述回答下列問題：針對(duì)小軍計(jì)劃探究的問題，在實(shí)驗(yàn)步驟中，應(yīng)改變小軍計(jì)劃探究

10、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;WOR格式【答案】（1）物體大??；=（2）物體到平面鏡的距離；（3）疊放紅棋子和綠棋子的個(gè)數(shù)【題目九】 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。小時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（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B。當(dāng)把蠟燭B移動(dòng)到某一位 動(dòng)一支沒有點(diǎn)燃的相同的蠟燭置發(fā)現(xiàn)丿A

11、A匕每次驗(yàn)的相（選填（1 ）或（2 ）；的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)蠟燭 B 與蠟燭A的像重合，測(cè)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B與蠟燭A的像均重合， 置，在鏡前從不同角度觀察，蠟燭關(guān)數(shù)據(jù)。請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題： 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)步驟可知，能驗(yàn)證小明感覺的是步驟，像）觀 “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，像和物體的連線與鏡和物體到平面鏡的距離面。（選填“能”或“不能” 若用光屏代替蠟燭B ，在玻璃板后面觀察光屏，將察到蠟燭A的像，說明所成的是像（選填“虛”或“實(shí)”）?！敬鸢浮?#169;（ 2）物體大小相

12、等相等 垂直不能 虛專業(yè)資料整理WOR格式【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°30°45°60° r反射角B0°15°30°45°60°折射角Y=0°11.3 °=22.1 °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)生和現(xiàn)象； 光從空氣斜射到水面

13、時(shí)，折射角隨入射角的變化關(guān)系是：，且折射角(大于/等于/小于)入射角.當(dāng)光從空氣垂直射到水面時(shí)，折射角等于零.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(jiǎn)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

14、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 是。(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:專業(yè)資料整理WOR格 式5)連接對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)和物點(diǎn)，判斷連線是否和鏡面垂直；測(cè)出像點(diǎn)和物點(diǎn)到玻璃板的距離進(jìn)行比較【題目十二】 律 高為3厘

15、米的發(fā)光體，光屏和光具座進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將測(cè)得的 物距 分別記錄在下表中。后，在“驗(yàn)證凸透鏡成像規(guī)”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)利用焦距為在驗(yàn)證得到凸透鏡成像的初步規(guī)律u、像距10厘米的凸透鏡、以及所成像的高 Lv像為了進(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。像距與物距之比物距與像距之實(shí)驗(yàn)序號(hào) 物距u/cm像距 v/cm像高 L像/ cm(v/u)和(u + v)605030181614120.60.27212.50.750.2562.5151.50.54522.526.7353.751.251.677.52.540.542.749I 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

16、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v的大小關(guān)系及成號(hào)1-3的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量u與相距變化量 像情況，可得出的初步結(jié)論是：(b) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)序u變化時(shí)，L像、u + v ”A的變化情況，可得號(hào)1-6的數(shù)據(jù)，分析比較物距出得初步結(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 )

17、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【題目十三】2014年7月，小陽在水塘中看到 形狀特殊的“蝦”。(1)如圖甲所示，他看到的"“蝦”是因?yàn)楣獾?而形成的 像，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。(2)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(cè)得膠片到凸透鏡的距離8cm則該凸透鏡的焦距能是為可A . 2cm B. 7cmC. 9cmD. 10crn要使像變得更大，應(yīng)將幕布移，并將凸透鏡向向(3)生物老師證實(shí)，這是古老物種仙女蝦.其卵

18、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。【答案】(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。-4 I*(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 (選填序號(hào))(2 )為證實(shí)上述有關(guān)成像特點(diǎn)是否可靠，你認(rèn)為應(yīng)采取項(xiàng)措施。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；r3L1專業(yè)資料整理WOR格式WOR格式專業(yè)資料整理小明的觀點(diǎn)是正確 的。符合安全規(guī)則。寫出實(shí)驗(yàn)步驟以