初中物理：中考光學(xué)實(shí)驗(yàn)題(有答案)

初中物理：中考光學(xué)實(shí)驗(yàn)題(有答案)1.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，首先測(cè)得該凸透鏡的焦距為15.00cm（參見(jiàn)圖14甲）。在擺放凸透鏡、蠟燭和光屏?xí)r，要求它們的中心在同一水平高度，并將凸透鏡擺放在蠟燭和光屏的中間位置（參見(jiàn)問(wèn)題2）。如圖14乙所示，若想在光屏上得到燭焰清晰放大的實(shí)像，則燭焰應(yīng)位于透鏡左側(cè)a、b、c、d四個(gè)位置中的b位置。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，小明明白了照相機(jī)的成像原理。一次他在給兄弟班級(jí)照畢業(yè)照時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩旁還有同學(xué)沒(méi)有進(jìn)入觀景框內(nèi)，他應(yīng)將照相機(jī)遠(yuǎn)離被拍照的同學(xué)，這樣才能在觀景框內(nèi)看到全班同學(xué)清晰的畫(huà)面。小明進(jìn)一步學(xué)習(xí)知道了眼球的成像原理。遠(yuǎn)處物體在視網(wǎng)膜上成倒立、縮小、實(shí)像，如果一束來(lái)自遠(yuǎn)處的光經(jīng)眼球的角膜和晶狀體折射后所成的像落在視網(wǎng)膜前，這就是近視眼，矯正方法是戴一副由凹透鏡片做的眼鏡。2.在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，首先讓平行光正對(duì)著凸透鏡照射，左右移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，測(cè)得凸透鏡的焦距f=cm（參見(jiàn)題17-1圖）。保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，左右移動(dòng)光屏，能否在光屏上得到清晰的燭焰像？答案是取決于光屏的位置，如果光屏與透鏡的距離等于焦距f，那么可以得到清晰的像（參見(jiàn)題17-2圖）。如題17-3圖所示，燭焰能在光屏上形成清晰的實(shí)像。如果撤去光屏，人眼在如圖所示的位置不能直接看到燭焰的實(shí)像。在題17-3圖中，保持凸透鏡的位置不變，如果蠟燭向左移動(dòng)5cm，為了在光屏上得到一個(gè)清晰的像，光屏應(yīng)該向右移動(dòng)。3.透過(guò)圖中晶瑩剔透的露珠，我們可以利用放大鏡的原理更清楚地看到小草的葉脈。露珠的形成是水蒸氣遇冷凝結(jié)的結(jié)果。4.圖所示為小京在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。他將焦距為10cm的凸透鏡固定在光具座上30cm刻線處，將光屏和點(diǎn)燃的蠟燭分別放在凸透鏡的兩側(cè)。將點(diǎn)燃的蠟燭移動(dòng)到光具座上零刻線處時(shí)，將光屏移動(dòng)到光具座上50cm刻線處就可以在光屏上觀察到燭焰清晰的實(shí)像。由此他推測(cè)，若將點(diǎn)燃的蠟燭移動(dòng)到光具座上15cm刻線處時(shí)，將光屏移動(dòng)到光具座上60cm刻線處就可以在光屏上觀察到燭焰清晰像，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了自己的推測(cè)是正確的。推測(cè)的根據(jù)是焦距公式。5.在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，小麗同學(xué)選取一塊薄平板玻璃、兩個(gè)完全相同的跳棋子A和B、刻度尺、白紙等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。她觀察發(fā)現(xiàn)：平板玻璃中棋子A的像偏高且傾斜。產(chǎn)生以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是平板玻璃的折射作用。若棋子A距平板玻璃5cm，棋子B與棋子A的像重合，則B與A相距10cm。6.實(shí)驗(yàn)桌上有高度不同的發(fā)光體A和B，焦距分別為5cm、10cm的凸透鏡兩個(gè)，刻度尺、光具座和光屏各一個(gè)。小華選用這些器材，證明“凸透鏡成實(shí)像時(shí)，像的高度與凸透鏡的焦距有關(guān)”。小華的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將焦距為5cm的凸透鏡固定在光具座中央，將發(fā)光體A、光屏分別放在凸透鏡兩側(cè)。調(diào)節(jié)發(fā)光體A、凸透鏡和光屏的高度，使它們的中心在同一水平線上。②用刻度尺測(cè)出發(fā)光體A的高度，并記錄在表格中。③將發(fā)光體A放在光具座上距凸透鏡30cm處，移動(dòng)光屏，在光屏上得到發(fā)光體A清晰的實(shí)像，用刻度尺測(cè)量像的高度，并記錄在表格中。④用刻度尺測(cè)出發(fā)光體B的高度，并記錄在表格中。⑤將發(fā)光體B放在光具座上距凸透鏡30cm處，用焦距10cm凸透鏡替換焦距5cm的凸透鏡，調(diào)節(jié)發(fā)光體B、凸透鏡和光屏，使它們的中心在同一高度，移動(dòng)光屏，在光屏上得到發(fā)光體B清晰的實(shí)像，用刻度尺測(cè)量像的高度，并記錄在表格中。小華的探究過(guò)程中存在的問(wèn)題是未對(duì)比焦距不同的凸透鏡成像情況。改正措施是增加焦距不同凸透鏡的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。7.小華使用了點(diǎn)燃的蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座等實(shí)驗(yàn)器材，探究凸透鏡成像的規(guī)律。他記錄了幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|物距u/cm|像距v/cm||:------:|:------:|:------:||1|30|5||2|20|20||3|15|30||4|5|/|根據(jù)這些數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：（1）實(shí)驗(yàn)所使用的凸透鏡的焦距f=25cm。（2）第4次實(shí)驗(yàn)得到的像是倒立縮小的實(shí)像（選項(xiàng)A）。（3）第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠說(shuō)明放大鏡的成像特點(diǎn)（選項(xiàng)C）。（4）在第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小華將一近視眼鏡緊貼在凸透鏡的前面，為了在光屏上再次得到清晰的像，應(yīng)將光屏向透鏡的方向移動(dòng)。8.實(shí)驗(yàn)器材包括兩只完全相同的蠟燭、刻度尺、帶支架的薄透明平板玻璃、火柴、坐標(biāo)紙和筆。為了證明平面鏡成像時(shí)，像到平面鏡的距離（v）與物到平面鏡的距離（u）相等，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：將平面鏡豎直放置，點(diǎn)燃一支蠟燭并將其放在鏡子前面，用刻度尺測(cè)量蠟燭到鏡子的距離（u），然后用火柴在坐標(biāo)紙上標(biāo)記出蠟燭和鏡子的位置，再用火柴在紙上標(biāo)記出蠟燭的像和鏡子的位置，測(cè)量像到鏡子的距離（v），重復(fù)以上步驟多次，記錄數(shù)據(jù)。（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下：|實(shí)驗(yàn)次數(shù)|物距u/cm|像距v/cm||:------:|:------:|:------:||1|10|10||2|20|20||3|30|30||4|40|40|9.在研究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在豎放的玻璃板前面，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。拿一支相同的未點(diǎn)燃的蠟燭在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它好像也被點(diǎn)燃了。這樣做既可以觀察比較蠟燭和它成像的位置關(guān)系，同時(shí)還可以確定像的大小。10.小明進(jìn)行了探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下操作：（1）將焦距為10cm的凸透鏡放在光具座中央，調(diào)節(jié)F形LED燈（形狀如圖）、凸透鏡和光屏的中心在同一高度，其目的是為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。（2）為了在實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確地比較像和物的大小關(guān)系，還需要增加測(cè)量工具。（3）要研究物距大于2倍焦距時(shí)，凸透鏡的成像特點(diǎn)，正確的操作是保持F形LED燈和凸透鏡的位置不變，向右移動(dòng)光屏直到找到清晰的像。(1)當(dāng)小張將蠟燭移至光具座上10cm刻度線處，移動(dòng)光屏，直到燭焰在光屏上成清晰的像時(shí)，該像是放大的實(shí)像。在圖25所示的凸透鏡的應(yīng)用中，甲圖屬于這一應(yīng)用。(2)小張?jiān)賹⑾灎T移至光具座上40cm刻度線處，他從凸透鏡的右側(cè)通過(guò)凸透鏡可以看到燭焰倒立的像。(3)當(dāng)小張將蠟燭從光具座上10cm向30cm移動(dòng)時(shí)，若要讓燭焰在光屏上能再次成清晰的像，光屏應(yīng)靠近凸透鏡。12.某同學(xué)做“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他將蠟燭、透鏡、光屏的位置調(diào)節(jié)到屏上出現(xiàn)一個(gè)清晰的像時(shí)，發(fā)現(xiàn)光屏上的像比較小，為了獲得較大的像，在不改變透鏡位置的情況下，他應(yīng)進(jìn)行的操作是：①將蠟燭向透鏡移動(dòng)；②將光屏遠(yuǎn)離透鏡，直至光屏上出現(xiàn)清晰的像為止。13.在“研究凸透鏡成像條件”的實(shí)驗(yàn)中，在光屏上出現(xiàn)清晰的燭焰的像，如圖所示，由此可以判斷蠟燭到凸透鏡的距離所在的范圍是一定的。利用凸透鏡的這一原理可制成放大鏡。14.某小組同學(xué)在“研究光的折射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，按正確的方法安裝和調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)裝置。他們使光從空氣斜射入水中，按表一中的入射角i依次進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，并將相應(yīng)的折射角r記錄在表一中。然后他們使光從空氣斜射入玻璃中，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)據(jù)記錄在表二中。為了進(jìn)一步探究入射角i和折射角r之間的關(guān)系，他們進(jìn)行適量的運(yùn)算，將結(jié)果分別記錄在表一和表二的后四列中。表一（空氣斜射入水）序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）入射角的正弦sin(i×10^2)入射角的余弦cos(i×10^2)折射角的正弦sin(r×10^2)折射角的余弦cos(r×10^2)123.017.539923196236.026.759814396351.036.978635692表二（空氣斜射入玻璃）序號(hào)入射角i（度）折射角r（度）入射角的正弦sin(i×10^2)入射角的余弦cos(i×10^2)折射角的正弦sin(r×10^2)折射角的余弦cos(r×10^2)423.014.039922497530.019.350873297640.025.1647741971.通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的入射角和折射角的變化關(guān)系和相關(guān)條件，可以初步得出結(jié)論：光從空氣斜射入其他介質(zhì)時(shí)，折射角隨著入射角的增大而增大。2.通過(guò)分析比較每一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的入射角和折射角的大小關(guān)系和相關(guān)條件，可以得出初步結(jié)論。3.通過(guò)分析比較實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和4（或2和5、3和6）數(shù)據(jù)中的入射角和折射角的關(guān)系和相關(guān)條件，可以得出初步結(jié)論。4.綜合分析比較表一和表二中經(jīng)運(yùn)算后得到的數(shù)據(jù)和相關(guān)條件，并歸納得出結(jié)論。分析比較(a)和(b)。1.(1)焦距(2)凸透鏡(3)c(4)遠(yuǎn)離(5)倒立、縮小、實(shí)像，前凸透鏡；后凹透鏡。2.(1)15(2)不能，因?yàn)槲锞嘈∮谝槐督咕?3)放大、倒立、能看到(4)左。3.放大鏡；液化。4.45；實(shí)像；60；光路可逆。5.(1)玻璃板與水平桌面不垂直(2)10。6.(1)改變了發(fā)光體的高度(2)按原步驟，去掉步驟④，將步驟⑤中的B換成A。7.(1)10(2)C(3)B(4)遠(yuǎn)離。8.實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將帶支架的薄透明平板玻璃垂直放置在水平桌面上。(2)用火柴點(diǎn)燃一支蠟燭作為物體S，豎直立在平板玻璃前面的某一位置上，用眼睛觀察到此蠟燭在平板玻璃中所成的像S'。再將另一支未點(diǎn)燃的蠟燭放到平板玻璃后面，在平板玻璃前從各個(gè)不同角度觀察未點(diǎn)燃的蠟燭，直到未點(diǎn)燃蠟燭與點(diǎn)燃蠟燭的像S'完全重合，用筆標(biāo)記出點(diǎn)燃蠟燭S所在的位置A和像S'的位置A'。用刻度尺分別測(cè)出A到平板玻璃的距離u和A'到平板玻璃的距離v，并將u和v記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中。3.實(shí)驗(yàn)步驟：首先點(diǎn)燃蠟燭作為物體S，放在平板玻璃前面并改變其位置，然后進(jìn)行五次實(shí)驗(yàn)，用刻度尺分別測(cè)量蠟燭到平板玻璃的距離u和像到平板玻璃的距離v，并記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格：|u/m|v/m||---|---||||||||||||||||10.(1)調(diào)整位置使像能夠呈在光屏的中央（其他合理答案均可得分）(2)使用刻度尺(3)使用物體C11.(1)縮小物體甲(2)保持正立(3)將物體遠(yuǎn)離透鏡12.移動(dòng)蠟燭向透鏡方向，同時(shí)將光屏向遠(yuǎn)離透鏡的方向移動(dòng)13.在一倍焦距和兩倍焦距之間，使用幻燈機(jī)。14.(1)可以選1、2和3（或4、5和6）