專題03光學(xué)實(shí)驗(yàn)(知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)+例題講解+過關(guān)練習(xí))-備戰(zhàn)2023年中考物理一輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)幫(原卷版+解析)

專題03光學(xué)實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度光現(xiàn)象平面鏡成像實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題★★光沿直線傳播、光的反射、光的折射的規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題★★凸透鏡凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題★★【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】一、平面鏡成像實(shí)驗(yàn)：1.實(shí)驗(yàn)器材：平板玻璃（透明）、兩支相同的蠟燭、白紙、刻度尺、筆；2.實(shí)驗(yàn)環(huán)境：光線暗一點(diǎn)；3.注意事項(xiàng)：玻璃板垂直桌面、玻璃板薄一點(diǎn)；4.平面鏡成像的原理：光的反射；5.平面鏡成像特點(diǎn)：等大、等距、垂直、虛像；（1）正立的、等大的、虛像；（2）像、物分居平面鏡兩側(cè)；（3）像、物到鏡面的距離相等：u=v；（4）像、物的連線與鏡面垂直；（像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱）（5）物體靠近平面鏡，像也靠近平面鏡，靠近的速度大小相等；（6）注意：像的大小與平面鏡的大小、位置、形狀，以及物體到平面鏡的距離等無關(guān)。6.平面鏡成像實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)總結(jié)：（1）選擇玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是便于準(zhǔn)確確定像的位置；（2）在探究活動(dòng)中對(duì)玻璃板放置的要求是豎直放置；若玻璃板沒有豎直放置：玻璃板后面的蠟燭與前面蠟燭的像不能重合；（3）選取兩段完全相同的蠟燭的目的是為了比較像與物的大小關(guān)系；（4）實(shí)驗(yàn)中使用刻度尺，是為了測量像與物到玻璃板的距離；（5）移去后面的蠟燭B，并在其所在位置上放一光屏，則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像；（6）小明將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，它的像大小不變；（7）為便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在較黑暗環(huán)境中進(jìn)行；（8）采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時(shí)，也能觀察到B蠟燭，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題；（9）點(diǎn)燃A蠟燭，小心地移動(dòng)B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小相等；若直接將蠟燭放在直尺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現(xiàn)：像和物的連線與玻璃板垂直；像和物到玻璃板的距離相等；（10）觀察A蠟燭的像時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)幾乎重疊的像，這是由于玻璃板的兩個(gè)面反射各成一個(gè)像；這兩個(gè)像的間距為兩倍玻璃板的距離；實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用較薄的玻璃板，這是為了使玻璃板兩個(gè)面反射成的像盡量重疊，便于準(zhǔn)確確定像的位置；（11）多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的：尋找普遍規(guī)律?！纠}1】用如圖所示裝置探究平面鏡成像的特點(diǎn)。把一張大紙鋪在桌面上，紙上豎立一塊玻璃板，沿著玻璃板在紙上畫一條直線OO1，代表平面鏡的位置。（1）把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面的適當(dāng)位置，再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭，豎立著在玻璃板的后面移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到某位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)該蠟燭與點(diǎn)燃蠟燭的像完全重合。此說明平面鏡成的像。（選填序號(hào)）A.是虛像B.大小與物體的大小相等C.和物體到平面鏡的距離相等，和物體連線與鏡面垂直（2）移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭分別到A、B、C點(diǎn)，重復(fù)（1）中的操作，記錄與點(diǎn)燃蠟燭的像重合的A1、B1、C1點(diǎn)，用直線將A、B、C和A1、B1、C1分別連接成三角形，將紙沿OO1對(duì)折，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)三角形幾乎重合。此說明平面鏡成的像。（選填序號(hào)）A.是虛像B.大小與物體的大小相等C.和物體到平面鏡的距離相等，和物體連線與鏡面垂直（3）有同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到點(diǎn)燃蠟燭的像好像總是“懸浮”在紙面上方。造成該現(xiàn)象的原因可能是。（選填序號(hào)）A.玻璃板太厚B.玻璃板未垂直桌面，且偏離點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)C.玻璃板未垂直桌面，且偏向點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)【變式2】利用圖甲裝置探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”。（1）在水平桌面上鋪一張白紙，再將玻璃板豎立在白紙上，把點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面，拿（選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”）的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去蠟燭B跟完全重合。（2）為了探究平面鏡成像的虛實(shí)，將一張白卡片豎直放在蠟燭B所在的位置，應(yīng)在玻璃板（選填“前”或“后”）面觀察白卡片上是否有A的像。（3）圖乙是小明某次測量蠟燭A到平面鏡的距離為cm；將蠟燭靠近玻璃板一些，像的大小將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）若將玻璃板向左傾斜，如圖丙所示，觀察到蠟燭A的像大致位置在圖中的（選填①或②）處。二、凸透鏡成像：1.實(shí)驗(yàn)器材：光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏；2.實(shí)驗(yàn)原理：光的折射；（1）實(shí)驗(yàn)注意：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；目的：使?fàn)T焰的像成在光屏中央；（2）若在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)；②燭焰在焦點(diǎn)上；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置；3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（凸透鏡成像規(guī)律）F分虛實(shí)，2f大小，實(shí)倒虛正，具體見下表：物距倒正大小虛實(shí)像距應(yīng)用u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)u=2f倒立等大實(shí)像v=2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f投影儀U=f不成像獲得平行光u<f正立放大虛像v>u放大鏡結(jié)論:①當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí)，成實(shí)像，當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)，成虛像；②當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，成縮小像，當(dāng)物距小于2倍焦距時(shí)，成放大像；③無論成什么像，當(dāng)物體靠近焦點(diǎn)時(shí)，所成的像變大，且像距變大；④所有的虛像都是正立的；所有的實(shí)像都是倒立的；⑤成放大的像：v﹥u；成縮小的像：v﹤u?！纠}2】小紅同學(xué)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖在光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡、光屏，并調(diào)整它們的高度，使的中心、透鏡中心和光屏中心大致在同一高度。（2）上圖所示情景時(shí)光屏上恰好有清晰的像，此時(shí)的像距是cm，這個(gè)時(shí)候所成的像與實(shí)際生活中（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同；如果此時(shí)將蠟燭和光屏位置對(duì)調(diào)，光屏上（選填“能”或“不能”）出現(xiàn)清晰的像。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像不在成在光屏中央，為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，可以進(jìn)行的操作是?！咀兪?】某同學(xué)用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材，探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。（1）為了測量凸透鏡的焦距，讓一束平行于主光軸的光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)最小、最亮的光斑，用刻度尺測出光斑到凸透鏡中心的距離，如圖甲所示。凸透鏡焦距為cm。（2）將凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，蠟燭放置在光具座40cm刻度線處，點(diǎn)燃蠟燭，左右移動(dòng)光屏，出現(xiàn)圖乙所示現(xiàn)象（成像清晰）。為使像呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)將光屏向調(diào)節(jié)。（3）保持凸透鏡位置不變，調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度。將蠟燭移至34cm刻度線處，移動(dòng)光屏，直到光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，該像是倒立、的實(shí)像。保持凸透鏡位置不變，將蠟燭繼續(xù)向左移動(dòng)10.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向移動(dòng)一段距離?！纠}3】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖1是小明確定凸透鏡焦距時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)，兩束平行于主光軸的光線，過凸透鏡都照射到A點(diǎn)，由此可以測得該凸透鏡的焦距為cm。（2）請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出蠟燭AB發(fā)出的兩條光線通過透鏡后的光線，此時(shí)蠟燭AB通過凸透鏡成的像是（選填“放大”或“縮小”）（選填“正立”或“倒立”）的。這個(gè)像用光屏（填“能”或“不能”）接收到。（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示擺放時(shí)，在光屏上得到了燭焰清晰的像，此時(shí)的像是（選填“放大”或“縮小”）的（選填“虛像”或“實(shí)像”）。（4）在圖3所示實(shí)驗(yàn)中，保持透鏡位置不變，將蠟燭移至35cm刻度處，為了在光屏上再次成清晰的像，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡。【變式3】利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材，可進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先在光具座上放置實(shí)驗(yàn)器材，若光具座A處放置蠟燭（如圖所示），則C處應(yīng)放置（選填“凸透鏡”或“光屏”。器材正確放置后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的上。（2）實(shí)驗(yàn)后，可得出凸透鏡成像規(guī)律。根據(jù)成像規(guī)律判斷下列說法，說法正確的是。A．若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí)，可在光屏上成放大的像B．實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)下移C．若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng)，則光屏上仍能觀察到清晰的燭焰像D．若燭焰在光屏上成縮小的像，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離（3）某物理興趣小組在探究凸透鏡成像規(guī)律后，得到了如下數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm焦距f/cm像的性質(zhì)像距v/cm11210倒立放大實(shí)像6021410倒立放大實(shí)像3531510倒立放大實(shí)像3043010倒立縮小實(shí)像1553012倒立縮小實(shí)像2063015倒立等大實(shí)像30下列對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，錯(cuò)誤的是。A．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，物距不同時(shí)，所成的像有可能相同B．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距越大時(shí)，像距越大C．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距不同時(shí)，所成像的性質(zhì)有可能相同D．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，且成放大實(shí)像時(shí)，像距與物距之和隨物距的增大而減小（4）將蠟燭置于凸進(jìn)鏡一倍焦距處，結(jié)果仍能觀察到燭焰放大的像，這是為什么？三、其他光學(xué)實(shí)驗(yàn)：1.小孔成像：倒立的、實(shí)像；（1）成像特點(diǎn)：倒立的實(shí)像；（2）成像與小孔的形狀：無關(guān)；（3）成像原理：光沿直線傳播；【例題4】如圖所示是小明用易拉罐制成的簡易針孔照相機(jī)：（1）使用針孔照相機(jī)時(shí)，圓筒上應(yīng)使用（選填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。（2）小明從實(shí)驗(yàn)室借來用發(fā)光二極管制成的“F”字樣光源，如圖甲所示，將“F”字樣光源、簡易針孔照相機(jī)按圖乙所示位置放好，小明觀察到塑料膜上所成的像是圖丙中的（填序號(hào)），這個(gè)像是（選填“實(shí)像”或“虛像”），此成像的原理是。（3）保持“F”字樣光源的位置不變，將易拉罐靠近發(fā)光的“F”小明觀察到塑料膜上所成的像的會(huì)（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）當(dāng)“F”字樣光源順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，小明觀察到塑料膜上所成的像會(huì)（選填“順”或“逆”）時(shí)針旋轉(zhuǎn)。（5）小華在實(shí)驗(yàn)中在易拉罐的底部扎了兩個(gè)小孔，則在半透明膜上可以觀察到的“F”像有（選填“—”或“二”）個(gè)?！咀兪?】如圖所示某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個(gè)小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，制作成一個(gè)簡易針孔照相機(jī)。如圖甲所示，將其水平放置，在左側(cè)固定一支點(diǎn)燃的蠟燭，可在塑料薄膜上看到燭焰的像。（1）針孔照相機(jī)成像的原理是，塑料薄膜上所成的像是（選填“正立”或“倒立”）的實(shí)像，若將點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng)，則塑料薄膜上的像向（選填“上”或“下”）方移動(dòng)；若將易拉罐向右移動(dòng)少許，蠟燭的像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀（選填“改變”或“不變”）。（3）晴天的正午時(shí)分，走在濱江公園的樹林里，小明看到陽光透過樹葉的縫隙在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖乙所示），圓形光斑大小不一原因是。2.光的反射定律：三線同面、法線居中、兩角相等、光路可逆；（1）三線共面：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；（2）法線居中：反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè)；（3）兩角相等：反射角＝入射角；（4）光路可逆：光的反射過程中光路是可逆的；【例題5】為了探究光反射時(shí)的規(guī)律，小明進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。入射角30°40°60°反射角30°40°60°（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生了反射；（2）若將B板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在B板上（“能”或“不能”）看到反射光，此時(shí)反射光線和入射光線（“在”或“不在”）同一平面內(nèi)；（3）如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明：；（4）為了研究反射角與入射角之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是；A．沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板AB．沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板BC．改變光線OF與ON的夾角D．改變光線EO與ON的夾角（5）表中記錄了光做以不同角度入射時(shí)對(duì)應(yīng)的反射角，分析表中數(shù)據(jù)可得：反射角入射角（用漢字填寫這兩個(gè)角的大小關(guān)系），若一束光與鏡面的夾角70°射到鏡面上，則對(duì)應(yīng)的反射角為?！咀兪?】在“探究光反射的規(guī)律”時(shí)，小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。（1）平面鏡平放在水平桌面上，一塊標(biāo)有刻度的白色（選填“粗糙”或“光滑”）硬紙板與平面鏡保持，如圖甲所示。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一束光貼著紙板P沿EO射到鏡面上O點(diǎn)，紙板Q上會(huì)顯示出反射光束OF。接著將紙板Q繞ON向前或向后翻折，則紙板Q上（選填“能”或“不能”）顯示出反射光束，由此說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，在紙板Q繞ON向后翻折的過程中，反射光線的位置（選填“改變”或“不變”）。（3）若保持平面鏡位置不變，將紙板向后傾斜一個(gè)角度（如圖乙），入射光線仍能呈現(xiàn)在紙板上，且沿EO方向入射到平面鏡的O點(diǎn)，此時(shí)（選填“能”或“不能”）在紙板上看到反射光線，此時(shí)反射光線、入射光線和法線（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)。（4）在硬紙板上描出入射光線EO和反射光線OF，并測出反射角和入射角，改變?nèi)肷浣谴笮《啻螌?shí)驗(yàn)后將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是。3.光的折射規(guī)律：（1）三線共面：折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；（2）法線居中：折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；（反射光線和折射光線在法線同側(cè)）（3）光路可逆：在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）入射角增大，折射角也隨之增大；（5）在光的折射現(xiàn)象中，介質(zhì)的密度越小，光速越大，與法線形成的角越大：①光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折：（折射角＜入射角）；②光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí)，折射光線向界面方向偏折：（折射角＞入射角）；【例題6】光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會(huì)相同嗎？為了探究這個(gè)問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他在光屏上畫出互相垂直的NN’和MM’兩條線段并相交于O點(diǎn)，如圖甲所示。（1）小華將玻璃磚的一個(gè)表面與MM’齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點(diǎn)到O點(diǎn)入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同一直線），你認(rèn)為出現(xiàn)光線OC是因?yàn)樗拢b于本實(shí)驗(yàn)的目的，此時(shí)最應(yīng)該記錄的兩條光線是。（2）接下來他要觀察光從空氣中進(jìn)入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM’水平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM’齊平，入射光線應(yīng)從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入，這是為了保證，其實(shí)本實(shí)驗(yàn)小華還考慮了入射光線所在一側(cè)的相同。（3）小華最終在光屏上記錄下了如丙所示的光路圖（OE為水中的折射光線）通過分析光路，你認(rèn)為玻璃和水這兩種介質(zhì)對(duì)光的偏折能力較強(qiáng)的是。（4）若激光相同的入射角分別從玻璃和水中斜射入空氣中，則射出的折射光線更遠(yuǎn)離法線。【變式6】在“初識(shí)光的折射現(xiàn)象”和“探究光的折射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中。（1）如圖甲所示，小明將一束激光射至P點(diǎn)，形成一個(gè)光斑，向水槽內(nèi)慢慢注水，水槽底部光斑的位置將（選填“向左移動(dòng)”、“向右移動(dòng)”或“不動(dòng)”），這說明光從空氣斜射入水中時(shí)，傳播方向會(huì)發(fā)生偏折。（2）如圖乙所示，小明繼續(xù)探究“光從空氣射入水中時(shí)的折射特點(diǎn)”。他使用可折轉(zhuǎn)的光屏，是為了研究折射光線、入射光線和法線是否。（3）如圖丙，他將光沿著AO方向射向水面上的0點(diǎn)，光在水中沿著OB方向射出，再將光沿BO方向射入，目的是為了研究折射時(shí)光路。跟蹤訓(xùn)練1．起床后，你開始洗漱，洗完臉照鏡子，鏡子里出現(xiàn)了你的像。關(guān)于平面鏡成像，下列說法正確的是（）A．成的像是實(shí)像B．成像大小與物體到鏡面的距離有關(guān)C．成像原理是光的反射D．成像原理是光的折射2．如圖，物體S在平面鏡中所成的像為S'。若在鏡后放置一塊透明玻璃AB，則像S'將（）A．變亮B．變暗C．不變D．偏離原位置3．小芳站在學(xué)校大廳衣冠鏡前2m處，她在鏡中的像與她相距（）A．1m B．2m C．3m D．4m4．小明身高1.5m，站在平面鏡前2m處，他以0.1m/s的速度遠(yuǎn)離平面鏡，2s后，他的像到他的距離和像的大小變化描述正確的是（）A．1.5m，像變大 B．4.4m，大小不變C．2.2m，大小不變 D．2m，像變小5．寧遠(yuǎn)文廟荷花池里“小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上頭”，若一蜻蜓立于距水面0.5m處的荷尖上，池中水深1m，則蜻蜓在水中的像距水面（）A．1m B．1.5m C．0.5m D．3m6．臨沂市文化公園是我市一道亮麗的風(fēng)景線。1.5m深的荷花池內(nèi)，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6m（如圖），蜻蜓在水中的像（）A．因光的折射而形成B．是比蜻蜓略小的虛像C．在水面下0.9m深處D．與蜻蜓相距1.2m7．在一個(gè)水深為20m的湖面的正上方，有一名跳傘運(yùn)動(dòng)員正從高40m的空中以5m/s的速度勻速下降，關(guān)于他在水中成像的情況，下列各種說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員在水中的像始終只能在水面下20m處B．運(yùn)動(dòng)員下降到20m高度時(shí)才能在水中形成像C．運(yùn)動(dòng)員在水中始終能成像，像以10m/s的速度向水面靠攏D．運(yùn)動(dòng)員在水中始終能成像，像以10m/s的速度向他本人靠攏，且像的大小不變8．如圖所示是“科學(xué)探究：凸透鏡成像”的實(shí)驗(yàn)操作情景，下列說法不正確的是（）A．從圖甲中可知該透鏡的焦距為10.0cmB．如圖乙所示，在蠟燭和透鏡之間放入度數(shù)合適的近視鏡片，光屏上可以得到清晰的像C．如圖乙所示，將蠟燭移至30cm處，光屏上可得到等大的實(shí)像D．如圖乙所示，將蠟燭移至45cm處，移動(dòng)光屏可以得到放大的實(shí)像9．在做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，小敏所在的小組利用如圖甲所示的裝置，測出凸透鏡的焦距，正確安裝并調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置后，在光屏上得到一個(gè)清晰的像，如圖乙所示。下列說法中正確的是（）A．由圖甲可知該凸透鏡的焦距是40.0cmB．燭焰在如圖乙所示的位置時(shí)，成像特點(diǎn)與照相機(jī)成像特點(diǎn)相同C．若燭焰從光具座30.0cm刻線處向遠(yuǎn)離凸透鏡方向移動(dòng)，燭焰所成的像將逐漸變小D．若燭焰從光具座40.0cm刻線處向靠近凸透鏡方向移動(dòng)，燭焰所成的像將逐漸變大10．當(dāng)蠟燭距凸透鏡40厘米時(shí)，在離該透鏡30厘米的光屏上能成一個(gè)清晰的燭焰像；如果蠟燭到該透鏡的距離為30厘米時(shí)，則在光屏上（）A．一定成一個(gè)放大的像 B．一定成一個(gè)縮小的像C．可能成一個(gè)正立的像 D．可能不成像11．在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，小明選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：薄玻璃板、兩支蠟燭、刻度尺、火柴、白紙等。請(qǐng)回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)器材選用薄玻璃板而非平面鏡的原因是。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小明將白紙對(duì)折，如圖甲所示，鋪在水平桌面上，沿折痕畫線作為玻璃板底邊所在的位置，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)始終保持其與紙面。（3）小明將點(diǎn)燃的蠟燭置于玻璃板前，透過玻璃板觀察到蠟燭的像，如圖甲所示。然后將另一支未點(diǎn)燃的蠟燭放到像的位置，在白紙上記錄此時(shí)兩支蠟燭的位置，變換點(diǎn)燃蠟燭的位置，重復(fù)上述操作。將白紙上像和蠟燭位置的對(duì)應(yīng)點(diǎn)連接，并測量點(diǎn)到平面鏡的距離，如圖乙所示。由此得出結(jié)論：像與物體到平面鏡的相等。（4）在完成步驟（3）后小明發(fā)現(xiàn)，像和蠟燭位置的連線垂直于玻璃板，結(jié)合（3）的結(jié)論，小明認(rèn)為自己已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了平面鏡成像的規(guī)律：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。你認(rèn)為小明對(duì)這一規(guī)律的總結(jié)過程是否科學(xué)合理？，原因是。12．某興趣小組為了驗(yàn)證“人在平面鏡中所成的像“近大遠(yuǎn)小”這個(gè)觀點(diǎn)是否正確，找來了玻璃板、兩只完全相同的蠟燭A和B、白紙、刻度尺、火柴等器材。（1）探究過程如下：①如圖所示，在桌面上鋪一張大白紙，紙上豎立一塊玻璃板作為平面鏡。沿著玻璃板在紙上畫一條直線，代表平面鏡的位置；②將點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前，在玻璃板后移動(dòng)未點(diǎn)燃的蠟燭B，發(fā)現(xiàn)在某一位置蠟燭B與蠟燭A的像能夠完全重合，在白紙上標(biāo)記蠟燭A和B的位置；③改變蠟燭A的位置，在玻璃板后移動(dòng)蠟燭B，始終能找到與蠟燭A的像完全重合的位置，標(biāo)記蠟燭A和B的位置；④在蠟燭所成像的位置放一張白紙，發(fā)現(xiàn)白紙上不能得到蠟燭的像；⑤用刻度尺分別測量蠟燭A和B到玻璃板的距離數(shù)據(jù)記錄如表。次數(shù)蠟燭A到玻璃板的距離/cm蠟燭A的像到玻璃板的距離/cm蠟燭的像與蠟燭的大小關(guān)系15.025.01相等210.0210.02相等315.0115.00相等（2）分析了如表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到以下結(jié)論：①像到平面鏡的距離和物體到平面鏡的距離；②平面鏡所成像的大小與物體到平面鏡的距離（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），說明“人在平面鏡中所成的像近大遠(yuǎn)小”的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的；③平面鏡所成的像是（選填“實(shí)像”或“虛像”）。（3）為了保證實(shí)驗(yàn)效果，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇較（選填“厚”或“薄”）的玻璃板。13．小明在復(fù)習(xí)凸透鏡成像的知識(shí)時(shí)想到了2021年12月9日“太空教師”王亞平給我們展示的“天宮課堂”中的水球成像實(shí)驗(yàn)，于是利用水透鏡（注射器和彈性膜制成的凸透鏡）、蠟燭、光屏、光具座等器材進(jìn)行探究，小明在測量水透鏡焦距時(shí)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)向水透鏡里注水時(shí)，水透鏡的焦距將變?。划?dāng)從水透鏡里抽水時(shí)，水透鏡的焦距將變大。（1）如圖甲所示，一束平行于主光軸的光線射向水透鏡，在光屏上得到一個(gè)最小最亮光斑，則此水透鏡的焦距為cm；（2）再將蠟燭置于光具座上，并讓燭焰、水透鏡光心和光屏中心處于；（3）將實(shí)驗(yàn)器材按圖乙位置放置，光屏上成清晰的像，此像應(yīng)該是倒立、（選填“放大”或“縮小”）的實(shí)像，這與生活中（選填“放大鏡”、“投影儀”或“照相機(jī)”）原理相同；（4）王亞平在天宮課堂上展示了一個(gè)中間充有氣泡的水球，透過這個(gè)水球我們可以看到“一正一倒”兩個(gè)縮小的像，如圖丙所示，中間氣泡中形成的縮小、正立的像（填“是”或“不是”）凸透鏡成像的結(jié)果，倒立的像是水球所成的倒立、縮小的實(shí)像，若王亞平靠近水球，倒立的像（選填“變大”、“變小”或“不變”）；（5）在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)情景下，該同學(xué)從水透鏡中抽水發(fā)現(xiàn)光屏上的像變模糊了，為了使像再次清晰，他應(yīng)將蠟燭適當(dāng)（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）透鏡；若不移動(dòng)蠟燭，要讓光屏上的像變清晰，可在蠟燭與水透鏡之間適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b一個(gè)（選填“凸”或“凹”）透鏡。14．如圖，在（探究凸透鏡成像規(guī)律）的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖甲，平行光正對(duì)凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f＝cm。實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心，使它們?cè)诟叨壬?。?）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖乙所示時(shí)，在光屏上可得到一個(gè)清晰的倒立、的實(shí)像（選填“放大”或“縮小”），生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長，蠟燭變短，燭焰的像在光屏上的位置會(huì)向方移動(dòng)（選填“上”或“下”）。（4）如圖乙，保持凸透鏡位置不變，蠟燭從35cm刻度線處向右移動(dòng)2cm，移動(dòng)光屏直到像重新清晰，則此時(shí)光屏移動(dòng)的距離2cm（選填“＞”、“＝”或“＜”）。（5）仍如圖乙，蠟燭、透鏡和光屏分別在35cm、50cm、80cm刻度線處，蠟燭和光屏位置不變的情況下，把凸透鏡向右移動(dòng)到cm的刻度線處，光屏上會(huì)再次呈現(xiàn)清晰的像。（6）如圖丙所示，將蠟燭放在P點(diǎn)，若切除凸透鏡中間的陰影部分后，再將剩余部分靠緊重新結(jié)合在一起，蠟燭能成個(gè)像。15．小明利用如圖甲所示的裝置探究光的反射定律，平面鏡平放在水平桌面上，板E、F可以繞ON軸轉(zhuǎn)動(dòng)。（1）為了看清楚板上的光路，板的材質(zhì)應(yīng)是（選填“粗糙的”或“光滑的”）；（2）為了研究反射角與入射角之間關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是；A．繞ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板EB．繞ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板FC．改變光線AO與ON間的夾角D．改變光線OB與ON間的夾角（3）讓入射角等于時(shí)，反射光線與入射光線重合；（4）若保持平面鏡水平不變，將板向后傾斜一個(gè)角度（如圖乙），入射光線仍能呈現(xiàn)紙板上，且沿AO方向入射到平面鏡的O點(diǎn)，此時(shí)與圖甲情形對(duì)比，發(fā)生改變的有；A．法線方向B．反射光線方向C．入射角度數(shù)D．反射角和入射角關(guān)系（5）某同學(xué)在做探究光的折射特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，如圖2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α0°15°30°45°60°反射角β0°15°30°45°60°折射角γ0°11°22.1°35.4°40.9°（6）閱讀短文并回答下列問題：光的全反射一束激光從某種玻璃中射向空氣（如圖3所示），保持入射點(diǎn)不動(dòng)，改變?nèi)肷浣牵看卧黾?.2°），當(dāng)入射角增大到8°時(shí)，折射光線消失，只存在入射光線與反射光線，這種現(xiàn)象叫做光的全反射，發(fā)生這種現(xiàn)象時(shí)的入射角叫做這種物質(zhì)的臨界角。當(dāng)入射角大于臨界角時(shí)，只發(fā)生反射，不發(fā)生折射。a、當(dāng)光從空氣射向玻璃，（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生光的全反射現(xiàn)象；b、一個(gè)三棱鏡由上述玻璃構(gòu)成，讓一束光垂直于玻璃三棱鏡的一個(gè)面射入（如圖4所示），請(qǐng)?jiān)趫D中完成這束入射光的光路圖。真題過關(guān)一、選擇題（共5小題）：1．（2022?濱州）如圖所示，在“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中。下列說法正確的是（）A．用玻璃板代替平面鏡，是為了觀察到的蠟燭的像更清晰B．只要把光屏放在恰當(dāng)?shù)奈恢茫湍艹薪拥较灎T的像C．蠟燭距玻璃板越遠(yuǎn)，蠟燭的像就越小D．只把玻璃板向左平移，蠟燭的像的位置不變2．（2022?益陽）如圖所示，人站在豎直放置的平面鏡前，下列判斷正確的是（）A．人靠近平面鏡時(shí)，他的像變大B．人與平面鏡的距離增大時(shí)，他與像的距離變小C．平面鏡垂直紙面向里移動(dòng)，他的像位置不變D．平面鏡的上端向人傾斜，他的像位置不變3．（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，凸透鏡位于P處（圖中未畫出）位置不變，移動(dòng)蠟燭，光屏先后在P同側(cè)的甲、乙兩處得到燭焰清晰的像，且甲處的像比乙處大，則（）A．甲處可能成的是虛像 B．乙處像可能是放大的C．P點(diǎn)位置在甲的左側(cè) D．蠟燭的移動(dòng)方向向左4．（2022?鄂州）實(shí)驗(yàn)操作考試臨近，同學(xué)們上實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，通過訓(xùn)練提高操作技能。如圖，小明正在做凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)，此時(shí)光屏上出現(xiàn)了清晰的像。下列說法正確的是（）A．該透鏡與近視眼鏡的鏡片是同一類透鏡B．該透鏡的焦距是30cmC．此時(shí)成的是倒立、等大的實(shí)像D．如果將蠟燭向左移，光屏需要適當(dāng)右移才能再次形成清晰的像5．（2022?上海）已知某物體透過凸透鏡在距離透鏡25厘米的光屏上成放大的像，若將物體移動(dòng)到距離凸透鏡30厘米處，則此時(shí)成（）A．放大的虛像 B．正立的虛像 C．放大的實(shí)像 D．縮小的實(shí)像二、填空題（共5小題）：6．（2022?鎮(zhèn)江）如圖所示，豎直放置的平面鏡能繞水平軸MN轉(zhuǎn)動(dòng)，小明站在平面鏡正前方，他在鏡中成的是（選填“實(shí)”或“虛”）像；小明垂直鏡面移動(dòng)8cm，他與像的距離改變cm；為了讓他站著就能看到鏡中腳的像，可以讓平面鏡繞軸沿時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。7．（2021?鞍山）如圖所示，一只天鵝在水深為1.5m的水面上方水平飛行，它在水中的倒影是由于光的形成的。若此時(shí)的天鵝距水面2m，它在水中的倒影離天鵝m。若以水中的倒影為參照物，水面上方飛行的天鵝是（選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”）的。8．（2021?寧夏）檢查視力時(shí)要求被檢查者與視力表相距5m。某同學(xué)在學(xué)校醫(yī)務(wù)室檢查視力，由于空間有限，用如圖方式檢查，他應(yīng)距平面鏡m。他在平面鏡里看到的視力表是（選填“實(shí)”或“虛”）像。9．（2022?巴中）在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，小聰用凸透鏡先看到了某物體正立放大的像，則此像為像（選填“實(shí)”或“虛”）；若他想看到這個(gè)物體倒立放大的像，應(yīng)將此凸透鏡與物體的距離（選填“增大”、“不變”或“減小”）。10．（2022?涼山州）某同學(xué)在做探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，蠟燭和光屏的位置如圖所示，此時(shí)在光屏上得到了倒立、等大、清晰的實(shí)像。接下來把蠟燭移動(dòng)到35cm刻度處，則應(yīng)將光屏向（選填“左”或“右”）移動(dòng)，光屏上才可以得到倒立、、清晰的實(shí)像。三、實(shí)驗(yàn)探究題（共10小題）：11．（2022?淮安）如圖所示，探究平面鏡成像的特點(diǎn)。（1）準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有：玻璃板，A、B兩支完全相同的蠟燭，白紙，鉛筆，光屏。需要添加的測量器材是。（2）在豎直放置的玻璃板前面點(diǎn)燃蠟燭A，玻璃板前觀察到蠟燭A的像是由光的形成的。（3）玻璃板后移動(dòng)（選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”）的蠟燭B，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像完全重合，表明像與物。（4）探究像與物到平面鏡距離的特點(diǎn)時(shí)，應(yīng)多次改變，測量像與物到鏡面的距離。（5）撤去蠟燭B，放一光屏到B撤走時(shí)的位置，直接觀察光屏，看不到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的像是。12．（2022?青島）五代時(shí)期名士譚峭所著《化書》中，記載了照鏡子時(shí)“影與形無異”的現(xiàn)象。關(guān)于平面鏡成像的特點(diǎn)，小明用圖甲所示裝置進(jìn)行了探究。（1）用玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，目的是便于。（2）把一支點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去它跟蠟燭A的像完全重合，說明平面鏡所成的像與物體大小，證實(shí)了“影與形無異”。（3）改變蠟燭A的位置，進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)。用直線將物和像的位置連接起來，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)物和像的連線與鏡面，用刻度尺測得像和物到鏡面的距離相等。（4）綜上可得，平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面。（5）蠟燭A的像，是它發(fā)出的光經(jīng)玻璃板反射而形成的像。若在玻璃板后放置一塊木板，蠟燭A（選填“仍能”或“不能”）通過玻璃板成像。13．（2022?安順）小華做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：（1）在調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏高度時(shí)，蠟燭（選填“需要”或“不需要”）點(diǎn)燃；調(diào)整它們高度的目的是；（2）他用同一凸透鏡做了四次實(shí)驗(yàn)，如圖中甲、乙、丙、丁所示，光屏上均有清晰的像（未畫出）。四次實(shí)驗(yàn)中，成縮小像的是圖（選填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）；由圖乙、丙、丁可知，隨著蠟燭向透鏡靠近，光屏上像的大小變化情況是（選填“變大”或“變小”）；（3）在圖乙所示的實(shí)驗(yàn)中，僅將凸透鏡換為焦距更小的凸透鏡。為在光屏上得到清晰的像，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡移動(dòng)。14．（2022?濱州）小濱同學(xué)“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。（1）如圖甲所示，小濱讓凸透鏡正對(duì)平行光，調(diào)整凸透鏡到光屏的距離，光屏上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很小、很亮的光斑，則該凸透鏡的焦距f＝cm。（2）小濱在組裝器材時(shí)，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點(diǎn)燃蠟燭并調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上，目的是讓燭焰的像成在。（3）如圖乙所示，小濱將凸透鏡固定在50cm刻度線處，當(dāng)蠟燭距凸透鏡15cm時(shí)，移動(dòng)光屏，可在光屏上得到一個(gè)倒立、（選填“縮小”、“等大”或“放大”）的實(shí)像，利用該成像規(guī)律制成的光學(xué)儀器是（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）。此時(shí)，若在凸透鏡與光屏之間放置一遠(yuǎn)視鏡片，要在光屏上成清晰的像，光屏應(yīng)向（選填“左”或“右”）移動(dòng)。（4）小濱在實(shí)驗(yàn)過程中，光屏上得到清晰的像，突然，一只飛蟲落到了凸透鏡表面上，則光屏上出現(xiàn)。A.飛蟲的像B.飛蟲的影子C.仍是燭焰的像15．（2022?日照）為進(jìn)一步探究光的反射和折射現(xiàn)象，小明根據(jù)老師的要求認(rèn)真完成了下列實(shí)驗(yàn)。（1）為了證明在光的反射過程中光路是可逆的，如圖1所示，小明已完成了實(shí)驗(yàn)步驟①②。①在水平白紙板上畫一條直線PQ，做ON垂直PQ于O，點(diǎn)，畫一條斜線AO。②沿PQ放置平面鏡，讓一束光沿AO射向平面鏡，在反射光線經(jīng)過處標(biāo)上一點(diǎn)B。接下來應(yīng)該讓入射光線沿，若反射光線沿方向射出，說明光路是可逆的。（2）如圖2所示，一束白光通過三棱鏡后，在白屏上形成一條彩色的光帶。據(jù)此可判斷：紅光和紫光以相同的入射角射向同一塊玻璃磚，紅光的折射角紫光的折射角（填“大于”、“小于”或“等于”）。（3）在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”時(shí)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：像與物距的關(guān)系凸透鏡的焦距f＝10cm物距與焦距的關(guān)系物距u/cm像的性質(zhì)像距v/cm虛實(shí)大小正倒2f＜u30實(shí)像縮小倒立152f＝u20實(shí)像等大倒立20f＜u＜2f15實(shí)像放大倒立u＜f5虛像放大正立﹣由表中數(shù)據(jù)可知，凸透鏡成實(shí)像的條件是；成虛像的條件是。根據(jù)光路是可逆的這一特點(diǎn)可知，當(dāng)物距u＝15cm時(shí)，像距v＝cm。（4）請(qǐng)寫出一種測量凸透鏡焦距的方法：，并簡要說明主要操作步驟：。16．（2022?遼寧）在“天宮課堂”的水球?qū)嶒?yàn)中，小玉看到王亞平老師的倒立、縮小的像，如圖甲所示。于是她利用實(shí)驗(yàn)室的光學(xué)器材探究凸透鏡成像的規(guī)律。（1）小玉找到了一個(gè)焦距未知的凸透鏡，用一束平行光正對(duì)凸透鏡照射，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)最小最亮的光斑，如圖乙所示。則凸透鏡的焦距是cm。（2）如圖丙所示，將蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上。點(diǎn)燃蠟燭，調(diào)整它們的高度到合適的位置。（3）將凸透鏡固定在50cm刻度線處，蠟燭移動(dòng)到20cm刻度線處，向（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)光屏，直到出現(xiàn)燭焰倒立、的實(shí)像。（4）在（3）的基礎(chǔ)上，更換成另一個(gè)焦距為9cm的凸透鏡，光屏上的像變模糊了，此現(xiàn)象與（填“近視眼”或“遠(yuǎn)視眼”）成因相似。為了使光屏上的像恢復(fù)清晰，可向（填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡的方向移動(dòng)蠟燭。（5）在實(shí)驗(yàn)過程中，原來光屏中央的像“跑”到上方，為了使像回到中央，接下來的操作是（填“①”“②”或“③”）。①向下調(diào)光屏②向上調(diào)凸透鏡③向上調(diào)蠟燭17．（2022?鹽城）小紅做“探究光的反射定律”實(shí)驗(yàn)。（1）將平面鏡水平放置，白色硬紙放在平面鏡上。（2）如圖甲所示，讓一束光著紙板射向鏡面上的O點(diǎn)；小紅能從不同方向看到紙板上的光束，是因?yàn)榘l(fā)生了反射，在紙板上畫出光路，再次改變的方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，取下紙板，用量角器量出光線AO與（填“ON”或“CD”）的夾角，即為入射角，記下數(shù)據(jù)，比較射角和入射角的大小關(guān)系。（3）為了尋找反射光線與入射光線構(gòu)成的平面究竟在哪里，小紅用如圖乙所示的裝置對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。光屏安裝在底座上，可以繞水平直徑偏轉(zhuǎn)，平面鏡固定在水平底座上，將光屏倒向后方，用激光筆作光源，將激光束沿固定方向照射到平面鏡中心處，水平旋轉(zhuǎn)底座并改變的角度，設(shè)法使光屏上呈現(xiàn)出的徑跡，如圖丙所示，此時(shí)光屏所在的平面就是要尋找的平面。18．（2022?自貢）在“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，水平放置平面鏡，白色紙板豎直立在平面鏡上，紙板由E、F兩部分組成，可以繞ON翻折。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，把紙板ENF垂直放在平面鏡上，入射光線AO的法線是，光線AO的入射角大小是度；（2）為了探究反射角與入射角大小的關(guān)系，應(yīng)進(jìn)行的操作是；A.改變紙板與平面鏡之間的夾角B.沿ON向后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板EC.沿ON向后轉(zhuǎn)動(dòng)紙板FD.改變?nèi)肷浣堑拇笮。?）將一束光貼著紙板E沿AO射到鏡面上O點(diǎn)，紙板F上會(huì)顯示出反射光束OB，接著將紙板F繞ON向后翻折，則紙板F上（選填“能”或“不能”）顯示出反射光束，由此說明反射光線、入射光線與法線在內(nèi)（選填“同一平面”或“不同平面”）；（4）若讓另一束光沿BO方向射向平面鏡，反射光將沿OA方向射出。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明。A.反射角等于入射角B.在光的反射現(xiàn)象中，光路可逆19．（2022?棗莊）如圖是某同學(xué)利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時(shí)的光路，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)并記錄了如下數(shù)據(jù)：入射角α10°30°45°60°折射角β7.1°20.7°30°37.8°（1）實(shí)驗(yàn)中，光具盤除了能讀出入射角和折射角大小外，還具有的作用；（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，你能得出的結(jié)論（寫出一條即可）：。（3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)還可以判斷：當(dāng)光以35°的入射角從空氣射入玻璃中時(shí)，其折射角30°（選填“大于”、“小于”或“等于”）；（4）當(dāng)光以30°的入射角從玻璃射入空氣中時(shí)，其折射角是。20．（2022?云南）小華偶然間豎直向下看到放在玻璃磚下面的字發(fā)生了錯(cuò)位。（1）他想光斜射時(shí)才發(fā)生偏折，才會(huì)出現(xiàn)“池底變淺”的現(xiàn)象。那么，光在垂直入射時(shí)，光線不再偏折，還會(huì)有“池底變淺”的現(xiàn)象嗎？上述過程，在科學(xué)探究中叫做（選填“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“提出問題”或“分析論證”）。（2）①聯(lián)想到“平面鏡成像”找像位置的方法，于是他按如圖甲所示將玻璃磚緊貼物體擺放在水平桌面上的一張白紙上，標(biāo)記出物體的位置。按照?qǐng)D乙的方式沿水平方向觀察物體（觀察盒上的條形碼）。當(dāng)看到物體經(jīng)玻璃磚成的像時(shí)，前后移動(dòng)小卡片，使小卡片與像在同一個(gè)平面上，將小卡片此時(shí)的位置標(biāo)記在白紙上，這樣就找到了放置一塊玻璃磚時(shí)的位置。②隨后，他將玻璃磚離開物體向觀察者移動(dòng)一小段距離后進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)像的位置不變，說明玻璃磚與物體的距離影響成像位置（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）。（3）為了觀察不同厚度玻璃的成像情況，他將第二塊相同玻璃磚緊貼在第一塊后面，如圖丙所示，觀察并記錄像的位置；他再將第三塊相同玻璃磚緊貼在前兩塊后面，如圖丁所示，觀察并記錄像的位置。記錄數(shù)據(jù)如圖戊所示。①分析圖戊的數(shù)據(jù)可知，用一塊玻璃磚觀察時(shí)，像與物體的距離是cm；②三次實(shí)驗(yàn)都說明了光在垂直入射時(shí)，像的位置會(huì)觀察者（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）。（4）從圖戊的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可以得出：玻璃的厚度越厚，像與物的距離越。（5）從以上探究可知，從豎直方向看到的池底比它的實(shí)際位置（選填“淺”或“深”）。專題03光學(xué)實(shí)驗(yàn)【考點(diǎn)分析】章節(jié)考點(diǎn)考試題型難易度光現(xiàn)象平面鏡成像實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題★★光沿直線傳播、光的反射、光的折射的規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題★★凸透鏡凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)題★★【知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解】一、平面鏡成像實(shí)驗(yàn)：1.實(shí)驗(yàn)器材：平板玻璃（透明）、兩支相同的蠟燭、白紙、刻度尺、筆；2.實(shí)驗(yàn)環(huán)境：光線暗一點(diǎn)；3.注意事項(xiàng)：玻璃板垂直桌面、玻璃板薄一點(diǎn)；4.平面鏡成像的原理：光的反射；5.平面鏡成像特點(diǎn)：等大、等距、垂直、虛像；（1）正立的、等大的、虛像；（2）像、物分居平面鏡兩側(cè)；（3）像、物到鏡面的距離相等：u=v；（4）像、物的連線與鏡面垂直；（像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱）（5）物體靠近平面鏡，像也靠近平面鏡，靠近的速度大小相等；（6）注意：像的大小與平面鏡的大小、位置、形狀，以及物體到平面鏡的距離等無關(guān)。6.平面鏡成像實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)總結(jié)：（1）選擇玻璃板代替平面鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的是便于準(zhǔn)確確定像的位置；（2）在探究活動(dòng)中對(duì)玻璃板放置的要求是豎直放置；若玻璃板沒有豎直放置：玻璃板后面的蠟燭與前面蠟燭的像不能重合；（3）選取兩段完全相同的蠟燭的目的是為了比較像與物的大小關(guān)系；（4）實(shí)驗(yàn)中使用刻度尺，是為了測量像與物到玻璃板的距離；（5）移去后面的蠟燭B，并在其所在位置上放一光屏，則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像；（6）小明將蠟燭逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí)，它的像大小不變；（7）為便于觀察，該實(shí)驗(yàn)最好在較黑暗環(huán)境中進(jìn)行；（8）采用透明玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭像的同時(shí)，也能觀察到B蠟燭，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題；（9）點(diǎn)燃A蠟燭，小心地移動(dòng)B蠟燭，直到與A蠟燭的像完全重合為止，這時(shí)發(fā)現(xiàn)像與物的大小相等；若直接將蠟燭放在直尺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現(xiàn)：像和物的連線與玻璃板垂直；像和物到玻璃板的距離相等；（10）觀察A蠟燭的像時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)幾乎重疊的像，這是由于玻璃板的兩個(gè)面反射各成一個(gè)像；這兩個(gè)像的間距為兩倍玻璃板的距離；實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用較薄的玻璃板，這是為了使玻璃板兩個(gè)面反射成的像盡量重疊，便于準(zhǔn)確確定像的位置；（11）多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的：尋找普遍規(guī)律?！纠}1】用如圖所示裝置探究平面鏡成像的特點(diǎn)。把一張大紙鋪在桌面上，紙上豎立一塊玻璃板，沿著玻璃板在紙上畫一條直線OO1，代表平面鏡的位置。（1）把一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板前面的適當(dāng)位置，再拿一支外形相同但不點(diǎn)燃的蠟燭，豎立著在玻璃板的后面移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到某位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)該蠟燭與點(diǎn)燃蠟燭的像完全重合。此說明平面鏡成的像。（選填序號(hào)）A.是虛像B.大小與物體的大小相等C.和物體到平面鏡的距離相等，和物體連線與鏡面垂直（2）移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭分別到A、B、C點(diǎn)，重復(fù)（1）中的操作，記錄與點(diǎn)燃蠟燭的像重合的A1、B1、C1點(diǎn)，用直線將A、B、C和A1、B1、C1分別連接成三角形，將紙沿OO1對(duì)折，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)三角形幾乎重合。此說明平面鏡成的像。（選填序號(hào)）A.是虛像B.大小與物體的大小相等C.和物體到平面鏡的距離相等，和物體連線與鏡面垂直（3）有同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到點(diǎn)燃蠟燭的像好像總是“懸浮”在紙面上方。造成該現(xiàn)象的原因可能是。（選填序號(hào)）A.玻璃板太厚B.玻璃板未垂直桌面，且偏離點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)C.玻璃板未垂直桌面，且偏向點(diǎn)燃蠟燭一側(cè)【答案】（1）B；（2）C；（3）C?！窘馕觥拷猓海?）未點(diǎn)燃的蠟燭與點(diǎn)燃的蠟燭的像完全重合，可知蠟燭和它成的像大小相等，故選：B；（2）移動(dòng)點(diǎn)燃的蠟燭分別到A、B、C點(diǎn)，重復(fù)（1）中的操作，記錄與點(diǎn)燃蠟燭的像重合的A1、B1、C1點(diǎn)，用直線將A、B、C和A1、B1、C1分別連接成三角形，將紙沿OO1對(duì)折，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)三角形幾乎重合，即兩個(gè)三角形關(guān)于OO1成軸對(duì)稱，則對(duì)應(yīng)點(diǎn)（物和像）連線與鏡面垂直且到鏡面距離相等，故選：C；（3）前面點(diǎn)燃蠟燭的像總是“懸浮”在紙面上方，如圖所示，造成該現(xiàn)象的原因是玻璃板未豎直放置且偏向點(diǎn)燃的蠟燭方向，故選：C。故答案為：（1）B；（2）C；（3）C?！咀兪?】利用圖甲裝置探究“平面鏡成像的特點(diǎn)”。（1）在水平桌面上鋪一張白紙，再將玻璃板豎立在白紙上，把點(diǎn)燃的蠟燭A放在玻璃板前面，拿（選填“點(diǎn)燃”或“未點(diǎn)燃”）的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去蠟燭B跟完全重合。（2）為了探究平面鏡成像的虛實(shí)，將一張白卡片豎直放在蠟燭B所在的位置，應(yīng)在玻璃板（選填“前”或“后”）面觀察白卡片上是否有A的像。（3）圖乙是小明某次測量蠟燭A到平面鏡的距離為cm；將蠟燭靠近玻璃板一些，像的大小將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）若將玻璃板向左傾斜，如圖丙所示，觀察到蠟燭A的像大致位置在圖中的（選填①或②）處?！敬鸢浮浚?）未點(diǎn)燃；蠟燭A的像；（2）后；（3）3.75；不變；（4）②。【解析】解：（1）如果點(diǎn)燃玻璃板后方的蠟燭B，平面鏡則因?yàn)楣馓炼鴰缀鯚o法分清鏡中的燭焰是像的燭焰還是對(duì)面B的燭焰，難以確定像的位置，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響，所以實(shí)驗(yàn)過程中蠟燭B不需要點(diǎn)燃，拿未點(diǎn)燃的蠟燭B豎立在玻璃板后面移動(dòng)，直到看上去蠟燭B跟蠟燭A的像完全重合；（2）實(shí)像可以在光屏上承接到，而虛像則不能，把光屏放在玻璃板后，在玻璃板后面觀察白卡片上是否有A的像；（3）由圖乙知：刻度尺上1cm之間有10個(gè)小格，所以一個(gè)小格代表的長度是0.1cm＝1mm，即此刻度尺的分度值為1mm，估讀為3.75cm；平面鏡成像所成的像與物的大小相同，將點(diǎn)燃的蠟燭逐漸靠近玻璃板，它的像將不變；（4）如下圖，作出蠟燭火焰關(guān)于平面鏡的對(duì)稱點(diǎn)，可知在實(shí)驗(yàn)中如果把平板玻璃向左傾斜（如圖丙），觀察到蠟燭的像的大致位置在圖中的②處；故答案為：（1）未點(diǎn)燃；蠟燭A的像；（2）后；（3）3.75；不變；（4）②。二、凸透鏡成像：1.實(shí)驗(yàn)器材：光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏；2.實(shí)驗(yàn)原理：光的折射；（1）實(shí)驗(yàn)注意：實(shí)驗(yàn)時(shí)點(diǎn)燃蠟燭，使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度；目的：使?fàn)T焰的像成在光屏中央；（2）若在實(shí)驗(yàn)時(shí)，無論怎樣移動(dòng)光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蠟燭在焦點(diǎn)以內(nèi)；②燭焰在焦點(diǎn)上；③燭焰、凸透鏡、光屏的中心不在同一高度；④蠟燭到凸透鏡的距離稍大于焦距，成像在很遠(yuǎn)的地方，光具座的光屏無法移到該位置；3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（凸透鏡成像規(guī)律）F分虛實(shí)，2f大小，實(shí)倒虛正，具體見下表：物距倒正大小虛實(shí)像距應(yīng)用u>2f倒立縮小實(shí)像f<v<2f照相機(jī)u=2f倒立等大實(shí)像v=2ff<u<2f倒立放大實(shí)像v>2f投影儀U=f不成像獲得平行光u<f正立放大虛像v>u放大鏡結(jié)論:①當(dāng)物距大于一倍焦距時(shí)，成實(shí)像，當(dāng)物距小于1倍焦距時(shí)，成虛像；②當(dāng)物距大于2倍焦距時(shí)，成縮小像，當(dāng)物距小于2倍焦距時(shí)，成放大像；③無論成什么像，當(dāng)物體靠近焦點(diǎn)時(shí)，所成的像變大，且像距變大；④所有的虛像都是正立的；所有的實(shí)像都是倒立的；⑤成放大的像：v﹥u；成縮小的像：v﹤u?！纠}2】小紅同學(xué)在探究凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖在光具座上依次擺放蠟燭、凸透鏡、光屏，并調(diào)整它們的高度，使的中心、透鏡中心和光屏中心大致在同一高度。（2）上圖所示情景時(shí)光屏上恰好有清晰的像，此時(shí)的像距是cm，這個(gè)時(shí)候所成的像與實(shí)際生活中（選填“照相機(jī)”“投影儀”或“放大鏡”）的成像原理相同；如果此時(shí)將蠟燭和光屏位置對(duì)調(diào)，光屏上（選填“能”或“不能”）出現(xiàn)清晰的像。（3）實(shí)驗(yàn)過程中，燃燒的蠟燭在不斷縮短，導(dǎo)致光屏上的像不在成在光屏中央，為了使?fàn)T焰的像能成在光屏中央，可以進(jìn)行的操作是?！敬鸢浮浚?）燭焰；（2）25.0；照相機(jī)；能；（3）將凸透鏡向下移動(dòng)。【解析】解：（1）在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)先調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心大致在同一高度，其目的是為了使像能成在光屏的中央；（2）光屏上恰好有清晰的像，此時(shí)的像距是75.0cm﹣50.0cm＝25.0cm；此時(shí)的物距大于像距，成倒立、縮小的實(shí)像，其應(yīng)用是照相機(jī)；此時(shí)將蠟燭和光屏位置對(duì)調(diào)，根據(jù)光路可逆可知，光屏上能出現(xiàn)清晰的像；（3）隨著蠟燭燃燒而變短，根據(jù)過光心不改變方向，像會(huì)向上移動(dòng)，像成在了光屏的上方，為了使像仍成在光屏中央，可以將凸透鏡向下移動(dòng)。故答案為：（1）燭焰；（2）25.0；照相機(jī)；能；（3）將凸透鏡向下移動(dòng)?！咀兪?】某同學(xué)用光具座、凸透鏡、蠟燭、光屏和刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材，探究“凸透鏡成像的規(guī)律”。（1）為了測量凸透鏡的焦距，讓一束平行于主光軸的光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到光屏上出現(xiàn)最小、最亮的光斑，用刻度尺測出光斑到凸透鏡中心的距離，如圖甲所示。凸透鏡焦距為cm。（2）將凸透鏡固定在光具座50cm刻度線處，蠟燭放置在光具座40cm刻度線處，點(diǎn)燃蠟燭，左右移動(dòng)光屏，出現(xiàn)圖乙所示現(xiàn)象（成像清晰）。為使像呈現(xiàn)在光屏中央，應(yīng)將光屏向調(diào)節(jié)。（3）保持凸透鏡位置不變，調(diào)整燭焰中心、透鏡中心和光屏中心在同一高度。將蠟燭移至34cm刻度線處，移動(dòng)光屏，直到光屏上再次出現(xiàn)清晰的像，該像是倒立、的實(shí)像。保持凸透鏡位置不變，將蠟燭繼續(xù)向左移動(dòng)10.0cm，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向移動(dòng)一段距離?！敬鸢浮浚?）8.0；（2）上；（3）等大；左?！窘馕觥拷猓海?）一束平行于主光軸的光射向凸透鏡，移動(dòng)光屏，直到光屏的光斑變得最小、最亮；最后測量這個(gè)光斑到凸透鏡的距離就是焦距。因此凸透鏡的焦距：f＝8.0cm﹣0cm＝8.0cm；（2）燭焰在光屏上的像偏高，因?yàn)橥雇哥R成倒立的實(shí)像，為使像能成在光屏的中央，可以向上移動(dòng)燭焰或向下移動(dòng)凸透鏡，或向上移動(dòng)光屏；（3）將蠟燭移至34cm刻度線處，物距u＝50.0cm﹣34.0cm＝16.0cm，滿足u＝2f條件，成倒立、等大的實(shí)像；保持凸透鏡位置不變，將蠟燭繼續(xù)向左移動(dòng)10.0cm，物距變大，此時(shí)像距變小，像變小，要在光屏上得到清晰的像，光屏應(yīng)向左移動(dòng)，靠近凸透鏡。故答案為：（1）8.0；（2）上；（3）等大；左?！纠}3】在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖1是小明確定凸透鏡焦距時(shí)所做的實(shí)驗(yàn)，兩束平行于主光軸的光線，過凸透鏡都照射到A點(diǎn)，由此可以測得該凸透鏡的焦距為cm。（2）請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出蠟燭AB發(fā)出的兩條光線通過透鏡后的光線，此時(shí)蠟燭AB通過凸透鏡成的像是（選填“放大”或“縮小”）（選填“正立”或“倒立”）的。這個(gè)像用光屏（填“能”或“不能”）接收到。（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示擺放時(shí)，在光屏上得到了燭焰清晰的像，此時(shí)的像是（選填“放大”或“縮小”）的（選填“虛像”或“實(shí)像”）。（4）在圖3所示實(shí)驗(yàn)中，保持透鏡位置不變，將蠟燭移至35cm刻度處，為了在光屏上再次成清晰的像，應(yīng)將光屏（選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”）凸透鏡。【答案】（1）10.0；（2）放大；能；（3）縮??；實(shí)像；（4）遠(yuǎn)離?！窘馕觥拷猓海?）平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后，會(huì)聚在主光軸上一點(diǎn)，這點(diǎn)是凸透鏡的焦點(diǎn)，焦點(diǎn)到光心的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距是：f＝60.0cm﹣50.0cm＝10.0cm。（2）經(jīng)過光心光線不改變方向；平行于主光軸光線折射經(jīng)過右焦點(diǎn)，如圖所示：由圖可知，此時(shí)物距小于像距，故此時(shí)成倒立、放大的實(shí)像；（3）當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示擺放時(shí)，物距u＝30cm＞2f，成倒立縮小的實(shí)像；（4）若固定凸透鏡不動(dòng)，將蠟燭移至35cm刻度處，即物距變小，則像距必然變大，像變大，因此光屏應(yīng)該遠(yuǎn)離凸透鏡移動(dòng)，才可在屏上得到一個(gè)清晰的像。故答案為：（1）10.0；（2）放大；能；（3）縮小；實(shí)像；（4）遠(yuǎn)離。【變式3】利用光具座以及蠟燭、凸透鏡、光屏等器材，可進(jìn)行“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先在光具座上放置實(shí)驗(yàn)器材，若光具座A處放置蠟燭（如圖所示），則C處應(yīng)放置（選填“凸透鏡”或“光屏”。器材正確放置后，還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，使?fàn)T焰和光屏的中心位于凸透鏡的上。（2）實(shí)驗(yàn)后，可得出凸透鏡成像規(guī)律。根據(jù)成像規(guī)律判斷下列說法，說法正確的是。A．若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí)，可在光屏上成放大的像B．實(shí)驗(yàn)過程中，蠟燭因燃燒而變短，則燭焰在光屏上的像會(huì)下移C．若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng)，則光屏上仍能觀察到清晰的燭焰像D．若燭焰在光屏上成縮小的像，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離（3）某物理興趣小組在探究凸透鏡成像規(guī)律后，得到了如下數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)物距u/cm焦距f/cm像的性質(zhì)像距v/cm11210倒立放大實(shí)像6021410倒立放大實(shí)像3531510倒立放大實(shí)像3043010倒立縮小實(shí)像1553012倒立縮小實(shí)像2063015倒立等大實(shí)像30下列對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，錯(cuò)誤的是。A．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，物距不同時(shí)，所成的像有可能相同B．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距越大時(shí)，像距越大C．當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距不同時(shí)，所成像的性質(zhì)有可能相同D．當(dāng)凸透鏡的焦距相同，且成放大實(shí)像時(shí)，像距與物距之和隨物距的增大而減小（4）將蠟燭置于凸進(jìn)鏡一倍焦距處，結(jié)果仍能觀察到燭焰放大的像，這是為什么？【答案】（1）光屏；主光軸；（2）D；（3）A；（4）因?yàn)橄灎T有一定的體積，把它放到焦點(diǎn)時(shí)，它有一部分會(huì)在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像?！窘馕觥拷猓海?）探究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光具座上依次放蠟燭、凸透鏡、光屏。若圖中A處放置蠟燭，則B位置上應(yīng)放置凸透鏡，C處應(yīng)放置光屏；探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，調(diào)整蠟燭燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上，這樣燭焰、光屏和光屏的中心在大致在同一高度，像才能呈在光屏的中心。（2）A、若凸透鏡的焦距為10cm，則燭焰距離凸透鏡30cm時(shí)，即f＝10cm，u＝30cm，物距大于二倍焦距，所以凸透鏡成倒立縮小的實(shí)像，故A錯(cuò)誤。B、因?yàn)橥雇哥R成實(shí)像時(shí)，不僅上下顛倒，而且左右也顛倒，所以蠟燭燃燒變短時(shí)，所成的像移到了光屏中心的上方，故B錯(cuò)誤；C、若燭焰朝著凸透鏡方向前后不斷晃動(dòng)，物距增大或減小，此時(shí)像距、像的大小也跟著變化，則光屏上不能觀察到清晰的燭焰像，故C錯(cuò)誤；D、若燭焰在光屏上成縮小的像，物距u＞2f，像距2f＞v＞f，則光屏到凸透鏡的距離小于燭焰到凸透鏡的距離，故D正確。故選D。（3）A、當(dāng)凸透鏡的焦距相同，物距不同時(shí)，像大小都不可能相同，故A錯(cuò)誤；B、由4、5、6次實(shí)驗(yàn)可知，凸透鏡的焦距由10cm增大到15cm時(shí)，像距由15cm增大到30cm，則當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距越大時(shí)，像距越大，故B正確；C、由4、5次實(shí)驗(yàn)可知，物距都為30時(shí)，都成倒立縮小實(shí)像，則當(dāng)物距相同，凸透鏡的焦距不同時(shí)，所成像的性質(zhì)有可能相同，故C正確；D、由1、2、3次實(shí)驗(yàn)可知，凸透鏡的焦距相同，物距由12cm增大到15cm時(shí)，像距由60cm減小到30cm，則當(dāng)凸透鏡的焦距相同，且成放大實(shí)像時(shí)，像距與物距之和隨物距的增大而減小，故D正確。故選A。（4）因?yàn)橄灎T有一定的體積，把它放到焦點(diǎn)時(shí)，它有一部分會(huì)在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像，故答案為：（1）光屏；主光軸；（2）D；（3）A；（4）因?yàn)橄灎T有一定的體積，把它放到焦點(diǎn)時(shí)，它有一部分會(huì)在一倍焦距和二倍焦距之間，所以能看到放大的像。三、其他光學(xué)實(shí)驗(yàn)：1.小孔成像：倒立的、實(shí)像；（1）成像特點(diǎn)：倒立的實(shí)像；（2）成像與小孔的形狀：無關(guān)；（3）成像原理：光沿直線傳播；【例題4】如圖所示是小明用易拉罐制成的簡易針孔照相機(jī)：（1）使用針孔照相機(jī)時(shí)，圓筒上應(yīng)使用（選填“透明”、“不透明”或“半透明”）塑料膜制成光屏。（2）小明從實(shí)驗(yàn)室借來用發(fā)光二極管制成的“F”字樣光源，如圖甲所示，將“F”字樣光源、簡易針孔照相機(jī)按圖乙所示位置放好，小明觀察到塑料膜上所成的像是圖丙中的（填序號(hào)），這個(gè)像是（選填“實(shí)像”或“虛像”），此成像的原理是。（3）保持“F”字樣光源的位置不變，將易拉罐靠近發(fā)光的“F”小明觀察到塑料膜上所成的像的會(huì)（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（4）當(dāng)“F”字樣光源順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，小明觀察到塑料膜上所成的像會(huì)（選填“順”或“逆”）時(shí)針旋轉(zhuǎn)。（5）小華在實(shí)驗(yàn)中在易拉罐的底部扎了兩個(gè)小孔，則在半透明膜上可以觀察到的“F”像有（選填“—”或“二”）個(gè)?！敬鸢浮浚?）半透明；（2）②、實(shí)像；光的直線傳播；（3）變大；（4）順；（5）二?！窘馕觥拷猓海?）為了便于觀察像，圓筒上應(yīng)使用半透明塑料膜制成光屏；（2）物體發(fā)出或反射的光通過小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的實(shí)像，這就是小孔成像，其原理是光的光的直線傳播；（3）小孔成像的像的大小與物距、像距有關(guān)，當(dāng)易拉罐靠近發(fā)光的“F”時(shí)，物距減小了，像會(huì)變大；（4）“F”字樣光源順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的；（5）若在底部扎了兩個(gè)小孔，那么每個(gè)小孔都會(huì)成一個(gè)像，因此在半透明膜上會(huì)有兩個(gè)像。故答案為：（1）半透明；（2）②、實(shí)像；光的直線傳播；（3）變大；（4）順；（5）二?！咀兪?】如圖所示某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個(gè)小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，制作成一個(gè)簡易針孔照相機(jī)。如圖甲所示，將其水平放置，在左側(cè)固定一支點(diǎn)燃的蠟燭，可在塑料薄膜上看到燭焰的像。（1）針孔照相機(jī)成像的原理是，塑料薄膜上所成的像是（選填“正立”或“倒立”）的實(shí)像，若將點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng)，則塑料薄膜上的像向（選填“上”或“下”）方移動(dòng)；若將易拉罐向右移動(dòng)少許，蠟燭的像將（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀（選填“改變”或“不變”）。（3）晴天的正午時(shí)分，走在濱江公園的樹林里，小明看到陽光透過樹葉的縫隙在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖乙所示），圓形光斑大小不一原因是?！敬鸢浮浚?）光的直線傳播；倒立；下；變小；（2）不變；（3）樹葉距離地面距離不同?！窘馕觥拷猓海?）小孔成像的原理是光的直線傳播，在小孔后面的光屏上形成是倒立實(shí)像，所以蠟燭向上方移動(dòng)，則它在薄膜上的像將向下方移動(dòng)；若將易拉罐向右移動(dòng)少許，燭焰就離小孔越遠(yuǎn)，則像變小；（2）蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實(shí)像，像的形狀與燭焰形狀相同，像與小孔的形狀無關(guān)，所以只將小圓孔改為三角形小孔，像的形狀不變；（3）樹葉的縫隙，也就是小孔，距離地面的遠(yuǎn)近不同，形成的光斑大小不同；距離越遠(yuǎn)，形成的光斑越大，距離越近，形成的光斑越小。故答案為：（1）光的直線傳播；倒立；下；變??；（2）不變；（3）樹葉距離地面距離不同。2.光的反射定律：三線同面、法線居中、兩角相等、光路可逆；（1）三線共面：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；（2）法線居中：反射光線和入射光線分居于法線的兩側(cè)；（3）兩角相等：反射角＝入射角；（4）光路可逆：光的反射過程中光路是可逆的；【例題5】為了探究光反射時(shí)的規(guī)律，小明進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。入射角30°40°60°反射角30°40°60°（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)從光屏前不同的方向都能看到光的傳播路徑，這是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生了反射；（2）若將B板向后折轉(zhuǎn)一定的角度，則在B板上（“能”或“不能”）看到反射光，此時(shí)反射光線和入射光線（“在”或“不在”）同一平面內(nèi)；（3）如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著OE方向射出，這表明：；（4）為了研究反射角與入射角之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是；A．沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板AB．沿ON前后轉(zhuǎn)動(dòng)板BC．改變光線OF與ON的夾角D．改變光線EO與ON的夾角（5）表中記錄了光做以不同角度入射時(shí)對(duì)應(yīng)的反射角，分析表中數(shù)據(jù)可得：反射角入射角（用漢字填寫這兩個(gè)角的大小關(guān)系），若一束光與鏡面的夾角70°射到鏡面上，則對(duì)應(yīng)的反射角為。【答案】（1）漫；（2）不能；在；（3）在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）D；（5）等于；20°?！窘馕觥拷猓海?）在不同方向都能看到光的傳播路徑，這是因?yàn)楣庠诠馄辽习l(fā)生了漫反射的緣故；（2）根據(jù)光的反射定律可知，在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)；反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，因此若將紙板傾斜，如圖乙所示，讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面，此時(shí)反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi)，但不能在紙板上看到反射光線；（3）讓光線逆著OB的方向射向鏡面，會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光線沿著AO方向射出，說明了在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）此題主要探究光的反射規(guī)律，先讓一束光貼著紙板沿某一個(gè)角度射到O點(diǎn)，量出入射角和反射角的度數(shù)，然后改變光束的入射方向，使入射角減小，再量出入射角和反射角的度數(shù)，與前一次實(shí)驗(yàn)量出的結(jié)果進(jìn)行比較，即可發(fā)現(xiàn)反射角和入射角關(guān)系，故選D；（5）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，反射角等于入射角；若一束光與鏡面的夾角70°射到鏡面上，則入射角為90°﹣70°＝20°，則反射角為20°。故答案為：（1）漫；（2）不能；在；（3）在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）D；（5）等于；20°。【變式5】在“探究光反射的規(guī)律”時(shí)，小李進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)。（1）平面鏡平放在水平桌面上，一塊標(biāo)有刻度的白色（選填“粗糙”或“光滑”）硬紙板與平面鏡保持，如圖甲所示。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一束光貼著紙板P沿EO射到鏡面上O點(diǎn)，紙板Q上會(huì)顯示出反射光束OF。接著將紙板Q繞ON向前或向后翻折，則紙板Q上（選填“能”或“不能”）顯示出反射光束，由此說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)，在紙板Q繞ON向后翻折的過程中，反射光線的位置（選填“改變”或“不變”）。（3）若保持平面鏡位置不變，將紙板向后傾斜一個(gè)角度（如圖乙），入射光線仍能呈現(xiàn)在紙板上，且沿EO方向入射到平面鏡的O點(diǎn)，此時(shí)（選填“能”或“不能”）在紙板上看到反射光線，此時(shí)反射光線、入射光線和法線（選填“在”或“不在”）同一平面內(nèi)。（4）在硬紙板上描出入射光線EO和反射光線OF，并測出反射角和入射角，改變?nèi)肷浣谴笮《啻螌?shí)驗(yàn)后將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中，可得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是?！敬鸢浮浚?）粗糙；垂直；（2）不能；不變；（3）不能；在；（4）反射角等于入射角?！窘馕觥拷猓海?）在光的反射現(xiàn)象中，硬紙板的作用是顯示光的傳播路徑，需要在紙板的前方各個(gè)方向都能看到光的傳播路徑，所以紙板是粗糙的；法線是垂直于反射面的直線，入射光線、反射光線和法線在同一紙板平面內(nèi)，所以紙板應(yīng)與平面鏡垂直；（2）為了使光的傳播路徑能呈現(xiàn)在硬紙板上，應(yīng)讓紙板垂直放置在平面鏡上；在實(shí)驗(yàn)過程中，若將紙板Q繞ON向后翻折，讓光線仍貼著紙板沿EO方向射向鏡面，此時(shí)紙板P和紙板Q不在同一平面上，所以在紙板Q上就無法呈現(xiàn)出反射光線了，由此說明反射光線、入射光線與法線在同一平面內(nèi)。在紙板Q繞ON向后翻折的過程中，入射光線和反射面位置不變，則反射光線的傳播方向不變；（3）將紙板向后傾斜一個(gè)角度，沿EO方向入射到平面鏡的O點(diǎn)時(shí)，反射光線與紙板不在同一平面內(nèi)，但是反射光線、法線、入射光線三線在同一平面內(nèi)，所以不能在紙板上看到反射光線；（4）在光的反射現(xiàn)象中，反射角等于入射角。故答案為：（1）粗糙；垂直；（2）不能；不變；（3）不能；在；（4）反射角等于入射角。3.光的折射規(guī)律：（1）三線共面：折射光線、入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；（2）法線居中：折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；（反射光線和折射光線在法線同側(cè)）（3）光路可逆：在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的；（4）入射角增大，折射角也隨之增大；（5）在光的折射現(xiàn)象中，介質(zhì)的密度越小，光速越大，與法線形成的角越大：①光從空氣斜射入水中或其他介質(zhì)中時(shí)，折射光線向法線方向偏折：（折射角＜入射角）；②光從水或其他介質(zhì)中斜射入空氣中時(shí)，折射光線向界面方向偏折：（折射角＞入射角）；【例題6】光從空氣斜射入水和玻璃時(shí)都會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會(huì)相同嗎？為了探究這個(gè)問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。他在光屏上畫出互相垂直的NN’和MM’兩條線段并相交于O點(diǎn)，如圖甲所示。（1）小華將玻璃磚的一個(gè)表面與MM’齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點(diǎn)到O點(diǎn)入射，他看到了如圖乙所示的光路（AO、OC為同一直線），你認(rèn)為出現(xiàn)光線OC是因?yàn)樗?，鑒于本實(shí)驗(yàn)的目的，此時(shí)最應(yīng)該記錄的兩條光線是。（2）接下來他要觀察光從空氣中進(jìn)入水中的情況，他將光屏豎直放入水槽中，（使線段MM’水平）并向水槽中慢慢注水至水面與MM’齊平，入射光線應(yīng)從A點(diǎn)向O點(diǎn)射入，這是為了保證，其實(shí)本實(shí)驗(yàn)小華還考慮了入射光線所