專題05?？嫉墓鈱W四類重點實驗解答策略（教師版含解析）

專題05?？嫉墓鈱W四類實驗解題策略中考典型例題解析【例題1】(2020黑龍江龍東農(nóng)墾森工)(1)在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中，小亮進行如圖甲所示的實驗，讓一束光EO貼著紙板射到平面鏡上，將紙板沿ON向后折，此時在NOF面上看不到反射光線，如圖乙所示。此實驗現(xiàn)象說明。在甲圖中如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，會看到反射光線沿著OE方向射出，這表明。(2)如圖丙所示是小亮同學“探究平面鏡成像特點”的實驗裝置，平面鏡成像的原理是。在豎立的玻璃板前A處放一支點燃的蠟燭，可以看到玻璃板的后面出現(xiàn)蠟燭的像，拿一支大小和點燃蠟燭相同的蠟燭在玻璃板后面移動，當移動到A′處時，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的結(jié)論是。經(jīng)過三次實驗后，在白紙上記錄像與物的對應點如圖丁所示，用刻度尺分別測出其到玻璃板的距離，并進行比較，進一步分析得出結(jié)論。用玻璃板代替平面鏡的原因是，便于研究平面鏡的成像特點?！敬鸢浮?1)光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；光反射時，光路是可逆的；(2)光的反射；像與物體大小相同；像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離；玻璃板既能反射光線，又能透過光線?！窘馕觥?1)由于反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)，當紙板沿ON向后折后，兩塊紙板不在同一平面上，所以在NOF面上就看不到反射光線了，因此這個現(xiàn)象說明了：反射光線、入射光線和法線都在同一平面內(nèi)。如果讓光線逆著OF的方向射向鏡面，這時的入射角為原來的反射角，根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角，這時的反射角為原來的入射角，所以會發(fā)現(xiàn)光線原路返回，也就是說，在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。(2)平面鏡成像的原理是光的反射；完全一樣的蠟燭是為了比較物體與像的大小關系。用完全相同的物體代替，這種實驗方法叫等效代替法，小明拿一支大小和點燃蠟燭相同的蠟燭移動到A′處時，它跟像完全重合，這說明蠟燭A′就是蠟燭A在平面鏡中所成的像，又因為兩支蠟燭大小相同，實驗現(xiàn)象說明平面鏡所成的像的大小與原物體大小相等；用刻度尺分別測出其到玻璃板的距離，并進行比較可知，這兩個距離是相同的，這表明：像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離；在實驗中用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃的透光性，可以觀察到玻璃板的另一側(cè)，便于確定像的位置?！纠}2】(2021貴州貴陽三模)光從空氣斜射入水和玻璃時都會發(fā)生折射現(xiàn)象，但是水和玻璃的折射情況會相同嗎？為了探究這個問題，小華選擇了光屏、透明玻璃磚、水槽、激光電筒等器材進行實驗。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，如圖甲所示。(1)小華將玻璃磚的一個表面與MM'齊平放置，讓激光電筒發(fā)出的光線從A點到O點入射，他看到了如圖乙所示的光路(AO、OC為同一直線)，你認為出現(xiàn)光線OC是因為________所致，鑒于本實驗的目的，此時最應該記錄的兩條光線是________________。(2)接下來他要觀察光從空氣中進入水中的情況，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，入射光線應該從A點向O點射入，這是為了保證_______________，其實本實驗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，你認為玻璃和水這兩種介質(zhì)對光的偏折能力較強的是________。(4)若用激光以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離法線?！敬鸢浮?1)有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播；AO和OB；(2)入射光線重合；入射角；(3)玻璃；(4)玻璃。【解析】(1)光線AO到OC，光的傳播路線沒有改變，說明光在同一種均勻介質(zhì)中傳播，所以可以判斷有部分光線并沒有通過玻璃磚，而依舊在空氣中傳播。本實驗探究光的折射規(guī)律，要記錄光的折射光線和入射光線，所以要記錄的兩條光線是AO和OB。(2)探究光在玻璃和水的折射能力，要控制入射光線相同，入射角相同，觀察折射光線和折射角的變化情況，所以入射光線應從A點向O點射入，這是為了保證入射光線重合，入射角相同。(3)如乙丙圖，當光在空氣中傳播時AO入射，OC傳播；當光線從空氣斜射入水中，AO入射，OE傳播；當光線從空氣斜射入玻璃中，AO入射，OB傳播，比較OB偏離OC更多，所以玻璃和水這兩種介質(zhì)對光的偏折能力較強的是玻璃。(4)光路是可逆的，光從空氣斜射入玻璃偏折能力強，當光從玻璃斜射入空氣中偏折能力也強，所以遠離法線?！纠}3】(2020長春)如圖所示是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的實驗裝置，凸透鏡的焦距為10cm。(1)請畫出圖中折射光線對應的入射光線______；(2)實驗中，調(diào)整燭焰、凸透鏡、光屏的中心在______；(3)蠟燭、凸透鏡、光屏的位置如圖所示，光屏上成清晰的像，生活中______是利用這一原理工作的；(4)保持蠟燭和凸透鏡的位置不變，換用焦距為5cm的凸透鏡，要在光屏上成清晰的像，光屏應向______(選填“左”或“右”)移動；(5)利用凸透鏡可以矯正______(選填“近視眼”或“遠視眼”)?！敬鸢浮?1)(2)同一高度(3)照相機(4)左(5)遠視眼【解析】(1)折射光線是蠟燭火焰發(fā)出的光照射到凸透鏡上發(fā)生折射形成的，所以連接燭焰與入射點即入射光線，如下圖所示；(2)蠟燭、凸透鏡、光屏，三者在同一條直線上，三者的中心大致在同一高度，像才能呈在光屏的中央位置。(3)由圖可知，成清晰實像時，物距大于像距，成倒立縮小的實像，照相機是利用該原理工作的。(4)當改用焦距為5cm的透鏡繼續(xù)實驗，不改變蠟燭和凸透鏡的位置，則相當于增大了物距，根據(jù)凸透鏡成實像時，物遠像近像變小，可知，要在光屏上成清晰的像，光屏將靠近透鏡移動，即向左移動。(5)凸透鏡對光有會聚作用，遠視眼是晶狀體曲度變小，會聚能力減弱，像呈在視網(wǎng)膜的后方，應佩戴會聚透鏡，即凸透鏡，使光線提前會聚，像正好呈在視網(wǎng)膜上。臨門一腳預測練1.(2021湖北孝感二模)“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示平面鏡放在水平桌面上，標有刻度(圖中未畫出)的白色紙板ABCD，能繞垂直于CD的ON軸翻轉(zhuǎn)，在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動的激光筆。(1)實驗前，應將紙板______放置于平面鏡上移動激光筆，使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，可觀察到反射光束沿______時針方向轉(zhuǎn)動；(2)移動激光筆，使入射角為45°，測得反射角也為45°．由此就得出“光反射時，反射角等于入射角”的結(jié)論你認為有何不妥之處？______；(3)如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)。此現(xiàn)象說明了：______；(4)在圖甲中，若將紙板(連同激光筆)繞CD向后傾斜，此時反射光束______。A．仍在紙板上呈現(xiàn)B．被紙板擋住C．在紙板前方【答案】(1)垂直，順；(2)一次實驗得到的結(jié)論具有偶然性；(3)反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；(4)C【解析】(1)白色紙板ABCD應垂直放置于平面鏡上，這樣反射光線才可以在硬紙板上呈現(xiàn)；如圖甲，移動激光筆，使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，則入射角增大，反射角也增大，則反射光線會遠離法線，即反射光線將會順時針轉(zhuǎn)動；(2)因為一次實驗具有有很大的偶然性，所以不能只由一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論，應改變?nèi)肷浣堑亩葦?shù)進行多次實驗。(3)如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)。此現(xiàn)象說明了反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；(4)在圖甲中，若將紙板(連同激光筆)繞CD向后傾斜，而法線始終垂直于平面鏡，則反射光線、入射光線、法線所在的平面也垂直于平面鏡，所以可知反射光束在紙板前方，故應選C。2.(2020甘肅天水)“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示，平面鏡放在水平桌面上，標有刻度(圖中未畫出)的白色紙板ABCD能繞垂直于CD的ON軸翻轉(zhuǎn)，在紙板上安裝一支可在紙板平面內(nèi)自由移動的激光筆。(1)實驗前，應將紙板放置平面鏡上；移動激光筆，使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，可觀察到反射光束沿時針方向轉(zhuǎn)動；(2)移動激光筆，使入射角為45°，測得反射角也為45°，由此就得出“光反射時，反射角等于入射角”的結(jié)論你認為有何不妥之處？；(3)如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)此現(xiàn)象說明了：；(4)在圖甲中，若將紙板(連同激光筆)繞CD向后傾斜，此時反射光束(選填字母符號)。A．仍在紙板上呈現(xiàn)B．被紙板擋住C．在紙板前方(5)實驗結(jié)束后，同組的小明和小剛都想從鏡子中看到對方的眼睛，而不想讓對方看到自己的眼睛，結(jié)果他倆誰都沒有能做到，你認為沒有能做到的原因是?！敬鸢浮?1)垂直；順；(2)一次實驗得到的結(jié)論具有偶然性；(3)反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；(4)C；(5)反射時，光路是可逆的?！窘馕觥?1)白色紙板ACDB應垂直放置于平面鏡上，這樣反射光線才可以在硬紙板上呈現(xiàn)；如圖甲，移動激光筆，使入射光束繞入射點O沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，則入射角增大，反射角也增大，則反射光線會遠離法線，即反射光線將會順時針轉(zhuǎn)動；(2)因為一次實驗具有有很大的偶然性，所以不能只由一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論，應改變?nèi)肷浣堑亩葦?shù)進行多次實驗。(3)如圖乙所示，將紙板右半部分繞ON向后翻轉(zhuǎn)任意角度，發(fā)現(xiàn)紙板上均無反射光束呈現(xiàn)。此現(xiàn)象說明了反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；(4)在圖甲中，若將紙板(連同激光筆)繞CD向后傾斜，而法線始終垂直于平面鏡，則反射光線、入射光線、法線所在的平面也垂直于平面鏡，所以可知反射光束在紙板前方，故應選C。(5)因為反射時，光路是可逆的，所以小明和小剛都能從鏡子中看到對方的眼睛，而不想讓對方看到自己的眼睛是做不到的。3.(2020齊齊哈爾)小彤同學在“探究平面鏡成像特點”實驗時：(1)用玻璃板代替平面鏡實驗時，會看到兩個不重合的像，分別是玻璃板前后兩個面反射形成的，為消除此影響可選用(選填“厚”或“薄”)一些的玻璃板代替平面鏡。將玻璃板垂直放置在水平桌面上，這樣做是為了便于確定像的。為了便于比較像與物的大小關系，所用的兩只蠟燭A、B，應選擇外形(選填“相同”或“不相同”)的。(2)將點燃的蠟燭A豎立在玻璃板的前面，將(選填“點燃”或“不點燃”)的蠟燭B豎立著在玻璃板后面移動，直到看上去蠟燭B跟蠟燭A的像完全重合。(3)標記蠟燭A、B的位置，測得蠟燭B到鏡面的距離(選填“小于”、“等于”或“大于”)蠟燭A到鏡面的距離。(4)當蠟燭A遠離玻璃板時，像會(選填“靠近”或“遠離”)玻璃板，像的大小(選填“變小”、“不變”或“變大”)。(5)將光屏豎立在像的位置(與玻璃板平行)，光屏上無法呈現(xiàn)蠟燭的像，說明平面鏡所成的像是(選填“虛”或“實”)像?！敬鸢浮?1)??；位置；相同；(2)不點燃；(3)等于；(4)遠離；不變；(5)虛。【解析】(1)因為厚玻璃板的兩個面都可以當作反射面，會出現(xiàn)兩個像，影響到實驗效果，所以應選用薄玻璃板；將玻璃板垂直放置在水平桌面上，這樣能透過玻璃板觀察到像，便于確定像的位置；為了比較像與物的大小關系，實驗中應選擇兩只完全相同的蠟燭；(2)如果點燃玻璃板后方的蠟燭B，平面鏡則因為光太亮而幾乎無法分清鏡中的燭焰是像的燭焰還是對面B的燭焰，難以確定像的位置，從而對實驗造成影響，所以實驗過程中蠟燭B不需要點燃；(3)標記蠟燭A、B的位置，通過測量可知，B到鏡面的距離等于蠟燭A到鏡面的距離；(4)物與像到平面鏡的距離相等，因此若將蠟燭A遠離玻璃板時，則像將遠離玻璃板移動；平面鏡中的像的大小跟物體大小有關，跟物體到平面鏡的距離無關，所以物體靠近平面鏡，像也靠近平面鏡，像的大小不變；(5)將光屏豎立在像的位置(與玻璃板平行)，光屏上無法呈現(xiàn)蠟燭的像，由于虛像不能成在光屏上，所以平面鏡成的是虛像。4.(2021云南二模)用如圖所示裝置探究光的反射定律，白色硬紙板EF垂直于平面鏡放置，能沿ON折轉(zhuǎn)，ON垂直于平面鏡。123456入射角i15°30°45°60°70°80°反射角r15°30°45°60°70°80°(1)讓人射光貼著紙板EF沿AO射向平面鏡上的O點，觀察反射光的方向。多次改變?nèi)肷涔獾姆较?，觀察并描繪光的徑跡，量出入射角i和反射角r，記錄如上表。比較r和i。可以得出：光反射時，反射角______人射角；(2)紙板EF右側(cè)沒有沿ON折轉(zhuǎn)時，能觀察到反射光，有折轉(zhuǎn)時，觀察不到反射光，說明光反射時，反射光線、人射光線和法線在______；(3)將一束光貼著紙板EF沿BO射到O點，光沿圖中的OA方向射出，說明光反射時，光路是______的；(4)由于光在紙板上發(fā)了______(選填“鏡面反射”或“漫反射”)，所以從不同方向都可以觀察到光在紙板上傳播的徑跡。【答案】(1)等于(2)同一平面內(nèi)(3)可逆(4)漫反射【解析】(1)由表中反射角和入射角的度數(shù)，可得反射角等于入射角。(2)紙板EF右側(cè)沒有沿ON折轉(zhuǎn)時，能觀察到反射光，有折轉(zhuǎn)時，觀察不到反射光，是因為折轉(zhuǎn)時左右兩側(cè)不在同一平面，說明在光的反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。(3)將一束光貼著紙板EF沿BO射到O點，光沿圖中的OA方向射出，可知將反射光線改為入射光線，光路圖照樣成立，這表明：在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。(4)實驗時從不同方向都可以觀察到光在紙板上傳播的徑跡，是由于紙板表面凹凸不平，光在這里發(fā)生了漫反射的緣故。5.(2021廣東二模)如圖甲所示，在“探究平面鏡成像特點”的實驗中，選取兩支等大的蠟燭A和B。(1)實驗中選擇薄玻璃板效果好。此實驗不能用平面鏡進行，是因為平面鏡______，不能確定像的位置．(2)選取兩支等大蠟燭的目的是_________。(3)小組一同學在實驗過程中始終不能使像與物體重合，其原因是____________。(4)如圖乙是小組調(diào)節(jié)好平面鏡放置后的實驗記錄，通過分析發(fā)現(xiàn)像與物到玻璃板的距離相等，像與物的連線與玻璃板垂直。該小組實驗的不足之處是___________?！敬鸢浮?1)不透光；(2)為了比較像與物的大小關系；(3)平面鏡沒有與桌面垂直；(4)一次實驗不具備普遍性?！窘馕觥?1)用平面鏡做實驗，由于不透光，能在平面鏡里看見虛像，但不能再平面鏡后看見放在像點的蠟燭。(2)取兩支等大蠟燭的目的是為了比較像與物的大小關系.(3)在實驗過程中始終不能使像與物體重合的原因是平面鏡沒有與桌面垂直或者選擇的玻璃板太厚。(4)做任何實驗只做一次得到的結(jié)果是沒有代表性的，不具有普遍性。6.(2021湖北武漢二模)理趣在探“透成的律”驗：【答案】左，【解析】7.(2021蘇州三模)小明同學在做“探究凸透鏡成像現(xiàn)律”的實驗，(1)前面學過，物體離照相機的鏡頭比較遠，成縮小的實像，物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實像，物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像。據(jù)此小明據(jù)出的問題是，像的虛實、大小，正倒跟有什么關系？(2)如圖甲，小明讓平行光正對凸透鏡照射，光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑，則凸透鏡的焦距f=cm。(3)小明所用實驗裝置如圖乙所示，若將凸透鎮(zhèn)放在光具座刻度50cm位置處不變，把蠟燭放在刻度10cm處，利用此時凸透鏡成像的特點制成的光學儀器是(選填“照相機”、“放大鏡”或”投影儀”)(4)如圖丙所示是小明通過實驗得到的凸透鏡成像時的像距v和物距u關系的圖象，由圖象可知成實像時物距逐漸減小，像距逐漸。當u＞2f時，物體移動速度(選“大于”、“小于“或“等于”)像移動的速度，當f＜u＜2f時，物體移動速度(選填“大于”，“小于”或“等于”)像移動的速度。【答案】(1)物距；(2)10.0；(3)照相機；(4)增大；大于；小于?！窘馕觥?1)根據(jù)物體離照相機的鏡頭比較遠，成縮小的實像，物體離投影儀的鏡頭比較近，成放大的實像，物體離放大鏡比較近，成放大、正立的虛像。據(jù)此小明據(jù)出的問題是，像的虛實、大小，正倒跟物距有關；(2)由圖中，平行光線經(jīng)凸透鏡后會聚到一點，說明凸透鏡對光線具有會聚作用，光屏上得到的最小、最亮的光斑便是凸透鏡的焦點，所以焦距為20.0cm﹣10.0cm=10.0cm；(3)由于凸透鏡的焦距是10cm，當物體在15cm處時，物距為50cm﹣10cm=40cm，物距大于二倍焦距，成倒立縮小的實像，這是照相機的原理；(4)如圖丙所示是小明通過實驗得到的凸透鏡成像時的像距v和物距u關系的圖象，由圖象可知成實像時物距逐漸減小，像距逐漸增大。當u＞2f時，物體移動速度大于像移動的速度，當f＜u＜2f時，物體移動速度小于像移動的速度。8.(2021湖南長沙二模)下圖是小芳同學探究“平面鏡成像的特點”實驗裝置。(1)在實驗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，便于。(2)在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭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，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)實驗時，小芳同學應在(填“M”或“N”)側(cè)觀察蠟燭M經(jīng)玻璃板所成的像。(4)細心的小芳透過玻璃觀察蠟燭M的像時，看到在像的后面還有一個較模糊、與像有部分重疊的像，出現(xiàn)兩個像的原因是。(5)經(jīng)過三次實驗，記錄的像A'、B'、C'與物A、B、C對應的位置如圖乙所示。為了得到更多的實驗結(jié)論，接下來小明應該進行的操作是：。紙板紙板MNABCA＇B＇C＇平板玻璃放置處【答案】⑴確定像的位置；⑵像和物大小相等；⑶M(4)玻璃板比較厚，蠟燭經(jīng)過兩個反射面都會形成像(5)連接對應的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直.【解析】(1)在實驗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，便于確定像的位置(或比較像和物的大小).(2)在豎立的玻璃板前放一支點燃的蠟燭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，直到它跟