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初中物理中考复习 专题二 题型一、光学实验 课件PPT
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这是一份初中物理中考复习 专题二 题型一、光学实验 课件PPT，共23页。PPT课件主要包含了实验数据记录如下等内容，欢迎下载使用。
科学探究实验是物理学的重要组成部分,所以中考题里面都会有一定的实验探究题。此题型的主要特点是注重操作过程和实验设计的考查;对教材中常见的活动、小实验、演示实验进行改编;注重对实验过程中存在的问题、误差进行反思和评估等。实验题主要是考查学生的观察能力、实验能力、仪器的选用能力、实验故障的判断和排除能力、实验结果的归纳分析能力、综合运用知识能力以及实验设计能力。
1.光的反射例1(2019·湖南怀化中考)如图是探究光的反射规律的实验装置图,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上。让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点,可在光屏上看到反射光线,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转一定角度。光屏上看不到反射光,如图乙所示。说明反射光线、入射光线与法线在 。 (2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在 两侧。 (3)从表格记录的数据分析可得: (答出一个结论即可)。 答案:(1)垂直 同一平面内 (2)法线 (3)反射角等于入射角
解析:(1)实验时,将光屏垂直放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在法线的两侧。(3)从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。方法归纳本题主要考查了光的反射实验,这是光学中的重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。解题的关键在于理解反射规律。
2.平面镜成像例2(2019·江苏常州中考)同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的像,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察 (选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的 (选填“缩小”“反射”或“折射”)形成的。
(2)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成 (选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A'。 (3)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知 。 (4)小明自备器材做该实验,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的两个像,这是因为 。 答案:(1)仍然 反射 (2)等大 (3)像和物体到平面镜的距离相等 (4)玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射,两个表面都成虚像
解析:(1)平面镜成的像是虚像,是由光的反射形成的,故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。(2)另外一支相同的蜡烛与前面的蜡烛的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物体是等大的。(3)根据图乙可知,A和A'、B和B'、C和C'都是关于玻璃板所在位置对称的,则可得到:像和物体到平面镜的距离相等。(4)太厚的玻璃板有两个反射面,两个反射面都成虚像,前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。方法归纳本题主要考查了平面镜成像特点的实验,主要考查学生设计实验与动手操作实验的能力,并会对实验现象进行分析。解题的关键在于理解平面镜成像的特点。
3.光的折射例3(2019·四川绵阳中考)在“探究光折射时的特点”试验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)此现象说明 (选填序号) A.光路可逆B.光在水面只发生了折射C.光在水面只发生了反射D.光在水面既发生了折射又发生了反射(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,此现象说明 (选填序号) A.入射角增大,折射角减小B.入射角增大,折射角增大C.折射角的大小与入射角的大小成正比D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
(3)让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 (选填序号)。 A.向右偏 B.向左偏 C.不偏答案:(1)D (2)B (3)C解析:(1)让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如题图所示,图中可以看到反射光线,同时也看到折射光线,故选D。(2)光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角,空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角。增大这一束光与竖直方向的夹角,即增大了入射角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,也就是折射角也增大,此现象说明入射角增大,折射角增大,但不能得出成正比的关系,故选B。(3)光垂直射到界面时不改变方向,所以,让这一束光垂直于水面射入空气,其传播方向不偏转,故选C。
4.探究凸透镜成像规律例4(2019·辽宁营口中考)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像”的规律:
(1)小明通过图甲的实验操作,确定了该凸透镜的焦距。实验时,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处。(2)小明将蜡烛移至光具座上10 cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像。 (3)小明又将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ;此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。 (4)小明将蜡烛移至光具座上40 cm刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时成像特点,请你写出接下来的操作是: ;小明将蜡烛继续靠近透镜,看到的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案:(2)缩小 (3)远离 投影仪 远离 (4)取走光屏,从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰 变小解析:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=65.0 cm-50.0 cm=15.0 cm。(2)由图可知,此时物距u=50 cm-10 cm=40 cm>2f,故此时成倒立、缩小的实像。(3)小明又将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,此时物距为50 cm-25 cm=25 cm,2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪;小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,凹透镜对光线有发散作用,延迟会聚,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向远离透镜的方向移动。
(4)把蜡烛移至光具座上40 cm刻度线处,u=50 cm-40 cm=10 cm
解析:(1)实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在纸板上发生了漫反射;(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角等于入射角;(3)使一束光贴着纸板沿EO入射,经平面镜反射后沿OF射出,若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿OE方向射出,这表明反射光路是可逆的。
2.(2019·内蒙古呼和浩特中考)小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复多次实验。分别测出A和B到玻璃板的距离,并将现象、数据记录在下表中。
进一步实验与分析,可以得到结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面对称 ; (2)小明照镜子时,他从与镜相距1 m处移动至3 m处时,他和像之间的距离改变了4 m,当他远离镜子移动时,他的像的大小不变 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
解析:(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称;(2)小明从与镜相距1 m处移动至3 m处时,他与平面镜距离改变了2 m,像与平面镜距离也改变2 m,他和像之间的距离改变了4 m;平面镜成像大小只与成像物体大小有关,小明远离镜子移动时,小明的大小不变,则他的像的大小不变。
3.(2019·浙江绍兴中考)同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?
【实验结论】 折射角与入射角大小(2)不成正比 (选填“成正比”或“不成正比”)。 【评价与交流】 根据实验数据,还可以得出的结论是(3)光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量 。
【建立猜想】 折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】 同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。
解析:(1)由题图知,折射角为90°-65°=25°;(2)由表格数据可知,折射角和入射角的比值不是一个定值:所以折射角和入射角大小不成正比;(3)观察表格数据知,入射角:20°→40°→60°→80°,每次入射角都增加20°,折射角:13°→25°→35°→41°,每次分别增加12°、10°、6°,所以,光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量。
4.(2019·湖南郴州中考)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
根据以上实验回答下列问题:(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在同一高度 ; (2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为10 cm; (3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐变大 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大; (4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成远视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
科学探究实验是物理学的重要组成部分,所以中考题里面都会有一定的实验探究题。此题型的主要特点是注重操作过程和实验设计的考查;对教材中常见的活动、小实验、演示实验进行改编;注重对实验过程中存在的问题、误差进行反思和评估等。实验题主要是考查学生的观察能力、实验能力、仪器的选用能力、实验故障的判断和排除能力、实验结果的归纳分析能力、综合运用知识能力以及实验设计能力。
1.光的反射例1(2019·湖南怀化中考)如图是探究光的反射规律的实验装置图,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
(1)实验时,将光屏 放置在平面镜上。让一束光紧贴光屏射向平面镜上的O点,可在光屏上看到反射光线,如图甲所示;将光屏右半部分向后折转一定角度。光屏上看不到反射光,如图乙所示。说明反射光线、入射光线与法线在 。 (2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在 两侧。 (3)从表格记录的数据分析可得: (答出一个结论即可)。 答案:(1)垂直 同一平面内 (2)法线 (3)反射角等于入射角
解析:(1)实验时,将光屏垂直放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。(2)从甲图可以看出反射光线与入射光线分居在法线的两侧。(3)从表格记录的数据分析可得反射角等于入射角。方法归纳本题主要考查了光的反射实验,这是光学中的重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。解题的关键在于理解反射规律。
2.平面镜成像例2(2019·江苏常州中考)同学们探究“平面镜成像特点”。
(1)小华在竖直的玻璃板前A位置放置点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的像,如图甲所示,用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察 (选填“仍然”或“不能”)看到蜡烛的像。这说明像是由于光的 (选填“缩小”“反射”或“折射”)形成的。
(2)撤去不透明纸,小华又拿另一支大小相同的蜡烛放到玻璃板后像的位置,发现它跟像完全重合,由此可知平面镜成 (选填“等大”或“放大”)的像。记录物像的位置A、A'。 (3)经过三次实验得到三组物、像位置点,如图乙所示,由此可知 。 (4)小明自备器材做该实验,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,看到玻璃板后出现蜡烛的两个像,这是因为 。 答案:(1)仍然 反射 (2)等大 (3)像和物体到平面镜的距离相等 (4)玻璃板太厚导致玻璃板前后两个面都发生了反射,两个表面都成虚像
解析:(1)平面镜成的像是虚像,是由光的反射形成的,故用一张不透明纸挡在玻璃板与像之间,她在图甲所示位置观察仍然看到蜡烛的像。(2)另外一支相同的蜡烛与前面的蜡烛的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物体是等大的。(3)根据图乙可知,A和A'、B和B'、C和C'都是关于玻璃板所在位置对称的,则可得到:像和物体到平面镜的距离相等。(4)太厚的玻璃板有两个反射面,两个反射面都成虚像,前面一个反射面成的虚像较后面一个反射面而成的虚像清晰。方法归纳本题主要考查了平面镜成像特点的实验,主要考查学生设计实验与动手操作实验的能力,并会对实验现象进行分析。解题的关键在于理解平面镜成像的特点。
3.光的折射例3(2019·四川绵阳中考)在“探究光折射时的特点”试验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:
(1)此现象说明 (选填序号) A.光路可逆B.光在水面只发生了折射C.光在水面只发生了反射D.光在水面既发生了折射又发生了反射(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,此现象说明 (选填序号) A.入射角增大,折射角减小B.入射角增大,折射角增大C.折射角的大小与入射角的大小成正比D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比
(3)让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向 (选填序号)。 A.向右偏 B.向左偏 C.不偏答案:(1)D (2)B (3)C解析:(1)让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,观察到光束在水中和空气中的径迹如题图所示,图中可以看到反射光线,同时也看到折射光线,故选D。(2)光源射出的光线和竖直方向的夹角是入射角,空气中的光线和竖直方向的夹角是折射角。增大这一束光与竖直方向的夹角,即增大了入射角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增大,也就是折射角也增大,此现象说明入射角增大,折射角增大,但不能得出成正比的关系,故选B。(3)光垂直射到界面时不改变方向,所以,让这一束光垂直于水面射入空气,其传播方向不偏转,故选C。
4.探究凸透镜成像规律例4(2019·辽宁营口中考)小明利用光具座、凸透镜、蜡烛、光屏等实验器材探究“凸透镜成像”的规律:
(1)小明通过图甲的实验操作,确定了该凸透镜的焦距。实验时,把凸透镜固定在光具座50 cm刻度线处。(2)小明将蜡烛移至光具座上10 cm刻度线处,如图乙所示,移动光屏,直到烛焰在光屏上成清晰的像,则该像是倒立、 的实像。 (3)小明又将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是 ;此时小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。 (4)小明将蜡烛移至光具座上40 cm刻度线处,移动光屏,发现不能在光屏上得到像,为了观察此时成像特点,请你写出接下来的操作是: ;小明将蜡烛继续靠近透镜,看到的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案:(2)缩小 (3)远离 投影仪 远离 (4)取走光屏,从光屏一侧透过凸透镜观看烛焰 变小解析:(1)平行于主光轴的光线经凸透镜折射后,会聚在主光轴上一点,这点是凸透镜的焦点,焦点到光心的距离是凸透镜的焦距,所以凸透镜的焦距是f=65.0 cm-50.0 cm=15.0 cm。(2)由图可知,此时物距u=50 cm-10 cm=40 cm>2f,故此时成倒立、缩小的实像。(3)小明又将蜡烛移至光具座上25 cm刻度线处,此时物距为50 cm-25 cm=25 cm,2f>u>f,成倒立、放大的实像,v>2f,为在光屏上再次得到清晰的像,应将光屏向远离透镜的方向移动,应用这一成像特点可制成的光学仪器是投影仪;小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间,凹透镜对光线有发散作用,延迟会聚,若要在光屏上再次成清晰的像,则需要将光屏向远离透镜的方向移动。
(4)把蜡烛移至光具座上40 cm刻度线处,u=50 cm-40 cm=10 cm
解析:(1)实验时,从纸板前不同的方向都能看到光的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在纸板上发生了漫反射;(2)多次改变入射角的大小进行实验,可以得出结论:反射角等于入射角;(3)使一束光贴着纸板沿EO入射,经平面镜反射后沿OF射出,若将一束光贴着纸板沿FO射到O点,光将沿OE方向射出,这表明反射光路是可逆的。
2.(2019·内蒙古呼和浩特中考)小明同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
(1)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,再拿另一支外形相同的未点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去跟蜡烛A的像完全重合,这个位置就是像的位置,在白纸上记下A和B的位置。移动点燃的蜡烛,重复多次实验。分别测出A和B到玻璃板的距离,并将现象、数据记录在下表中。
进一步实验与分析,可以得到结论:平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,平面镜所成的像与物体关于镜面对称 ; (2)小明照镜子时,他从与镜相距1 m处移动至3 m处时,他和像之间的距离改变了4 m,当他远离镜子移动时,他的像的大小不变 (选填“变大”或“变小”或“不变”)。
解析:(1)平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直,说明平面镜所成的像与物体关于镜面对称;(2)小明从与镜相距1 m处移动至3 m处时,他与平面镜距离改变了2 m,像与平面镜距离也改变2 m,他和像之间的距离改变了4 m;平面镜成像大小只与成像物体大小有关,小明远离镜子移动时,小明的大小不变,则他的像的大小不变。
3.(2019·浙江绍兴中考)同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角大小是否成正比呢?
【实验结论】 折射角与入射角大小(2)不成正比 (选填“成正比”或“不成正比”)。 【评价与交流】 根据实验数据,还可以得出的结论是(3)光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量 。
【建立猜想】 折射角与入射角大小可能成正比。【实验探究】 同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。
解析:(1)由题图知,折射角为90°-65°=25°;(2)由表格数据可知,折射角和入射角的比值不是一个定值:所以折射角和入射角大小不成正比;(3)观察表格数据知,入射角:20°→40°→60°→80°,每次入射角都增加20°,折射角:13°→25°→35°→41°,每次分别增加12°、10°、6°,所以,光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量。
4.(2019·湖南郴州中考)如图所示,小明和实验小组同学利用透镜、光屏、蜡烛等实验器材探究凸透镜成像的规律。
根据以上实验回答下列问题:(1)在实验过程中,要使透镜中心、烛焰和光屏中心大致在同一高度 ; (2)由实验数据可判断,该透镜的焦距约为10 cm; (3)分析实验数据可知,凸透镜成实像时,随着物距的减小,像逐渐变大 (选填“变大”或“变小”或“不变”),像距逐渐增大; (4)如果用该实验中的透镜来矫正视力,可以制成远视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
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