1、专项训练(一)光学实验(限时:20分钟)1.2019滁州三模图ZX1-1甲是“探究光的反射规律”的实验装置,其中E、F是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于平面镜。图ZX1-1(1)实验中为了使光线能在光屏上显示出来,方便实验探究,应该采取的操作是。A.向光屏喷烟或雾B.使光束垂直光屏射到O点C.使光束贴着光屏射到O点(2)在探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内时(如图乙所示),保持入射光线位置不变,应将光屏的纸板(选填“E”或“F”)绕ON向前或向后折转,观察现象。(3)实验数据如下表所示,其中有一组数据测错了,其原因可能是 。实验次数12345入射角604530150反
2、射角604560150(4)另一位同学用图甲装置做实验时,整个光屏E、F没有垂直平面镜放置,而是向后倾斜了45,如图丙所示,当光线仍然贴着光屏沿AO方向入射时,在光屏 F上(选填“能”或“不能”)看见反射光线OB。2.2019宜昌小明同学为了探究平面镜成像特点,准备如下器材:各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张,如图ZX1-2甲所示。(1)M所选的器材是(选填“平面镜”或“玻璃板”)。小明把蜡烛A点燃放在M前面,再把其他各支蜡烛依次放在M后面适当位置,当某支蜡烛放在后面时,从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时,后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是。小明测量两侧蜡烛到M的距离,
3、再让蜡烛A远离M,则后面的蜡烛要(选填“远离”或“靠近”)M才能再次看上去像被点燃了一样。图ZX1-2(2)多次观察及测量距离之后,小明同学得到初步结论是:平面镜成像时,所成的像与物关于平面镜。(3)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至图丙所示的位置时,硬币的成像情况是(选填字母代号)。A.硬币成像在a处B.硬币成像在b处C.硬币成像在c处D.硬币无法通过平面镜成像3.2019菏泽小明探究“光的折射规律”时,做了两个实验,如图ZX1-3所示,对比两图,你有什么发现?。根据这两幅图,请你提出一个有探究价值的问题:。图ZX1-34.2019贵阳光从空气斜射入水和玻
4、璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN和MM两条线段并相交于O点,如图ZX1-4所示。图ZX1-4(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点向O点射入,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线),你认为出现光线OC是因为。鉴于本实验的目的,此时应该记录的两条光线是。(2)接下来他要观察光从空气进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,使线段MM水平,并向水槽中慢慢注水至水面与MM齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证,其实本实验小华还考
5、虑了入射光线所在一侧的相同。(3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)。通过分析光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是。(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则从中射出的折射光线更远离法线。5.2019绍兴同学们学习了“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?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ZX1-5所示,请将实验数据填入表格中。图ZX1-5实验序号1234入射角20
6、406080折射角133541实验结论 折射角与入射角大小(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 。6.2019天水图ZX1-6是探究“凸透镜成像规律”的实验装置。图ZX1-6(1)为了使烛焰的像呈现在光屏的中央,应调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心大致在 。(2)当蜡烛位于图中的B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为cm。(3)紧接着用不透明的硬纸板挡住凸透镜的下半部分,发现光屏上呈现的像是 (选填“完整”或“不完整”)的。(4)当把蜡烛向右移动5 cm时,发现光屏上的像变得模糊。若使像再次变得清晰,光
7、屏应向右适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、(选填“放大”“等大”或“缩小”)的实像。7.2019广东小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现蜡烛火焰飘忽不定、像与物对比难以判定等问题,小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新。创新点如图ZX1-7所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状的LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。图ZX1-7(1)请分析创新后实验装置的优点:可以直接读出物距以及;光屏上成像更清晰、;从光屏上可以准确得出像与物的关系。(2)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或
8、增加)实验器材进行拓展探究,请仿照示例写出两种不同方案。项目更换(或增加)实验器材及操作探究的问题示例用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况方案1 方案2 【参考答案】1.(1)C(2)F(3)把反射光线和平面镜的夹角当成了反射角(4)不能2.(1)玻璃板相等远离(2)对称(3)A3.入射角相同时,不同介质中的折射角不同影响折射角大小的因素是什么4.(1)有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播AO和OB(2)入射光线重合入射角(3)玻璃(4)玻璃解析(1)由图知,光从A点经O点射向C点,其传播方向不变,其原因应该是有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播,所
9、以方向不变;鉴于实验的目的是探究光的折射现象,所以应该记录的光线是AO和OB。(2)在观察光从空气进入水中的情况时,应保持入射时的状态相同,即入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证入射光线重合,这样也保证了入射角相同。(3)由图可知,光线OB比OE偏折程度更大,说明玻璃比水对光的偏折能力更强。(4)由光路的可逆性可知,光从空气斜射入玻璃时,其偏折程度更大,则当入射角相同时,光从玻璃斜射入空气中,其折射角也会更大,即从玻璃中射出的折射光线更远离法线。5.实验探究25实验结论不成正比评价与交流光从空气斜射入玻璃中时,折射角增大值小于入射角增大值(合理即可)解析实验探究分度盘上每个大格表示20,每一大格中间分为20个小格,那么分度值就是1,则由图可知,第2次实验中折射角的度数是25。评价与交流对比第1组和第3组数据:折射角增大35-13=22,入射角增大60-20=40。由2240可知,光从空气斜射入玻璃中时,折射角增大值小于入射角增大值。6.(1)同一高度(2)10.0(3)完整(4)放大7.(1)像距稳定大小(2)用茶色玻璃代替凸透镜探究平面镜成的像是实像还是虚像用一副近视眼镜放在LED灯与凸透镜之间探究近视眼的矫正原理
