光学试验探究题

1、实验探究【题目一】 小阳与几位同学在做手影游戏时，发现手影的大小经常在改厂 变。：11 丨大小可能与光源 间的距离不变， 置，_ _ 于是他设计了如f时之十； 把手电筒打开后放在距离橡皮不同的位U物体的距离有关。的长度。记录实验数据如表：光源到橡皮的距离影子的长度 H/cm1甲所示的实验，他猜想：影子 的保持橡皮到墙壁分别测量在墙壁一上所形成的影子1015206.24.83.7L/cm5259.83.1H /cm1086421015 20乙25 L/cm(1)分析数据后，小阳发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度随之。(2 )为了进一步发现其中的规律，小阳根据资料以

2、手电筒到橡皮的 距离长度H为纵坐标，绘制示。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离(3)当手电筒距离橡皮较远时， 现：L为横坐标、影子的 L变化的图像，如 了影子的长度H随手电筒到橡皮的距离图L=17.5，影子的长度H 大约是 小阳观察图像的变化趋势发影子变小的“快”或“慢”)。【答案】(小1)减1乙所cm。(选填:【题目二】如图2是同学们探究 的是 (LL2JJ“平面镜成像特点”玻璃板玻璃板的几种情境。下列说法正确玻璃板A .若蜡烛 A距玻璃板4cm，贝U蜡烛 重合图2距玻璃板8cm才能与蜡烛A的像完全B. 若蜡烛A在玻璃板中的像偏高且倾斜，C. 若在玻璃板与 B 蜡烛之间放一块挡光板，则不能透过

3、玻璃板 看到则乙图是产生该现象的原因A的像D.以上说法均不正确专业资料整理WOR格式【答案】 B专业资料整理【题目三】 小明在探究凸透镜成像规律时，不小心将焦距为10cm的凸透镜掉在地上，摔碎成大小不同的3块。他不知道每块镜片的焦距是否与原凸透镜的焦距相等，于是他选择其中较大的一块镜片，利用平行光源、光屏和刻度尺，测量出这块镜片的焦距f并记录。小明发现这块镜片的焦距与原凸透镜的焦距相等，由此她得出“每块镜片的焦距与原凸透镜的焦距相等”的结论。如果请你对小明的实验结论进行评估，你认为小明的实验结论是否存在问题？请说明你的理由。IRr X 771(2 / u【答案】存在问题，理由是只测量其中一块的

4、焦距，实验结论具有偶然性，不能得出“每块镜片的焦距都与原透镜的焦距相等”的结论。应该再测量其他块的焦距，才能得出初步结论。【题目四】 图3是“探究光的反射规律”的实验装置.(1) 白纸的主要作用是什么？(2) 实验中，放置平面镜和白纸的竖直立在一块长方形木板上，然后把一张白纸平铺在木板上，使白纸边I图缘紧贴平面镜放置，而不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上，3这样做的好处是什么？【答案】(1 )白纸的主要作用是：呈现反射光线，验证反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内。(2)因为法线与镜面垂直，所以先把一个小平面镜竖直立在一块长方形木板上，然后把一张白纸平铺在木板上，使白纸边缘紧贴平面镜放置

5、，这样能准确确定白纸的镜面的垂直关系，而先放白纸再把平面镜竖直立在 白纸上，若桌面不是水平的，那么白纸和平面镜就不一定垂直，因此不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上。【题目五】 小明喝水时，偶然发现透过水1 11i面看不见玻璃水杯外侧的手指，他感到很j惊奇；玻璃和水都是透明物质，为什么光/一 N _ i却不能透过呢？小明决定找出原因，下面是小明的探究过程：/ LI“ 图4根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关/为此他根据光从水中射向WOR格 式空气的光路进行了推测如图4所示，光从水中射向空气时，折射角大于人射角，当入射角逐渐增大时，折射角也逐渐增大，那么，当人射角增大到某一值时，会

6、不会？（1 ）小明的推测是。（2）小明为了验证自己的推测，进行了如图4所示的实验，实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到，证实了自己的推测。（3 ）当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释： 。【答案】（1 ）折射光线消失（2 ）光斑消（3 ）不光从空气斜失会射入水水中时，折射角始终小于入射角【题目六】 某实验小组在探究光的折射规律时，让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中，看到如图所示的现象：（1） 请在图中分别做出入射角（用字母i表示）和折射角 （用 字母r 表示）。（2）为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系，以

7、下方案中正确的是：（选填“ A ”、“ B ”或“ C”）。CA只测量图中的入射角和折射角，分析并得出结论B保持入射角不变，进行多次试验，测量入射角和每次试验的折射角，分析并得出结论C改变入射角，进行多次试验，测量每次试验的入射角和折射角，分析并得出结论：【答案】 由于探究光从空气斜 射入水中时折 射角和入射角的关系，所以应该多次实验且不断改变入射角的大小，只有这样得出的结论才具有普遍性、排除了偶然性。故C答案是正确的。【题目七】 在探究“近视眼的矫正”课外实验中，如（1 ）调整烛焰（模拟远处所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连，其凸起程度可通过注射器注入或吸收水量来调节）、光屏

8、（模拟人眼视网膜）在光具座上的位置，如图所示，此时在光屏上得到了烛焰清晰的像，该像是倒立、的像。一一 （填 “注入”（2）向水凸透镜内光屏上原来清晰的像变模糊了。若将光屏向靠近透镜的方向移动适当距离，再次得到清晰的图4或“吸取”）适量的水来模拟近视眼，发现（填“前”或“后”）。若光屏不移 像。说明近视眼将远处的物体成像在视网膜动，在 烛焰和水凸透镜间加一个焦距合适的凹透镜，光屏上也能得到清晰的像。说明近视 眼镜是透镜。【答案】（1）缩小；实；2）注入；前；凹【题目八】 实验桌上有如图17所示的实验装置 （其中的透明玻璃为平面镜），还提供了一把刻度尺和相同大小的 中国 象棋棋子18 个，9个为红

9、色，9 个为绿色。小军计划用这 些器材探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小的 关系”，小军的主要实验步骤如下: 将两个叠放的红棋子作为物体放在平面镜前面的白纸上，在平面镜后面改变两个叠放的绿模子的位置，使得从不同角度观察，两个绿 棋子与物体的像均完成重合，并记录实验数据。 改变物体（两个叠放的红）到平面镜的距离，在平面镜后面改变两个叠放的绿棋棋子子 的位置，使得从不同角度观察，两个绿棋子与物体的像均完全生命，并记录实验 数据。 再改变四次物体 （两个叠放的红棋 ）到平面镜的距离，仿照步骤，做四次实验。子请 根据以上叙述回答下列问题：针对小军计划探究的问题，在实验步骤中，应改变小军计划探究

10、的问题中的自变量是 根据以上实验步骤可知，小军实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与 的关系;WOR格式【答案】（1）物体大小；=（2）物体到平面镜的距离；（3）叠放红棋子和绿棋子的个数【题目九】 小明同学在做 “探究平面镜成像的特点”的实验时，想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景：靠近镜子时，感觉自己的像变大了，远离镜子时感觉像变小了。自己的感觉对吗？在老师和同学们的帮助下小时进行了实验探究。小时所用的实验装置如图所示（其中的透明玻璃板作为平面镜）。主要实验步骤如下：（1）在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移B。当把蜡烛B移动到某一位 动一支没有点燃的相同的蜡烛置发现丿A

11、A匕每次验的相（选填（1 ）或（2 ）；的时候，发现蜡烛 B 与蜡烛A的像重合，测量并记录此时 物、像和玻璃板之间的位置关系。（2）多次改变蜡烛 A 到平面镜的距离，在平面镜后移动蜡 烛B与蜡烛A的像均重合， 置，在镜前从不同角度观察，蜡烛关数据。请根据以上叙述回答下列问题： 根据以上实验步骤可知，能验证小明感觉的是步骤，像）观 “探究平面镜成像的特点”实验得到的结论是：平面镜所成像的大小与，像和物体的连线与镜和物体到平面镜的距离面。（选填“能”或“不能” 若用光屏代替蜡烛B ，在玻璃板后面观察光屏，将察到蜡烛A的像，说明所成的是像（选填“虚”或“实”）。【答案】©（ 2）物体大小相

12、等相等 垂直不能 虚专业资料整理WOR格式【题目十】 某同学在做探究光的折射特点实验，如图是光从空气射入水中时的光路，实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧.通过实验还得到如下数据：入射角a0°15°30°45°60° r反射角B0°15°30°45°60°折射角Y=0°11.3 °=22.1 °35.4 °40.9(1)分析表中数据，可得出结论: 光从空气斜射到水面时，将同时发生和现象； 光从空气斜射到水面

13、时，折射角随入射角的变化关系是：，且折射角(大于/等于/小于)入射角.当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零.该同学根据上述实验中的发现和结论 总结出了光的折射特点.(2 )请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价.是否存在不足？答：(是/否)；请简要说明理由：【答案】(1)反射 折射 折射角随入射角的增大而增大, 小于(2):是，三次实验数据可以，但没有换用其他透明介质做此实验。【题目十一】 如图是小芳同学探究 “”平面镜成像的特点“实验装置.(1 )在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于(2) 在竖立的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后

14、面出现蜡烛的像.小明拿另一支大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛 M的像完全重合.由此可以得出的结论 是。(3) 实验时，小芳同学应在(填“ M ”或“ N”)侧观察蜡烛 M经玻璃板所成的像.(4 )细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是.(5)经过三次实验，记录的像A、B'、C'与物A、B、C对应的位置如图乙所示.为了得到 更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是:专业资料整理WOR格 式5)连接对应的像点和物点，判断连线是否和镜面垂直；测出像点和物点到玻璃板的距离进行比较【题目十二】 律 高为3厘

15、米的发光体，光屏和光具座进行实验，将测得的 物距 分别记录在下表中。后，在“验证凸透镜成像规”实验中，某小组同学利用焦距为在验证得到凸透镜成像的初步规律u、像距10厘米的凸透镜、以及所成像的高 Lv像为了进一步研究，他们进行适量的运算，将结果分别记录在下表的后两列中。像距与物距之比物距与像距之实验序号 物距u/cm像距 v/cm像高 L像/ cm(v/u)和(u + v)605030181614120.60.27212.50.750.2562.5151.50.54522.526.7353.751.251.677.52.540.542.749I 根据实验需要1-6的数据，分析比较像距 v随物距u

16、的变化情况及相关条件，可得出 的初步结论是：凸透镜成像时， 根据实验序号1-6的数据，分析比较像高 L像与v/u的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：凸透镜成像时， 该小组同学继续利用表中的数据及相关条件，分析、归纳得出结论(a) 根据实验序v的大小关系及成号1-3的数据，分析比较物距变化量u与相距变化量 像情况，可得出的初步结论是：(b) 根据实验序u变化时，L像、u + v ”A的变化情况，可得号1-6的数据，分析比较物距出得初步结论是：【答案】 像距随物距的减小而增大； 物高与像高的比值等于物距与像距的比值； (a )当物距大于二倍焦距时，物距变化量u大于像距变化量厶 v ;(b )

17、当物体成实像时，物距越小，像越大，像距与物距的和(u+v)先变小后变大【题目十三】2014年7月，小阳在水塘中看到 形状特殊的“虾”。(1)如图甲所示，他看到的"“虾”是因为光的 而形成的 像，真正的虾在水中(C / D / E / F)处.他用激光笔从 A点向(B/C/D/E/F)处射出光束，即可把虾 照亮。(2)拍照得到虾的胶片后，他用如图乙所示的幻灯机展示给同学们看.胶片上虾的头部朝 。测得胶片到凸透镜的距离8cm则该凸透镜的焦距能是为可A . 2cm B. 7cmC. 9cmD. 10crn要使像变得更大，应将幕布移，并将凸透镜向向(3)生物老师证实，这是古老物种仙女虾.其卵

18、可以在寒冷或高温的沙土里休眠多 年，直到遇水才孵化.仙女虾的卵壳具有 (写出一点即可)的特性。【答案】(1 )折射；虚；E; B ;(2) 下； B ;右，左；(3) 硬度大.【题目十四】 如图所示为 “探究平面镜成像特点”的实验装置：竖立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上，点燃 A蜡烛，以A蜡烛为成像物 体。-4 I*(1)移动B蜡烛，直到与 A蜡烛的像重合为止。这时 发现像与物的大小 ，进一步观察 A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物到玻璃板的距离 (选填序号)(2 )为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取项措施。A .保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察B. 保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述(1 )相同的操作C. 保持玻璃板位置不变，只减小A蜡烛的高度，进行与上述(1 )相同的操作【答案】(1 )相同、相等(2) B；r3L1专业资料整理WOR格式WOR格式专业资料整理小明的观点是正确 的。符合安全规则。写出实验步骤以