光學(xué)實驗探究題(共10頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實驗探究-光學(xué)【題目一】小陽與幾位同學(xué)在做手影游戲時，發(fā)現(xiàn)手影的大小經(jīng)常在改變。他猜想：影子的大小可能與光源到物體的距離有關(guān)。于是他設(shè)計了如圖1甲所示的實驗，保持橡皮到墻壁之間的距離不變，把手電筒打開后放在距離橡皮不同的位置，分別測量在墻壁上所形成的影子的長度。記錄實驗數(shù)據(jù)如下表：光源到橡皮的距離L/cm510152025影子的長度H/ cm9.86.24.83.73.1L/cm106242520151058H/cm圖2甲乙圖1（1）分析數(shù)據(jù)后，小陽發(fā)現(xiàn)：若保持其他因素不變，當(dāng)手電筒由近處逐漸遠(yuǎn)離橡皮時，影子的長度隨之 。(2）為了進一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，小陽根據(jù)資料以

2、手電筒到橡皮的距離L為橫坐標(biāo)、影子的長度H為縱坐標(biāo)，繪制了影子的長度H隨手電筒到橡皮的距離L變化的圖像，如圖1乙所示。由圖像可知，當(dāng)手電筒到橡皮的距離L=17.5，影子的長度H大約是 cm?！敬鸢浮浚?）減小 （2）4 （3）慢（3）當(dāng)手電筒距離橡皮較遠(yuǎn)時，小陽觀察圖像的變化趨勢發(fā)現(xiàn)：影子變小的 （選填：“快”或“慢”）?！绢}目二】如圖2是同學(xué)們探究“平面鏡成像特點”的幾種情境。下列說法正確的是（ ）玻璃板A甲丙玻璃板A玻璃板A乙A若蠟燭A距玻璃板4cm，則蠟燭B距玻璃板8cm才能與蠟燭A的像完全重合B若蠟燭A在玻璃板中的像偏高且傾斜，則乙圖是產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因C若在玻璃板與B蠟燭之間放一塊擋光

3、板，則不能透過玻璃板看到A的像D以上說法均不正確【答案】 B【題目三】小明在探究凸透鏡成像規(guī)律時，不小心將焦距為10cm的凸透鏡掉在地上，摔碎成大小不同的3塊。他不知道每塊鏡片的焦距是否與原凸透鏡的焦距相等，于是他選擇其中較大的一塊鏡片，利用平行光源、光屏和刻度尺，測量出這塊鏡片的焦距f并記錄。小明發(fā)現(xiàn)這塊鏡片的焦距與原凸透鏡的焦距相等，由此她得出“每塊鏡片的焦距與原凸透鏡的焦距相等”的結(jié)論。如果請你對小明的實驗結(jié)論進行評估，你認(rèn)為小明的實驗結(jié)論是否存在問題？請說明你的理由。【答案】存在問題，理由是只測量其中一塊的焦距，實驗結(jié)論具有偶然性，不能得出“每塊鏡片的焦距都與原透鏡的焦距相等”的結(jié)論。

4、應(yīng)該再測量其他塊的焦距，才能得出初步結(jié)論?！绢}目四】圖3是“探究光的反射規(guī)律”的實驗裝置（1）白紙的主要作用是什么？圖3（2）實驗中，放置平面鏡和白紙的順序是：先把一個小平面鏡豎直立在一塊長方形木板上，然后把一張白紙平鋪在木板上，使白紙邊緣緊貼平面鏡放置，而不是先放白紙再把平面鏡豎直立在白紙上，這樣做的好處是什么？【答案】（1）白紙的主要作用是：呈現(xiàn)反射光線，驗證反射光線與入射光線及法線是否在同一平面內(nèi)。（2）因為法線與鏡面垂直，所以先把一個小平面鏡豎直立在一塊長方形木板上，然后把一張白紙平鋪在木板上，使白紙邊緣緊貼平面鏡放置，這樣能準(zhǔn)確確定白紙的鏡面的垂直關(guān)系，而先放白紙再把平面鏡豎直立在白

5、紙上，若桌面不是水平的，那么白紙和平面鏡就不一定垂直，因此不是先放白紙再把平面鏡豎直立在白紙上。圖4【題目五】小明喝水時，偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側(cè)的手指，他感到很驚奇；玻璃和水都是透明物質(zhì)，為什么光卻不能透過呢？小明決定找出原因，下面是小明的探究過程：根據(jù)光經(jīng)過的路徑，首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān)，為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進行了推測，如圖4所示，光從水中射向空氣時，折射角大于人射角，當(dāng)入射角逐漸增大時，折射角也逐漸增大，那么，當(dāng)人射角增大到某一值時，會不會（1）小明的推測是 。（2）小明為了驗證自己的推測，進行了如圖4所示的實驗，實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的

6、角度，當(dāng)增大到某一角度時，小明觀察到 ，證實了自己的推測。（3）當(dāng)光從空氣射向水中時，也會出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎？說出你的觀點并解釋： 。 【答案】（1）折射光線消失 （2）光斑消失 （3）不會 光從空氣斜射入水水中時，折射角始終小于入射角【題目六】某實驗小組在探究光的折射規(guī)律時，讓一束光從空氣斜射入玻璃水槽內(nèi)的水中，看到如圖所示的現(xiàn)象：圖3（1）請在圖中分別做出入射角（用字母i表示）和折射角（用字母r表示）。（2）為了探究光從空氣斜射入水中時折射角和入射角的關(guān)系，以下方案中正確的是： （選填“A”、“B”或“C”）。CA 只測量圖中的入射角和折射角，分析并得出結(jié)論B 保持入射角不變，進行多次

7、試驗，測量入射角和每次試驗的折射角，分析并得出結(jié)論C 改變?nèi)肷浣?，進行多次試驗，測量每次試驗的入射角和折射角，分析并得出結(jié)論：【答案】由于探究光從空氣斜射入水中時折射角和入射角的關(guān)系，所以應(yīng)該多次實驗且不斷改變?nèi)肷浣堑拇笮。挥羞@樣得出的結(jié)論才具有普遍性、排除了偶然性。故C答案是正確的?！绢}目七】在探究“近視眼的矯正”課外實驗中，如圖4所示：圖4（1）調(diào)整燭焰（模擬遠(yuǎn)處所視物）、水凸透鏡（模擬人眼晶狀體，并與注射器相連，其凸起程度可通過注射器注入或吸收水量來調(diào)節(jié)）、光屏（模擬人眼視網(wǎng)膜）在光具座上的位置，如圖所示，此時在光屏上得到了燭焰清晰的像，該像是倒立、_的像。（2） 向水凸透鏡內(nèi)（填“注

8、入”或“吸取”）適量的水來模擬近視眼，發(fā)現(xiàn)光屏上原來清晰的像變模糊了。 若將光屏向靠近透鏡的方向移動適當(dāng)距離，再次得到清晰的像。說明近視眼將遠(yuǎn)處的物體成像在視網(wǎng)膜（填“前”或“后”）。 若光屏不移動，在燭焰和水凸透鏡間加一個焦距合適的凹透鏡，光屏上也能得到清晰的像。說明近視眼鏡是透鏡?！敬鸢浮浚?）縮??；實；（2）注入；前；凹【題目八】實驗桌上有如圖 17 所示的實驗裝置(其中的透明玻璃為平面鏡)，還提供了一把刻度尺和相同大小的中國象棋棋子18個，9個為紅色，9個為綠色。小軍計劃用這些器材探究“物體在平面鏡中所成像的大小與物體大小的關(guān)系”，小軍的主要實驗步驟如下：將兩個疊放的紅棋子作為物體放在

9、平面鏡前面的白紙上，在平面鏡后面改變兩個疊放的綠模子的位置，使得從不同角度觀察，兩個綠棋子與物體的像均完成重合，并記錄實驗數(shù)據(jù)。改變物體(兩個疊放的紅棋子)到平面鏡的距離，在平面鏡后面改變兩個疊放的綠棋子的位置，使得從不同角度觀察，兩個綠棋子與物體的像均完全生命，并記錄實驗數(shù)據(jù)。再改變四次物體(兩個疊放的紅棋子)到平面鏡的距離，仿照步驟，做四次實驗。請根據(jù)以上敘述回答下列問題：小軍計劃探究的問題中的自變量是_; 根據(jù)以上實驗步驟可知，小軍實際探究的是物體在平面鏡中所成像的大小與_的關(guān)系；針對小軍計劃探究的問題，在實驗步驟中，應(yīng)改變_。【答案】（1）物體大??；（2）物體到平面鏡的距離；（3）疊放

10、紅棋子和綠棋子的個數(shù)?！绢}目九】小明同學(xué)在做“探究平面鏡成像的特點”的實驗時，想起了走過教學(xué)大樓門廳內(nèi)的大平面鏡時的情景：靠近鏡子時，感覺自己的像變大了，遠(yuǎn)離鏡子時感覺像變小了。自己的感覺對嗎？在老師和同學(xué)們的幫助下小時進行了實驗探究。小時所用的實驗裝置如圖所示（其中的透明玻璃板作為平面鏡）。主要實驗步驟如下：（1）在玻璃板前面放置一支點燃的蠟燭A，在玻璃板后面移動一支沒有點燃的相同的蠟燭B。當(dāng)把蠟燭B移動到某一位置的時候，發(fā)現(xiàn)蠟燭B與蠟燭A的像重合，測量并記錄此時物、像和玻璃板之間的位置關(guān)系。（2）多次改變蠟燭A到平面鏡的距離，在平面鏡后移動蠟燭B，發(fā)現(xiàn)總能找到一個對應(yīng)位置，在鏡前從不同角度

11、觀察，蠟燭B與蠟燭A的像均重合，測量并記錄每次實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)。請根據(jù)以上敘述回答下列問題：根據(jù)以上實驗步驟可知，能驗證小明感覺的是步驟 （選填（1）或（2）；“探究平面鏡成像的特點”實驗得到的結(jié)論是：平面鏡所成像的大小與 ，像和物體到平面鏡的距離 ，像和物體的連線與鏡面 。若用光屏代替蠟燭B，在玻璃板后面觀察光屏，將 （選填“能”或“不能”）觀察到蠟燭A的像，說明所成的是 像（選填“虛”或“實”）?！敬鸢浮浚?） 物體大小相等 相等 垂直 不能 虛【題目十】某同學(xué)在做探究光的折射特點實驗，如圖是光從空氣射入水中時的光路，實驗中發(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

12、于法線的兩側(cè)通過實驗還得到如下數(shù)據(jù)：入射角0°15°30°45°60°反射角0°15°30°45°60°折射角0°11.3°22.1°35.4°40.9°（1）分析表中數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：光從空氣斜射到水面時，將同時發(fā)生 和 現(xiàn)象；光從空氣斜射到水面時，折射角隨入射角的變化關(guān)系是： ，且折射角 （大于/等于/小于）入射角當(dāng)光從空氣垂直射到水面時，折射角等于零該同學(xué)根據(jù)上述實驗中的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論總結(jié)出了光的折射特點（2）請你對該同學(xué)通過上述探究實驗得出光

13、的折射特點的過程作出評價是否存在不足？答： （是/否）；請簡要說明理由： 。【答案】（1）反射 折射折射角隨入射角的增大而增大，小于（2）：是，三次實驗數(shù)據(jù)可以，但沒有換用其他透明介質(zhì)做此實驗?！绢}目十一】如圖是小芳同學(xué)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(xué)應(yīng)在 （填“M”或“N”）側(cè)觀察蠟燭M經(jīng)玻璃板所成的像（4）細(xì)心的小芳透過玻璃觀察蠟

14、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(yīng)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(yīng)該進行的操作是： 【答案】（1）確定像的位置（2）像和物大小相等（3）M（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(yīng)的像點和物點，判斷連線是否和鏡面垂直；測出像點和物點到玻璃板的距離進行比較【題目十二】在“驗證凸透鏡成像規(guī)律”實驗中，某小組同學(xué)利用焦距為10 厘米的凸透鏡、高為3厘米的發(fā)光體，光屏和光具座進行實驗，將測得的物距u 、像距v 以及所成像的高L像

15、分別記錄在下表中。在驗證得到凸透鏡成像的初步規(guī)律后，為了進一步研究，他們進行適量的運算，將結(jié)果分別記錄在下表的后兩列中。實驗序號物距u/cm像距v/cm像高L像cm像距與物距之比（）物距與像距之和（）160120.60.27225012.50.750.2562.5330151.50.54541822.53.751.2540.551626.751.6742.7614357.52.549根據(jù)實驗需要1-6的數(shù)據(jù)，分析比較像距v隨物距u 的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成像時，根據(jù)實驗序號1-6 的數(shù)據(jù)，分析比較像高L像與v/u 的變化情況及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：凸透鏡成像時

16、，該小組同學(xué)繼續(xù)利用表中的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，分析、歸納得出結(jié)論(a)根據(jù)實驗序號 1-3 的數(shù)據(jù)，分析比較物距變化量u與相距變化量v的大小關(guān)系及成像情況，可得出的初步結(jié)論是：(b)根據(jù)實驗序號1-6 的數(shù)據(jù)，分析比較物距u 變化時， L像、u + v 的變化情況，可得出得初步結(jié)論是：【答案】像距隨物距的減小而增大；物高與像高的比值等于物距與像距的比值；（a）當(dāng)物距大于二倍焦距時，物距變化量u 大于像距變化量v；（b）當(dāng)物體成實像時，物距越小，像越大，像距與物距的和（u+v）先變小后變大。【題目十三】2014年7月，小陽在水塘中看到形狀特殊的“蝦”。 (1)如圖甲所示，他看到的“蝦”是因為光的_而

17、形成的_像，真正的蝦在水中_ (CDEF)處他用激光筆從A點向_(B/C/D/E/F)處射出光束，即可把蝦照亮。 (2)拍照得到蝦的膠片后，他用如圖乙所示的幻燈機展示給同學(xué)們看膠片上蝦的頭部朝_。測得膠片到凸透鏡的距離為8cm，則該凸透鏡的焦距可能是_。A2cm B7cm C9cm D10crn 要使像變得更大，應(yīng)將幕布向_移，并將凸透鏡向_移。(3)生物老師證實，這是古老物種仙女蝦其卵可以在寒冷或高溫的沙土里休眠多年，直到遇水才孵化仙女蝦的卵殼具有_(寫出一點即可)的特性?！敬鸢浮浚?）折射；虛；E；B；（2）下；B；右，左；（3）硬度大.【題目十四】如圖所示為“探究平面鏡成像特點”的實驗裝

18、置：豎立的透明玻璃板下方放一把直尺，直尺與玻璃板垂直；兩支相同的蠟燭A、B豎立于玻璃板兩側(cè)的直尺上，點燃A蠟燭，以A蠟燭為成像物體。（1）移動B蠟燭，直到與A蠟燭的像重合為止。這時發(fā)現(xiàn)像與物的大小_，進一步觀察A、B兩支蠟燭在直尺上的位置發(fā)現(xiàn)，像和物到玻璃板的距離_；（2）為證實上述有關(guān)成像特點是否可靠，你認(rèn)為應(yīng)采取項措施。（選填序號）A保持A、B兩支蠟燭的位置不變，多次改變玻璃板的位置進行觀察B保持玻璃板位置不變，多次改變A蠟燭的位置，進行與上述（1）相同的操作 C保持玻璃板位置不變，只減小A蠟燭的高度，進行與上述（1）相同的操作【答案】（1）相同、相等（2）B；【題目十五】一個晴朗的夏日里，小麗和一群小伙伴在樹下嬉戲打鬧，愛動腦筋的小麗發(fā)現(xiàn)樹下有許許多多的光斑，這引起小麗的思考：這些光斑是怎樣形成的？光斑的形狀與什么因素有關(guān)？于是，她回家進行了如下的探究：提出問題：小孔成像的形狀與什么因素有關(guān)？猜想與假設(shè)：小孔所成像的形狀與物體和小孔的形狀有關(guān)。制定計劃與設(shè)計實驗：將三個不同形狀的物體分別通過三個不同形狀的小孔進行成像，觀察像的形狀并記錄（表格如下）小孔形狀成像情況物體形狀分析與論證：實驗結(jié)論： 。【答案】小孔所成像的形狀與物體的形狀有關(guān)。出題意圖：本題恰恰符合課標(biāo)上關(guān)于基