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2024年中考物理一轮复习专题:光学实验
一、小孔成像实验
1.大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,小川同学也进行了该实验,如图所示。
(1)小孔成的像是 立的像,其形成原理可以用光的 来解释。
(2)若将小孔由圆形改为三角形,则所成像的形状 (选填“改变”或“不变”)。若只将光屏远离小孔,则所成的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)人类在探索宇宙或天文测量中,常用的“光年”是 (填物理量名称)单位。
2. 学习了光学知识以后,爱动脑筋的锐锐和辰辰同学想自己探究小孔成像现象,如图所示,他们在两个空罐的底部分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙住罐口,分别将小孔对着烛焰和灯丝,可看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出结论:像的形状与 无关;
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出结论:像的形状与 有关;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (选填“正立”或“倒立”)的实像,说明小孔成像的原理是: 。
(4)晴天在树荫下的圆形光斑就是 通过树叶间的小孔在地面上所成的像。
二、光的反射实验
3.在“探究光的反射规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 ,白色的硬纸板表面应尽可能 (选填“光滑”或“粗糙”)。
(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,此时在NOF面上 (选填“看到”或“看不到”)反射光线,此时,入射光线EO的反射光线 (选填“存在”或“不存在”)。
(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 (选填“上部”或“下部”)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 (选填“在”或“不在”)同一平面。
(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着 方向射出。
4.
(1)小明用如图所示装置探究光的反射规律。
①如图甲:实验时让光贴着纸板入射,目的是 ;为了更好的观察实验现象,该实验最好在 的环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”)。
②移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动。
③若甲图纸板没有与平面镜垂直放置且向后倾斜。当光贴着EO入射,纸板内看不到反射光线,说明反射光线、入射光线与法线 (填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)如图丙,将平面镜换成透明的玻璃板,来探究平面镜成像特点。
①用透明的玻璃板代替平面镜的目的是 。
②实验过程中,小明将蜡烛A远离玻璃板2cm,蜡烛的像的大小选填 (“变大”、“变小”或“不变”);
③如图丁所示,若小明将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,将看到蜡烛A在玻璃板后的像 (填“水平向右”“水平向左”“竖直向下”“竖直向上”)运动。
三、光的折射实验
5.小明同学在做探究光的折射特点实验,如图所示的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,通过实验还得到如表的数据。
入射角
反射角
折射角
根据光路图和分析表中数据回答下列问题:
(1)一束光从空气斜射到水面时,这束光将发生 和 现象;
(2)由表数据可知,光从空气斜射进入水中,折射角 入射角,若一束光从水中斜射入空气时,折射角 入射角(以上两空选填“大于”“小于”或“等于” ,你判断的依据是: ;
(3)小凡同学的体验:他潜入游泳池水中看泳池边的路灯,觉得路灯不在原来的位置,他看到的路灯的位置要 (选填“高于”或“低于”)路灯的实际位置。
6.小明同学在探究光的折射规律时,意外发现:当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时,折射光消失而反射光却变得更亮,老师告诉他这是光的全反射现象。课后,小明查到光从玻璃射向空气时的一些数据如表
入射角i
0°
10°
20°
30°
40°
41.2°
41.8°