考点2 实验专项-沪科版八年级全一册期中专项（初中物理）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 2 实验专项 【高频考点梳理】 1.实验原理： t sv  2.实验器材：刻度尺、停表、斜面、小车、金属片、木块。 3.金属片的作用：让小车停止运动，便于测量时间。 4.搭建斜面时，坡度不能太小也不能太大。斜面的坡度太小，小车可能达不到底部；斜面的坡 度太大，小车运动的速度大，时间短，导致测量难度大、实验误差大。 5.实验过程中，斜面的倾斜程度不能变。 6.测量小车下滑路程时，起点从车头算起，终点也应该是车头。 7.误差分析(实验误差主要来自时间测量的误差) ①当小车过了起始位置才开始计时或小车未达终点就停止计时,会导致测量时间偏小,平均速 度偏大; ②当小车到达终点后才停止计时或小车未开始运动提前计时，会导致测量时间偏大，平均速度 偏小; ③小车没有从静止开始下滑，所测平均速度偏大。 8.小车在下滑过程中，到达中部的速度并不为零，所以让小车从中部由静止释放，到达底端的 时间，并不等于下半程的时间，这样测得的平均速度与实验中小车在下半程的平均速度不相等。 9.实验结论：小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程段，小车平均速度大小不同。小车 从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。三次平均速度的大小依次是 实验一 测量小车运动的速度 实验二 探究光的反射定律 实验三 探究平面镜成像的特点 模块导航 实验一 测量小车运动的速度 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 半程程上半程 ＜＜ 下全 vvv 。 【典例 1】如图所示是“测量小车沿斜面下滑的平均速度”的实验。 (1)实验时应保持斜面的倾角较小，这是为了减小测量 （选填“路程”或“时间”） 造成的误差；实验中，在 B处和 C处放置一金属挡片，这是为了方便测量 （选填“路 程”或“时间”）； (2)该实验的原理是 ，所需的测量工具为刻度尺和 ； (3)每次实验时必须让小车从同一位置由 开始下滑；测得其中一组数据如下表所示， 则全程的平均速度为 m/s。在s-t图像中大致描述AC段的图像为 （填序号）； (4)为了测量小车通过下半段路程的平均速度，让小车从 B点静止释放，测出小车到达 C点所 用的时间，从而计算出小车通过下半段路程的平均速度。他的这种做法正确吗? ；理 由是 。 【典例 2】小明探究小车沿斜面滑下时速度的变化，实验设计如图甲所示。 (1)①实验中使用的斜面的坡度较小，其目的是使小车运动时间 （选填“缩短”或“增 加”），以减小测量时间的误差。 ②把小车放在斜面顶端，金属片固定在斜面底端，用 测出车头到金属片的距离 s1， 用 测出小车从斜面顶端滑下到底端撞击金属片的时间 t1，并将 s1、t1记录在表格中。 测量的物理量 AB 段 BC 段 AC 段 路程 s/cm 40.0 40.0 80.0 时间 t/s 3 2 5 平均速度 v/（cm·s⁻ ¹） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 ③将金属片移至斜面的中部固定，再把小车放在斜面顶端，测出小车到金属片的距离 s2，测出 小车从斜面顶端滑过上半路程 s2所用时间 t2，并将 s2、t2记录在表格中。 ④该实验的实验原理为： 。由测量数据分别计算出小车通过斜面全程的平均速度 v1 和小车通过斜面上半段路程的平均速度 v2，并将有关数据记录在表中。 ⑤计算出小车通过斜面下半段路程的平均速度 v3＝ （用“s1、t1、s2、t2”表示），并 将 v3记录在表中。 ⑥实验发现 v1 v3（选填“＞”“＜”或“=”）。 (2)在 t2测量的过程中，如果小车运动过了中点才停止计时，测得的前半段路程 s2上的平均速 度 v2将偏 （填“大”、“小”）；若实验时小车放在斜面顶端，开始时不是从静止开始 释放，而是往下推了一下小车，则测得的前半段路程 s2上的平均速度将偏 （选填“大” 或“小”）； (3)如图中能够大致反映实验中小车运动情况的是（ ） A． B． C． D． 【高频考点梳理】 1.量角器：测量入射角和反射角的度数。 2.可折转白色粗糙硬纸板的作用：一是显示光的传播路径，对光线起漫反射作用；二是探究入 射光线、法线和反射光线是否在同一平面内。 3.白色硬纸板竖直放在平面镜上。 4.在光的反射现象中，光路是可逆的。 5.应在光线较暗的室内进行实验，以便于观察实验现象。 6.实验时，纸板与平面镜垂直，否则在纸板上看不到反射光； 7.实验描绘光的传播路径的方法：在入射光线和反射光线上取一个点，将该点与反射点连接。 8.区分每一组的对应的入射光线和反射光线的方法：对每一组入射光线和反射光线分别用不同 颜色的笔进行描绘，或者对每一组入射光线和反射光线进行编号。 9.进行多次实验的目的：避免偶然性，寻找普遍规律。 实验二 探究光的反射定律 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 10.若发现每次实验反射角与入射角的和为 90°，原因：把入射角看成入射光线与镜面的夹角， 或把反射角看成反射光线与镜面的夹角。 11.结论：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线、入射光线分 别位于法线两侧；反射角等于入射角。（不能说成入射角等于反射角） 【典例 3】在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 （1）将平面镜平放在水平桌面上，应该选择 （选填“粗糙”或“光滑”）的 硬纸板作为光屏，硬纸板与平面镜保持如图甲所示，实验中从各个角度都能看到纸板上的光路， 是因为在纸板上发生了 ；（选填“漫反射”或“镜面反射”） （2）实验时，将一束光贴着纸板 P沿 EO 射到镜面上 O点，纸板 Q上会显示出反射光束 OF。 接着将纸板 Q绕 ON 向前或向后翻折，则纸板 Q上 （选填“能”或“不能”） 显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内，在纸板 Q绕 ON 向后翻 折的过程中，反射光线的位置 （选填“改变”或“不变”）； （3）在图甲中，若沿着 FO 的方向再入射一束光，它的反射光沿 OE 方向射出，此现象说明： 在反射现象中，光路是 的； （4）若保持平面镜位置不变，将纸板向后倾斜一个角度（如图乙），入射光线仍能呈现在纸板 上，且沿 EO 方向入射到平面镜的 O点，此时 （选填“能”或“不能”）在纸 板上看到反射光线，此时反射光线、入射光线和法线 （选填“在”或“不在”）同 一平面内； （5）小明同学的实验数据如表所示，他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致， 请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 ，订正错误后，可以得到的结 论是： 。 次数 1 2 3 4 5 6 i 20° 30° 40° 50° 60° 70° r 70° 60° 50° 40° 30° 20° 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 【典例 4】小明想要探究光的反射规律，正确组装实验装置如图甲所示，实验过程如下： (1)将纸板 放在水平桌面上，当光线沿 EO 紧贴纸板入射到 O点，在同一平面的右侧 纸板上观察到反射光线 OF，此时白纸板的作用是 。 (2)接着他把右侧纸板以 ON 为轴向前或向后转动（如图乙），这样操作的目的是： 。 (3)在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕 PQ 向后倾斜，此时反射光束（ ） A．消失 B．被纸板挡住 C．在纸板前方 D．仍在纸板上呈现 (4)完成实验后，同组的小东和小红想体验“从镜子中看到对方的眼睛，而不想让对方看到自 己的眼睛”，结果没有体验成功。此现象说明：光反射时， 。 (5)使光束以不同角度入射，进行实验测量数据如下表，由此可得：在反射现象中，反射角 入射角。 次数 1 21 3 4 入射角 30° 40° 50° 60° 反射角 30° 40° 50° 60° (6)共享单车的尾灯设计很巧妙，当后面开来的汽车的灯光照射到尾灯上，它能把光反射回去。 四幅图中符合要求的是 ，此反射 光的反射规律（选填“遵循”或“不遵循”）。 【高频考点梳理】 1.为了使观察到的像更为清晰，实验最好在较暗的环境中进行； 实验三 探究平面镜成像的特点 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 2.实验中用玻璃板代替平面镜，目的：便于观察和确定像的位置，并比较物像的大小关系，原 因：玻璃板既能反射光又能透过光，即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛，也能看到点燃的蜡烛 所成的像； 3.实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像，当玻璃板较厚时，两个 像有较大的错位，难以确定像的位置； 4.实验中，玻璃板要竖直放在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置，则未点燃的蜡烛和点燃的 蜡烛将不能完全重合； 5.实验中，使用两支完全相同的蜡烛，目的：比较像与物体的大小关系； 6.用点燃的蜡烛做实验的优点：所成的像比较亮，便于观察； 7.白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置，刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像 到玻璃板的距离； 8.变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验，是为了寻找普遍规律； 9.观察点燃蜡烛的像时，眼睛应与物体在玻璃板的同一侧；观察像是否为虚像时，眼睛与像在 玻璃板的同一侧； 【典例 5】如图是小刘探究平面镜成像特点的实验装置，A是点燃的蜡烛，B是与 A完全相同 但未点燃的蜡烛。 （1）此实验最好在光线 （“较亮”或“较暗”）的环境中进行。我们最好选 用 （选填“平面镜”“透明玻璃板”）的目的是便于确定像的位置； （2）如图所示，在玻璃板左边将蜡烛 A点燃，拿未点燃的蜡烛 B竖立在玻璃板的右方，人眼 一直在玻璃板的 （选填“左”或“右”）方观察，直至与蜡烛 A的像完全重合，这 种确定像与物体大小关系的实验方法是 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）； （3）实验中若无论怎样移动 B蜡烛都无法使其和 A蜡烛像完全重合的原因是 ； （4）选用两支等长的蜡烛 A、B，点燃蜡烛 A，小心地移动蜡烛 B，直到与蜡烛 A的像完全重 合为止。如果将点燃的蜡烛远离玻璃板，则像将 （选填“靠近玻璃板”、“不变” 或“远离玻璃板”）移动； （5）移去后面的蜡烛 B，并在其所在位置上放一光屏，观察光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像， 则说明平面镜所成的像是 像（选填“虚”或“实”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 【典例 6】小明利用如图甲所示的实验器材探究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张 白纸，将玻璃板垂直立在白纸上，沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。把一支 点燃的蜡烛 A放在玻璃板前面，一支完全相同，但不点燃的蜡烛 B放在玻璃板后面移动，直到 看上去它与蜡烛 A的像完全重合。移动蜡烛 A，多做几次实验。 （1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，目的是便于 ； （2）实验时选择两支外形相同的蜡烛目的是 ，这种研究运用了 法； （3）改变蜡烛 A的位置，进行三次实验。用直线将物和对应像的位置连接起来，如图乙所示， 发现像与物到平面镜的距离 ，且它们的连线与镜面 ； （4）若不使用直尺和三角板，要验证物、像是否对称，接下来进行的实验操作是 ； （5）移去蜡烛 B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛 A的像，说明平面镜所成 的像是 像，此时小明应是 （选填“通过”或“不通过”）玻璃板观 察光屏； （6）小明思考如果想使实验成像更清晰，可以有以下方法： ①可以在 （选填“像”或“物”）一侧铺上黑纸； ②选用镀膜玻璃，膜要镀在靠近 （选填“蜡烛 A”或“蜡烛 B”）一侧。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 2 实验专项 【典例 1】(1) 时间 时间 (2) sv t  秒表 (3) 静止 0.16 ③ (4) 不正确 小车由 B点静止下滑所用的时间不是通过下半段路程所用时间 【解析】（1）[1]斜面坡度越大，小车沿斜面向下加速运动越快，过某点的时间会越短，计 时会越困难，时间测量误差就大，所以为使计时方便，减小测量时间造成的误差，斜面坡 度应小一些。 [2]实验中小车撞击金属片会发出声音，便于测量时间。 （2）[1]测量平均速度的原理是根据 sv t  来设计的。 [2]根据实验原理，需要测量物体运动的距离和时间，因此需要测量工具为：刻度尺和秒表。 （3）[1]进行多次实验，根据控制变量法，需要使小车从同一位置由静止开始下滑。 [2]由表中数据可知，全程的路程为 80 0.8ms cm  则全程的平均速度为 0.8m 0.16m / s 5s sv t    [3]由于小车在斜面上做加速运动，即速度越来越快，因此图像随时间变化弯曲向上，故 AC 段的图像为③。 （4）[1][2]测量小车的平均速度，小车在斜面顶端下滑至 B点时具有一定的速度，因此小 车由 B点静止下滑所用的时间不是通过下半段路程所用时间，因此这种做法是错误的。 【典例 2】(1) 增加 刻度尺 停表 sv t  1 2 1 2 s s t t   ＜ (2) 小 大 (3)C 【解析】（1）①[1]若要计时方便和准确，应使小车运动的时间长些，故应将长木板的一端 用木块垫起，形成一个坡度较小的斜面。 ②[2][3]要测出车头到金属片的距离 s1，实验室中用刻度尺测量。要测量小车从斜面顶端 滑下到底端撞击金属片的时间 t1，实验室用停表。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 ④[4]平均速度是总路程与总时间的比，所以实验原理为 sv t  。 ⑤[5]根据图和上面测量的相关数据知，小车通过下半段的距离为 s1-s2，所用时间为 t1-t2， 根据测量原理，通过斜面下半段路程的平均速度为 1 2 1 2 s ssv t t t     ⑥小车通过上半程所用的时间大于通过下半程所用的时间，全程的路程是下半段路程的 2 倍，而全程的时间大于下半程时间的 2倍，由 sv t  可知，小车通过斜面全程的平均速度 v1 小于小车通过下半程的速度 v3，即 v1<v3。 （2）[1]如果让小车过了中点才停止计时，则测得前半段路程所用的时间偏大，由公式 sv t  可知，测得前半段路程的平均速度会偏小。 [2]实验时小车放在斜面顶端，开始往下推了一下小车，测得的前半段路程上时间偏小，平 均速度将偏大。 （3）小车下滑过程做加速运动。 A．由图像可知，在 s-t 图像上，s不随时间 t的变化而变化，则物体处于静止状态，故 A 不符合题意； B．由图可知，路程 s与时间 t成正比，则物体做匀速直线运动，故 B不符合题意； C．由图可知，相同时间内通过的路程逐渐增加，即 s t   变大，说明物体做加速运动，故 C 符合题意； D．由图可知，在 v-t 图像上，速度 v不发生变化，则物体做匀速直线运动，故 D不符合题 意。 故选 C。 【典例 3】 粗糙 漫反射 不能 不变 可逆 不能 在 把反 射光线与镜面的夹角当成了反射角 在反射现象中，反射角等于入射角 【解析】（1）[1][2]反射面是凹凸不平的，一束平行光射到反射面上，反射光线不再平行， 而是射向各个方向，这种反射叫做漫反射。实验中为使能从各个角度都能看到纸板上的光 路，将平面镜平放在水平桌面上，应该选择粗糙的硬纸板作为光屏，硬纸板与平面镜保持 如图甲所示，是因为在纸板上发生了漫反射。 （2）[3][4]实验时，将一束光贴着纸板 P沿 EO 射到镜面上 O点，纸板 Q上会显示出反射 光束 OF。接着将纸板 Q绕 ON 向前或向后翻折，因此时两纸板不在同一平面内，则纸板 Q 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 上不能显示出反射光束，由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内，在纸板 Q绕 ON 向后翻折的过程中，虽然不能观察到反射光线，但反射光线的位置不变。 （3）[5]在图甲中，若沿着 FO 的方向再入射一束光，它的反射光沿 OE 方向射出，此现象 说明：在反射现象中，光路是可逆的。 （4）[6][7]若保持平面镜位置不变，将纸板向后倾斜一个角度，沿 EO 方向入射到平面镜 的 O点时，反射光线与纸板不在同一平面内，但是反射光线、法线、入射光线三线在同一 平面内，所以此时不能。 （5）[8][9]根据光的反射定律，反射角等于入射角，反射角是反射光线与法线的夹角，入 射角是入射光线与法线的夹角，当入射角分别为 20°、30°、40°、50°、60°、70°时， 反射光线与法线的夹角（即反射角）也应分别是 20°、30°、40°、50°、60°、70°， 而不是 70°、60°、50°、70°、40°、30°、20°，根据数学知识，此时的 r 正好是反 射光线与镜面的夹角。故测量实验数据过程中出现的问题可能是反射角测量错误，把反射 光线与镜面的夹角当成了反射角。根据 90 r   可知反射角分别等于 20°、30°、40°、50°、60°、70°，故订正错误后，可以得到的 结论是：在反射现象中，反射角等于入射角。 【典例 4】(1) 垂直 显示光路 (2)探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内 (3)C (4)光路是可逆的 (5）等于 (6) B 遵循 【解析】（1）[1]如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射 后，反射光线将不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线，无法完成实验，所以实验 时应使纸板与平面镜垂直。 [2]光照到纸板上会发生漫反射，从不同方向都可以看到光线，所以本实验中硬纸板的主要 作用是显示路。 （2）把右侧纸板以 ON 为轴向前或向后转动，这样操作的目的是探究反射光线、入射光线、 法线是否在同一平面上。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 （3）在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕 PQ 向后倾斜，而法线始终垂直于平面镜，则 反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜，此时反射光束在纸板前方，纸板 上不能看到反射光束，故选 C。 （4）因为反射时，光路是可逆的，所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛，而不想 让对方看到自己的眼睛是做不到的。 （5）通过表中数据可知，在反射现象中，反射角等于入射角。 （6）[1]共享单车的尾灯设计很巧妙，当后面开来的汽车的灯光照射到尾灯上，它能把光 反射回去。互成直角的平面镜可以把光沿原路返回，则图中四幅图中符合要求的是 B，故选 B。 [2]在反射现象中，光的反射都遵循反射定律，则此反射遵循光的反射定律。 【典例 5】 较暗 透明玻璃板 左 等效替代法 玻璃板没有和桌面垂直 放置 远离玻璃板 虚 【解析】（1）[1]在较黑暗的环境中，蜡烛是最亮的，反射光线最多，感觉蜡烛的像最亮。 [2]因为透明玻璃板透光，为了便于确定像的位置，应选用透明玻璃板。 （2）[3][4]在玻璃板左边将蜡烛 A点燃，可以看到玻璃板右面出现蜡烛的像，所以在寻找 蜡烛 A的像的位置时应在玻璃板的左方观察。另外一支相同的蜡烛 B与竖立在玻璃板前面 点燃的蜡烛 A的像能完全重合，这是等效替代法的应用。 （3）[5]像与物是关于镜面对称的，实验时玻璃板要竖直放置，如果玻璃板没有和桌面垂 直放置，则成的像就偏高或偏低。 （4）[6]像和物到平面镜的距离相等，如果将点燃的蜡烛 A远离玻璃板，像将远离玻璃板 移动。 （5）[7]因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像，说明 平面镜成的像是虚像。 【典例 6】 便于确定像的位置和大小 便于比较像和物的大小关系 等效替代 相等 垂直 将白纸沿着所画直线对折 虚 不通过 像 蜡烛 A 【解析】（1）[1]因为玻璃板是透明的，能在观察到 A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚 地看到放在后面 B蜡烛，便于确定像的位置和大小。 （2）[2][3]在竖立的玻璃板前点燃蜡烛 A，拿未点燃的蜡烛 B竖直在玻璃板后面移动，人 眼一直在玻璃板的前侧（A侧）观察，直至它与蜡烛 A的像完全重合，这种确定像与物大小 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 关系的方法是等效替代法。 （3）[4][5]改变蜡烛 A的位置，进行三次实验。用直线将物和对应像的位置连接起来，如 图乙所示，发现像与物到平面镜的距离每次都是相等的，且它们的连线与镜面所成角都是 直角。 （4）[6]若不使用直尺和三角板，要验证物、像是否对称，可以将白纸沿着所画直线对折， 若像与物体重合，则表明物、像关于镜面是对称的。 （5）[7]移去蜡烛 B，在其原位置放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛 A的像，由于光屏无 法承接虚像，说明平面镜所成的像是虚像。 [8]观察该虚像时，眼睛应该与光屏处于同一侧，不通过玻璃板观察光屏，防止反射光线的 干扰。 （6）[9]平面镜成像的原理是光的反射，可以在像一侧铺上黑纸，不会影响成像，使像在 较为黑暗的背景中，减少其他反射光线的干扰，更便于观察。 [10]平面镜成像原理是光的反射，因此用一面镀了膜的玻璃板做实验时，镀膜的一面应该 朝向物体一侧放置，一面镀膜的玻璃板反射能力比较强，成像比较清晰，便于测量物距和 像距。