考点2 实验专项-沪粤版八年级上册期中专项（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 【典例 1】 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 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 2】(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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 (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。 （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 3】 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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 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 4】 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 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。 【典例 5】【答案】 11.0 放大 投影仪 靠近 B 上 有利于健 康（或环保或安全或 LED 灯亮度强等其它答案合理均视为正确） 【解析】（1）[1]平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点。焦点到光心的距离是 焦距，根据图示中光屏在刻度尺上的位置，可以读出该凸透镜的焦距是 11.0cm。 （2）[2][3]把烛焰放在距凸透镜 16cm 处时，即 2f>u>f 时，由凸透镜成像规律可知，成倒立 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 放大的实像，幻灯机或投影仪就是利用此原理制成的。 [4]蜡烛向远离透镜的方向移动，物距增大，则应减小像距，使光屏靠近凸透镜。 （3）[5]遮住凸透镜的上半部，物体上任一点射向凸透镜的下半部，经凸透镜折射后，照样能 会聚成完整像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故 B符合题意，ACD 不符合题意。 故选 B。 （4）[6]蜡烛会逐渐变短，根据经过光心的光线传播方向不变可知，烛焰的像成在了光屏中心 的上方，要使像重新成在光屏的中心，应将光屏向上调节。 （5）[7]利用 LED 灯替代蜡烛作为光源，可以避免蜡烛燃烧产生有害气体危害健康，污染环境。 LED 灯作为光源也有亮度强，成像清晰稳定的优点。 【典例 6】【答案】 8.0 同一高度 向右 变大 近视 【解析】（1）[1]平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在主光轴上一点，这点是凸透镜的焦点。 焦点到光心的距离是凸透镜的焦距，所以凸透镜的焦距是 18.0cm-10.0cm=8.0cm [2]实验前应先调节光具座上烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度，这样可使像成在光屏 的中央。 （2）[3][4]现往图乙中的水透镜抽水，凸透镜的焦距变大，在不改变蜡烛和水透镜位置前提 下，相当于减小了物距，需要增大像距，才能在光屏上再次得到清晰的像，所以需要将光屏向 右移动，像距变大，像变大。 （3）[5]现往图乙中的水透镜注水，凸透镜的焦距变小，在不改变蜡烛、水透镜、光屏位置前 提下，像会靠近透镜；小明同学给水透镜戴上眼镜后；发现光屏上又可以重新得到清晰的像， 这表明小明的眼镜对光线具有发散作用，是凹透镜，能矫正近视眼。 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.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。 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 1】在“探究光反射的规律”时，小李进行了如图甲所示的实验。 实验一 探究光的反射定律 实验二 探究平面镜成像的特点 实验三 探究凸透镜成像的规律 模块导航 实验一 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！ 2 （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° 【典例 2】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： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 (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； 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； 实验二 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！ 4 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 3】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”）。 【典例 4】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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 （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。 【高频考点梳理】 1.凸透镜对光线的作用:会聚 2.如何确定焦距：①平行光测焦距:最小最亮的点到凸透镜的距离 ②根据成等大的像时(u=2f)确定焦距 3.烛焰、凸透镜和光屏三者中心在同一高度的目的:使像成在光屏中央 4.光屏上找不到像的原因: ①烛焰、凸透镜和光屏三者中心不在同一高度 ②烛焰在一倍焦距以内或一倍焦点上 ③成像很远，超过了光具座的范围 5.成像规律：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小；物近像远像变大，物远像近像变小 实验三 探究凸透镜成像的规律 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 6.用纸遮住凸透镜一部分后,在光屏上能看到完整的像,但像会变暗 7.当光屏上成清晰的像时,对调物体与光屏的位置,光屏上还能成像的原因:光路可逆 8.蜡烛燃烧变短时像的变化情况:像向上移动，使光屏或蜡烛向上移或凸透镜下移 9.光屏上成清晰的像时，在物体和凸透镜之间加眼镜片，光屏的调节方向 加远视眼镜：向靠近凸透镜的方向移动 加近视眼镜：向远离凸透镜的方向移动 【典例 5】在利用光具座“探究凸透镜成像规律”的实验中： （1）如图甲所示，一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后，在光屏上形成了一个最小、 最亮的光斑。由图可知，该凸透镜的焦距是 cm； （2）调整后，把烛焰放在距凸透镜 16cm 处时（如图乙），在凸透镜另一侧前后移动光屏，会 在光屏上得到一个倒立、 的实像。日常生活中 （选填“照相机”、“投影仪”或 “放大镜”）就是利用这一原理工作的。如将蜡烛远离透镜，仍要在光屏上得到清晰的像，光 屏应向 （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动； （3）当烛焰通过凸透镜在光屏上成一实像时，小明用不透明的纸挡住透镜上半部分，则光屏 上所成的像是 （选填序号）； A．完整的、像变亮 B．完整的、像变暗 C．不完整、像变亮 D．不完整、像变暗 （4）实验过程中，蜡烛会逐渐变短，为了使蜡烛的像能始终成像在光屏的中央，应将光屏向 调整（选填“上”或“下”）。 （5）学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受，经讨论大家认为可利用 LED 灯替代蜡烛作为光 源，其好处是 。 【典例 6】如图所示，某同学用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时， 水透镜的焦距变小；当从水透镜里抽水时，水透镜焦距变大。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 （1）如图甲所示，一束光平行于主光轴射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水 透镜的焦距为 cm，实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者中心在 ； （2）如图乙所示，此时光屏上恰好可以得到一个清晰的像。现往图乙中的水透镜抽水，在不 改变蜡烛和水透镜位置前提下，要在光屏上再次得到清晰的像，则应将光屏 （填“向左” 或“向右”）移动，此时的像与抽水前相比 （填“变大”或“变小”）； （3）如图乙所示，此时光屏上恰好可以得到一个清晰的像。现往图乙中的水透镜注水，在不 改变蜡烛、水透镜、光屏位置前提下，小明同学给水透镜戴上眼镜后（如图丙所示），发现光 屏上又可以重新得到清晰的像，则该眼镜是 （填“近视”或“远视”）眼镜。