微专题 光学实验探究-2025-2026学年沪科版物理八年级上学期

2023光学实验探究 一、实验探究题：本大题共9小题，共54.0分。 1.小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律。 【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？ 【设计与进行实验】 如图甲所示，把一可沿折叠的白色硬纸板作光屏竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的点。 当一束光贴着左侧纸板沿方向射到点时，在右侧纸板上能看到反射光线实验时，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发了______反射。 让光线逆着的方向射向镜面点，会发现反射想沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有______性 若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上______选填“能”或“不能”看到反射光线。 再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿方向射向镜面，则右侧纸板上______选填“能”或“不能”看到反射光线。由、、能发现反射光线与入射光线、法线______。 【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿法线射向镜面，反射光线沿方向射出测量出两个角的大小都是，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价： ______； ______。 【答案】漫  可逆  不能  不能  在同一平面内  先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角  应多次实验后得出结论，避免结论具存偶然性  【解析】解：【设计与进行实验】 实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径，是由于光屏表面凹凸不平，光在这里发生了漫反射； 让光线逆着的方向射向镜面点，会发现反射光线沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有可逆性。 由于反射光线，入射光线和法线是在同一平面上，所以，实验时若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上不能看到反射光线； 再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿方向射向镜面，此时三条光线仍然在同一平面，只不过不在纸板所在平面，故右侧纸板上不能看到反射光线。经过多次实验发现，在光的反射中，反射光线、法线、入射光线都在同一平面上； 【评估与交流】 因为是先有入射角后有反射角，所以应描述为光反射时，反射角等于入射角； 一次实验具有很大的偶然性，因此应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性 故答案为：漫；可逆；不能；不能；在同一平面内； 【评估与交流】先有入射角后有反射角，应描述为反射角等于入射角；应多次实验后得出结论，避免结论具有偶然性。 【设计与进行实验】 在不同方向都能看到光的传播路径，是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里； 在发生反射时，光路是可逆的； 在发生反射时，反射光线，入射光线和法线是在同一平面上的； 【分析与论证】 在发生反射时，反射光线，入射光线和法线是在同一平面上的； 【评估与交流】 先有入射角后有反射角，一次实验具有很大的偶然性。 本题考查了探究光的反射的实验。光的反射遵循反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角；还要注意光路具有可逆性。 2.在探究“平面镜成像特点”和“光的反射”实验中。 如图甲所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图。实验时用玻璃板代替平面镜的目的是______。实验时，选择两支相同的蜡烛，是为了比较像与物体的______； 在竖直的玻璃板前点燃蜡烛，用______选填“点燃”或“未点燃”的蜡烛在玻璃板后面移动，人眼一直在蜡烛______选填“”或“”的一侧观察，直至蜡烛与蜡烛的像完全重合；这种确定像与物体关系的实验方法是______选填“控制变量法”或“等效替代法”。 实验中若论怎样移动蜡烛都无法使其和蜡烛像完全重合的原因是______。 下列有关该实验的说法中，正确的是______； A.如果将蜡烛向玻璃板靠近，蜡烛的像会变大 B.移去蜡烛，并在原蜡烛的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛的像 C.移动蜡烛进行多次实验，目的是多次测量取平均值减少误差 D.为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行 在实验中如果把平板玻璃向右倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛像的大致位置在图中的______填“”或“”处； 在探究“光反射时的规律”实验中，如图丙所示，小华在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹，接着她把纸板向前折或向后折如图，在纸板上______填“能”或“不能”看到反射光，此时反射光线______填“存在”或“不存在”，由此得出______的结论。 【答案】便于确定像的位置  大小  未点燃    等效替代法  玻璃板与桌面没有垂直放置      不能  存在  反射光线、入射光线和法线在同一平面内  【解析】解：玻璃板有透光性，实验时用玻璃板代替平面镜，既能成像，也能确定像的位置，目的是便于确定像的位置； 蜡烛在玻璃板后面移动，直至蜡烛与蜡烛的像完全重合，则与的像大小相等，因选择两支相同的蜡烛，故可得出像与物大小相等，故实验时，选择两支相同的蜡烛，是为了比较像与物体的大小； 在竖直的玻璃板前点燃蜡烛，用未点燃的蜡烛在玻璃板后面移动；因平面镜成像属于光的反射，故人眼一直在蜡烛的一侧观察，直至蜡烛与蜡烛的像完全重合；这种确定像与物体关系的实验方法是等效替代法； 实验中玻璃板应与桌面垂直放置，实验中若论怎样移动蜡烛都无法使其和蜡烛像完全重合的原因是玻璃板应与桌面没有垂直放置； 平面镜成的像与物大小相等，如果将蜡烛向玻璃板靠近，蜡烛的像大小不变，故A错误； B.平面镜成的像为虚像，移去蜡烛，并在原蜡烛的位置放一光屏，光屏上不能得到蜡烛的像，故B错误； C.移动蜡烛进行多次实验，目的是多次测量得出普遍性的规律，故C错误； D.为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行，像比较明晰，故D正确。 故选：； 平面镜成的与物关于镜面对称，在实验中如果把平板玻璃向右倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛像的大致位置在图中的处； 纸板在同一平面上时，可看到反射和入射光线，接着她把纸板向前折或向后折，在纸板上不能看到反射光，此时反射光线存在，由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内的结论。 故答案为：便于确定像的位置；大小；未点燃；；等效替代法；玻璃板与桌面没有垂直放置；；；不能；存在；反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 玻璃板有透光性，既能成像，也能确定像的位置； 根据实验操作及选择两支相同的蜡烛分析回答； 若点燃蜡烛，则点燃蜡烛的亮度大于像的亮度，成的像不清晰，不易确定像的位置； 平面镜成像属于光的反射，据此回答； 等效替代法是物理常用的一种研究方法； 实验中玻璃板若没有和桌面垂直放置，则成的像偏高或偏低，实验无法完成； 平面镜成的像与物大小相等； B.平面镜成的像为虚像，虚像不能成在光屏上； C.为得出普遍性的规律要多次测量； D.为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行，像比较明晰； 根据平面镜成的与物关于镜面对称分析； 反射光线、入射光线和法线在同一平面内，纸板在同一平面上时，可看到反射和入射光线，纸板向前折或向后折，在纸板上不能看到反射光，此时反射光线仍存在。 便于确定像的位置；大小；未点燃；；等效替代法；玻璃板与桌面没有垂直放置；；；不能；存在；反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 3.小明用如图甲的装置探究“平面镜成像的特点”。 最好在较______选填“亮”、“暗”的环境下进行该实验，便于观察蜡烛的像。 本实验采用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板具有透光性便于______。 小明将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将______选填“变大”、“变小”或“不变”。 如图乙所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在处；将平面镜平移至如图丙所示的位置时，硬币的成像情况是______。 A.硬币成像在处 B.硬币成像在处 C.硬币成像在处 D.硬币无法通过平面镜成像 如图丁所示，表演“浇不灭的蜡烛”的魔术时，杯中的“蜡烛”是实际蜡烛通过玻璃板形成的______选填“正”或“倒”立的______选填“虚”或“实”像。 小明想确定家中穿衣镜成像的反射面，他将笔尖紧贴镜面，如图戊所示，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明______填“”或“”是反射面。 【答案】暗；确定像的位置；不变；；正；虚；  【解析】解：实验环境应选放在较暗的地方，这样增加烛焰、像与环境的对比度，使观察效果更明显； 采用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板具有透光性便于确定像的位置； 由于平面镜所成的像与物体大小相等，所以小明将蜡烛靠近玻璃板时，它的像的大小将不变； 平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故选A； 蜡烛通过玻璃板成正立等大的虚像； 将笔尖紧贴镜面，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，这是因为玻璃有一定的厚度，笔尖通过面成像，从而造成笔尖的像与笔尖之间有一段距离，由此可见，是反射面。 故答案为：暗；确定像的位置；不变；；正；虚；。 实验应在较暗的环境中进行，使观察效果更明显； 采用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板具有透光性便于确定像的位置； 平面镜所成的像与物体大小相等； 根据物体在平面镜中成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等； 物体在平面镜中成的像是正立等大的虚像； 根据平面镜成像特点分析判断。 本题考查了平面镜成像的实验。熟练掌握平面镜成像的特点及实验过程，是解答此类问题的关键。 4.利用如图所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖直立在白纸上。 实验时，不采用平面镜而采用透明玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于______； 把一支点燃的蜡烛竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的______选填“点燃”或“不点燃”的蜡烛竖直立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛的像完全重合； 把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是______像； 如图甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在处；将平面镜平移至如图乙所示的位置时，硬币的成像情况是______选填字母代号； A.硬币成像在处 B.硬币成像在处 C.硬币成像在处 D.硬币无法通过平面镜成像 小强将硬纸板竖直地立在平面镜上，如图所示，用以进行“探究光的反射规律”实验，硬纸板上的直线垂直于镜面，右侧纸板可绕向后转动，如图甲所示，反射角等于______；若将右侧纸板向后转动，如图乙所示，在右侧纸板上______选填“能”或“不能”观察到反射光线。 【答案】确定像的位置  不点燃  虚    入射角  不能  【解析】解： 该实验采用透明薄玻璃板代替平面镜，玻璃板是透明的，观察到蜡烛像的同时，也能观察到蜡烛，当蜡烛和蜡烛的像重合时，蜡烛的位置便是蜡烛的像的位置； 把一支点燃的蜡烛竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的不点燃的蜡烛，直到与的像完全重合，说明蜡烛的像与蜡烛大小相等，故这样操作的目的比较像与物的大小。这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法。 因为平面镜所成的像是虚像，虚像不能呈现在光屏上，所以移去后面的蜡烛，并在所在位置上放一光屏，则光屏上不能呈现蜡烛的像。 平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上，像的位置不变，故选A。 图甲中是法线，入射光线与法线的夹角就是入射角，为； 根据光的反射定律知：反射镜等于入射角，若入射角增大，反射角也增大，将入射光线远离法线，则反射光线也远离法线，靠近镜面； 根据光的反射定律知：反射光线、法线、入射光线在同一平面内，所以若将右侧纸板向后转动，在右侧纸板上不能观察到反射光。 故答案为：确定像的位置；不点燃；虚；；入射角；不能。 实验时用透明的玻璃板代替平面镜，既能看到物体的像，也能看到像一侧的代替物体，便于确定像的位置； 蜡烛在的另一侧，可以观察像与物的大小关系，只有当它们完全重合时，才能更好的比较其大小关系。 实像可以在光屏上成接到，而虚像则不能。 根据物体在平面镜中成像特点进行判断：物体在平面镜中成虚像，物像大小相等，物像连线与镜面垂直，物像到平面镜的距离相等； 入射角是入射光线与法线的夹角；反射角随入射角的增大而增大； 当把纸板向后缓慢旋转时，反射光线将会消失，所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。 平面镜成像特点是平面镜成像习题的重要依据，一定要熟练掌握。 本题考查了探究光的反射的实验，要理解和熟记光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。 5.在“探究平面镜成像特点”的活动中，将玻璃板竖直立在水平桌面上。 实验中为保证实验效果，应使用______选填“厚”或“薄”的玻璃板；实验过程中应点燃______选填“”、“”或“和”蜡烛。 小心地移动蜡烛，直到与蜡烛的像______为止，这表明像与物的大小______；记录下、两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示，通过分析得出像与物到玻璃板的距离相等，像与物的连线与玻璃板垂直；为了证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取的操作是______。 A.保持、两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察、测量 B.保持玻璃板的位置不变，多次改变蜡烛的位置，进行与上述相同的操作 为验证“像是虚像”的猜想，将一张白卡片放在______的位置，______直接透过玻璃板观察卡片上有无棋子的像。 如图丙所示，若玻璃板的厚度为，则铅笔分别在玻璃板两个面各成个像，则它们的笔尖相距为______。 【答案】薄    重合  相等    棋子像  直接    【解析】解：因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像，影响到实验效果，所以应选用薄玻璃板；因为实验过程中要在玻璃板后移动蜡烛，直到与的像完全重合，所以实验过程中应点燃蜡烛； 实验过程中应点燃蜡烛，小心地移动蜡烛，直到与蜡烛的像重合为止，则蜡烛的像与大小相等，又、两个蜡烛完全相同，这表明像与物的大小相等；为证明成像特点可靠，应该改变蜡烛到平面镜的距离重复实验，故选B； 为验证“像是虚像”的猜想，将一张白卡片作为光屏放在棋子像的位置，直接观察光屏上是否有棋子的像，如果有，则为实像，否则，为虚像； 若玻璃板的厚度为，则铅笔分别在玻璃板两个面各成个像，根据平面镜的成像特点知，物体到平面镜的距离等于像到平面镜的距离，铅笔的笔尖紧贴第一个镜面，像也紧贴第一个面，笔尖到另一个面的距离时，另一个像到另一个面的距离也是，所以两个像的距离是。 从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析；实验过程中应点燃蜡烛； 实验中选取等大的蜡烛和，实验中未点燃的蜡烛与蜡烛的像完全重合，说明像和物大小相等；改变蜡烛到平面镜的距离多次实验，才能得到普遍规律； 平面镜所成的像是虚像，虚像不是实际光线的会聚点，所以不会出现在光屏上； 把玻璃距笔尖较远的一面当成平面镜，根据平面镜的成像特点计算距离。 本题考查了平面镜成像特点的探究实验，考查注意事项、实验操作过程和平面镜成像规律的运用。 6.如图所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。 人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，______到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图装置进行探究。 实验前，调节“”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在______。 实验主要步骤：保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。 保持______到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。 实验数据如下表所示： 物体的高度 实验序号 物距 像距 焦距 像的高度 分析______三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。 分析、、三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越______，像距越大，像也越大。 根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的：用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。 实验结束后，小明和同学们进行了如下交流： 人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变______选填“厚”或“薄”，焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。 用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头______选填“向前伸”或“往后缩”同时增大焦距。 【答案】光屏  光屏中央  “”光源  、、  大  薄  向前伸  【解析】解：人眼结构中，晶状体相当于凸透镜，视网膜相当光屏，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，光屏到凸透镜的距离不变； 实验前，调节“”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，使三者的中心大致在同一高度，是为了使像呈现在光屏中央； 为了探究使用变焦照相机拍照得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。应保持物距不变，即保持“”光源到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。 像距不变的三组实验分别是、、； 分析、、三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大。所以得出结论：当物距不变时，凸透镜焦距越大，像距越大，像也越大； 通过实验结论，人眼长时间看近处物体，然后远眺，像距不变，物距变大，焦距也要变大，即眼睛的晶状体变薄； 相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，物距不变，要使像变大，则焦距要变大，而且像距也要变大，即把照相机的镜头向前伸同时增大焦距。 故答案为：光屏；光屏中央；“”光源；、、；大；薄；向前伸。 视网膜相当于“探究凸透镜成像规律”实验中的光屏； 实验前，调节“”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在光屏中央，便于观察； 实验控制像距这个量不变，通过改变物距，观察焦距和成像特点，实验改变不变量，控制物距不变，通过改变像距，观察焦距和成像特点； 实验是保持像距不变，上述表格中三组只有、、是像距相同的； 分析、、三组数据可知：物距不变，像距逐渐变大，焦距也逐渐变大，像的高度也变高，说明像也变大； 通过实验结论，当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。 本题考查了凸透镜的成像规律和应用，实验综合比较强。 7.小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等； 实验前，小明调节______、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏，可测出凸透镜的焦距是______。 小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像的特点是______________________选填“倒立正立”“放大缩小”或“实像虚像”。生活中___________就是利用此原理工作的。 保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到烛焰的像，则人眼在图中______选填“”或“”处能观察到烛焰的像。 小明将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，发现光屏上烛焰的像变模糊了。此时他应将烛焰向_____选填“左”或“右”移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 【答案】烛焰； ； 倒立、放大、实像；投影仪； ； 右  【解析】【分析】 此题主要考查的是凸透镜成像规律及其探究实验操作的理解，难点是物距的大小与成像性质的关联，但只要熟练掌握凸透镜成像规律即可解答。 根据凸透镜成像规律中实验的要求，必须让凸透镜、光屏和烛焰三者中心放在同一高度上，其目的是使其成像在光屏的中心； 通过甲图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距； 凸透镜的成像规律为：当时，成倒立、放大的实像，此时，应用为投影仪； 当物距小于焦距时，成正立、放大的虚像，像物同侧； 凸透镜的焦距变小，像会提前会聚。 【解答】 为了使像成在光屏的中央，应调整烛焰中心、凸透镜中心、光屏的中心在同一高度； 平行光线经过凸透镜后会聚于一点，这一点就是焦点，也就是最小最亮的光斑的位置，焦点到光心的距离是焦距，由图甲可知，该凸透镜的焦距为； 由图乙可知，蜡烛与凸透镜的距离为，像距为，凸透镜的焦距为，故，由凸透镜成像规律可知，成倒立、放大的实像，是投影仪的制作原理；  由图可知，此时物距小于焦距，成正立、放大的虚像，像物同侧，应该在处观察； 将图甲中的透镜换成焦距的凸透镜，焦距变小，折射能力变大，像会提前会聚，像成在光屏的前方；为了使像成在光屏上，应增大像距，所以应减小物距，此时他应将烛焰向右移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 8.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，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 如图所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为______，实验前，应调节水透镜的、烛焰和光屏三者中心在______，目的是为了使像成在光屏的中央； 该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成______选填“照相机”或“投影仪”；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上______选填“能”或“不能”看到清晰的像； 在图所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”如图所示，当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是______眼镜选填“近视”或“远视”。随着实验的进行，同学发现，烛焰的像成在光屏的上方，为了使像重新成在光屏中央，他把凸透镜______调。填“往上”或“往下” 【答案】  同一高度  照相机  能  远视  往下  【解析】解：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。 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； 如图，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。 因为光的折射中光路是可逆的，保持凸透镜的位置不变，将光屏与蜡烛的位置对调，则物距等于原来的像距，成倒立、放大的实像。光屏上能接到像是实像。 当从水凸透镜内抽出一部分水后。使透镜凸起程度变小，会聚能力较弱，将像成在光屏的后面，为了使像正好呈在光屏上，应使光线提前会聚，使所成的像相对于光屏前移，所以应在水凸透镜前放置一块凸透镜。由此判断该同学戴的是远视眼镜。 由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，则像的位置会偏高，即屏上像逐渐向上移动，为使像重新回到光屏中央。应将凸透镜往下调； 故答案为：；同一高度；照相机；能；远视；往下。 通过图所示的现象，结合凸透镜焦点的定义即可确定该凸透镜的焦距。实验前要调节烛焰、透镜和光屏三者的中心在同一高度； 凸透镜成实像时，物距大于像距，成倒立缩小的实像，应用于照相机；物距小于像距时，成倒立放大的实像，应用于投影仪。 光的折射中光路是可逆的。 这里的水透镜就相当于人眼的晶状体。形成“远视眼”，是因为从水凸透镜内抽出一部分水后，使透镜凸度变小。 远视眼成因：眼球晶状体的曲度过小，远处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的物像，就会落在视网膜的后方造成的。远视矫正方法，需佩戴凸透镜。根据物与像移动方向相反确定屏上像移动的方向。 本题首先确定凸透镜的焦距，然后根据凸透镜成像的几种情况进行判断，掌握凸透镜的成像的几种情况是重点。此题不仅考查了凸透镜成像的规律，还考查了对远视眼的成因和矫正方法的掌握。 9.在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图甲所示。 当把蜡烛放在乙图位置时，移动光屏，在光屏上能成_____选填“正立”或者“倒立”、缩小的实像；生活中的_____选填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”就是利用这个原理制成的； 实验发现，通过凸透镜既可成实像也可成虚像，从物体相对凸透镜的位置来看，凸透镜的_____选填“光心”、“焦点”或“二倍焦距处”是成实像和虚像的分界点； 在光屏上得到清晰的像后，凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右靠近透镜移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_____选填“左”或“右”移动； 在光屏上得到清晰的像后，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上再次成清晰的像，保持凸透镜和光屏的位置不动，可将蜡烛适当向_____选填“左”或“右”移动； 在光屏上得到清晰的像后，保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是_____填选项前的字母。 A.烛焰的上半部分，亮度变暗   烛焰的下半部分，亮度变暗 C.完整的烛焰，亮度变暗       完整的烛焰，亮度不变 【答案】倒立；照相机；焦点；右；左；  【解析】解：拿一个凸透镜正对着太阳光；再把一张纸放在它的另一测，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小、最亮；最后测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距是； 已知凸透镜的焦距，当把蜡烛放在乙图位置时，物距为，大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，其应用是照相机； 根据凸透镜成像规律可知，焦点是实像和虚像的分界点，焦点之外成实像，焦点之内成虚像。 当蜡烛向右移动一段距离后，物距减小，像距变大，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向右移动； 近视眼是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，使原来会聚的光线推迟会聚，蜡烛向左远离凸透镜，才能在光屏上得到清晰的像； 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，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C正确。 故答案为：倒立；照相机；焦点；右；左；。 物距大于二倍焦距，成倒立缩小的实像，照相机利用了此原理； 要掌握凸透镜成像规律：当物距大于时，成倒立缩小的实像，像距处于和之间，应用是照相机。当物距等于时，成倒立等大的实像，像距等于。 当物距处于和之间时，成倒立放大的实像，像距大于，应用是投影仪、幻灯机。当物距等于时，不成像。当物距小于时，成正立放大的虚像，应用是放大镜。 凸透镜成实像时，物距减小，像距变大； 近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，能使会聚的光线推迟会聚； 物体由无数点组成，物体上任一点射向凸透镜有无数条光线，经凸透镜折射后，有无数条折射光线会聚成该点的像。所以遮住凸透镜的一部分，还有另外的部分光线，经凸透镜折射会聚成像。 此题是探究凸透镜成像的实验，考查了学生对实验操作的要求，一定要注意实验前的调整工作，为使像成在光屏的中央，应使凸透镜、烛焰、光屏的中心大致在同一高度处，同时还考查了凸透镜成像的规律及应用。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题-光学实验探究 1.小文同学通过以下的实验过程，探究光的反射规律。 【提出问题】光的反射光线与入射光线的位置有什么关系？ 【设计与进行实验】 如图甲所示，把一可沿折叠的白色硬纸板作光屏竖立在水平放置的平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的点。 当一束光贴着左侧纸板沿方向射到点时，在右侧纸板上能看到反射光线实验时，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，这是因为光在光屏上发了______反射。 让光线逆着的方向射向镜面点，会发现反射想沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中，光路具有______性 若将右侧纸板向后折转一定的角度，则在右侧纸板上______选填“能”或“不能”看到反射光线。 再如图乙所示，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿方向射向镜面，则右侧纸板上______选填“能”或“不能”看到反射光线。由、、能发现反射光线与入射光线、法线______。 【评估与交流】探究出上述光的反射规律以后，小文同学在如图甲所示中作出了法线，让光线贴着纸板沿法线射向镜面，反射光线沿方向射出测量出两个角的大小都是，于是继续补充光的反射规律，得出结论：光反射时，入射角等于反射角现请你对他这样得出的结论及正确性作出评价： ______； ______。 2.在探究“平面镜成像特点”和“光的反射”实验中。 如图甲所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图。实验时用玻璃板代替平面镜的目的是______。实验时，选择两支相同的蜡烛，是为了比较像与物体的______； 在竖直的玻璃板前点燃蜡烛，用______选填“点燃”或“未点燃”的蜡烛在玻璃板后面移动，人眼一直在蜡烛______选填“”或“”的一侧观察，直至蜡烛与蜡烛的像完全重合；这种确定像与物体关系的实验方法是______选填“控制变量法”或“等效替代法”。 实验中若论怎样移动蜡烛都无法使其和蜡烛像完全重合的原因是______。 下列有关该实验的说法中，正确的是______； A.如果将蜡烛向玻璃板靠近，蜡烛的像会变大 B.移去蜡烛，并在原蜡烛的位置放一光屏，发现光屏上能得到蜡烛的像 C.移动蜡烛进行多次实验，目的是多次测量取平均值减少误差 D.为了便于观察，该实验最好在较暗的环境中进行 在实验中如果把平板玻璃向右倾斜，如图乙所示，观察到蜡烛像的大致位置在图中的______填“”或“”处； 在探究“光反射时的规律”实验中，如图丙所示，小华在纸板上用笔描出入射光和反射光的径迹，接着她把纸板向前折或向后折如图，在纸板上______填“能”或“不能”看到反射光，此时反射光线______填“存在”或“不存在”，由此得出______的结论。 3.小明用如图甲的装置探究“平面镜成像的特点”。 最好在较______选填“亮”、“暗”的环境下进行该实验，便于观察蜡烛的像。 本实验采用玻璃板代替平面镜，是因为玻璃板具有透光性便于______。 小明将蜡烛靠近玻璃板，像的大小将______选填“变大”、“变小”或“不变”。 如图乙所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在处；将平面镜平移至如图丙所示的位置时，硬币的成像情况是______。 A.硬币成像在处 B .硬币成像在处 C.硬币成像在处 D.硬币无法通过平面镜成像 如图丁所示，表演“浇不灭的蜡烛”的魔术时，杯中的“蜡烛”是实际蜡烛通过玻璃板形成的______选填“正”或“倒”立的______选填“虚”或“实”像。 小明想确定家中穿衣镜成像的反射面，他将笔尖紧贴镜面，如图戊所示，发现笔尖的像与笔尖之间有一段距离，说明______填“”或“”是反射面。 4.利用如图所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖直立在白纸上。 实验时，不采用平面镜而采用透明玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于______； 把一支点燃的蜡烛竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的______选填“点燃”或“不点燃”的蜡烛竖直立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛的像完全重合； 把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛的像，说明平面镜所成的像是______像； 如图甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在处；将平面镜平移至如图乙所示的位置时，硬币的成像情况是______选填字母代号； A.硬币成像在处 B.硬币成像在处 C.硬币成像在处 D.硬币无法通过平面镜成像 小强将硬纸板竖直地立在平面镜上，如图所示，用以进行“探究光的反射规律”实验，硬纸板上的直线垂直于镜面，右侧纸板可绕向后转动，如图甲所示，反射角等于______；若将右侧纸板向后转动，如图乙所示，在右侧纸板上______选填“能”或“不能”观察到反射光线。 5.在“探究平面镜成像特点”的活动中，将玻璃板竖直立在水平桌面上。 实验中为保证实验效果，应使用______选填“厚”或“薄”的玻璃板；实验过程中应点燃______选填“”、“”或“和”蜡烛。 小心地移动蜡烛，直到与蜡烛的像______为止，这表明像与物的大小______；记录下、两支蜡烛在纸上的位置如图乙所示，通过分析得出像与物到玻璃板的距离相等，像与物的连线与玻璃板垂直；为了证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取的操作是______。 A.保持、两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察、测量 B.保持玻璃板的位置不变，多次改变蜡烛的位置，进行与上述相同的操作 为验证“像是虚像”的猜想，将一张白卡片放在______的位置，______直接透过玻璃板观察卡片上有无棋子的像。 如图丙所示，若玻璃板的厚度为，则铅笔分别在玻璃板两个面各成个像，则它们的笔尖相距为______。 6.如图所示，人眼的功能类似于照相机。学习了凸透镜成像规律后，小明对人眼和照相机如何成清晰的像，进行了进一步研究。 人眼结构中，视网膜到晶状体的距离不变，相当于“探究凸透镜成像规律”实验中，______到凸透镜的距离不变，能否看清远近不同的物体，可能与晶状体的焦距有关；使用变焦照相机拍照，能否得到清晰的像，可能同时与焦距和像距有关。于是他用图装置进行探究。 实验前，调节“”光源和光屏的中心在凸透镜的主光轴上，是为了使像呈现在______。 实验主要步骤：保持光屏到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节“”光源到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、物距和像的高度。 保持______到凸透镜的距离不变，换上不同焦距的凸透镜，调节光屏到凸透镜的距离，直到光屏上成清晰的像，分别记录焦距、像距和像的高度。 实验数据如下表所示： 物体的高度 实验序号 物距 像距 焦距 像的高度 分析______三组数据可知：当像距不变时，物距变大，要成清晰的像，凸透镜焦距要变大。 分析、、三组数据可知：当物距不变时，凸透镜焦距越______，像距越大，像也越大。 根据以上探究可知：人眼是通过调节晶状体焦距来看清远近不同物体的：用变焦照相机在同一位置拍摄同一物体时，是通过同时调节焦距和像距，使物体成大小不同的清晰的像。 实验结束后，小明和同学们进行了如下交流： 人长时间看近处物体，眼睛容易疲劳。学习较长时间后，建议同学们适当远眺，使睫状体放松，晶状体变______选填“厚”或“薄”，焦距变大，舒缓眼疲劳，保护眼睛。 用变焦相机拍完西安钟楼的全景后，要在原地把钟楼上的钟拍得更大一些，应该把照相机的镜头______选填“向前伸”或“往后缩”同时增大焦距。 7.小明在做“探究凸透镜成像规律”实验时，所用的器材有：带刻度尺的光具座、凸透镜、光屏、蜡烛和火柴等； 实验前，小明调节______、凸透镜、光屏的中心在同一高度。 如图甲所示，将一束平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小最亮的光斑时停止移动光屏，可测出凸透镜的焦距是______。 小明在某次实验中，将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上如图乙所示的位置，光屏上呈现清晰的像，此像的特点是______________________选填“倒立正立”“放大缩小”或“实像虚像”。生活中___________就是利用此原理工作的。 保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至如图丙所示位置，无论怎样移动光屏，在光屏上都看不到烛焰的像，则人眼在图中______选填“”或“”处能观察到烛焰的像。 小明将图乙中的透镜换成焦距的凸透镜，发现光屏上烛焰的像变模糊了。此时他应将烛焰向_____选填“左”或“右”移动适当距离，光屏上才会重新出现烛焰清晰的像。 8.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，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。 如图所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为______，实验前，应调节水透镜的、烛焰和光屏三者中心在______，目的是为了使像成在光屏的中央； 该同学移动蜡烛，水透镜和光屏至图所示位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成______选填“照相机”或“投影仪”；若仅将蜡烛与光屏位置对调，则在光屏上______选填“能”或“不能”看到清晰的像； 在图所示实验场景下，该同学把自己的眼镜给水透镜“戴上”如图所示，当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断该同学戴的是______眼镜选填“近视”或“远视”。随着实验的进行，同学发现，烛焰的像成在光屏的上方，为了使像重新成在光屏中央，他把凸透镜______调。填“往上”或“往下” 9.在做“探究凸透镜成像的规律”实验中，平行于主光轴的光线经凸透镜后会聚在光屏上一点，如图甲所示。 当把蜡烛放在乙图位置时，移动光屏，在光屏上能成_____选填“正立”或者“倒立”、缩小的实像；生活中的_____选填“投影仪”、“放大镜”或“照相机”就是利用这个原理制成的； 实验发现，通过凸透镜既可成实像也可成虚像，从物体相对凸透镜的位置来看，凸透镜的_____选填“光心”、“焦点”或“二倍焦距处”是成实像和虚像的分界点； 在光屏上得到清晰的像后，凸透镜的位置固定不动，当蜡烛向右靠近透镜移动一段距离后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向_____选填“左”或“右”移动； 在光屏上得到清晰的像后，取一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上再次成清晰的像，保持凸透镜和光屏的位置不动，可将蜡烛适当向_____选填“左”或“右”移动； 在光屏上得到清晰的像后，保持蜡烛、凸透镜、光屏位置不变，小华用不透光的纸板遮住凸透镜上半部分，则在光屏上观察到的像是_____填选项前的字母。 A.烛焰的上半部分，亮度变暗   烛焰的下半部分，亮度变暗 C.完整的烛焰，亮度变暗       完整的烛焰，亮度不变 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $