【得分宝典】初中物理 实验过关专题2 光现象.doc

专题二 光现象第一类探究方法、目的类型 一.典例剖析例1 如图2-1所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，在玻璃后放一只与a完全相同的未点燃的蜡烛，这样做的目的是探究 ；用直尺分别测量蜡烛和像到玻璃的距离，目的是 。图2-2例2 小周用图2-2所示的装置“探究凸透镜成像规律”。（1）调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在 。（2）小周在图2-2所示位置得到一个清晰的像。老师要求她在凸透镜不动的情况下。在光屏上再成一个更小的实像，小周应当把蜡烛向 移动同时把光屏向 移动。（3）小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清。她应当向 移动光屏，可再次得到清晰的像。二.中考真题展台1.（2011 十堰市）在探究凸透镜成像规律的实验中，凸透镜的焦距为10cm，实验要求将光具座上烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心调整到同一高度，其目的是_。当物距为30cm时，在光屏上呈现清晰倒立、缩小的_（选填“实”或“虚”）像，生活中应用该原理制作的光学仪器是_。2.（2011 三明）在探究“光从空气斜射人水和油时，哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中，小明提出如下实验方案：先让一束入射光从空气中直接斜射入透明的空水槽中，记录下光斑位置（如图2-3所示）；接着分别倒入水和油，记录下对应的光斑位置，再通过分析就可得到实验结论。经讨论，同学们认为这一方案是可行的，于是进行了探究实验。（1）要实现探究目的，他们应选择图2-3中的 （选填字母序号）两图示实验；（2）实验时，同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺，这样做的目的是为了 。（3）某小组同学正确实验后，所记录的三次光斑的相对位置如图2-4所示，经分析可知：光从空气斜射入水和油时， 对光的偏折本领较大。3.（2011 聊城）小峰同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将玻璃板竖直放在水平桌面上，再取两段相同的蜡烛a和b一前一后竖放在桌面上，点燃玻璃板前的蜡烛a，移动蜡烛b，直到看上去它跟蜡烛a的像完全重合，如图2-5所示。在此实验中：（1）用两段相同的蜡烛是为了比较像与物 的关系。（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （选填“a”或“b”）这一侧观察。（3）移去蜡烛b，在其原来的位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛a的像，这说明平面镜所成的像是 （选填“实”或“虚”）像。三过关检测1.（2011 莆田）如图2-6所示，某同学在做“探究平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，取两段相同的蜡烛a和b，将a和b一前一后竖直立在直尺上。实验过程中，眼睛始终在蜡烛a的一侧观察。（1）点燃蜡烛a，调节蜡烛b的位置，当 时，b的位置即为a的像所在的位置。（2）实验时，直尺的作用是便于比较像与物 的关系；两段蜡烛相同是为了比较像与物 的关系。（3）用平面镜代替玻璃板，上述实验 （填“能”或“不能”）进行，因为 。2（2011 南京 ）如图2-7所示，小明将一枚硬币放在碗的底部，眼睛在a处恰好看不到它。（1）小明看不到硬币，这是因为光在均匀介质中沿 传播；（2）将平面镜放到碗边适当的位置，小明在a处通过平面镜看到了硬币的虚像，这是利用了光的 现象；（3）沿碗壁缓缓向碗中加水，小明在a处也能看到硬币的虚像，这是利用了光的 现象。 3.（2010 嘉兴）小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图2-8）；在a点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是 （ ）a光的传播需要介质 b光只有在水中才沿直线传播c光在海波溶液里不能沿直线传播 d光在同一种均匀介质中才沿直线传播图2-94. （2010 襄樊）如图2-9所示，在“探究凸透镜成像的规律”实验中，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。当把烛焰放在距该凸透镜25cm处时，在凸透镜另一侧前后移动光屏，会在光屏上得到一个 的实像（填写像的性质）；如果此时将蜡烛远离透镜，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 5. （2012 河池模拟）为了探究光反射的规律，小李进行如图2-10所示的实验。 (1)小李想探究反射光线与人射光线是否在同一平面内，他将如何操作? (2)如果让光线逆着of的方向射向镜面，会发现反射光线沿着oe方向射出，这表明： 。图2-116.（2011 苏州模拟）小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论,请你将空缺部分补充完整。 (1)将一束平行光射向凸透镜，得到如图2-11所示的光路图，则该透镜的焦距为 cm。 (2)将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在 。 (3)按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在下表中上表中实验序号1中像的性质为 。上表中实验序号2中物距为 cm；上表中实验序号3中的像距为 cm；实验序号4中像不能成在光屏上，其原因是 ；当烛焰从远处向透镜靠近时（在u10cm范围内），若仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向 （靠近/远离）透镜的方向移动第二类 考查实验方案设计、方案评估类型一.典例剖析例1 小敏和小亮在实验室做“探究凸透镜成像的特点”实验，实验过程中遇到了困惑，需要你帮助解决。她的困惑是：不知道实验室准备的凸透镜的焦距。小亮给他提供的解决方案是：根据图2-12所示的设计方案图进行实验，测出焦距。你的意见：小亮的“方案”是 （填“可行”或“不可行”）的。a如果“方案”可行，请你对利用该“方案”测量焦距的具体操作提出一条注意事项： 。b如果“方案”不可行，请提出你的解决方案： 。（说明：若你认为“方案”可行，则选a解答，若你认为“方案”不可行，则选b解答）解析：凸透镜对光线有会聚作用，平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这一点叫做凸透镜的焦点，因此可以利用平行光会聚法来测量凸透镜的焦距，小亮的方案可行。在用此法测量时，要注意尽量使平行光与凸透镜的主光轴平行，还要注意光屏上得到的光点最小最亮时，才能停止移动光屏。答案：可行；实验中要尽量让平行光与透镜的主光轴平行；要在光屏上得到最小最清晰的光斑时，才能停止移动光屏等。图2-13方法总结：利用平行于主轴的光线经过凸透镜折射后会聚于焦点这个特征粗略测量焦距，是测量凸透镜焦距常用的方法之一；实验时注意要来回移动光屏，使光斑最小、最亮。例2 小宇利用图2-13所示装置将一细光束斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的办法是：；实验中(填“能”或“不能”)看见反射光线。（2）实验时折射光路如图中所示，可以判定折射角填 “大于” 、“小于或“等于)入射角；增大入射角观察到折射角在（填“增大”或“减小”）；若不断增大光在水中的入射角，会观察到的现象是：入射角到一定值时， 。二.中考真题展台1.（2011 大连）在探究“平面镜成像的特点”实验中，桌面上已给出的器材有：带支架的玻璃板、铅笔各一个；完全相同的蜡烛两个；白纸一张；火柴一盒。（1）为完成实验，还需要的实验器材是_。（2）放置玻璃板时，应该使玻璃板与水平桌面_。（3）做完某次实验后，四个小组都将收集和处理的信息记录在白纸上，如图2-14所示。则正确的是_(只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上)。（4）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较_(选 填“亮”或“暗”)。远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板_(只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上)。a一次反射、一次折射形成的 b两次反射、一次折射形成的图2-15c一次反射、两次折射形成的 d两次反射、两次折射形成的 2.（2011 连云港）在“探究平面镜成像特点”的活动中：（1）实验室提供了如下器材：厚为2mm的茶色玻璃厚为5mm的透明玻璃直尺光屏两只相同的蜡烛火柴。探究活动中应选用的玻璃板是_（填序号）。（2）如图2-15所示，点燃a蜡烛，在玻璃板的另一侧慢慢移动b蜡烛，直到与a蜡烛的像_为止，证明像与物的大小相同。（3）为了探究平面镜成像的虚实，先移去后面的蜡烛b，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上_，证明平面镜所成的像是虚像。3（2011 茂名）)小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律,如图2-16所示是其实验的部分过程。（1）由图可知，凸透镜的焦距是_.（2）将凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上,如图乙所示，为使光屏的像清晰,应将光屏向_移动。_（填“光学仪器”名称）是利用这个原理制成的。（3）在（2）中移动光屏成清晰像后,拿走光屏,再将蜡烛放在光屏位置处,则此时光屏应放在_位置才能成清晰的像,此现象说明凸透镜的光路是_.4.（2011 威海）（1）在“探究光反射的规律”时，小李进行如图2-17所示的实验，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。将纸板沿on向后折，此时在nof面上看不到反射光线，如图2-17乙所示，此实验现象说明。在图2-17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oe方向射出，这表明。（2）图2-18甲是小明同学探究平面镜成像特点的实验装置，在竖立的玻璃板前a处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动，当移动到a处时，可以看到它跟像完全重合，由此可以得出的结论是；经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置如图2-18乙所示，下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论：。图2-19三过关检测1.（2011 福州）小雪小组在“探究凸透镜成像大小与焦距的关系”实验中，对课本的实验装置进行了改进，如图2-19所示。（1）他们不用蜡烛，而用由几个发光二极管做成“f”字样的发光体进行实验，你认为其好处是 。（写出一点即可）次数物距u/cm焦距f/cm像距v/cm11557.52817.531029.0（2）他们用三个焦距不同的凸透镜进行实验，数据记录如上表。分析表中数据可知，在物距一定时，凸透镜的焦距越大，所成实像的像距；根据你所学凸透镜成像规律分析，此时所成像的大小。（均选填“越大”、“越小”或“不变”）2.（2011 山西省）小豪用如图2-20所示的实验器材探究“平面镜成像特点”，请你帮他完成下列问题：（1）为了便于观察，该实验最好在 的环境中进行 (填 “较明亮”或 “较黑暗”)；（2）实验中观察到蜡烛a在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于 造成的。（3）如果将蜡烛a向玻璃板靠近，像的大小会 。3.（2011 南宁）小明利用如图2-21所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验。（1）使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如下表所示。由此可得：在反射现象中，反射角 入射角。（2）将一束光贴着纸板a沿eo射到o点，若将纸板b向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在 内，此时在纸板b上 (填“能”或“不能”)看到反射光线。（3）若将一束光贴着纸板b沿fo射到o点，光将沿图中的 方向射出。（4）实验中小明无意中看到自己在平面镜中的像，那么镜中的像是正立、 的 像。图2-224.（2010 广东）在“探究凸透镜成像规律”时，所用的凸透镜的焦距为10cm。现将凸透镜、蜡烛和光屏放在如图2-22所示的光具座上进行实验。若图中c位置上放置光屏，则b位置上应放置 。现要在光屏上成缩小的像，蜡烛应向 移动，光屏应向 移动。（填“左”或“右”）5. （2012 潍坊模拟）小明进行“视力的矫正”的探究活动，他将自己戴的近视眼镜放在烛焰与凸透镜之间如图2-23所示，在光屏上得到了一个倒立、缩小的清晰实像，拿开眼镜后，光屏上的像变得模糊（1）小明为了使光屏上的像重新变得清晰，在不移动光屏和凸透镜的前提下他应该_如果他不戴眼镜看书，应该将书_(填“靠近”或“远离”)眼睛 （2）如图2-24所示的（a）、（b）、（c）、（d）四幅图，能正确表示近视眼成像情况的是图_，其矫正做法是图_ 图2-256.（2011 烟台模拟）如图2-25所示，在做“研究平面镜成像特点”的实验时（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 ； （2）如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择 厚的玻璃板做实验.（3）如果玻璃板没有放正，将对实验产生什么影响？ 。（4）使点燃的蜡烛在两个不同的位置，分别测出物距和像距相等的两组数据，得出实验结论之一：“像距与物距相等”。你认为这种方法是否合理？ 。理由是 。图2-26第三类 生活器具设计类型一.典例剖析例1 为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图2-26的实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源a，再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源a)。点光源的高度hcm2030405060影子长度lcm3015107.56（1）保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源a从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表： 该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是 。（2）分析上述实验数据还可得出：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度l的变化量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。（3）图中s表示点光源到短木条的水平距离，如果要研究影子长度l与点光源到短木条的距离s的关系，应如何操作 。解析：（1）保持短木条的长度和位置不变，只改变点光源的高度，所以是探究影子长度与光源高度之间的关系，想要验证的假设是影子的长度与点光源高度有关（或无关）。（2）根据表格中的实验数据，点光源位置越高，影子越短；但在点光源逐渐上移过程中，点光源高度的增加量相同时，影子长度l的增加量并不相同，而是逐渐减小。（3）若想研究影子长度l与点光源到短木条的距离s的关系，应该保证点光源高度和短木条长度都不变，只改变短木条到点光源的水平距离s。答案：（1）影子的长度与点光源高度有关（或无关）；（2）减小；（3）点光源高度和短木条长度都不变，把短木条向右或向左移动，观察并记录影子长度的变化情况。应考提示：研究影子的长度与哪些因素有关时，设计实验方案时应该运用控制变量法，分别探究影子长短与其中一个因素的关系。影子的产生、小孔成像等现象都是光沿直线传播形成的。二.中考真题展台1.（2011 黄冈）如图2-27所示是小阳制作的多用途手电筒，ab处是可插入胶片的小插口，cd、ef是可左右伸缩的套筒，df处装入凸透镜。当手电简先作照明用时，调节套筒，使灯泡灯丝处于_位置，射出平行光线；在此基础上，作幻灯机使用时，在ab处插入幻灯片，接下来应把套筒向_ (填“左 ”或“右”)移动，才能在前方屏幕上观察到_ (填“正立”或“倒立”)放大的实像。请你再动脑思考指出该手电筒另外一项不同的功能：_。2.（2011 武汉）钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验。（1）如图2-28甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光，这表明紫外线能使 发光。（2）如图2-28乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光，这表明紫外线能被透明玻璃 。（3）如图2-28丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。3.（2011 德州）给你一副老花镜，在不能触摸镜片的前提下，你如何辨别两镜片的度数是否相同。方法： 。三过关检测1.（2011 岳阳）晚上，在桌上铺上一张白纸，把一块平面镜放在白纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，如图2-29。从侧面看， （选填“平面镜”或“白纸”）比较亮；如果手电筒离平面镜0.3m，则它在镜中的像离镜面 m。2（2010 芜湖）将点燃的蜡烛置于自制的小孔成像仪前，调节二者的位置，在屏上得到如图2-30所示的蜡烛清晰倒立的像，请在图中确定成像仪上小孔o的位置(保留作图痕迹)。若将蜡烛靠近成像仪少许，蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。3（2010 广州）如图2-31小明站在地铁站台上，他透过玻璃板制成的屏蔽门，可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌，及自己在玻璃屏蔽门后面的虚像小明根据该现象设计了在站台上粗测玻璃屏蔽门到车道另一侧广告牌之间距离d的实验实验步骤如下，请完成相关内容图2-31（1）小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到 ；（2）记录 ；（3）量出的距离。除记录工具外，小明要完成上述实验必需使用的仪器是。步骤（3）中量得的距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d，物理依据是图2-324（2012 菏泽模拟题）小雨在吃烤肉串时，偶然发现了一个现象：通过烤炉上方看对面的人，感觉对面的人好像在晃动。为什么会出现这种现象呢?小雨根据学过的知识进行分析：火炉上方的空气被加热后，其疏密程度在不断发生变化，光进入这种不均匀的热空气中后会发生折射，传播方向也在不断发生变化，因此看起来感觉对面的人在晃动。为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究(1)如图2-32所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动，这说明光在均匀的空气中是_传播的。(2)如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是：_。 (3)如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：_。5（2012 荆州模拟题）在探究“近视眼的形成原因和矫正方法”时，冰蓉同学选择了如下器材：蜡烛（模拟所视物）、水凸透镜（模拟人眼晶状体，并与注射器相连）、光屏（模拟人眼视网膜）、光具座等。（注：水凸透镜的凸起程度可以通过注射器注入或吸取水的多少来调节。） （1）她安装并调整好实验装置，如图2-33所示，将点燃的蜡烛置于水凸透镜前某一位置时，在光屏上得到了烛焰清晰的像；当向水凸透镜内注入水，使透镜更凸后，发现光屏上已无烛焰清晰的像，若要在光屏上再次得到烛焰清晰的像，应在水凸透镜前放置一块 透镜；若撤去放置的透镜，应将光屏 （选填：“靠近”或“远离”）水凸透镜，才能得到清晰的像。（2）根据上述实验，可知近视眼的形成原因是： 。第四类 考查探究过程类型一.典例剖析例1 在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中：（1）如图2-34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，凸透镜对光线具有 作用，该凸透镜的焦距是 cm。（2）将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上，点燃蜡烛后，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，请你指出其中一条可能的原因： 。（3）调整后，把烛焰放在距凸透镜16cm处时（如图2-34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（填写像的性质）； (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜，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。解析：（1）平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后，都经过焦点，所以形成了最小最亮的圆斑，这说明凸透镜对光线具有会聚作用，从焦点到光心的距离叫做焦距，由图可知，该凸透镜焦距为11cm。（2）在光屏上得不到像的原因比较多，如果物距小于焦距，成虚像，虚像是不能呈现在光屏上的；也许蜡烛正好放在了焦点处，不成像；或者是烛焰、凸透镜、光屏三者的中心没有调到同一高度，蜡烛成的像到了光屏以上或以下，光屏也接收不到；另外或许是蜡烛虽在焦点以外，却由于离焦点太近而导致像距过长，超过了光具座的长度，光屏上也接收不到像。（3）在图乙中，u=16cm，在一倍和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像，幻灯机、投影仪都是利用这一成像规律工作的。若将蜡烛在乙图基础上远离透镜，物距变大，则像距变小，所以应将光屏向靠近透镜方向移动。答案：（1）会聚；11；（2）蜡烛放在了凸透镜焦点以内（或蜡烛、凸透镜和光屏三者的中心不在同一条直线上）；（3）放大；投影仪（或幻灯机）；靠近 ab图2-35应考提示：解答探究凸透镜成像规律的实验型试题，要求同学们亲历探究过程，仔细观察凸透镜的成像规律和情况，获得感性材料，并熟练记忆成像规律，对实验中出现的各种情况才能应对自如。例2 小明做探究“平面镜成像的特点”的实验时，将玻璃板竖直放在桌面上(图2-35），取两段同样的蜡烛，把蜡烛a点燃放在玻璃板的前方，将蜡烛b放置在玻璃板的后方。（1）调节蜡烛b的位置，直到 时，蜡烛b的位置即为蜡烛a的像所在的位置；（2）取两段同样的蜡烛是为了比较像和物体 的关系；（3）移去蜡烛b，在其原来的位置放一块光屏，光屏上不能承接到蜡烛a的像，这说明平面镜所成的像是 （选填“虚”或“实”）像.解析：(1)实验中调节未点燃蜡烛b的位置，直到它与蜡烛a的像完全重合时，那么蜡烛b就可以代替蜡烛a的像，它说明蜡烛b所在位置即是蜡烛a的像所在的位置。（2）取蜡烛b和蜡烛a相同，是为了比较像和物体大小的关系：b和a的像重合，就说明b与a的像完全相同、等大，而b与a也是等大的，也就说明了a的像与a大小相同。（3）平面镜所成的像是光线经过镜面反射后的反射光线反向延长相交而成的，并没有实际光线到达像点是虚像，所以不能用光屏接收到。答案：（1）蜡烛b与蜡烛a的像完全重合；（2）大小；（3）虚图2-36方法总结：关于平面镜成像特点的探究，是光现象一章里经典的实验，实验中器材的操作规则、像的大小、虚实、仪器选择等都可以入题。平面镜成的像是虚像，它是正立、等大的，像与物体关于平面镜对称，像的大小决定于物体的大小，与物体到镜面的距离无关。二.中考真题展台1.（2011 长春）如图2-36所示，在探究“平面镜成像的特点”实验中，改变蜡烛a到镜面的距离，移动镜后的蜡烛b，发现b总能与a的像完全重合，说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_（选填“有关”或“无关”）。过了一段时间，蜡烛a变短则a的像的大小将_。图2-372.（2011 龙岩）小林在探究光的折射规律时发现：当光由空气沿半圆玻璃砖边缘垂直射入圆心处发生反射和折射时，不断加大入射角会发生折射光消失而反射光却变得更亮的情况，如图2-37所示，老师告诉他这是光的全反射现象。课后，小林查到光从玻璃射向空气时的一些数据如下表：入射角01020304041.241.842折射角0 15.2 30.9 48.6 74.68190/反射能量5%7%26%43%77%84%100%100%表中数据说明：（1）光从玻璃斜射向空气时，折射角、反射能量随着入射角的增大而 ，当入射角达到 时，反射能量达到100%，就发生了全反射现象。（2）根据光路可逆原理，当光从空气斜射向玻璃时，折射角 入射角（填“大于”、“等于”或“小于”）。图2-393.（2011 上海）在图2-38中，凸透镜的焦距为10厘米，实验时应先调整光屏的 ，以保证烛焰的像能在光屏的 ，若保持图中透镜的位置不变，将蜡烛移至光具座的“20厘米”刻度处则应在 厘米刻度范围内移动光屏寻找像（选填“6070”或“大于70”），直到光屏上的像最 为止。4（2011 泉州）在用焦距为10cm的凸透镜来探究其成像规律的实验中：（1)如图2-39将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后，调节凸透镜和光屏的高度，使它们的中心与烛焰中心大致在_，其目的是使像成在_。(2)当烛焰距凸透镜25cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的_、_的实像、人们利用这个原理制成了_。图2-40三过关检测1.（2011 十堰市）平面镜对光线既不会聚也不发散，那么凹面镜对光线会有什么作用呢？小枫开动脑筋，找到了所有可能的情况：会聚、发散、既不会聚也不发散。然后，他利用激光笔手电筒对着凹面镜照射，观察到如图2-40所示的现象，则小枫的学习经历了怎样的过程 （ ）a提出问题、设计实验和进行实验、得出结论b提出问题、假设、设计实验和进行实验、交流与评估c提出问题、假设、设计实验和进行实验d实际实验和进行实验、得出结论、分析和论证图2-412（2010 桂林市）小明在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，所用凸透镜焦距为15cm。（1）实验过程中，当蜡烛与凸透镜的距离如图2-41所示时，在光屏上可得一个清晰的像，这个像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。生活中常用的 就是利用这个原理制成的。（2）若固定蜡烛和光屏不动，向 （选填“右”或“左”）移动凸透镜到另一位置，还可在光屏上得到一个清晰的像，则此时所成的像是 （选填“倒立”或“正立”）、 （选填“放大”、“缩小”或“等大”）的像。图2-423（2011 大庆）在“探究凸透镜的成像原理”的实验中，小华用焦距f=15 cm的凸透镜做实验，实验装置如图2-42所示，实验中凸透镜的位置保持不变请你帮他完成下列填空：（1）改变蜡烛位置，使其位于20 cm刻度线处再移动光屏，使烛焰在光屏上成清晰的倒立 (填“缩小、“等大”或“放大”)的实像（2）改变蜡烛位置，将其移动到40 cm刻度线处再移动光屏，屏上 (填“能” 或“不能”)得到烛焰的像 4（2010 武汉）小明用凸透镜、蜡烛、光屏和刻度尺等器材探究凸透镜成像规律。图2-43（1）如图2-43所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学将凸透镜正对着太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 的光斑，就可以测出该凸透镜的焦距为 cm。（2）请在图中画出凸透镜的主光轴。（3）小明将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一高度后，在水平桌面上无论怎样移动光屏，都不能承接到烛焰的像，原因可能是 。（4）实验一段时间后，蜡烛变短了，要使烛焰的像仍然成在光屏的中心，应该将光屏向 移动。5.（2011 宜昌）某同学在探究“平面镜成像的特点”的实验中，选用了两只同样的蜡烛、玻璃板等器材。图2-44（1）实验时，取一支点燃的蜡烛a作为研究对象，另一支蜡烛b的作用是_；某同学发现看到蜡烛a的像不清晰，于是他将蜡烛b也点燃，用来增加像的亮度。他这样做_（填“能”或“不能”）使看到的像更清晰。（2）请在图2-44中画出一条眼睛能看到蜡烛s点的像s的光路图。6（2012 南通模拟）在“凸透镜成像规律”实验中，某同学进行了如下两个探究：物距u/cm实验序号焦距fcm像距v/cm10122.525103840（1）为研究像距与焦距的关系，他选用焦距不同的三个凸透镜进行实验，实验数据记录如下表。图2-45分析表中数据可知，保持物距不变时，焦距越大，则所成实像的像距越 (选填：“大”或“小”)。（2）该同学用若干个发光二极管组成形状如“e”的发光物体，如图2-45甲所示，将发光物体、凸透镜和光屏依次组装到光具座上并调整好，且物距调节为6cm时，在光屏上成的像如图2-44乙所示, 则他选用的是三个透镜中焦距为 cm的凸透镜；如果只将“e”换成“r”，并在同一位置观察，光屏上成的像应是图2-45丙中的 (填数字序号)。7（2012 河南省模拟）如图2-46所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛a、b竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以a蜡烛为成像物体。（1）为了便于观察，该实验最好在 的环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；此外，采用透明玻璃板代替平面镜，虽然成像不如平面镜清晰，但却能在观察到a蜡烛像的同时，也能观察到 ，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。（2）点燃a蜡烛，小心地移动b蜡烛，直到与a蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小 ；进一步观察a、b两支蜡烛在刻度尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板 ，像和物到玻璃板的距离 。 （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作： a保持a、b两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察。 b保持玻璃板位置不变，多次改变a蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作。第五类 考查综合应用与创新能力型一.典例剖析例1（2011 鸡西）在探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关的实验中：（1）吴洋同学通过对物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜。在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（如图2-47甲），看到手指 的像；再用放大镜观察远处的房屋（如图2-47乙），看到房屋 的像。（选填“放大”、“等大”或“缩小”）（2）他猜想：凸透镜成像的大小可能与蜡烛到透镜的距离有关。于是，他在如图2-47丙所示的光具座上，不断改变蜡烛到透镜的距离，并移动光屏进行实验，所获得的实验数据如下表所示：物体到凸透镜的距离/cm光屏上的像到凸透镜的距离/cm光屏上像的大小3.00光屏上没有像5.00光屏上没有像12.0060.00放大20.0020.00等大25.0016.67缩小30.0015.00缩小分析数据可知，物体到凸透镜的距离越长，光屏上像的大小就越 。（3）吴洋所在班级照毕业像时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，摄影师使照相机远离同学，同时还应 （选填“增加”、“缩短”或“不改变”）照相机的暗箱长度，才会在取景框内得到清晰满意的画面。解析：（1）手指在放大镜的1倍焦距之内，所以成正立、放大的虚像；窗外的景物，物距大于放大镜的2倍焦距，所以成倒立、缩小的实像；（2）由表中数据可知，物距越大，像距越小，像也越小。 （3）还有同学没有进入取景框内，说明需使像变小些，物距变大，像距变小，暗箱的长度就是像距，所以应缩短暗箱的长度。答案：（1）放大；缩小；（2）小 ；（3）缩短方法总结：凸透镜成像的规律是：u2f时,成倒立缩小的实像,此时,fv2f，照相机就是应用此原理；fu2f时,成倒立放大的实像,此时, v2f，幻灯机、投影仪就是应用此原理；uf时,成正立放大的虚像,放大镜就是应用此原理。另外的特点是:1倍焦距分虚实,2倍焦距分大小；实像异侧倒,虚像同侧正；成实像时，物近像远像越大。例2 如图2-48所示，在做“研究平面镜成像特点”的实验时：（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 。（2）李明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛a，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛b，对蜡烛a和b的要求是 ，这是为了 。（3）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （填“a”或“b”）这一侧观察小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与蜡烛的像重合，请你推测可能的原因是 。（4）张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像请你帮她想个办法看清跳棋的像 。（5）李明要验证平面镜所成的像是虚像，进一步的操作是什么？二.中考真题展台1. （2011 北京）小华想探究凸透镜成像规律。实验桌上有a、b、c三个凸透镜，其中凸透镜a的焦距为10cm，凸透镜b的焦距为50cm，凸透镜c的焦距未知。光具座上标尺的刻度范围如图2-49所示。（1）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用 凸透镜（选填“a”或“b”）。实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、 的实像。（选填“放大”或“缩小”） （2）小华将凸透镜c固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像。由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时，烛焰的像是放大、 的 像。 2.（2011 广安）在探究凸透镜成像规律时，小捷用了9个红色的发光二极管按“f”字样镶嵌排列在白色的板上代替蜡烛作光源，实验装置如图2-49所示：（1）为了确定凸透镜的焦距，小捷将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个 （填“亮点”或“亮环”）为止，测得它与凸透镜中心的距离为10cm，确定出焦距f （填“5cm”或“10cm”）。（2）凸透镜固定在光具座的零刻度线上，小捷将光源移至距光具座30cm处后，再移动光屏，直到如图2-50所示位置，光屏上会出现清晰 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的实像；如果她将光源再远离凸透镜一些，这时光屏应向 （填“左”或“右”）移动，以获得清晰的实像。图2-51（3）如果将光源移至7cm处，凸透镜此时成的是放大的 （填“虚像”或“实像”）。3.（2011 玉林） 为了探究光反射时的规律，小李同学选用了平面镜、纸板a、纸板b、激光器和刻度尺等仪器进行实验：（1）为了完成实验还需要的测量工具是（2）实验时，如图2-51所示，测得入射角为50，此时反射角度数为.若增大入射角，反射角将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；当让光线沿着fo的方向射向镜面，会发现反射光线沿着0e方向射出，这表明在反射现象中光路是.4.（2011 牡丹江）学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图2-52所示，她们给两个空罐的底部中央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在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。（1）分析比较甲、乙两图，可以得出怎样的结论?_ _ （2）分析比较甲、丙两图，又可以得出怎样的结论?_ （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）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实像。图2-53三过关检测1.（2011 山西省）如图2-53所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律”实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是 ( ) a利用这一成像规律可制成幻灯机b实验中蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动c为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板d要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜2（2011 沈阳）在“探究凸透镜成像规律的实验”中，将蜡烛、焦距等于10cm的凸透镜、光屏放在光具座上，如图2-54所示，把烛焰、凸透镜和光屏的中心调节到同一高度，把凸透镜固定在50cm处。 （1）将蜡烛放在a点，光屏在b位置上，为了找到清晰的像，应将光屏向_(填“左”或“右”)移动。（2）依次改变蜡烛的位置，移动光屏，直到找到清晰的像。记录的数据如下表。次数123456物距(cm)403530252015像距(cm)13.5141516.72030在1 4次实验中，所成的像为倒立、_的实像。第6次的像比第5次的_ (填“大”或“小”)。（3）将蜡烛放在c点，观察到烛焰的正立、放大的虚像后，若希望看到更大的虚像，应将蜡烛向_(填“左”或“右”)移动。3（2010 鸡西）一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛a放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。（1）此时用另一个完全相同的蜡烛b在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛a的像完全重合（图2-55甲所示）。你分析出现这种情况的原因可能是： 。（2）解决上面的问题后，蜡烛b与蜡烛a的像能够完全重合，说明 。 （3）图2-55乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论 _。（4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？ 说出你的理由： _。图2-56甲4（2010 无锡）在探究凸透镜成像规律时，小明用9个红色的发光二极管按“f”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，实验使用的凸透镜焦距为10cm，实验装置如图2-56甲所示（1）实验时，首先调节光源、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度上，其目的是 （2）凸透镜固定在光具座零刻度线上，小明将光源移至40cm刻线处时，在光屏上出现倒立、缩小的 （选填“实”或“虚”）像；如果小明将光源移至8cm刻度时，他通过凸透镜看到光源的 （选填“倒立”或“正立”）、放大的虚像（3）同学们对小明使用的实验装置进行