2025年初中物理光学实验报告（附答案）

2025年初中物理光学实验报告（附答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、请简述“小孔成像”实验的现象，并说明该现象能说明光的哪种性质。二、在“探究平面镜成像特点”的实验中，小红用蜡烛、玻璃板、刻度尺等器材进行实验。1.小红选择两根完全相同的蜡烛是为了什么？2.小红将蜡烛A放在玻璃板前，观察并调整蜡烛B的位置，直到蜡烛B的像与蜡烛A的像完全重合。这一步是为了验证什么？3.实验中，小红多次改变蜡烛A的位置，目的是什么？4.根据实验现象，平面镜成像的特点可以总结为：像与物的大小______；像与物的连线与镜面______；像与镜面的距离______。三、“探究凸透镜成像规律”是光学实验中的重要内容。1.在进行该实验时，首先要调节凸透镜、光屏和烛焰，使它们的中心大致在______。2.当烛焰位于凸透镜焦点以外时，移动光屏，可以在光屏上得到一个倒立的实像。请写出两种能使光屏上得到倒立、放大实像的烛焰位置范围。a.b.3.当烛焰位于凸透镜焦点以内时，透过凸透镜观察烛焰，会看到一个正立的虚像。这个虚像是怎样形成的？请简要说明。4.照相机是利用凸透镜成______像的原理制成的；投影仪（或幻灯机）是利用凸透镜成______像的原理制成的。四、在做“测量凸透镜焦距”的实验时，小明将凸透镜正对着太阳光，移动透镜，直到地面上得到一个最小、最亮的光斑。这个光斑的位置就是凸透镜的焦点。小明测得光斑到凸透镜中心的距离是10.0厘米。请回答：1.小明测量的是凸透镜的______。2.该凸透镜的焦距是______厘米。这个凸透镜是______透镜（填“凸”或“凹”）。五、白光通过三棱镜后，在光屏上会看到一条彩色的光带，这种现象叫做光的色散。1.光的色散现象表明白光不是______色光。2.在这条彩色光带上，靠近顶角的一端是什么颜色的光？靠近棱的一端是什么颜色的光？靠近顶角的一端：______色光。靠近棱的一端：______色光。3.请简要说明光的色散现象发生的原因。六、请分别解释以下生活中的光学现象：1.汽车在夜晚行驶时，车窗外的后视镜通常使用凸面镜，这是为什么？2.为什么下雨后，地面上的水坑看起来特别亮，甚至能像镜子一样映出景物？七、某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，发现蜡烛B无法与蜡烛A的像完全重合，即使调整了蜡烛B的位置。请分析可能存在哪些原因导致实验失败或无法得出预期结论？试卷答案一、现象：在小孔的另一侧能观察到倒立的像（或其他合理描述，如像的大小与物的大小有关，像的形状与物的形状相同等）。性质：光的直线传播。解析思路：小孔成像实验的核心在于观察到倒立的实像，这个现象直接证明了光沿直线传播的特性。像的形成是由于从物体不同点发出的光线穿过小孔后，在孔的另一侧相交而形成的。二、1.为了比较像与物的大小关系（或其他合理描述，如为了判断像是否与物等大）。解析思路：在平面镜成像实验中，使用两根完全相同的蜡烛是为了确保物体（蜡烛A）和其成像（蜡烛B或其像）具有完全相同的尺寸，这样才能通过比较两者的视觉上或位置上的重合程度，来确定像与物是否等大。2.为了验证像与物到平面镜的距离相等。解析思路：实验中调整蜡烛B的位置，使其与蜡烛A的像重合，这个操作的核心是利用了“物像等距”的特点。当像的位置被确定时，将其与物体放置在同一直线上且关于镜面对称的位置，即可验证物像距离镜面的距离相等。3.为了得到多组实验数据，从而总结出普遍规律（或其他合理描述，如为了避免偶然性）。解析思路：科学实验需要通过多次测量和观察来减少偶然误差，增强结论的说服力。改变蜡烛A（物体）的位置，观察像的位置、大小、倒立正立的变化，并记录数据，能够更全面地揭示平面镜成像的普遍规律，而非仅仅依赖一次实验的结果。4.等大；垂直；相等。解析思路：根据平面镜成像的特点，可以总结出：成像大小与物体大小相等；连接物体和像的线与镜面垂直；物体到镜面的距离等于像到镜面的距离。这些是解答此类问题的基础知识点。三、1.同一高度（或同一水平面）。解析思路：在进行凸透镜成像实验时，为了确保烛焰的像能够清晰地成在光屏的中心位置，便于观察和测量，需要调整烛焰、凸透镜、光屏三者的中心大致处于同一高度或水平线上。2.a.u>2f；b.f<u<2f。解析思路：凸透镜成像规律中，当物体距离凸透镜大于两倍焦距（u>2f）时，成倒立、缩小的实像；当物体距离凸透镜在焦距和两倍焦距之间（f<u<2f）时，成倒立、放大的实像。3.蜡烛发出的光线经过凸透镜折射后，发散；人眼透过凸透镜看去，这些发散光线的反向延长线会在凸透镜同一侧的某个位置会聚，形成一个正立、放大的虚像。解析思路：当物体位于凸透镜焦点以内时，凸透镜对物体发出的光线起发散作用。这些发散光线进入人眼，人眼会根据光的直线传播反推其来源，即看到了这些光线的反向延长线的交点，这个交点就是虚像的位置。由于是反向延长线会聚，所以是虚像，且为正立、放大的。4.缩小；放大（或放大、倒立）。解析思路：照相机需要成倒立、缩小的实像来投射到感光元件或胶片上，因此利用了u>2f时凸透镜成像的特点。投影仪或幻灯机需要将物体的像投射到屏幕上，通常需要成倒立、放大的实像，因此利用了f<u<2f时凸透镜成像的特点。四、1.焦距。解析思路：在测量凸透镜焦距的方法中，利用太阳光（平行光）聚焦到最小最亮的光斑，这个光斑的位置就是凸透镜的焦点。焦点到凸透镜光心的距离定义为焦距。2.10.0；凸。解析思路：直接根据题目测得的焦点到透镜中心的距离10.0厘米，即为该凸透镜的焦距。凸透镜能够使平行于主光轴的光线会聚，故称为凸透镜。五、1.复（或多）。解析思路：白光通过三棱镜后分解成彩色光带的现象，称为光的色散。这一现象表明白光是由多种不同颜色的光组成的复合光。2.靠近顶角的一端：红；靠近棱的一端：紫。解析思路：光的色散现象中，不同颜色的光通过棱镜发生的偏折角度不同，红光的偏折角度最小，紫光的偏折角度最大。因此，在形成的彩色光带中，红色光靠近顶角，紫色光靠近棱边。3.不同颜色的光（单色光）通过棱镜时，其折射率不同，导致偏折角度不同，从而使得白光被分解成各种颜色的光。解析思路：光的色散的根本原因是色散介质（如三棱镜的玻璃）对不同频率（颜色）的光具有不同的折射率。频率越高（如紫光），折射率越大，偏折越厉害；频率越低（如红光），折射率越小，偏折越轻。六、1.因为凸面镜对光线有发散作用，能够扩大视野，让人观察到更大范围的后方景物。解析思路：凸面镜能使平行光线发散，其成像特点是正立、缩小的虚像，且像距小于物距。因此，凸面镜能将车后较远或较广范围内的景物反射到驾驶员的眼睛中，形成一个较小的虚像，但视野范围明显增大，有助于提高行车安全。2.因为水坑的表面平静时actslikeaplanemirror,reflectinglightfromobjectsaroundit,makingthescenevisible.解析思路：下雨后水坑表面平静时，其形态和功能类似于一个天然的平面镜。当光线照射到水面上，会发生镜面反射，将周围景物成像在水面上。如果水面足够平静且清澈，反射图像会相对清晰，从而使得水坑看起来特别亮，并能像镜子一样映出景物。七、可能的原因包括：1.玻璃板没有竖直放置，导致蜡烛A的像无法与蜡烛B（或其替代物）在同一个水平面上重合。2.蜡烛B（或其替代物）放置的位置不合适，比如距离玻璃板太远或太近，超出了成像范围或观察范围。3.观察时存在误差，如眼睛没有正对像的位置进行观察