浙江中考科学二轮复习：光学探究实验（解析版）

专题5光学探究实验

【例题精析】

类型1光的反射定律和折射规律

【热点搜寻】光的反射定律与折射规律的探究分几步走，一是得出三线共面，方法是将反（折）

射光线所在平面向前或后折，发现反（折）射光线不在该平面上了;二是通过改变入射角，发现无

论怎么变，反（折谢光线和入射光线都分居法线两侧;三是通过测量入射角和反（折谢角的大

小关系，得出角度之间的大小关系。考的比较多的是第一步。

【例I】小明同学要探究光从空气射入不同介质发生折射时的规律。她将光从空气射入水、

玻璃后发生折射实验数据记录在下表中:

入射角水中折射角玻璃中折射角光速

0°0°0°C为光在真空中的传播速度

10°8.9°6.7°V空气=c

V*=|c

20°17.4°13.3°

30°21.5°19.6°V玻=|c

40°26.3°25.2°

50°33.5°30.7°

（1）比较数据中第一行，得出结论是：：

（2）比较第一、第二列或第一、第三列，可得出的结论是：光从空气斜射入另一种介质

时，，且随着入射角的增加折射角;

（3）比较表中数据，可初步得出的结论：当光以相同入射角斜射入不同介质时，在介质

中的传播速度越大，折射角o

【解答】解：由折射定律可得，光从空气斜射入不同介质时，折射角是不同的；

（1）第一行中，光线垂直入射，结果发现光介质中的传播方向没有发生变化，即垂直入

射光不改变方向；

（2）比较第一、第二列或第一、第三列，可得出的结论是，光从空气斜射入另一种介质

时，传播方向一般发生改变，当入射角增大时，折射角也随之发生变化，即折射角随入射

角的增大而增大；

（3）由表中数据可知，同样的入射角入射时，光在光速较大的水中，折射角也大，故说

明折射角的大小应与光速有关，在介质中的传播速度越大，则折射角越大；

故答案为：（1）垂直入射时，光不改变传播方向；（2）芍播方向一般发生改变：增加：（3）

越大。

【变式】】同学意外发现：当光沿某方向从半圆玻璃砖射向空气时，折射光消失而反射光却

变得更亮，如图，老师告诉他这是光的全反射现象。同学查阅资料并在老师的指导下展

开探究实验，实验数据记录如下：

入射角0°10020"30°40°41.2°41.8°42°

a

折射角0°15.2°30.9°48.6°81°81°90°

P

反射能5%7%26%43%84%84%100%100%

量

（1）该同学不断增大入射处的的目的是O

（2）根据题意和表格数据分析要发生全反射现象需要的条件

是。（至少写出两点））

（3）根据光的折射规律，请猜想当光从空气斜射向玻璃时，不能发生全反射现象，原因

【解答】解：

（1）由题意可知，该同学是要探究光的全反射现象，所以该同学不断增大入射角的目的

是找到发生全反射现象的规律。

（2）由表格中的数据可知，发生全反射的条件是：①光从玻璃斜射入空气；②入射角大

于或等于41.8°；

（3）由光的折射规律可知，当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，折射角小于

90°,因此折射光线不能消失，则不能发生全反射现象。

故答案为：（1）找到发生全反射现象的规律；

（2）①光从玻璃斜射入空气：②入射角大于或等于41£°：

（3）当光从空气斜射向玻璃时，折射角小于入射角，折射角小于90°,因此折射光线不

能消失。

【变式2】陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时恰好看不见硬币（如图甲）,

往茶杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图丙）。

（1）倒入一些水后看到硬币的是（选填“实”或“虚”）像，比硬币实际的

位置_____________________（选填“高”或“低”）。

（2）在图乙中，大致画出所示光线所对应的折射光线。

（3）在图闪中，通过图示和标注的形式说明为什么能看到硬币。

【解答】解：（1）保持眼睛和杯子的位置不变，慢慢向杯子里倒水，随着水面的上升，将

会看到硬币的虚像，这是由于光在水面发生了光的折射现象所形成的。随着杯中水面的

不断上升，根据折射角大于入射角可知，硬币的像将向上移动，比硬币实际的位置高。

（2）光从水斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角，画

出空气中的折射光线。如下图乙所示：

（3）根据光的折射规律，光从水斜射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折，折

射角大于入射角，人眼逆着光的传播方向看去，便可看到比硬币实际的位置高的像。如

图丙所示。

故答案为：（1）虚；高；（2）（3）如上图所不。

类型2平面镜成像

【热点搜寻】平面镜成像的特点:像是虚像;像和物关于镜面对称（像和物的大小相等，到镜面

的距离相等，对应点的连线和镜面垂直）;像和物上卜相同，左右相反（镜中人的左手是人的右手,

看镜子中的钟的时间要看纸张的反面）;物体远离或靠近镜面时，像的大小不变。

【例2】探究光的反射规律的实验装置如图甲所示。平面镜放在水平桌面上，标有刻度（图

中未画出）的白色纸板ABCD,能绕垂直于CD的ON轴翻转，在纸板上安装一支可在

纸板平面内自由移动的激光笔。

（1）实验前，应将纸板放置于平面镜上。移动激光笔，使入射光束绕入射

点O沿逆时针方向转动，可观察到反射光束沿时针方向转动；

（2）移动激光笔，使入射角为45°,测得反射角也为45°.由此就得出“光反射时，反

射角等十入射角”的结论。你认为有何小妥之处？；

（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束

呈现。此现象说明了：3

【解答】解：

（1）白色纸板ABCD应竖直放置于平面镜上，这样反射光线才可以在硬纸板上呈现；

如图甲，移动激光笔，使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动，则入射角增大，反射

角也增大，则反射光线会远离法线，即反射光线将会顺时针转动；

（2）因为一次实验具有有很大的偶然性，所以不能只由•组数据就得出结论，应改变入

射角的度数进行多次实验。

（3）如图乙所示，将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度，发现纸板上均无反射光束

呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内；

故答案为：（1）竖直；顺；（2）一次实验得到的结论具有偶然性；（3）反射光线、入射光

线和法线在同一平面内。

【变式3】图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有

一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射

的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2所

示）。

（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为5.00X10-2$,则圆盘

的转速为转入（保留3位有效数字）。

（2）若测得圆盘直径为10.20cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm（保留3位有效数字）。

【解答】解：（1）从图2显示圆盘转动一周在横轴上显示23格，由题意知道，每格表示

1.00X10%,所以圆盘转动的周期为0.23秒，则转速为4.35认;

（2）反光中引起的电流图象在图2中横坐标上每次一小格，说明反光涂层的长度占圆盘

周长的23分之一，故圆盘上反光涂层的长度为"=3I，«1.39cm；

2223

故答案为：4.35：1.39c

类型3凸透镜成像规律

【热点搜寻】关于凸透镜成像的题目是初中光学中数量最多、难度最大的一类，在初中光学

中占有重要地位，特别是这类题目中的焦距/、物距〃、像距u发生变化引起所成像性质的改

变。熟记凸透镜的成像规律是熟练解决这类问题的前提，有时用到光路的可逆性和像、物的

对应性，要灵活处理。

【例3】用如图甲所示的实验装置“探究凸透镜成像规律”:

vcm

40-\--

30____\

20___\一

曲卜.....温川..........扁

||11111111111111111AII1111.11II1.11I.I1111.11111II11111Illi1111111111111111111II11111HII111111H11111111II1

第＜hn102030A卜＜»8的8崛

・010203040

甲乙iz.cm

（1）要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向（选填“上”或"下”）调节:

（2）根据实验数据绘制了如图乙的图象（v表示像距，u衣示物距），则该凸透镜的焦距

是cm；

（3）蜡烛靠近凸透镜时，若想在光屏上再次看到清晰的像，则光屏应向移动（填

“左”或“右”）；

（4）当蜡烛距凸透镜5cm时，移动光屏始终无法呈现嗜烛的像，原因是

【解答】解：

（1）由图可知，像成在了光屏的下方，根据经过光心的光线的传播方向不变可知，应将

蜡烛下调节；

（2）由凸透镜成像规律可知，在光屏上得到一个等大清晰的像时u=v=2f,结合图象可

发现u=v=2f=20.0cm=2f,所以f=10.0cm；

（3）蜡烛靠近凸透镜时，物距变小，像距变大，若想在光屏上再次看到清晰的像，光屏

应该远离凸透镜，即向右移动；

（4）u=5cmVf时，成虚像,无法用光屏承接：

故答案为：（1）下；（2）10；（3）右；（4）此时成的是虚像，虚像不能被光屏承接，

【变式4】金老师让大家一起探究“凸透成像的规律”给同学们准备了凸透镜、凹透镜、光

具座、蜡烛、光屏各一个，一盒火柴。

（1）在挑选透镜时，拈两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图1所示的

光斑，你认为他应该选择（选填“甲”、“乙”）透镜来进行实验。

（2）为了使烛焰的像出现在光屏的中央，应调整烛烙、凸透镜和光屏，使烛焰中心和光

屏的中心和凸透镜中心在________________上。

（3）如图2所示烛焰在光屏上成倒立、等大的像，则凸透镜的焦距f为cm.

（4）如图3所示，切除凸透镜中间的阴影部分后，一个凸透镜变为两个小半块凸透

镜。切除后若保持凸透镜剩余部分原来位置不变动，然后将蜡烛放在P点，则蜡烛能成

【解答】解：

（1）图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透

镜，乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，所以要选择乙透镜探究“凸透镜成像的规律”;

（2）为了使烛焰的像出现在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜和光屏，使烛焰和光屏的

中心和凸透镜中心在同一高度上；

（3）如图2所示烛焰在光屏上成倒立:、等大的像，u=v=2f=5O.（）cm-30.0cm=20.0cm,

则凸透镜的焦距f=l（）.0cm；

（4）因为凸透镜中间厚，边缘薄，切去部分后相当于凸透镜被遮住一部分，凸透镜的光

心位置没有改变，故还是成一个像。

故答案为：（1）乙；（2）同一高度；（3）10.0；（4）lo

【针对训练】

（1）如图甲，先将平面镜A放在水平桌面上，再将硬纸板B于平面镜

A放置其上，让激光紧贴纸板射向O点。

（2）为了显示光路，纸板的表面应（选填“光滑”或”粗糙”）些。

（3）如果垂直射向镜面，则入射角为度,接着多次改变入射光的方向，测得了几

组数据如表所示，由此可得出：光反射时，o

序号入射角反射角

130°300

245°45°

360°60°

（4）接下来老师进行了如下演示：先用加湿器使整个教室充满雾气，将平面镜放在一能

转动的水平圆台上，在柱M上固定一红色激光笔，使其发出的光垂直射向平面镜上的O

点，其作用是为了显示的位置。然后打开固定在柱N上的绿色激光笔，使绿色激

光射向0点，出现了如图乙所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台，当我们只能观察

到一条光线时，可判断

【解答】解:

（1）为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上，应让硬纸板B垂直放置在平面镜A上,

让激光紧贴纸板射向0点;

（2）为了看清楚纸板上的光路，纸板的表面应是较粗糙的，光线射在上面发生了漫反射,

反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚;

（3）如果光垂直射向镜面，反射光线、法线、入射元线重合，此时入射角为0°：

由表中数据可知，光反射时，反射角等于入射角:

（4）加湿器使整个教室充满雾气，这样能显示出光的传播路径；法线与平面镜是垂直的,

红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的O点，可以显示法线的位置;

沿水平方向缓慢转动网台,当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿洋看起来重合时

（即只能观察到一条光线时），可根据光的传播路径来判断反射光线，入射光线和法线在

同一平面内。

故答案为：（1）垂直；（2）粗糙；（3）0；反射角等于入射角；（4）法线；反射光线、入

射光线和法线在同一平面内。

2.小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像的规律”的实验，如图所示:

蜡烛凸透镜光屏

|光具座

甲乙

（1）当他按照如图甲位置固定好蜡烛和光屏，然后左右移动凸透镜，发现无论如何移动

均不能在光屏上得到像，你认为原因是,

（2）如图甲所示，当己透镜位于九具座上A处时，恰好在光屏上成清晰的像，成的是

（选填：“正立”或“倒立”、“放大”、“缩小”或“等大”）的像。蜡烛燃

烧一段时间后，烛焰的像将位于光屏中心的.方（选填:“上”、“下”、“左”或“右”）。

（3）在保持（2）中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到B处（图中未标

出）。光屏上再次成清晰的像，成的是（选填“正立”或“倒立”

“放大”、“缩小”或“等大”）的像。

（4）在上述探究活动口，若已知蜡烛与光屏间的距成为Lo,与凸透镜第一次所在位置间

的距离为L,如图乙所示，则该透镜焦距fL（选填：“>"、"V”或“=

透镜先后两次所在位置A、B之间的距离（用Lo、L表示）。

【解答】解：

（1）蜡烛、凸透镜、元屏在光具座上依次摆放，点燃蜡烛后，发现无论如何移动光屏总

找不到像，由图可知，是因为物距小于焦距，成的是虚像，虚像不能成在光屏上；

（2）由图可知此时物距小丁•像距，即物距在一倍焦距前二倍焦距之间，成倒立放大实像；

若蜡烛燃烧一段时间后，蜡烛整体下降，则烛焰的像将向上移动；由于通过光心的光线

方向不改变，烛焰的像将位于光屏中心的上方；

（3）在保持图中蜡烛和光屏位置不变的情况下，将凸透镜向右移到某处，根据光路可逆

可知，当现在的物距等于原来的像距时，成倒立、缩小的实像；

（4）在A点时，成放大、倒立的实像，此时物距在一倍焦距到二倍焦距之间，即f<L；

在B点时，成倒立、缩小的实像，由于光屏和蜡烛位置不变，

则A点时的物距和B点时的像距长度相等，所以A、B间距离为：Lo-2Lo

故答案为：（1）可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上；（2）倒立、

放大；上；（3）倒立、缩小；（4）小于；L0-2L。

3.小宇利用如图所示装置将一束红光斜射到空气中，用于探究“光的折射规律”。

（1）为了更清晰地观察水中的光路，可以采用的的方法。实验中，（填

“能”或“不能”）看见反射光.

（2）实验的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。增大入肘角观察到折射角在（填“增大”或“减小”）。

玻璃缸

【解答】解：

（1）为了更清晰地看到光路，应使水稍微混浊一些，可以放入少量的牛奶，就能看到入

射光线、反射光线；

（2）折射光线和法线的夹角是折射角，入射光线和法线的夹角是入射角；由图可知，折

射角大于入射角：增大入射角，折射角也将增大。

故答案为：（1）在水中加入少许牛奶；能；（2）大于；增大。

4.小明在探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距的关系”时，所用的

实验器材有：用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量

程为0——30cm的直尺。实验装置的示意图如图1所示。

国2

（1）该实验应该在较（选填“亮”或“暗”）的环境下进行：

（2）记录的实验数据如下表，请在图2方格纸上画H像高与像距的关系图象:

（3）根据图象，得出的探究结论是：。

实验次数123456

物距u/cm相同

物高hi/cm相同

像距v/cm4.08.012.016.020.024.0

像高ha/cm2.04.16.08.09.912.0

【解答】解：（1）本实验探究“物距和物高一定时，物体经小孔所成的像的高度和像距的

关系”时.，发光二极管是成像物体，在明亮的环境中，发光二极管和明亮环境的对比度降

（3）由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，且像的高度与像到

小孔距离的比值是一个定值，所以得出的探究结论是：在物距和物高一定时，物体经小

孔所成像的高度和像距成正比。

故答案为：（1）暗；

（2）见上图；

（3）在物距和物高一定时，物体经小孔所成像的高度和像距成正比；

5.同学们利用光具座进行凸透镜成像的实验

（1）实验开始时：

让蜡烛的（用字母表不）处与凸透镜、光屏的中心处于同一高度。

（2）实验过程中：

①若在光屏上得到一个清晰的倒立放大的像，此时凸透镜和光屏在光具座上的位置如图

所示。由此可以判断，该凸透镜的焦距f的大小范围是,

②蜡烛在实验过程中由于燃烧会变短，此时光屏上所成的像会往移。

（3）实验结束后：

同学们总结出了一些成像规律，其中正确的是

A,光屏上的像都是倒立的

B.物距等于2f是成实像和虚像的分界点

C.物距变大，像距也变大

D.物距等于f是成倒立和正立像的分界点

【解答】解：（1）做凸透镜成像实验，要使烛焰的焰心，凸透镜的光心，光屏的中心三者

位于同一高度，目的是使像成在光屏的中央，便于观察，故让蜡烛的A处与凸透镜、光

屏的中心处于同一高度。

（2）①光屏上得到一个清晰的像，是倒立放大的实像，则焦距为f的凸透镜：像离凸透

镜40.0cm・25.0cm=15.0cm处,15.0cm>2f,所以，7.5cm>f；

②据成像特点可知，实验过程中蜡烛由于燃烧而变短，则光屏上烛焰的像将向上移动。

（3）A,实像都是倒立的，故光屏上的像都是倒立的，故A正确：

B.物距等于2f是像与物大小的分界点，故B错误；

C.物距变大，像距变小，故C错误；

D.物距等于f是成虚像和实像的分界点，也是倒立和正立像的分界点，故D错正确

故选：ADo

故答案为：（1）A；（2）①7.5cm>f；②上；（3）AD0

6.在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜，两个透镜的主光轴重

合，凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间的距离为L.在凹透镜的左侧有一水平平行光

束通过两个透镜后入射到平面镜上，经平面镜反射后，反射光恰能沿原来的光路返回，

据此可判断凹透镜的焦距为____o在本实验中通过平面镜的反射来判断o

【解答】解：

当凸透镜的焦点位于凸透镜与凹透镜之间时，因为从凹透镜出来的光线为发散光线，所

以不可能经过凸透镜焦点；

当凸透镜焦点位于凹透镜左边时，则可能从凹透镜出来的光线的反向延长线经过凸透镜

的焦点；而射入凹透镜的光线为平行光线，故从凹透镜出来的光线的反向延长线也经过

凹透镜的焦点，因而凹透镜的焦点与凸透镜的焦点重合，如图，所以凹透镜的焦距『=

在本实验中通过平面镜的反射来判断：在光的反射中，光路是可逆的。

故答案为：f-L；光路是可逆的。

7.小金利用烛焰当物体、不同焦距的凸透镜当晶状体、光屏作视网膜来探究视觉的形成与

调节。

A

FFHHE

ABCD

图二

（1）当人眼正常观察时，物体、晶状体和视网膜的距离关系符合事实的是图一中的

（2）保持图一A中的凸透镜与光屏位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，要想在光屏

上成清晰的像，应将A中凸透镜换成焦距更的。相当物体远离时要调节晶状体的

屈光度才能观察清楚

（3）若步骤（2）中未调整凸透镜，则需在凸透镜前加一个（填“凸”或"凹”）

透镜,才能在光屏卜.得到清晰倒立的像.这一步骤则相当干带卜眼镜调节视力°

（4）在实验中，同组的小东将印有字母“F”的纸片（如图二）放在离凸透镜5cm的地

方，已知该凸透镜的焦距为10cm,我们能看到的清晰的像是图二中的（填序号）。

【解答】解：

（1）当人眼正常观察时，眼睛成像的原理和照相机的原理相同，即物距大于两倍焦距且

物距大于像距，故物体、晶状体和视网腴的距离关系符合事实的是图一中的A图；

（2）保持图一A中的凸透镜与光屏位置不变，将蜡烛向左调节一段距离后，物距变大，

像距减小，像变小，要想在光屏上成清晰的像，应将A中凸透镜换成焦距更大的，减小

偏折能力；

（3）未调节光屏的位置，则需在凸透镜前加一个凹透镜，使光线推迟会聚，也能在光屏

上得到清晰倒立的像；

（4）若将印有字母“F”的纸片（图二）放在离凸透镜5cm的地方，物距小于焦距，成

正立、放大的虚像，故选A。

故答案为：（1）A；（2）大；（3）凹；（4）Ao

8.为探究光的反射规律，小金进行如图所示的实验。

（1）当入射角为40°时，反射角为o

（2）小金将纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上还能看到反射光吗？

请分析原因：。

（3）若使入射光线与平面镜的夹角为30°,那么反射光线与入射光线的央角为：。

【解答】解：（1）如怪：反射角等于入射角，都为40°。

（2）由光的反射定律可知：反射光线与入射光线在同一平面内，则她将纸板B向后折不

能接收到反射光线；

（3）一条光线与平面镜的夹角为30°,那么入射光线与法线间的夹角，即入射角为90°

-30°=60°；

由光的反射定律知；反射角等于入射角为60°,反射光线与入射光线的夹角为60°+60°

=120°o

故答案为：（1）40°；（2）不能；反射光线、入射光线、法线在同一平面内；（3）120°。

9.如图是小峰在“探究凸透镜成像的规律”的实验装置。根据学过的知识回答以下问题:

甲

（1）小峰将蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上，并调节到如图甲所示的位置时，光屏上

出现了倒立、（填“放大”“缩小”或“等大”）的烛焰的像。

（2）若图中的点划线为凸透镜的主光轴，A点为烛焰上的点，请在的图甲上通过作图

确定A点在光屏上的像A，的位置和凸透镜的一个焦点Fo

（3）如果保持蜡烛与小透镜的位置不变，撤去光屏，是否仍然成像？o

（4）小峰回想起白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫

的色带（如图乙所示），受此启发，他选取实验中的凸透镜，利用测凸透镜焦距的原理图

（如丙图所示），分别用红光和紫光来进行测凸透镜焦距的实验，得出实验结论：对同一

凸透镜，光的焦距大些（选填“红”或“紫”），你的依据是o

【解答】解：（1）由图可知：物距大于相距，则光屏上成倒立、缩小的实像。

（2）在主轴上确定出凸透镜的右边的焦点位置。

过A点和光心作一条光线，折射光线与光屏的交点为像点A'；

过A点作平行于主光轴的入射光线，然后过透镜后到达A'点，折射光线与主光轴的交

点即为焦点F；

如下图所示：

(3)保持蜡烛与凸透镜的位置不变，不影响成像。只是撤去光屏，光屏上不能承接到像

了;

(4)用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，红光、紫光对凸透镜的焦距不相

同。红色光较紫色光偏折能力弱，所以红色光对凸透镜的焦距大。

故答案为：（1）缩小；（2）如上图；（3）是；（4）红；红色光较紫色光偏折能力弱。

10.如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图,阅读并回答问题。

S

（1）若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为ms。

（2）一同学将铜铃放到甲的左边，并与甲、乙均在一条直线.匕则铜铃离甲越远，液晶

显示屏的数值____________（填“变大”、“变小”或“不变”）

【解答】解：（1）如果铜铃在甲、乙中点，则铜铃与甲的距离和与乙的距离是相等的，且

由于声速相同，所以声音从铜铃到达甲、乙的时间相同。故液晶屏的示数为0；

（2）因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距离总是比甲正好远甲、乙间的

距离，由于乙比甲远的距离是一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的。

故答案为：（1）0；（2〕不变。

11.如图甲所示，小明在探究光折射现象时.，将一束入射角为50°的光线斜射入杯中，在杯

底形成光斑，然后逐渐往杯中加水，观察杯底光斑的位置变化.他对实验中光偏折程度

的差异产生了兴趣.为了定量反映这种差异，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏

折比”.根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如卜.猜想:

T

猜想1：与液体深度有关

猜想2：与液体种类有关

猜想3：与入射光的颜色有关

（I）图甲实验中，测得折射角为35°,则此时的“偏折比”为一.加水过程中，杯底

光斑将向（填“左”或“右”）移动.

（2）你认为猜想1（选填“正确”或“不正确”），理由是：.

（3）为了探究猜想2,小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图乙

所示），杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合.对比可知：在相同条件下，油对光

的“偏折比”比水对光的“偏折比”（选填“大”或“小”）.

（4）为了探究猜想3,小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所

示，则光的“偏折比”大.

（5）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为

0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为.

【解答】解：（1）图甲实验中，测得折射角为35°,已知入射角为50°,则偏折比=募=0.7；

当容器内逐渐加水时，光的折射程度不变，但入射点逐渐抬高且向右移动，由光的折射

规律作出的折射光线照射在容器底的光斑会逐渐向右移动；

（2）由图可知，水面二升或下降时，入射角和折射角都不变，则折射角与入射角的比值

即偏折比也不变，由此说明偏折比与液体深度无关，故猜想1不正确；

（3）将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光

斑位置重合，如图1,

由图I可知：水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油

对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小；

（4）光线的入射角和入射点不变，红、蓝色激光的折光线，如图2,

图2

由图2可知：红色激光的折射角大于蓝色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏

折比”的定义可知：红光的“偏折比”大；

（5）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r,折

射角为i,如图3,

当光在下表面折射时如图3中，则此时入射角为r',折射角为i',根据几何知识可知:

Nr'=Ni,Ziz=Zr,

z,ifzr11

所以，光在下表面折射时的“偏折比”为：—=-=—=77=L25。

z.rrzi±L0.8

zr

故答案为：（1）07右；（2）不正确；水面上升或下降时，入射角和折射角都不变；（3）

小；（4）红：（5）1.25。

12.某兴趣小组的甲、乙、丙三位同学合作估测常温下声音在空气中的传播速度。

（1）他们选择了鼓（含鼓槌）做实验，除这器材外，至少还需要的实验器材是

和O

（2）如图1所示，甲负责敲鼓、乙负责计时、丙负责听声。实验步骤如下，请你将实验

操作的步骤B补充完整。

____图1____

甲手机-----------------S-----------------►乙手机

A处图2B处

A、量出甲、乙两人之间的.直线距离s,并记录；

B、甲同学用力敲一下鼓，乙同学在时立即开始记时：

C、负责听声的丙同学听到鼓声时就立即喊“停”，听到丙同学“停”的指令，乙同学立

即按停秒表；

D、将测得的时间t记录下来;

E、计算出声音的速度v*,则v而（速度）=（文字表达也

可以）。

（3）实验过后，三位同学反思自己的实验过程，认识到用这样的方法所测量的声音传播

时间可能不是很准确度，原因是：o

（4）挫折使人进步，甲、乙两同学通过网上交流，认识到手机软件在实验中可以发挥神

奇的功效，于是他们下载了一款名为Phyphox的物理实验手机软件继续进行实验。该软

件能够自动记录下所接收到的两次响声之间的时间同隔，当手机接收到第次响声时能

自动开始计时，当再次接收到响声时能自动停止计时，而且它对声音的响应非常灵敏，

计时可精确到0.001s。下面是他们俩第二次实验的过程（如图2）：

A、找一空旷的广场，分别站于间距为s的A、B两处，打开手机软件做好计时准备。

B、甲先在自己的手机边击掌一次，乙听到甲的击掌声后，也在自己手机边击掌一次。

C、查看甲、乙两手机记录下的时间值，分别为t甲、t乙。问：

①本实验中两手机所记录的时间大小关系是t1|1t乙（＞/=/＜）0

②测得空气中声音的传播速度V声=。（用t甲、t乙、S表示）

【解答】解：（1）计算速度需要测量路程和时间，路程的测量需要刻度尺，时间的测量需

要停表；

故答案为：刻度尺；停表：

（2）光速比声速快，声音的传递也需要时间，所以看到甲敲击鼓面开始计时更准确：速

度是路程与时间的比值；

故答案为：看到甲敲击鼓面；-：

（3）时间和长度的测最上都会有误差；

故答案为：停表操作反应的误差；

（4）①由记录的过程可知，I甲比t乙多记录声音传播的时间；

故答案为：

②声音从A传递到B所需时间为：

t甲一亡乙

t=^r-

测得空气中声音的传播速度为：

故答案为：-——

t甲-t乙

故答案为：（1）刻度尺；停表；（2）看到甲敲击鼓面；-；（3）停表操作反应的误差；（4）

t

t甲T乙

13.物理兴趣小组想知道某只透镜的焦距f为多少，做实验甲，镜面垂直于阳光，在透镜

下面放上白纸（纸、镜平行），测出透镜与白纸间距s/cm与对应的白纸被烤焦的时间

t/min,绘出图线乙。

m可判断该透镜的焦距f为

（2）将透