專題三專題三實(shí)驗(yàn)題實(shí)驗(yàn)題科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要組成部分,所以中考題里面都會(huì)有一定的實(shí)驗(yàn)探究題。安徽中考實(shí)驗(yàn)題從近十年來一直都是三個(gè)題目,分值約為20分,約占22%,主要集中在力學(xué)和電學(xué),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)題。此題型的主要特點(diǎn)是注重操作過程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考查;對(duì)教材中常見的活動(dòng)、小實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改編;注重對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題、誤差進(jìn)行反思和評(píng)估等。從安徽近幾年的中考題可以看出,實(shí)驗(yàn)題主要是考查學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、儀器的選用能力、實(shí)驗(yàn)故障的判斷和排除能力、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的歸納分析能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。題型一光學(xué)實(shí)驗(yàn)縱觀歷年中考,安徽省對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查主要集中在對(duì)光的反射、光的折射規(guī)律以及凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)上,分值一般設(shè)為46分,主要考查各種光現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。1.光的反射例1(2016福建南平中考,27,4分)如圖甲所示是小宇同學(xué)探究“光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置。平面鏡M平放在水平桌面上,白色硬紙板垂直立在平面鏡上。 (1)小宇讓一束光貼著紙板沿AO方向射向鏡面,反射光沿OB方向射出,測(cè)出反射角和入射角大小。改變光的入射角度,多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。上述實(shí)驗(yàn)探究得到的規(guī)律是(選填字母)。A.光沿直線傳播B.反射角等于入射角C.平面鏡成像的特點(diǎn)白色硬紙板在實(shí)驗(yàn)中的作用是(寫出一條即可)。(2)實(shí)驗(yàn)過程中若將紙板傾斜,如圖乙所示,讓光仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,此時(shí)反射光(選填“在”或“不在”)紙板這一平面內(nèi);通過平面鏡觀察鏡中硬紙板的像,則看到的像與圖丙中相符的是(選填序號(hào))。答案 (1)B顯示光的傳播路徑(2)不在解析 (1)已知入射光線AO和反射光線OB,多次改變光的入射角度,測(cè)反射角與入射角的大小,并比較得出反射角與入射角的大小關(guān)系,因此該實(shí)驗(yàn)探究了反射定律中的反射角等于入射角。白色硬紙板在實(shí)驗(yàn)中的作用是顯示光的傳播路徑。(2)根據(jù)光的反射定律可知,在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線分居法線兩側(cè);反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi),因此若將紙板傾斜,如題圖丙所示,讓光線仍貼著紙板沿AO方向射向鏡面,此時(shí)反射光線與入射光線仍在同一平面內(nèi),但不能在紙板上看到反射光線,即反射光線不在紙板這一平面內(nèi)。若此時(shí)通過平面鏡觀察紙板,因?yàn)槲锵耜P(guān)于鏡面對(duì)稱,則看到的圖象應(yīng)為丙圖中的。方法歸納本題主要考查了光的反射和平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn),這是光學(xué)中的重點(diǎn),也是近幾年來中考經(jīng)常出現(xiàn)的考點(diǎn),要求學(xué)生熟練掌握,并學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用。同時(shí)考查學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力,并能通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析得出正確結(jié)論。解題的關(guān)鍵在于理解反射規(guī)律和平面鏡成像的特點(diǎn)。2.凸透鏡成像例2(2016遼寧阜新中考,22)小麗同學(xué)用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn):(1)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使它們?cè)诟叨壬稀?(2)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時(shí),在光屏上可得到一個(gè)清晰的倒立、的實(shí)像,生活中利用這個(gè)規(guī)律制成的光學(xué)儀器是。(3)實(shí)驗(yàn)過程中,小麗發(fā)現(xiàn)當(dāng)蠟燭成實(shí)像時(shí),物距減小,像距與像都(選填“變大”“變小”或“不變”)。(4)實(shí)驗(yàn)過程中,隨著蠟燭的燃燒,可觀察到光屏上的像向(選填“上”或“下”)移動(dòng)。(5)通過實(shí)驗(yàn)觀察可知,在圖乙中左邊的蠟燭通過凸透鏡不可能形成的像是。(填符號(hào))答案 (1)同一(2)縮小照相機(jī)(3)變大(4)上(5)B解析 (1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使完整的像成在光屏的中央。(2)題圖中把燭焰放在距凸透鏡50cm處,u2f,由凸透鏡成像規(guī)律可知,光屏上可得到一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像,照相機(jī)就是利用此原理制成的。(3)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)蠟燭成實(shí)像時(shí),物距減小,根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,像距與像都變大。(4)實(shí)驗(yàn)過程中,蠟燭燃燒變短,根據(jù)“過光心的光線其傳播方向不變”可知,像會(huì)向光屏的上方移動(dòng)。(5)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,凸透鏡能成倒立、縮小的實(shí)像,能成倒立、放大的實(shí)像,能成正立、放大的虛像;不能成正立、縮小的實(shí)像,故B符合題意。方法歸納此題考查了探究凸透鏡成像規(guī)律,實(shí)驗(yàn)前要先測(cè)量或給定凸透鏡的焦距,再調(diào)整裝置使凸透鏡、燭焰、光屏的中心大致在同一高度處。改變物距,能在光屏上找到清晰的像。同時(shí)還要注意凸透鏡成像的規(guī)律的應(yīng)用。解題時(shí)應(yīng)結(jié)合經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)探究過程,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),觀察物距變化時(shí),像距和像的大小逐漸如何變化,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。1.(2016甘肅天水中考,17)如圖所示,在探究“光的反射定律”實(shí)驗(yàn)中,小紅同學(xué)將一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一塊紙板垂直放置在平面鏡上。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)讓光貼著紙板入射是為了顯示光路。(2)如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,當(dāng)光貼著紙板沿AO入射時(shí),不能(選填“能”或“不能”)在紙板上看到反射光。(3)為了便于測(cè)量和研究,需要把光路記錄在紙板上,你的方法是用筆在紙板上沿著光路將其描畫下來。(4)為了得到反射角與入射角大小關(guān)系的普遍規(guī)律,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。2.(2016黑龍江雙鴨山中考,28)(1)在探究“光反射時(shí)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,如圖甲小華在紙板上用筆描出入射光EO和反射光OF的徑跡,接著她把紙板NOF向前折或向后折(如圖乙),在紙板上(選填“能”或“不能”)看到反射光,由此得出的結(jié)論。在圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中如果讓光沿FO方向射到鏡面,會(huì)發(fā)現(xiàn)反射光沿OE方向射出,這表明在反射現(xiàn)象中,。(2)小華在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖丙所示,在光屏上會(huì)接收到一個(gè)倒立、的實(shí)像,應(yīng)用這一原理可制成。小華再將蠟燭遠(yuǎn)離透鏡,同時(shí)將光屏移至適當(dāng)位置,則光屏上的像會(huì)(選填“變大”“變小”或“不變”)。3.(2015浙江湖州中考)小明喝水時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)透過水面看不見玻璃水杯外側(cè)的手指。他感到很驚奇:玻璃和水都是透明物質(zhì),為什么光卻不能透過呢?小明決定找出原因。下面是小明的探究過程:根據(jù)光經(jīng)過的路徑,首先想到了這種現(xiàn)象與光的折射有關(guān)。為此他根據(jù)光從水中射向空氣的光路進(jìn)行了推測(cè),如圖1。光從水中射向空氣時(shí),折射角大于入射角,當(dāng)入射角逐漸增大時(shí),折射角也逐漸增大。那么,當(dāng)入射角增大到某一值時(shí),會(huì)不會(huì) (1)小明的推測(cè)是折射光線消失。(2)小明為了驗(yàn)證自己的推測(cè),進(jìn)行了圖2所示的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度,當(dāng)增大到某一角度時(shí),小明觀察到光斑消失,證實(shí)了自己的推測(cè)。(3)當(dāng)光從空氣射向水中時(shí),也會(huì)出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎?說出你的觀點(diǎn)并解釋:不會(huì),光從空氣斜射入水中時(shí),折射角始終小于入射角。4.(2016吉林長(zhǎng)春中考,21)小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí):(1)組裝并調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材,使?fàn)T焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上。(2)調(diào)整蠟燭、凸透鏡和光屏到如圖所示的位置,光屏上得到清晰的縮小(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實(shí)像,這一成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用是照相機(jī)。(3)保持圖中凸透鏡和光屏的位置不變,將蠟燭向左移動(dòng)一段距離,屏上的像變模糊了,小明將自己的眼鏡放在蠟燭和凸透鏡之間,并適當(dāng)調(diào)整眼鏡的位置,光屏上的像又清晰了,則小明戴的是近視(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼鏡。5.(2016福建泉州中考,31)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:(1)實(shí)驗(yàn)裝置正確安裝并調(diào)節(jié)后,小芳同學(xué)在如圖甲所示的光屏上看到了燭焰清晰的像,則她看到的像是(選填“倒立”或“正立”)、(選填“放大”或“縮小”)的。(2)實(shí)驗(yàn)中,若用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的上半部分,則光屏上的像(填選項(xiàng)序號(hào))。A.只出現(xiàn)燭焰像的上半部分 B.只出現(xiàn)燭焰像的下半部分C.出現(xiàn)燭焰完整的像,但像更小了D.像仍然是完整的,且大小不變,只是變暗了(3)如果保持蠟燭和凸透鏡的位置不變,把光屏向右移動(dòng)一小段距離后,要想在光屏上再次得到清晰的像,可在蠟燭與凸透鏡之間放一個(gè)焦距合適的(選填“近視”或“遠(yuǎn)視”)眼鏡。(4)某小組實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)圖甲中的裝置進(jìn)行了改進(jìn),將蠟燭換成“F”形的LED燈,光屏貼上方格紙,如圖乙所示,請(qǐng)寫出改進(jìn)后其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn):。