專題三專題三實驗題實驗題科學(xué)探究實驗是物理學(xué)的重要組成部分,所以中考題里面都會有一定的實驗探究題。安徽中考實驗題從近十年來一直都是三個題目,分值約為20分,約占22%,主要集中在力學(xué)和電學(xué),有時會出現(xiàn)光學(xué)實驗題。此題型的主要特點是注重操作過程和實驗設(shè)計的考查;對教材中常見的活動、小實驗、演示實驗進行改編;注重對實驗過程中存在的問題、誤差進行反思和評估等。從安徽近幾年的中考題可以看出,實驗題主要是考查學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰Αx器的選用能力、實驗故障的判斷和排除能力、實驗結(jié)果的歸納分析能力、綜合運用知識能力以及實驗設(shè)計能力。題型一光學(xué)實驗縱觀歷年中考,安徽省對光學(xué)實驗的考查主要集中在對光的反射、光的折射規(guī)律以及凸透鏡成像規(guī)律實驗上,分值一般設(shè)為46分,主要考查各種光現(xiàn)象的實驗結(jié)論、實驗過程以及實驗現(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”的實驗裝置。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)上述實驗步驟。上述實驗探究得到的規(guī)律是(選填字母)。A.光沿直線傳播B.反射角等于入射角C.平面鏡成像的特點白色硬紙板在實驗中的作用是(寫出一條即可)。(2)實驗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)。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,因此該實驗探究了反射定律中的反射角等于入射角。白色硬紙板在實驗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)。若此時通過平面鏡觀察紙板,因為物像關(guān)于鏡面對稱,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的實驗,這是光學(xué)中的重點,也是近幾年來中考經(jīng)常出現(xiàn)的考點,要求學(xué)生熟練掌握,并學(xué)會靈活運用。同時考查學(xué)生動手操作實驗的能力,并能通過對實驗現(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。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”實驗:(1)如圖甲所示,實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)燭焰、凸透鏡、光屏三者的中心,使它們在高度上。 (2)實驗過程中,當蠟燭與凸透鏡的距離如圖甲所示時,在光屏上可得到一個清晰的倒立、的實像,生活中利用這個規(guī)律制成的光學(xué)儀器是。(3)實驗過程中,小麗發(fā)現(xiàn)當蠟燭成實像時,物距減小,像距與像都(選填“變大”“變小”或“不變”)。(4)實驗過程中,隨著蠟燭的燃燒,可觀察到光屏上的像向(選填“上”或“下”)移動。(5)通過實驗觀察可知,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)答案 (1)同一(2)縮小照相機(3)變大(4)上(5)B解析 (1)實驗前應(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,光屏上可得到一個倒立、縮小的實像,照相機就是利用此原理制成的。(3)實驗過程中,當蠟燭成實像時,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)實驗過程中,蠟燭燃燒變短,根據(jù)“過光心的光線其傳播方向不變”可知,像會向光屏的上方移動。(5)根據(jù)凸透鏡成像規(guī)律可知,凸透鏡能成倒立、縮小的實像,能成倒立、放大的實像,能成正立、放大的虛像;不能成正立、縮小的實像,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,實驗前要先測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。同時還要注意凸透鏡成像的規(guī)律的應(yīng)用。解題時應(yīng)結(jié)合經(jīng)歷的實驗探究過程,分析實驗數(shù)據(jù),觀察物距變化時,像距和像的大小逐漸如何變化,總結(jié)實驗結(jié)論。1.(2016甘肅天水中考,17)如圖所示,在探究“光的反射定律”實驗中,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)實驗時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,當光貼著紙板沿AO入射時,不能(選填“能”或“不能”)在紙板上看到反射光。(3)為了便于測量和研究,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)當進行多次實驗。2.(2016黑龍江雙鴨山中考,28)(1)在探究“光反射時的規(guī)律”實驗中,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。在圖甲所示的實驗中如果讓光沿FO方向射到鏡面,會發(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”實驗中,蠟燭、透鏡、光屏的位置如圖丙所示,在光屏上會接收到一個倒立、的實像,應(yīng)用這一原理可制成。小華再將蠟燭遠離透鏡,同時將光屏移至適當位置,則光屏上的像會(選填“變大”“變小”或“不變”)。3.(2015浙江湖州中考)小明喝水時,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行了推測,如圖1。光從水中射向空氣時,折射角大于入射角,當入射角逐漸增大時,折射角也逐漸增大。那么,當入射角增大到某一值時,會不會 (1)小明的推測是折射光線消失。(2)小明為了驗證自己的推測,進行了圖2所示的實驗。實驗過程中逐漸增大激光筆射向水面的入射角的角度,當增大到某一角度時,小明觀察到光斑消失,證實了自己的推測。(3)當光從空氣射向水中時,也會出現(xiàn)“看不見”的現(xiàn)象嗎?說出你的觀點并解釋:不會,光從空氣斜射入水中時,折射角始終小于入射角。4.(2016吉林長春中考,21)小明在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實驗時:(1)組裝并調(diào)整實驗器材,使燭焰、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”)的實像,這一成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用是照相機。(3)保持圖中凸透鏡和光屏的位置不變,將蠟燭向左移動一段距離,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”的實驗中:(1)實驗裝置正確安裝并調(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)實驗中,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(填選項序號)。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焦距合適的(選填“近視”或“遠視”)眼鏡。(4)某小組實驗時對圖甲中的裝置進行了改進,將蠟燭換成“F”形的LED燈,光屏貼上方格紙,如圖乙所示,請寫出改進后其中一個優(yōu)點:。