实验专攻 光学实验
实验一 探究光的反射定律
【一题式探究1】为了“探究光的反射定律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
【设计实验】
(1)实验中还需要的测量工具是 量角器 ,为了使实验现象更加明显,应选择表面 粗糙 (选填“粗糙”或“光滑”)的纸板。
(2)实验中为了使光束能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是
C 。
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
【进行实验】
(3)多次改变光的入射角,得到的数据如表所示。
①分析数据可得出结论,在光的反射现象中,反射角 等于 (选填“等于”“小于”或“大于”)入射角,若要使光线OF靠近法线,则需要使入射角 减小 (选填“增大”或“减小”)。
②实验中入射光和反射光始终位于法线ON的两侧,这说明反射光线与入射光线分别位于 法线 两侧。
实验次数 入射角 反射角
1 15° 15°
2 30° 30°
3 45° 45°
4 60° 60°
(4)如图乙所示,保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线ON向后折,此时反射光线的位置 不发生 (选填“发生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上 不能 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,实验现象说明: 反射光线和入射光线、法线在同一平面内 。
(5)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这说明在反射现象中, 光路是可逆的 。
(6)由于实验进行了多次,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题的出现,应该 给对应的入射光线和反射光线编号 。
(7)完成实验后,小飞同学发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便,经过认真思考,她认为较方便的操作是 在光的传播路径上标记两个合适的点,再用刻度尺、铅笔将两点连接起来 ,她这一操作主要用到的光学知识是 光在同种均匀透明的介质中沿直线传播 。
【生活应用】
(8)实验中,从教室各个方向都能观察到纸板表面反射的光线,这种反射属于 漫 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【创新拓展】
(9)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 法线 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O点,出现了如图丙所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台,当 从侧面观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时 ,可判断反射光线、入射光线和法线位于同一平面内。
实验二 探究平面镜成像的特点
【一题式探究2】如图甲所示,小明在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板竖直架在一把水平放置的直尺上,再取两支完全相同的蜡烛A、B一前一后竖直放置在直尺上。
【设计实验】
(1)为了使像看起来更清晰,小明最好在 较暗 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)此实验采用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于观察 像的位置 。现有厚度分别为5 mm和2 mm的两块玻璃板,你认为应选择 2 mm 厚的玻璃板做实验,原因是 避免出现重影(或者避免出现两个像影响实验效果) 。
【进行实验】
(3)直尺的作用是便于比较像与物 到玻璃板距离 的关系;选用两支相同蜡烛的目的是可以研究像与物 大小 的关系。
(4)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再将 未点燃 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,并在 蜡烛A (选填“蜡烛A”或“蜡烛B”)所在一侧透过玻璃板观察,可以看到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体大小 相等 。
(5)多次移动蜡烛A重复实验,白纸上记录的物与像对应位置如图乙所示,测量各个标记点到玻璃板的距离,将数据记录在表格中。
实验 次数 蜡烛到玻璃板 的距离/cm 蜡烛的像到 玻璃板的距 离/cm 蜡烛的像 与蜡烛的 大小关系
1 12 12 相等
2 9 9 相等
3 6 6 相等
实验表明:平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离 相等 ;平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离 无关 (选填“无关”或“有关”)。
(6)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛B并在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 虚 (选填“虚”或“实”)像。
(7)若操作中在直尺上无论怎样调整蜡烛B的位置,都不能与像重合,其原因可能是 玻璃板没有竖直放置 。
(8)本次实验中应用到的物理学研究方法叫 等效替代 法。
【交流评估】
(9)小丽分析自己测量的数据(如表)时发现,像距都比物距大一些,小丽认为这是由于自己测量粗心引起的,小明认为像距比物距大可能与玻璃板的厚度有关。你认为小丽和小明谁的看法正确 小明 ,理由是 如果是粗心,像距不可能总是大于物距 。
玻璃板 厚度/mm 5 5 5 10 10 10 15 15 15
像距/cm 3.00 5.80 8.70 3.95 6.50 9.35 3.18 5.40 7.85
物距/cm 2.65 5.50 8.35 3.30 5.95 8.72 2.05 4.30 6.90
像距与物 距的差值 /cm 0.35 0.30 0.35 0.65 0.55 0.63 1.13 1.10 0.95
【生活应用】
(10)若A蜡烛以0.5 m/s的速度靠近玻璃板,则像以 1 m/s的速度靠近A蜡烛。当A蜡烛向玻璃板靠近时,它的像将 不变 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
(11)岸边的树木在水中的像看上去是“倒立”的,请解释产生这一现象的原因: 水面相当于平放的平面镜,像是光的反射形成的,像与物关于镜面对称 。
【创新拓展】
(12)小丽在做该实验时,突发奇想,将手指放在蜡烛B的“烛焰”上,则小丽的手指 不会 (选填“会”或“不会”)被烧痛。
(13)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在直尺上,而是如图丙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 A2 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
(14)如图丁所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图戊所示的位置时,硬币会通过平面镜成像在如图戊中 a 位置。
(15)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔发电。图己为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 逆 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
实验三 探究凸透镜成像的规律
【一题式探究3】在探究“凸透镜成像规律”实验中
【设计实验】
(1)实验前要调整发光体、透镜和光屏的中心大致在同一高度,目的是使像成在 光屏的中央 。光屏的作用是 承接发光体通过凸透镜所成的实像 。
(2)如图甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f= 9.0 cm。
【进行实验】
(3)小红将“F”光源、凸透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定凸透镜位置,使“F”光源从距离凸透镜较近处逐次远离凸透镜,每次都调节光屏到凸透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,将结果记录在表中。
实验 序号 物高 h/cm 物距 u/cm 像距 v/cm 像高 h'/cm 像的 倒正
1 4 3 无法测 看起来比 物大一些 正立
2 4 6 无法测 看起来比 物大很多 正立
3 4 9 看不到,光屏也承接不到像
4 4 12 36 12 倒立
5 4 15 22.5 6 倒立
6 4 18 18 4 倒立
7 4 21 15.8 3 倒立
8 4 24 14.4 2.4 倒立
①分析第1、2两次实验数据及现象可知,当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、 放大 的虚像,且想要成的像更大,应将物体离透镜更 远 一些。利用此成像规律可以制成 放大镜 。
②分析第4、5、6、7、8次实验数据及现象可知,当物距大于焦距时,物距变大,像距变 小 ,所成像的大小变 小 。
③ 二 倍焦距处是放大与缩小像的分界点, 一 倍焦距处是实像与虚像的分界点。
④分析第4、5次实验的成像规律可以制成 投影仪 ,第7、8次实验成像的特点与 照相机 成像特点相同。
⑤在完成最后一组数据后,某同学换上一个新的凸透镜,仍放在原处,保持F光源不动,将光屏远离透镜,可以在光屏上重新出现清晰的像,则新凸透镜焦距比原来的更 大 。
【创新拓展】
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 仍能 (选填“仍能”或“不能”)成“F”光源完整的像;
(5)实验中凸透镜破裂了,某同学用橡皮泥将透镜修补成如图乙所示。如果继续用这个修补的凸透镜进行实验,则在光屏上的成像情况是 D 。
A.光屏上不能出现“F”光源的像
B.光屏上能出现三个“F”光源的像
C.光屏上能出现一个残缺的“F”光源像
D.光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
(6)实验中,小明将自己的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明配戴的是 远视 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
广西中考真题
1.(2024·广西中考)如图所示,在“探究光的反射定律”实验中,通过实验可知,反射光线、入射光线和法线都在 同一 (选填“同一”或“不同”)平面内,反射角r 等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角i。
全国一年中考
2.(2025·广安中考)小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢 他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 相等 。
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12 cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 12 cm。
(3)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中作出反射光线。(保留作图痕迹)
答:
(4)细心的小明发现用玻璃板做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了 折射 。
3.(2025·福建中考)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板 垂直 架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的 大小 相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议: 改变蜡烛A的位置,多次实验 。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为 50 °,临摹时要在 ① (选填“①”或“②”)位置观察。
4.(2025·北京中考)某同学进行了如下实验:
(1)将两个凸透镜分别固定在光具座上,并用一束平行主光轴的光分别射向两个凸透镜,调节光屏的位置,直至在各自光屏上形成了一个最小的亮斑,如图所示。由此可知凸透镜 M (选填“M”或“N”)对光的会聚作用更强。
(2)该同学继续利用上述器材及一个发光体、刻度尺探究凸透镜成实像时,像的高度与焦距是否有关。实验中需要选用凸透镜 M和N (选填“M和N”或“M或N”),将发光体放在距凸透镜 相同 (选填“相同”或“不同”)距离处,用光屏接收像,若 光屏上所成的像高度不同 ,则说明像的高度与焦距有关。
5.(2025·山东中考)雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到 同一高度 。
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐 变大 (选填“变大”或“变小”),且像都是 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的。
表1
序号 物高 h/cm 物距 x/cm 像高 h/cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像
2 26.0 2.5 倒立 实像
3 23.0 3.0 倒立 实像
4 15.0 8.0 倒立 实像
5 13.0 13.5 倒立 实像
6 7.0 找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用图 丁 的方式可以观察到正立放大的“F”。
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在 15.0 cm和 23.0 cm之间反复多次实验。
表2
序号 物高 /cm 物距 /cm 像高 /cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像
2 18.0 1.3 倒立 实像
3 15.0 2.0 倒立 实像
4 10.0 4.0 倒立 实像
5 8.0 6.5 倒立 实像
6 4.0 找不到像
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是 由两组实验数据可知,物高均为4.0 cm,当物距均为15.0 cm时,小丽组实验时的像高为8.0 cm,而小红组实验时的像高为2.0 cm 。
咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。实验专攻 光学实验
实验一 探究光的反射定律
【一题式探究1】为了“探究光的反射定律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
【设计实验】
(1)实验中还需要的测量工具是 ,为了使实验现象更加明显,应选择表面 (选填“粗糙”或“光滑”)的纸板。
(2)实验中为了使光束能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是
。
A.向纸板喷烟或雾
B.使光束垂直纸板射到O点
C.使光束贴着纸板射到O点
【进行实验】
(3)多次改变光的入射角,得到的数据如表所示。
①分析数据可得出结论,在光的反射现象中,反射角 (选填“等于”“小于”或“大于”)入射角,若要使光线OF靠近法线,则需要使入射角 (选填“增大”或“减小”)。
②实验中入射光和反射光始终位于法线ON的两侧,这说明反射光线与入射光线分别位于 两侧。
实验次数 入射角 反射角
1 15° 15°
2 30° 30°
3 45° 45°
4 60° 60°
(4)如图乙所示,保持入射光线位置不变,以法线ON为轴线,将纸板EOF的右半面绕法线ON向后折,此时反射光线的位置 (选填“发生”或“不发生”)变化;这时,在纸板NOF上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,实验现象说明: 。
(5)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,光将沿图中的OE方向射出,这说明在反射现象中, 。
(6)由于实验进行了多次,最后纸板上留下了很多条光路,无法区分哪条反射光线与哪条入射光线对应,为了避免这一问题的出现,应该 。
(7)完成实验后,小飞同学发现每次用铅笔把光的传播路径描下来非常不方便,经过认真思考,她认为较方便的操作是 ,她这一操作主要用到的光学知识是 。
【生活应用】
(8)实验中,从教室各个方向都能观察到纸板表面反射的光线,这种反射属于 (选填“镜面”或“漫”)反射。
【创新拓展】
(9)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O点,出现了如图丙所示的情景。老师水平方向缓缓转动圆台,当 ,可判断反射光线、入射光线和法线位于同一平面内。
实验二 探究平面镜成像的特点
【一题式探究2】如图甲所示,小明在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板竖直架在一把水平放置的直尺上,再取两支完全相同的蜡烛A、B一前一后竖直放置在直尺上。
【设计实验】
(1)为了使像看起来更清晰,小明最好在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行。
(2)此实验采用玻璃板代替平面镜,原因是玻璃板透光,便于观察 。现有厚度分别为5 mm和2 mm的两块玻璃板,你认为应选择 厚的玻璃板做实验,原因是 。
【进行实验】
(3)直尺的作用是便于比较像与物 的关系;选用两支相同蜡烛的目的是可以研究像与物 的关系。
(4)将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,再将 (选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,并在 (选填“蜡烛A”或“蜡烛B”)所在一侧透过玻璃板观察,可以看到蜡烛B和蜡烛A的像完全重合,此现象表明平面镜所成的像与物体大小 。
(5)多次移动蜡烛A重复实验,白纸上记录的物与像对应位置如图乙所示,测量各个标记点到玻璃板的距离,将数据记录在表格中。
实验 次数 蜡烛到玻璃板 的距离/cm 蜡烛的像到 玻璃板的距 离/cm 蜡烛的像 与蜡烛的 大小关系
1 12 12 相等
2 9 9 相等
3 6 6 相等
实验表明:平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离 ;平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离 (选填“无关”或“有关”)。
(6)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移去蜡烛B并在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是 (选填“虚”或“实”)像。
(7)若操作中在直尺上无论怎样调整蜡烛B的位置,都不能与像重合,其原因可能是 。
(8)本次实验中应用到的物理学研究方法叫 法。
【交流评估】
(9)小丽分析自己测量的数据(如表)时发现,像距都比物距大一些,小丽认为这是由于自己测量粗心引起的,小明认为像距比物距大可能与玻璃板的厚度有关。你认为小丽和小明谁的看法正确 ,理由是 。
玻璃板 厚度/mm 5 5 5 10 10 10 15 15 15
像距/cm 3.00 5.80 8.70 3.95 6.50 9.35 3.18 5.40 7.85
物距/cm 2.65 5.50 8.35 3.30 5.95 8.72 2.05 4.30 6.90
像距与物 距的差值 /cm 0.35 0.30 0.35 0.65 0.55 0.63 1.13 1.10 0.95
【生活应用】
(10)若A蜡烛以0.5 m/s的速度靠近玻璃板,则像以 m/s的速度靠近A蜡烛。当A蜡烛向玻璃板靠近时,它的像将 (选填“变大” “变小”或“不变”)。
(11)岸边的树木在水中的像看上去是“倒立”的,请解释产生这一现象的原因: 。
【创新拓展】
(12)小丽在做该实验时,突发奇想,将手指放在蜡烛B的“烛焰”上,则小丽的手指 (选填“会”或“不会”)被烧痛。
(13)实验过程中如果玻璃板没有垂直架在直尺上,而是如图丙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的 (选填“A1”“A2”或“A3”)。
(14)如图丁所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图戊所示的位置时,硬币会通过平面镜成像在如图戊中 位置。
(15)光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔发电。图己为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
实验三 探究凸透镜成像的规律
【一题式探究3】在探究“凸透镜成像规律”实验中
【设计实验】
(1)实验前要调整发光体、透镜和光屏的中心大致在同一高度,目的是使像成在 。光屏的作用是 。
(2)如图甲所示,让平行光正对着凸透镜照射,左右移动光屏,直到光屏上出现一个最小最亮的光斑,测得凸透镜的焦距f= cm。
【进行实验】
(3)小红将“F”光源、凸透镜、光屏放置在光具座上,调整好后,固定凸透镜位置,使“F”光源从距离凸透镜较近处逐次远离凸透镜,每次都调节光屏到凸透镜的距离,使“F”光源在光屏上成清晰的像,将结果记录在表中。
实验 序号 物高 h/cm 物距 u/cm 像距 v/cm 像高 h'/cm 像的 倒正
1 4 3 无法测 看起来比 物大一些 正立
2 4 6 无法测 看起来比 物大很多 正立
3 4 9 看不到,光屏也承接不到像
4 4 12 36 12 倒立
5 4 15 22.5 6 倒立
6 4 18 18 4 倒立
7 4 21 15.8 3 倒立
8 4 24 14.4 2.4 倒立
①分析第1、2两次实验数据及现象可知,当物距小于焦距时,物体通过凸透镜成正立、 的虚像,且想要成的像更大,应将物体离透镜更 一些。利用此成像规律可以制成 。
②分析第4、5、6、7、8次实验数据及现象可知,当物距大于焦距时,物距变大,像距变 ,所成像的大小变 。
③ 倍焦距处是放大与缩小像的分界点, 倍焦距处是实像与虚像的分界点。
④分析第4、5次实验的成像规律可以制成 ,第7、8次实验成像的特点与 成像特点相同。
⑤在完成最后一组数据后,某同学换上一个新的凸透镜,仍放在原处,保持F光源不动,将光屏远离透镜,可以在光屏上重新出现清晰的像,则新凸透镜焦距比原来的更 。
【创新拓展】
(4)当光屏上出现清晰的像时,小明不小心用手指尖遮挡住了凸透镜的一部分,这时光屏上 (选填“仍能”或“不能”)成“F”光源完整的像;
(5)实验中凸透镜破裂了,某同学用橡皮泥将透镜修补成如图乙所示。如果继续用这个修补的凸透镜进行实验,则在光屏上的成像情况是 。
A.光屏上不能出现“F”光源的像
B.光屏上能出现三个“F”光源的像
C.光屏上能出现一个残缺的“F”光源像
D.光屏上的像与原镜片成像特征几乎不变
(6)实验中,小明将自己的眼镜放在“F”光源和凸透镜之间,发现光屏上原来清晰的像变模糊了。将光屏适当靠近凸透镜后,光屏上再次出现清晰的像,由此可判断小明配戴的是 (选填“近视”或“远视”)眼镜。
广西中考真题
1.(2024·广西中考)如图所示,在“探究光的反射定律”实验中,通过实验可知,反射光线、入射光线和法线都在 (选填“同一”或“不同”)平面内,反射角r (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角i。
全国一年中考
2.(2025·广安中考)小明积极响应学校规范仪容仪表的号召。有一次当他面镜时,他发现自己的像“变大”了,于是他提出:像的大小与物体的大小有什么关系呢 他用图甲的实验装置来探究平面镜成像特点。根据所学知识回答下列问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前,用一支外形与A完全相同但不点燃的蜡烛B,在玻璃板后面移动,直到与A的像完全重合,说明像与物体的大小 。
(2)实验中他测得蜡烛A到玻璃板的距离为12 cm,则蜡烛A的像到玻璃板的距离为 cm。
(3)他做完平面镜成像实验后,找来白色硬纸板、量角器和激光笔等,用这个实验的玻璃板代替平面镜完成光的反射定律实验,装置如图乙所示。图丙是其实验过程中的一条入射光线,请你根据光的反射定律在图丙中作出反射光线。(保留作图痕迹)
(4)细心的小明发现用玻璃板做实验有一个不足:反射光的亮度明显比入射光暗了许多,这是因为光斜射到玻璃板上发生反射的同时也发生了 。
3.(2025·福建中考)探究平面镜成像的特点,实验装置如图甲。
(1)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板 架在纸上。
(2)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同但未点燃的蜡烛B,直到B与A的像A'完全重合,说明像与物的 相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(3)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议: 。
(4)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为 °,临摹时要在 (选填“①”或“②”)位置观察。
4.(2025·北京中考)某同学进行了如下实验:
(1)将两个凸透镜分别固定在光具座上,并用一束平行主光轴的光分别射向两个凸透镜,调节光屏的位置,直至在各自光屏上形成了一个最小的亮斑,如图所示。由此可知凸透镜 (选填“M”或“N”)对光的会聚作用更强。
(2)该同学继续利用上述器材及一个发光体、刻度尺探究凸透镜成实像时,像的高度与焦距是否有关。实验中需要选用凸透镜 (选填“M和N”或“M或N”),将发光体放在距凸透镜 (选填“相同”或“不同”)距离处,用光屏接收像,若 ,则说明像的高度与焦距有关。
5.(2025·山东中考)雨过初晴,小丽发现透过附在叶片上的水珠,能看到正立放大的“叶片脉络”;而透过在叶片上的水珠能看到远处倒立缩小的“花朵”。针对这一现象,她和同学们一起探究凸透镜成像的正倒、大小与物距的关系。
(1)小丽将F形光源(如图甲)、凸透镜和带有刻度的光屏按图乙所示安装在水平光具座上,接下来她应将三者的中心调整到 。
(2)调整好后,小丽多次改变物距和光屏的位置进行实验,收集的数据和观察的现象如表1所示。小丽分析归纳后,得到初步结论:随着物距不断减小,物体所成实像逐渐 (选填“变大”或“变小”),且像都是 (选填“正立”或“倒立”)的。
表1
序号 物高 h/cm 物距 x/cm 像高 h/cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 30.0 2.0 倒立 实像
2 26.0 2.5 倒立 实像
3 23.0 3.0 倒立 实像
4 15.0 8.0 倒立 实像
5 13.0 13.5 倒立 实像
6 7.0 找不到像
(3)实验过程中,小丽发现在光屏上始终没有观察到正立放大的像。回想透过水珠观察叶脉的情景,她采用图 的方式可以观察到正立放大的“F”。
(4)组间交流时,小丽发现小红的实验记录(如表2所示)中有与物体等大的像,而自己却没有观察到这一现象。为了尽快在自己实验中找到等大的像,她应调整物距在 cm和 cm之间反复多次实验。
表2
序号 物高 /cm 物距 /cm 像高 /cm 像的 正倒 像的 虚实
1 4.0 25.0 1.0 倒立 实像
2 18.0 1.3 倒立 实像
3 15.0 2.0 倒立 实像
4 10.0 4.0 倒立 实像
5 8.0 6.5 倒立 实像
6 4.0 找不到像
(5)小丽进一步对比后发现,凸透镜成像特点不只与物距有关。她得出这个结论的依据是 。
咨询老师后得知,两小组所用凸透镜的焦距不同。小丽认为,凸透镜成像特点与物距和焦距均有关系。结合实验数据和老师给的焦距数值,她总结出凸透镜成像规律。
