光学培优冲刺——实验探究3—2020-2021学年华师大版八年级科学暑假专题（含答案）

光学培优冲刺——实验探究3
1.?根据人眼视物的原理，某同学想探究“凸透镜的焦距与厚度的关系”，他猜想凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关．他自制了一个口径不变的“水凸透镜”，通过注射器向“水凸透镜”中注水或向外抽水，改变“水凸透镜”的厚度．实验装置如图所示．
（1）将平行光源、“水凸透镜”和光屏放在光具座上，调整平行光源、“水凸透镜”、光屏的中心大致在同一________?上．
（2）实验中，“水凸透镜”的厚度变化不宜过大，且厚度无法测量，可以通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度．画出记录实验数据的表格，表格中要有必要的信息．
（3）实验中，调整好“水凸透镜”的厚度，使平行光源发出平行光，移动光屏找到焦点，测量出“水凸透镜”的焦距．请具体说明移动光屏找到焦点的实验操作：________?．
2.为了探究平面镜成像特点，将一块厚度为0.5厘米的玻璃板(P、Q两个平面都可以作为平面镜使用)竖直架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧，点燃玻璃板前的蜡烛A ， 进行实验。
（1）用玻璃板代替平面镜的目的是：________?。
（2）小明同学在寻找蜡烛像位置时，无论怎样移动蜡烛A，都不能与蜡烛A的像重合，其可能的原因是：________。
（3）在实验中，小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像，分别位于A′和A″处，如图。其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的________(填“P”或“Q”)平面成像得到的。
（4）小柯按照图中的测量方法，改变蜡烛A的位置，认真测量并记录了一组数据：
物距u(厘米)
5.0
6.0
7.0
8.0
像距v(厘米)
4.5
5.5
6.5
7.5
然后得出像距小于物距的结论。你认为他的测量方法错误在于________。
3.有位同学用如下图所示的装置来探究光的反射规律，竖直纸板可沿虚线折叠.

（1）如图甲，先让纸板在同一平面内，沿纸面射入一条光线EO，并找到反射光线OF，用量角器量出入射角和反射角的大小；我们可以得到结论反射角________入射角（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）将纸板如图乙折叠，________在纸板ONF上看到反射光线（填“能”或“不能”），
由此实验我们可以得出光的反射规律有哪些？________；
（3）如果把图甲中的入射光线沿FO射入，则反射光线将沿OE射出，这说明了光路具有________；
4.?在“探究平面镜成像的特点”实验中：
（1）
用茶色玻璃板代替平面镜，取完全一样的蜡烛A、B，点燃蜡烛A，在玻璃板的另一侧移动蜡烛B至某一位置时，B与A的像恰好重合，这说明像与物大小________?，用光屏替换蜡烛B，光屏上接收不到A的像，说明玻璃板所成的像是________?像．
（2）
“潜望镜”是平面镜的重点应用之一，小明认为潜望镜成的像与物左右相反，试为他选择一个合理、简便的验证方案________?（选填序号）．
①绘制光路图来分析．
②用潜望镜观察一同学，让他挥动右手，判断像中哪只手在挥动．
5.小柯和小妍使用相同的器材做“探究凸透镜成像规律”实验。他们的实验器材摆放位置和间隔如图所示，光具座紧挨着(图中未画出)，蜡烛烛焰、凸透镜、光屏三者中心在同一高度上。奇怪的是，他们在光屏上看到了相同性质的像。
（1）光屏乙上像的性质是________；
（2）小妍根据实验绘制了如图所示的图象(v表示像到凸透镜的距离，u表示物体到凸透镜的距离)，用该凸透镜作放大镜使用时，被观察的物体与透镜的距离在________cm以内；把物体从距凸透镜5cm处移动到距凸透镜20cm处的过程中，像的大小将________(选填“变大”、“变小”、“先变小再变大”、“先变大再变小”)。

（3）小妍完成了实验后，吹灭蜡烛乙，光屏甲上的像也随即消失(蜡烛甲仍燃烧，且高度几乎不变)。像消失的原因是：________。
（4）小柯继续实验，保持蜡烛甲不动，无论怎样移动光屏甲都找不到蜡烛甲的像，为什么？
6.实验小组用自制的水凸透镜研究凸透镜成像规律，移动蜡烛在不同位置成像，并记录物距u与像距v的关系如图乙所示。

（1）当蜡烛和水凸透镜固定在光具座如图甲所示的位置，要在光屏上成一个清晰的像，光屏应________(选填“左移”“不动”或“右移”)。
（2）实验小组发现人眼中的晶状体与水凸透镜相似，可以通过调节凸度来调节成像的距离。如果光屏和水凸透镜位置保持不变，当蜡烛向水凸透镜靠近时，要调节水凸透镜中凸起程度，该操作是________。
（3）实验小组又探究液体透镜折光能力与液体种类是否有关，做了如下实验：在图所示的装置中，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，在此探究过程中应保持不变的是________。
7.如图所示，小屹在做探究“光的反射定律”的实验，请回答：
（1）让一束光贴着纸板沿某个角度射到0点，经过平面镜反射，光沿另一个方向射出，可见________?.
（2）改变光束的入射方向，小屹又做了三次实验，记录的实验数据如表1：
??? 表1
实验次数
? 入射角
? 反射角
??? 1
??? 15°
??? 15°
??? 2
??? 45°
??? 45°
??? 3
??? 60°
??? 60°
分析表格中的数据可知：________
（3）如果让光线逆着OF的方向射向平面镜，会发现反射光线沿着OE的方向射出，这表明：________
（4）某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15°、30°、45°的三条光线进行实验，结果得到了如表2所示的不同数据。经检查，三次实验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是________
表2
实验次数
? 入射角
? 反射角
??? 1
??? 15°
??? 75°
?? ?2
??? 30°
??? 60°
??? 3
??? 45°
??? 45°
8.?如图为“探究平面镜成像的特点”的实验装置．
（1）
实验时，选择A、B两段相同的蜡烛目的是为了比较像与物的________?关系.
（2）
实验中，若蜡烛A距玻璃板8cm， 则蜡烛B与A相距________?cm才能与蜡烛A的像完全重合．
9.为了探究“影响液体透镜折光能力强弱的因素”，科学兴趣小组人员做了如下实验：在图中所示的装置中，保持液体透镜的凸起程度，即形状不变，先后在橡皮膜中注入酒精和煤油，观察光线经不同液体透镜折射后的偏折程度，此时，他们是在探究液体透镜折光能力与________是否有关，在此探究过程中保持液体透镜的凸起程度，即形状不变的具体原因是________。
10.小轩同学在“探究凸透镜成像规律”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为________厘米。
（2）在图乙所示的情况下，保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的________透镜（选填“凸”或“凹”）。
（3）如果用焦距相同，面积变小的另一个凸透镜替代原凸透镜，放在相同的位置，对结果会造成什么影响？?????????????????????????????? 。
A.没有影响
B.所成像变大
C.所成像变小
D.所成像大小一致，但亮度变暗
参考答案
1.【答案】 （1）高度　
（2）实验中要探究凸透镜的焦距与厚度的关系，根据猜想，凸透镜的焦距还与凸透镜的材料和口径有关，而且通过注射器内水的体积间接反映“水凸透镜”的厚度．所以表格中应包括凸透镜口径、材料、水的体积、凸透镜厚度及测量的焦距等几项内容，为了能够分析得出焦距与凸透镜厚度的关系，至少要做三次实验，如下表所示：
次数
凸透镜口径
凸透镜材料
注射器内水的体积/ml
凸透镜厚度
凸透镜焦距/cm
1
相同
水
2
3
（3）将光屏从离凸透镜较近的地方，沿着光具座，向远离凸透镜的方向移动，观察光屏上光斑，直到这个光斑最小最亮，然后停止移动　
2.【答案】 （1）便于确定像的位置
（2）玻璃板与桌面不垂直
（3）P
（4）把Q到A’的距离当成像距（或像距测量错误，忽略了玻璃板的厚度等）
3.【答案】 （1）等于
（2）不能；反射光线与入射光线在同一平面内
（3）可逆性
4.【答案】 （1）相等；虚
（2）②
5.【答案】 （1）成倒立、缩小的实像
（2）5；变小
（3）蜡烛熄灭后，找到光屏上的光线消失了
（4）①蜡烛在焦点上；②蜡烛在一倍焦距以内。
6.【答案】 （1）左移
（2）向水凸透镜中注水
（3）液体透镜的凸起程度、即形状不变
7.【答案】 （1）反射光线与入射光线分居在法线两侧
（2）反射角等于入射角
（3）在光的反射中，光路是可逆的
（4）将反射光线与镜面的夹角看成反射角
8.【答案】 （1）大小
（2）16
9.【答案】 液体种类；只改变液体种类，控制其他量不变
10.【答案】 （1）10
（2）凹
（3）D