（杭州专版）2020中考物理复习方案专题05光学实验

专题5　光学实验

1.[2019·绍兴]同学们学习了光的折射后，知道了光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角.入射角增大，折射角也增大.那么当光从空气斜射入玻璃中时，折射角与入射角的大小是否成正比呢?

 [建立猜想]折射角与入射角大小可能成正比.

[实验探究]同学们测得了四组实验数据.第2次实验如图WT5-7所示，请将实验数据填入下表中.

图WT5-7

[实验结论]折射角与入射角大小　　　　(选填“成正比”或“不成正比”). 

[评价与交流]根据实验数据，还可以得出的结论是　                                               . 

2.在焦距为5 cm、9 cm和15 cm的凸透镜中选择一个放置在如图WT5-8所示的位置，将蜡烛、光屏分别置于光具座上透镜两侧，调整透镜和光屏的中心大致与烛焰的中心在　　　　　　；若将蜡烛放置在A点通过三个凸透镜都能在光屏上成像，则焦距为　　　　cm的透镜所成的像最大；若在B、C间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，则实验中所用透镜的焦距可能是　　　　cm.  

图WT5-8

3.[2019·永兴]五一二、汶川：这三个普通的数字与这个曾经名不见经传的地名合在一起，成为一场特大灾难的代名词——“五·一二汶川大地震”，是新中国五十多年来损失最大、波及范围最广的地震灾害.某校物理兴趣小组的同学心情非常沉重，他们想：地震灾害如此严重，如果能够及时预报，不就可以将损失尽量减少了吗?通过查阅资料发现，地震前，地磁场往往会发生微弱的变化，能使悬挂的小磁针的指向偏转一个很小的角度.于是他们就想到利用这个现象做一个“简易地震监测仪”，但由于小磁针转过的角度太小，难以直接观察，该小组同学想出了一个巧妙的方法，装置结构如图WT5-9所示.

图WT5-9

(1)当小磁针稍有转动，磁针上方的小平面镜也随着一起转动，使反射到光屏上的光斑移动一段较大的距离，这时反射光线与入射光线夹角的改变将是小磁针转角的　　　　倍.这样就能很明显地观察到小磁针指向的变化情况了. 

(2)要使光斑在光屏上移动的距离更大，可以增大　　　　的距离， 使“简易地震监测仪”对地磁场变化的反应更灵敏. 

(3)他们还想探究玩具激光灯入射角变化时，“简易地震监测仪”对地磁场变化的反应，请你简述这一物理过程： 

                                                                                           　. 

4.[2019·拱墅一模]小乐在探究“平面镜成像特点”时，完成如下操作.

(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛M，移动蜡烛N直到与蜡烛M的像完全重合，如图WT5-10甲所示，看见它们重合是由于光的　　　　(选填“反射” “折射”或“反射和折射”). 

图WT5-10

(2)图乙是记录的实验结果，获得此实验结果的操作是                                                                                           

                                                                                           　. 

由此实验结果可以得到的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

5.如图WT5-11所示，自制水滴显微镜，探究显微镜的工作原理.

器材：焦距较长的凸透镜(f=30 cm)一个，滴管一个，废录音带盒一个，清水，白纸，细盐粉，头发丝，昆虫翅膀等：

图WT5-11

(1)小水滴可看作一个焦距很小的　　　　镜，本实验以小水滴作为显微镜的　　　　镜，它与被观察物体的间距为10~15 mm，如图甲所示. 

(2)透过这个小水滴，应该能看到一个与原来方向相反的、放大了的箭头(如果不是这样，需要调整水滴与箭头间的距离，或者改变水滴的直径)，这是通过小水滴所成的一个　　　　(选填“虚”或“实”)像. 

(3)透过这个小水滴，如果看到一个与原来方向相同的、放大的箭头，在不调整水滴与箭头间的距离时，应该把水滴变　　　　(选填“厚”或“薄”)，直至成一个与原来方向相反的、放大了的箭头.如果废录音带盒的厚度是12 mm，那么最终水滴凸透镜的焦距范围是　　　　以内. 

(4)使凸透镜成为　　　　(选填“物”或“目”)镜，与小水滴的距离小于凸透镜的焦距，通过凸透镜去观察小水滴，使箭头、小水滴、凸透镜在同一　　　　上，并且保持凸透镜是　　　　的，且眼睛不要离太近，边观察、边微微调节凸透镜的位置，即可看到箭头被放大的　　　　(选填“虚”或“实”)像.如图乙所示，比图甲中通过小水滴观察到的箭头要　　　　(选填“大”或“小”)得多，看到的箭头相对于原来的箭头是　　　　(选填“正立”或“倒立”)的.如果箭头顺时针转动，箭头的像将沿　　　　(选填“顺”或“逆”)时针转动；如果要看到箭头更大的像，应把凸透镜略微向　　　　(选填“上”或“下”)移动. 

(5)再用这个显微镜观察头发丝、细盐粉，昆虫翅膀花纹的像.

(6)若用眼镜代替凸透镜，在家里完成上述实验，应该选用　　　　(选填“近视”或“远视”)眼镜. 

【参考答案】

针对训练

1.25°　不成正比　光从空气斜射入玻璃中时，折射角增大值小于入射角增大值

2.同一高度　15　5(或9)

[解析]要调整烛焰、光屏和凸透镜的中心大致在同一高度上，才可以使烛焰的像成在光屏的中央.由题图可知，A点到凸透镜的距离为25 cm，即物距为25 cm；焦距为5 cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为9 cm的凸透镜，因物距大于其2倍焦距，所以成的是倒立、缩小的实像；焦距为15 cm的凸透镜，因物距大于其1倍焦距、小于2倍焦距，所以成的是倒立、放大的实像.故焦距为15 cm的凸透镜成的像最大.在B、C间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，即在凸透镜右侧5~20 cm间移动光屏时可在光屏上得到清晰的像；物距为25 cm，结合前面分析可知：焦距为5 cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f1<v1<2f1，即5 cm<v1<10 cm，在5~20 cm范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为5 cm；焦距为9 cm的凸透镜，成的是倒立、缩小的实像，像距的范围f2<v2<2f2，即9 cm<v2<18 cm，在5~20 cm范围内移动光屏时可在光屏上得到清晰的像，故凸透镜的焦距可能为9 cm；焦距为15cm的凸透镜，成的是倒立、放大的实像，像距的范围v3>2f3，即v3>30 cm，在5~20 cm范围内移动光屏时不能在光屏上得到清晰的像，故凸透镜焦距不可能为15 cm.综上分析可知，凸透镜焦距不可能为15 cm，可能为5 cm或9 cm.

3.(1)2　(2)光屏到平面镜

(3)光屏到平面镜的距离相同，磁场变化相同，改变入射角，探究光斑在光屏上移动的距离

4.(1)反射和折射

(2)首先在平面镜所在位置画直线，然后确定蜡烛M的位置，并在此位置标A；移动蜡烛N，直到与蜡烛M的像完全重合，并在蜡烛N位置标A'；改变蜡烛M的位置，同上确定B、B'，C、C'

像距等于物距，像、物连线与平面镜垂直

5.(1)凸透　物　(2)实　(3)厚　6~12 mm

(4)目　直线　水平　虚　大　倒立　顺　上　(6)远视