【正文】 專(zhuān)題二 　 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(lái)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) 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(guò) 程和 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的考 查 。對(duì) 教材中常 見(jiàn) 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(guò) 程中存在的 問(wèn)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) 能力、 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)題型突破縱觀歷 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) 的考 查 上 ,分 值 一般設(shè)為 4~6分 ,主要考 查 各種光 現(xiàn) 象的 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 、 實(shí)驗(yàn)過(guò) 程以及 實(shí)驗(yàn)現(xiàn) 象。例 1(2022山東淄博中考 )小明利用右 圖 中的 實(shí)驗(yàn) 裝置探究光的反射 規(guī) 律。 紙 板 ENF是用兩 塊紙 板 E和 F連 接起來(lái)的 ,可 繞 ON折轉(zhuǎn) 。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí) ,把平面 鏡 放在桌面上 ,為 了使入射光和反射光的徑跡同 時(shí)顯 示在 紙 板上 ,應(yīng) 把 紙 板 ENF與平面 鏡 　　　　 放置 ,圖 中的入射角是 　　　　 度。 (2)多次改 變 入射光的方向 ,總 能在 紙 板上 觀 察到入射光平面 鏡和反射光的徑跡 ,由此小明得出 結(jié)論 :在反射 現(xiàn) 象中 ,反射光 線 、入射光 線 和法 線 都在同一平面內(nèi)。小明得出 結(jié)論 的 過(guò) 程是否合理 ?　　　　　　 ,說(shuō) 明理由 :　　　　　　 。 (3)若 讓 一束光沿 BO方向射向平面 鏡 ,反射光沿 　　 方向射出。 解析 :(1)實(shí)驗(yàn)時(shí) ,把平面鏡放在桌面上 ,為了使入射光和反射光的徑跡同時(shí)顯示在紙板上 ,應(yīng)把紙板 ENF與平面鏡垂直放置 ,圖中的入射角是 90176。 50176。 =40176。 。(2)不合理。實(shí)驗(yàn)中要探究反射光線、入射光線是否在同一平面內(nèi),應(yīng)將紙板 F沿法線方向折轉(zhuǎn) ,再次觀察紙板上是否還能看到反射光。(3)讓光線逆著反射光線射向鏡面 ,沿 BO方向射向平面鏡 ,反射光沿OA方向射出 ,即反射光線逆著原入射光線方向射出 ,表明反射時(shí)光路是可逆的。答案 :(1)垂直 　 40　 (2)不合理 　 應(yīng) 將 紙 板 F沿法 線 方向折 轉(zhuǎn) ,再次觀 察 紙 板上是否 還 能看到反射光 　 (3)OA方法 歸納 本題主要考查了光的反射實(shí)驗(yàn) ,這是光學(xué)中的重點(diǎn) ,也是近幾年來(lái)中考經(jīng)常出現(xiàn)的題型 ,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(guò)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。例 2(2022寧夏中考 )如 圖 所示是小 軍 “探究平面 鏡 成像特點(diǎn) ”的情景 :豎 立的透明薄玻璃板下方放一把直尺 ,兩支相同的蠟 燭 A、 B豎 立于玻璃板兩 側(cè) 的直尺上 ,以 A蠟 燭為 成像物體。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí) 不采用平面 鏡 而采用透明薄玻璃板 ,不 僅 能 觀 察到 A蠟 燭 的像 ,也便于 　　　　　　　　　　　　　　 。 (2)在 實(shí)驗(yàn) 中點(diǎn)燃 A蠟 燭 ,在水平桌面上無(wú) 論 怎 樣 移 動(dòng) B蠟 燭 ,也不能使 B蠟 燭 與 A蠟 燭 的像完全重合 ,原因是 　　　　 。 (3)小 軍 解決上述 問(wèn)題 后 ,進(jìn) 一步 觀 察 A、 B兩支蠟 燭 在直尺上的位置 ,發(fā)現(xiàn) 像和物到玻璃板的距離相等 。移去后面的 B蠟 燭 ,并在其所在位置上放一光屏 ,光屏上不能接收到 A蠟 燭 的像 ,說(shuō) 明平面 鏡 所成的像是 　　　　 像。 (選 填 “虛 ”或 “實(shí) ”)(4)為證實(shí) 上述成像特點(diǎn)的可靠性 ,小 軍 接下來(lái) 進(jìn) 行的 實(shí)驗(yàn) 操作是 　　　　　　　　　 。 解析 :(1)該實(shí)驗(yàn)采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面鏡 ,玻璃板是透明的 ,觀察到 A蠟燭像的同時(shí) ,也能觀察到蠟燭 B,當(dāng)蠟燭 B和蠟燭 A的像重合時(shí) ,蠟燭 B的位置便是蠟燭 A的像的位置 。(2)無(wú)法讓蠟燭 B與蠟燭 A的像完全重合 ,可能是實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃板沒(méi)有豎直放置時(shí) ,像與物體不在同一水平面上 。(3)移去后面的蠟燭 ,并在所在位置上放一光屏 ,則光屏上不能接收到蠟燭燭焰的像。所以平面鏡所成的像是虛像 。(4)一次實(shí)驗(yàn)不具備代表性 ,應(yīng)采取同樣的實(shí)驗(yàn)方案多做幾次 ,避免實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的偶然性 ,才能保證結(jié)論的正確 ,所以應(yīng)該保持玻璃板位置不變 ,多次改變 A、 B蠟燭的位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。答案 :(1)確定像的位置 　 (2)玻璃板與桌面不垂直 　 (3)虛 　 (4)保持玻璃板的位置不 變 ,多次改 變 A、 B蠟 燭 的位置 進(jìn) 行 實(shí)驗(yàn)方法 歸納 本題主要考查了平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn) ,主要考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的能力 ,并會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析。解題的關(guān)鍵在于理解平面鏡成像的特點(diǎn)。例 3(2022江蘇徐州中考 )如 圖 所示 ,在 “探究凸透 鏡 成像的 規(guī) 律 ”實(shí)驗(yàn) 中。(1)組 裝 調(diào) 整 實(shí)驗(yàn) 器材 時(shí) ,要使 燭 焰和 　　 的中心位于凸透 鏡 的主光 軸 上。 (2)實(shí)驗(yàn) 所用凸透 鏡 的焦距 為 20cm,若 燭 焰在凸透 鏡 前 30cm處 ,則 可在凸透 鏡 的另一 側(cè) 得到一個(gè) 　　　　 。 　　　　　　　　　　　　　、放大的 實(shí) 像 、 縮 小的 實(shí) 像、放大的虛像 、 縮 小的虛像(3)接下來(lái) ,保持 燭 焰和凸透 鏡 的位置不 變 ,換 一個(gè)焦距小一些的凸透 鏡 ,則 所成像的大小比 剛 才的像 　　　　 。 (4)如果要估 測(cè)題 (3)中凸透 鏡 的焦距 ,可以 讓燭 焰距離凸透 鏡 　　　　　,此 時(shí) 像距就近似等于焦距。 解析 :(1)為使像能成在光屏的中央 ,應(yīng)使凸透鏡、光屏、燭焰的中心大致在同一高度處 。(2)由題意可知凸透鏡焦距 f=20cm,物距 u=30cm,滿足 fu2f,因此成倒立放大的實(shí)像 ,故選 A。(3)換用一個(gè)焦距略小一些的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,物距相對(duì)增大 ,則物遠(yuǎn)像近像變小 。(4)根據(jù)凸透鏡成實(shí)像時(shí) ,物遠(yuǎn)像近 ,因此如果要估測(cè)題 (3)中凸透鏡的焦距 ,可以讓燭焰距離凸透鏡足夠遠(yuǎn) ,此時(shí)像距就近似等于焦距。答案 :(1)光屏 　 (2)A　 (3)小 　 (4)足 夠遠(yuǎn)方法 歸納 此題考查了探究凸透鏡成像規(guī)律 ,實(shí)驗(yàn)前一般要先測(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(guò)程 ,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) ,抓住物距變化時(shí) ,像距和像的大小逐漸如何變化 ,總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1.(2022山東青島中考 )探究光的反射定律如 圖 ,M是小平面 鏡 ,E、 F是兩 塊 粘接在一起的硬 紙 板 ,且 E、 F在同一平面 ,并與 鏡 面垂直。用激光筆和量角器 進(jìn) 行 實(shí)驗(yàn) ,測(cè) 得數(shù)據(jù)如下表。(1)在 圖 中 標(biāo) 出入射角 i的位置。(2)在反射 現(xiàn) 象中 ,反射角 　　　　 入射角。 (3)如果要探究反射光 線 與入射光 線 、法 線 是否在同一平面內(nèi) ,應(yīng) 將硬 紙 板的右半面 F　　　　　　　　　　　　　 。 答案 : (1)如解析 圖 示 　 (2)等于 　 (3)以法 線為軸 逆 時(shí)針 旋 轉(zhuǎn)解析 : (1)入射光線與法線的夾角為入射角。(2)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)可知 ,反射角等于入射角。(3)要探究反射光線與入射光線、法線是否在同一平面內(nèi) ,需要將反射光線所在的平面旋轉(zhuǎn) ,通常應(yīng)將硬紙板的右半面 F以法線為軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。2.(2022黑龍江綏化中考 )如 圖 所示 為 小斌同學(xué) “探究光的反射 規(guī) 律 ”的 實(shí)驗(yàn) 裝置。把一個(gè)平面 鏡 放在水平桌面上 ,再把一 張紙 板 ENF豎 直地立在平面 鏡 上 ,紙 板上的直 線 ON垂直于 鏡 面。(1)如果 紙 板沒(méi)有與平面 鏡 垂直放置 ,當(dāng)光 貼 著 紙 板 E入射 時(shí) ,在 紙板 F上 　　　　 (選 填 “能 ”或 “不能 ”)看到反射光 線 。(2)小斌想要探究反射光 線 與入射光 線 是否在同一平面內(nèi) ,接下來(lái)的操作是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。(3)他 讓 一束光 線 沿著 BO方向入射 ,發(fā)現(xiàn) 反射光 線 沿著 OA方向射出 ,說(shuō) 明光在反射 時(shí) 光路是 　　　　 的。 (4)對(duì) 于每一條確定的入射光 線 而言 ,　　　　 光 線 是唯一的。 答案 : (1)不能 　 (2)以法 線 ON為軸線 ,把 紙 板 F向后 緩 慢旋 轉(zhuǎn) 　 (3)可逆 　 (4)反射解析 : (1)法線在紙板上 ,法線與鏡面垂直 ,入射光線、法線、反射光線在同一平面內(nèi) ,如果紙板與平面鏡不垂直 ,則鏡面的法線不在紙板上 ,入射光沿紙板照射后 ,反射光線不在紙板上 ,則我們?cè)诩埌迳峡床坏椒瓷涔饩€ 。(2)以法線 ON為軸線 ,把紙板 F向后緩慢旋轉(zhuǎn) ,在 F紙板上不能觀察到反射光線 ,此時(shí)反射光線存在 ,只有在 E,F板在同一平面上時(shí) ,才能觀察到反射光線。則證明了反射光線、法線、入射光線在同一平面內(nèi) 。(3)將一束光貼著紙板 F沿 BO射到 O點(diǎn) ,反射光線將沿圖中的 OA方向射出 ,這說(shuō)明光路是可逆的 。(4)每一條確定的入射光線 ,有唯一的反射光線。3.(2022遼寧大連中考 )某同學(xué) 為 了探究 “平面 鏡 成像 時(shí) ,像與物到平面 鏡 的距離的關(guān)系 ”,所用的 實(shí)驗(yàn) 器材有 :單 面 鍍 膜的玻璃板、支架、兩個(gè)相同的跳棋、白 紙 和刻度尺。 實(shí)驗(yàn) 裝置如 圖 甲所示。(1)在白 紙 上畫(huà)一條直 線 ,將玻璃板 豎 直立在白 紙 上 ,使玻璃板 　　　　那一面的下 邊線 與直 線 重合 (選 填 “有膜 ”或 “無(wú)膜 ”)。 (2)用 鍍 膜玻璃板和跳棋做 實(shí)驗(yàn) ,實(shí)驗(yàn)環(huán) 境有 :① 幾乎無(wú)光的 實(shí)驗(yàn)室 ,② 有陽(yáng)光的 實(shí)驗(yàn) 室 ,在 　　　　 中 進(jìn) 行 實(shí)驗(yàn) 效果好 (選 填 “① ”或“② ”)。 (3)在同 樣 的 實(shí)驗(yàn)環(huán) 境下 ,用 鍍 膜玻璃板 實(shí)驗(yàn) 比用普通玻璃板 實(shí)驗(yàn)成像更清楚 ,主要原因是 :　　　　　　　　　　　　　 。 (4)在白 紙 上沿跳棋 A和 B的 邊緣 畫(huà) 圓 ,測(cè) 出物距 u和像距 v的 值 如下表 :① 如 圖 乙所示 ,第 1次 實(shí)驗(yàn)測(cè) 量的物距是 A的右端到直 線 的距離 ,則像距 v1=　　　　 cm。 ② 該 同學(xué) 發(fā)現(xiàn) 三次 實(shí)驗(yàn) 的像距都比物距略大一些 ,原因是 :