小明
物理是一門以實驗為主的學科,物理中考歷來非常重視實驗的考核,實驗題在分數中占有很大比重,尤其是課程標準規(guī)定初中生必須做20道物理實驗,每年考2-3道,可見其重要性。
本文介紹了初中生必做的20個物理實驗,包括“探究光的反射規(guī)律”、“探究用平面鏡成像時像與物體的關系”、“探究凸透鏡成像的規(guī)律”。
其他實驗請點擊:
實驗一:探索光的反射規(guī)律
【實驗設備】 一張可折疊的白色卡紙(上面畫有角度)、一面平面鏡、一個光源(激光筆)等。
【實驗設計】如下圖所示,在水平桌面上放置一面平面鏡,在平面鏡上垂直放置一塊有一定角度的可折疊白色紙板。將光源靠近紙板,照射到平面鏡的O點。通過折疊紙板等操作和仔細觀察,測得多組數據并填入下表中。然后綜合分析實驗現象和表中數據,得出光的反射規(guī)律。
【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻了解具體的實驗步驟。
【實驗結果】
(1)反射光、入射光和法線在同一平面內;
(2)反射光與入射光分別位于法線的兩側;
(3)反射角等于入射角。
記憶公式:三條線共面,法線在中間,兩兩夾角相等。
【注意】實驗時必須將紙板垂直放置在水平平面鏡上,操作時紙板的折疊線(法線)可垂直于平面鏡,即紙板垂直放置即可。
中考詳情
(1)能區(qū)分入射角和反射角,知道反射角和入射角是指各自光線與法線之間的夾角。
(2)入射角減小(增大)時,反射角也減小(增大)。當入射光垂直入射,即入射在平面鏡上,法線與入射光重合,則入射角為0°,反射光沿原路返回。
(3)在光的反射中,光路是可逆的。
(4) 比較反射角和入射角時,重要的是要理解反射角等于入射角,而不是相反。
(5)能對實驗進行評估,找出實驗失敗的原因,并對實驗進行合理的改進。
實驗二:探究平面鏡成像時圖像與物體的關系
【實驗設備】一塊平板玻璃板(帶支架)、兩根相同的蠟燭、一張白紙、一把尺子、一支筆、火柴。
【實驗設計】如下圖所示,在水平桌面上放置一張白紙,用筆畫一條直線,沿直線垂直放置一塊平板玻璃板在紙上。在平板玻璃板的一側放置一根點燃的蠟燭A,在平板玻璃板的另一側調整蠟燭B(與蠟燭A相同),使蠟燭B的影像與蠟燭A完全重合。用筆記下兩根蠟燭的位置。然后改變蠟燭A的位置,重復數次。實驗結束后,取下白紙,連接相應點,用尺測量數據初中物理必做實驗,并將數據記錄在下表中。通過觀察、綜合分析,得出實驗結論。
【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻了解具體的實驗步驟。
【實驗結果】
(1)圖像與物體大小相同;
(2)影像與物體與平板玻璃之間的距離相等;
(3)圖像與物體的連線垂直于鏡面。
【注意事項】實驗過程中,平板玻璃必須垂直放置在紙上物理資源網,否則實驗無法完成。
中考詳情
(1)他們會選擇最佳的實驗環(huán)境(較暗)和實驗設備(較薄的玻璃或棕色玻璃等)。他們知道實驗無法用平面鏡完成。
(2)平面鏡所成的像是一個虛像,用光幕代替蠟燭B,光幕上就看不到蠟燭A的像,用手觸摸蠟燭B的火焰,不會被燙傷。
(3)實驗中之所以選取兩根相同的蠟燭,是為了探究圖像與物體的大小關系。
(4)當蠟燭A靠近或遠離平板玻璃時,圖像的大小不變。
(5)分析實驗失敗的原因:蠟燭B與蠟燭A的圖像不能重疊,說明平板玻璃板沒有垂直放置;出現兩個蠟燭A的圖像,說明所選用的平板玻璃板太厚。
(6)優(yōu)化實驗,如用方格紙代替白紙。
實驗三:探索凸透鏡成像規(guī)律
【實驗設備】光學支架一個,凸透鏡一塊,光屏一塊,蠟燭一根,火柴一根。
【實驗設計】先測量凸透鏡的焦距,然后把凸透鏡、光屏、蠟燭如下圖所示放置在燈具的相應位置。固定凸透鏡的位置,調整蠟燭到不同的位置,改變光屏的位置,使光屏上能得到蠟燭的清晰圖像。改變蠟燭的位置,重復實驗幾次,把得到的數據填入下表。通過觀察和綜合分析,得出實驗結論。
【實驗步驟】同學們可以通過觀看下面的視頻了解具體的實驗步驟。
【實驗結果】
(1)當u>2f時,凸透鏡形成倒立的、縮小的實像;
(2)當u=2f時,凸透鏡形成倒立的、大小相等的實像;
(3)當f<u<2f時,凸透鏡形成倒立放大的實像;
(4)當u=f時,凸透鏡不成像;
(5)當u<f時,凸透鏡形成正立放大虛像。
記憶技巧:
(1)在一個焦距下,內外有虛與實之分,在兩個焦距下,內外有大與小之分;
(2)實像總是在對側倒立,虛像總是在同一側正立;
(3)當物體距離近時,它顯得比距離遠的物體大;當物體距離遠時,它顯得比距離近的物體小。
【注意事項】實驗時應調整凸透鏡、光屏、蠟燭的中心至同一高度初中物理必做實驗,所選凸透鏡的焦距要適中。
中考詳情
(1)了解凸透鏡所成像的實在性、大小和正像、負像。
(2)理解物距與像距的一般關系。
(3)懂得測量凸透鏡的焦距。
(4)凸透鏡成像在日常生活中的應用。
(5)實驗過程中,蠟燭越來越短,如何處理。
(6)實驗改進與評估。
(7)利用水透鏡(改變焦距)的實驗、凸透鏡和玻璃的綜合檢查等。
中考鏈接
1.(2016天水)如圖1所示,在探索“光的反射規(guī)律”的實驗中,小紅把一面平面鏡放在水平桌子上,然后在平面鏡上垂直放置了一塊紙板。
(1)實驗時讓光線透過紙板進入的目的是:
(2)若紙板沒有垂直于平面鏡放置,當光沿AO靠近紙板入射時,(填“是”或“否”)在紙板上可以看到反射光。
(3)為了便于測量和研究,你需要在紙板上記錄光路。你的方法是:
(4)為了得到反射角與入射角關系的一般規(guī)律,應。
2. (2016衡陽)圖2為探索“平面鏡成像特性”的實驗裝置。
(1)實驗室提供兩塊不同厚度的玻璃板,請你選擇(填“厚”或“薄”)一塊玻璃板進行實驗。
(2)在一塊垂直的玻璃板前點亮蠟燭A,將未點燃的蠟燭B直立地放在玻璃板后面并移動。人眼不斷觀察玻璃板的(正面)或(背面),直到蠟燭B的像與蠟燭A的像完全重合為止。這種確定像與物體大小關系的方法是(填“控制變量法”或“等量替代法”)。
(3)實驗過程中,隨著蠟燭A逐漸遠離玻璃板,其像的大小(填“變大”、“變小”或“不變”)
(4)移開蠟燭B,將光屏放回原位。蠟燭的圖像可以(或不能)出現在光屏上。
3.(2018·江西改編)智能手機已經走入尋常百姓家,很多人都愛不釋手。瑞瑞在學習了物理知識后,對手機的一些功能進行了科學探究。
【提出問題】如圖A、B所示,為什么在同一地點拍攝同一地方的照片,圖像會變大?
【猜想假設】手機的鏡頭可能是可變焦距的凸透鏡。
【設計實驗】瑞瑞設計制作了水透鏡,安裝如圖C所示的實驗裝置,進行實驗。
進行實驗并收集證據
(1)將蠟燭和水鏡放置到位,用注射器注入或吸出水,改變水鏡的厚度,從而改變水鏡的焦距;
(2)測量水透鏡焦距,移動光屏,得到清晰的圖像。將觀察到的現象和數據記錄在下表中:
凸透鏡
焦距f=14cm
焦距f=16cm
實驗編號
物體距離 u/cm
三十
40
60
三十
40
60
像距 v/cm
二十六
22
18
三十四
二十七
22
就像正面和背面
手倒立
手倒立
手倒立
手倒立
手倒立
手倒立
圖片大小
縮小
縮小
縮小
縮小
縮小
真實形象的變化
從大到小
從大到小
【分析與論證】
通過實驗2、5、3、6的數據分析,得出初步結論:當物距一定時,凸透鏡焦距越大,實像的像距越大,像距與物距的比值越大,實像的大小越大。(選擇“變大”、“變小”或“不變”)
【評價】
(1)請補充實驗4中缺失的實驗記錄:
(2)就實像而言,不同焦距的凸透鏡所成的像的共同特點是都是(選擇“倒置”或“縮小”)。
參考答案
1. (1)展示光路 (2)不要 (3)用筆在紙板上畫出光路 (4)進行多次實驗
2. (1)薄 (2)正面等效替代法 (3)不變 (4)無法
3.【分析論證】越大越大【評價】(1)放大(2)反轉
經典文章
家庭教育:!||
學習材料:|||||
學習方法:|!