中考必看——初中20个学生必做物理实验系列（4）（内含视频）

本篇文章介绍的是初中20个学生必做物理实验中的“探究光的反射规律”“探究平面镜成像时像与物的关系”和“探究凸透镜成像的规律”。

实验一：探究光的反射规律

【实验器材】一块画有角度的可折叠的白色硬纸板，一块平面镜，光源（激光笔）等。

【实验设计】如下图所示，把一个平面镜放在水平桌面上，把画有角度的可折叠的白色硬纸板竖直地立在平面镜上，将光源紧贴硬纸板射向平面镜O点，通过折叠硬纸板等操作，并仔细观察，测量出多组数据，将数据填入下表，再综合分析实验现象和表中数据，得出光的反射规律。

【实验步骤】同学们可以通过观看下面的视频，了解具体的实验步骤。

【实验结论】

（1）反射光线、入射光线和法线位于同一平面内；

（2）反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；

（3）反射角等于入射角。

记忆口诀：三线共面，法线居中，两角相等。

【注意事项】实验时，硬纸板一定要竖直地立在水平放置的平面镜上。操作时，可将硬纸板的折叠线（法线）与平面镜垂直，即实现硬纸板的竖直放置。

中考常考细节点

（1）能区分入射角与反射角，并知道反射角、入射角都是指各自的光线与法线的夹角。

（2）入射角减小（增大）时，反射角也减小（增大）。当入射光线垂直射入，即平面镜上，法线与入射光线重合，这时入射角为0°，反射光线沿原路返回。

（3）在光的反射中，光路是可逆的。

（4）在比较反射角与入射角的大小关系时，要知道是反射角等于入射角，而不是入射角等于反射角。

（5）能对该实验进行评估，能找出实验失败的原因，能对实验做出合理的改进。

实验二：探究平面镜成像时像与物的关系

【实验器材】一块平面玻璃板（带支架），两根相同的蜡烛，一张白纸，一把直尺，一支笔，火柴。

【实验设计】如下图所示，在水平桌面上铺一张白纸，并用笔画一条直线，将平面玻璃板沿直线竖直放置在纸面上。在平面玻璃板的一侧放置一根点燃的蜡烛A，在平面玻璃板的另一侧调节蜡烛B（与蜡烛A相同），使蜡烛B的像与蜡烛A完全重合，用笔记下两根蜡烛的位置。然后改变蜡烛A的位置，重复做几次。实验结束后取下白纸，将相对应的点连线，利用直尺测量数据，并将数据记录在下列表格中，通过观察与综合分析，得出实验结论。

【实验步骤】同学们可以通过观看下面的视频，了解具体的实验步骤。

【实验结论】

（1）像与物的大小相等；

（2）像与物到平面玻璃板的距离相等；

（3）像与物的连线与镜面垂直。

【注意事项】实验时，平面玻璃板一定要竖直放置在纸面上，否则，无法完成实验。

中考常考细节点

（1）会选择最优的实验环境（较黑暗）和实验器材（较薄的玻璃板或茶色的玻璃板等）。知道使用平面镜无法完成实验。

（2）平面镜所成的像是虚像，用光屏替代蜡烛B时，光屏上无法呈现蜡烛A的像；用手触摸蜡烛B的火焰时，不会烫伤。

（3）实验中选择两根相同蜡烛的原因是为了探究像与物的大小关系。

（4）当蜡烛A向平面玻璃板靠近或远离时，像的大小不会改变。

（5）分析实验失败的原因：蜡烛B与蜡烛A的像无法重合，说明平面玻璃板未竖直放置；出现两个蜡烛A的像，说明选择的平面玻璃板太厚了。

（6）优化实验，如用方格纸代替白纸等。

实验三：探究凸透镜成像的规律

【实验器材】一个光具座，一个凸透镜，一个光屏，一根蜡烛，火柴。

【实验设计】先测量出凸透镜的焦距，再按照下图所示，分别将凸透镜、光屏、蜡烛安放在光具座的相应位置。固定凸透镜的位置不动，将蜡烛调到不同的位置，并通过改变光屏的位置，使得光屏上能够得到蜡烛清晰的像。改变蜡烛的位置，重复几次实验，并将得到的数据填入下表中，通过观察与综合分析，得出实验结论。

   

【实验步骤】同学们可以通过观看下面的视频，了解具体的实验步骤。

【实验结论】

（1）当u＞2f时，凸透镜成倒立缩小的实像；

（2）当u=2f时，凸透镜成倒立等大的实像；

（3）当f＜u＜2f时，凸透镜成倒立放大的实像；

（4）当u=f时，凸透镜不成像；

（5）当u＜f时，凸透镜成正立放大的虚像。

记忆口诀：

（1）一倍焦距内外分虚实，二倍焦距内外分大小；

（2）实像总在异侧倒立，虚像总在同侧正立；

（3）物近像远像变大，物远像近像变小。

【注意事项】实验时，凸透镜、光屏、蜡烛三者的中心应调至同一高度，选用的凸透镜的焦距要适中。

中考常考细节点

（1）掌握凸透镜成像的虚实、大小、正倒。

（2）了解物距与像距的大致关系。

（3）知道测量凸透镜焦距的方法。

（4）凸透镜成像在生活中的应用。

（5）实验过程中蜡烛变短的处理办法。

（6）实验的改进与评价。

（7）用水透镜做实验（改变焦距）、凸透镜与眼镜的综合考查等。

中考链接

1.（2016年·天水）如图1所示，在探究“光的反射规律”实验中，小红同学将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上。

（1）实验时让光贴着纸板入射是为了                     。

（2）如果纸板没有与平面镜垂直放置，当光贴着纸板沿AO入射时，      （填“能”或“不能”）在纸板上看到反射光。

（3）为了便于测量和研究，需要把光路记录在纸板上，你的方法是：                     。

（4）为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当             。

2.（2016年·衡阳）如图2所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置图。

（1）实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，你应选择      （填“厚”或“薄”）玻璃板进行实验。

（2）在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，将未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的       （填“前侧”或“后侧”）观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是              （填“控制变量法”或“等效替代法”）。

（3）实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小        （填“变大”“变小”或“不变”）。

（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上        （填“能”或“不能”）呈现蜡烛的像。

3.（2016年·营口）在“探究凸透镜成像规律的实验”中：

（1）如图3甲所示是小明确定凸透镜焦距时所做的实验，则该凸透镜的焦距为         cm。当蜡烛距凸透镜15 cm时，能成倒立、        的实像，生活中的           就是利用这个原理制成的。当蜡烛向左（远离透镜）移动后，要在光屏上再次成清晰的像，需将光屏向      （填“左”或“右”）移，此时所成像将        （填“变大”“变小”或“不变”）。

（2）实验一段时间后，蜡烛因燃烧变短，所成像如图3乙所示，要使像能够在光屏的中央，应将凸透镜向      （填“上”或“下”）调整。

（3）在上一步实验调整好像的位置后，小明找了一副近视眼镜放在凸透镜和蜡烛之间，要使光屏上还能成清晰的像，可将蜡烛适当      （填“左”或“右”）移。

参考答案

1.（1）显示光路  

（2）不能

（3）用笔在纸板上沿着光路将其描画下来  

（4）进行多次实验

2.（1）薄  

（2）前侧  等效替代法  

（3）不变  

（4）不能

3.（1）11  放大  投影仪  左  变小  

（2）下  

（3）左