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光热实验版含答案
光、热实验专题
1、物理课上,老师让同学们自主探究“平面镜成像特点”,提供的器材如下:
(1)平面镜
(2)厚为2mm的茶色玻璃(3)厚为5mm的透明玻璃(4)光屏(5)两只相同的蜡烛(6)火柴(7)直尺。
请你帮他们完成以下任务:
(1)探究活动中他们选择玻璃板而不用镜子的目的是。
(2)应选用的玻璃板是_____(填序号)。
这样选择的好处是①________________________;②________________________。
(3)实验中选择两只相同的蜡烛是为了比较________________________。
(4)所用直尺的作用是便于比较________________________。
(5)实验开始时。
他们将一块玻璃板放在水平桌面上,然后取两段完全相同的蜡烛1和2来进行实验,先点燃玻璃板前的蜡烛1,再把蜡烛2放在玻璃板后,并移动蜡烛2,直至看到蜡烛2完全重合为止。
观察像时,应该从_____一侧看过去,为了让实验所得的像更清晰,应选择较_____的环境下进行实验。
(6)实验时玻璃板应与桌面_____,否则出现的弊端是________________________。
(7)这一实验可以说明平面镜所成的像的大小与原物体_________。
这里应用__________(选填“等效替代法”或“控制变量法”)的物理方法。
(8)他们在测出一组物距和像距的数据后,即得出实验结论之一:
“物距等于相距”。
你认为他们的做法合理吗?
理由是。
(9)移去后面的蜡烛2,并在此位置上放一光屏,则光屏上接收到烛焰的像(填“能”或“不能”),所以平面镜所成的像是(填“实像”或“虚像”)。
拓展延伸:
小孔成的像是,凸透镜可以成实像,应用是和;也可以成虚像,应用是。
我们在岸边看到水中的鱼,是由于光的,看到的是实际鱼的像。
2、小红家对面的大楼外墙是用的玻璃幕墙,经常会把太阳光反射到小红家的客厅,很刺眼。
(1)小红分析后认为,这属于光的,要改变刺眼的状况,小红可以采取的方法是。
(2)小红找来一块镜子、一块纸板,探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠.
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,反复实验比较两角的大小可得:
反射角入射角;实验中纸板的作用是。
(3)将纸板如图乙折叠,看到反射光线;(填“能”或“不能”);此时反射光(填“有”或“没有”)
(4)如果把甲图中的入射光EO移动到ON的右边,反射光OF就在ON的;
(5)实验中用可折叠纸板的目的是:
.
(6)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:
______________________________。
3、“天天向上”物理兴趣小组的同学们在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,对课本的实验装置进行了改进,如图25所示。
(1)他们不用蜡烛,而是用由几个发光二极管做成“F”字样的发光体进行实验,你认为这样做的好处是___________。
(写出一点即可)
(2)调节发光体、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在__________,其目的是使像能成在__________。
(3)实验中发现实像落在光屏最上部且只看到一部分像,原因可能是________________________。
要使像成在光屏的中央,需调节光屏,应该向_____移动。
也可以只调节发光体,向_____移动。
(4)如果无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像.原因可能是(写出一个原因即可)____________________.
(5)如果凸透镜不小心摔掉了一块,用它做实验,光屏上所成的像_____(是/否)完整,像发生的变化是比原来_____。
4、生活中处处有物理,小雨发现自己的近视镜和爷爷戴的老花镜不同。
(1)小雨用手摸近视镜发现中间比边缘,所以判定近视镜是镜,老花镜的中间比边缘,所以判定老花镜是镜。
(2)小雨找来一个凸透镜,拿着凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,得到一个的光斑,测得此时光斑到透镜光心的距离是6cm,试问:
此凸透镜的焦距是______cm。
(3)小雨通过探究得出了凸透镜成像的规律,完成下表。
物距
像距
像的大小
像的正倒
像的虚实
应用
U>2f
2f>U>f
U=2f
U (4)如图所示在光屏上出现清晰的烛焰的像,由此可以判断蜡烛到凸透镜的距离所在的范围是__________。 利用凸透镜的这一原理可制成. 5、物理实验课上同学们用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材,探究凸透镜成像的规律。 实验桌上现有A、B两个凸透镜,其中凸透镜A的焦距为50cm,凸透镜B的焦距为10cm。 光具座上标尺的刻度范围是0到100cm。 (1)小王想探究凸透镜成像的规律,应选用 凸透镜(选填“A”或“B”)。 (2)小王在光具座上,不断改变蜡烛与透镜间的距离,并移动光屏进行实验,所获得的实验数据如右表所示。 分析实验数据可知: ①从实验次序2、3、4可以看出,当成实像时,物体到凸透镜的距离越短,光屏上像的大小就越; ②同一凸透镜,成实像时,像距v随物距u的增大而。 如果将蜡烛远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向__________(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。 (3)你认为小王同学的实验过程是否全面? 请提出你的看法(只需写出一种)。 答: 。 6、国庆节假期,小明和父母去白云山游玩,小明的爸爸用单反相机给小明拍照时,有一只蜜蜂落在了照相机的镜头上,小明说照出的像片会有一个黑点,爸爸说不会,照片洗出后果然没有黑点.小明想通过实验探究清楚这个问题,于是找来了器材,进行了如下的探究. (1)小明让一束平行光线经过凸透镜折射后的传播方向如图甲所示,由图可知,此透镜的焦距为cm; (2)用该凸透镜做实验。 如图乙光具座上有A、B、C三个滑块用于放置凸透镜、光屏或蜡烛,其中在B上应放置: ; (3)当烛焰距凸透镜40cm时,移动光屏,可在光屏上得到一个清晰的、的 像(分别填写“倒立或正立”、“缩小或放大”、“实像或虚像”)。 就是利用这一成像规律工作的(填光学仪器); (4)实验中发现光屏上成像如右图,请你分析造成这种现象的原因并提出解决方法: ; (5)小明用不透光的纸板遮挡住凸透镜的上半边,然后前后移动光屏,他(填“能”或“不能”)在光屏上看到完整的像;与未放纸板前相比,像的变化是比原来。 (6)在研究凸透镜成像的实验中,保持图中凸透镜的位置,那么a、b、c、d、e各点中________点是成实像和虚像的分界点。 ________点在光屏上所成的像最小. 7、“天天向上”物理兴趣小组的同学们来到物理实验室做拓展系列实验。 实验桌上已给每个小组准备了如下器材: 盛水的小烧杯一个、钢尺一把、凸透镜一个、凹透镜一个、音叉一个、玻璃板一块、乒乓球(系细线)一只、平面镜一块、蜡烛两支、火柴、橡皮筋多根、可折叠白纸板一块、小锤一个、激光手电。 利用这些器材可以完成许多有关声和光的探究实验。 请你任选上述器材,设计完成下列1和2两个实验;也可选做1、2其中之一,而另外自选一个问题进行探究。 总之,要完成两个探究问题。 探究的问题 选用器材 简要探究步骤 (示例) 平面镜成的 是虚像 玻璃板一块、蜡烛两支、火柴、可折叠白纸板一块 1、将玻璃板竖直放在桌面上; 2、将两支蜡烛点燃,一支放玻璃板前,另一支在玻璃板后移动,直到与玻璃板前蜡烛的像重合; 3、移走玻璃板后蜡烛,在此处放白纸板,纸板上不能成像。 1、声音的音调与频率有关 2、发生光的反射时,反射光线和入射光线在同一个平面上 3、自选探究问题: 8、有一天,八年级(3)班的小华在家中烧水。 烧一会后他突然想起了刚刚在学校学过的物理知识,于是就想测量水在这个过程中的温度,他找到家里的温度计,如图所示, (1)他观察到该温度计的分度值为,目前其示数为。 放入水中后,小华便开始读数,如图。 (2)小华在此操作过程中有多处错误请指出其中两处: 错误①: ; 错误②: 。 改正错误后,为了研究水的沸腾,小华观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况,并记录了有关数据如下表: 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99 (3)请根据记录的数据在左图中先描点,再用平滑的曲线画出水的沸腾图像。 (4)根据图像可知,水的沸腾过程有以下特点: ①;②; 右图中给出的是小华在学校研究水沸腾时的实验情景, (5)请你用一句话描述此时水内气泡是如何变化? 。 (6)水在沸腾时,温度计示数如图所示,此时水的沸点为_______;若继续加热2min,温度计的示数________(填“不变”、“降低”或者“升高”);温度计周围的“白气”是高温水蒸气上升时,______形成的. (7)如图甲、乙所示,图______是水沸腾时的情况,你判断的依据 是: 。 (8)如下图所示,是小华回学校时跟另两位同学作出水的沸腾图像,其中正确的是______可知水在沸腾过程中温度的特点是__________。 (9)在“观察水的沸腾”实验中,可以看到沸腾现象在液体表面和内部同时发生,水在沸腾过程中需要_____热。 9、为了研究水的沸腾现象,小文观察了水在加热过程中温度随加热时间的变化情况,并记录了有关数据如下表: 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99 (1)上课时,小文发现各个小组实验的进展情况不同,有的小组等了较长时间才观察到水的沸腾。 为了缩短实验的时间,请你提出1条合理化的建议: 。 (2)请根据记录的数据在下图中先描点,再用平滑的曲线画出水的沸腾图像。 (3)根据图像可知,水的沸腾过程有以下特点: (写出2点即可) ; 。 (4)我们常说水的沸点是100℃,但上述实验中却测得99℃,请说出1条可能出现这种现象的原因: 。 (5)被100℃的水蒸气烫伤会比被100℃的开水烫伤更严重,原因是。 10、图甲所示,是探究冰和蜡的熔化过程的实验装置. (1)器材有: 冰、蜡、热水瓶、试管、烧杯、铁架台(带铁夹)、搅棒、温度计、水.还需要的测量工具是________ (2)图乙是________(选填“冰”或“蜡”)的温度随时间变化的图象.图丙所示温度计显示的是蜡某时刻的温度,它的示数是________℃. (3)在冰和蜡熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,冰和蜡停止熔化.将试管放回烧杯后,冰和蜡又继续熔化.说明固体熔化时需要________(选填“吸收”或“放出”)热量. (4)搅棒的作用是。 (5)从物质的分类来看,冰属于__________,这类物质还有。 蜡属于__________,这类物质还有。 11、下表是八年级6班的同学在探究某种物质的凝固规律时记录的数据,请你帮他们完成下列问题。 (1)从表中的数据可以看出: 这种物质在第2min时是____________态。 (选填“固”、“液”或“气”) (2)根据表中的数据可以判断出: 该物质是____________。 (选填“晶体”或“非晶体)(3)根据表中的数据可以判断出该物质的凝固点是____________℃。 12、用图22的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律(烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同) (1)某时刻温度计示数如图22,此刻杯内物质温度是____。 (2)根据实验数据描出加热过程中杯内物质的温度随时间变化图象如图23,该物质的熔点是____。 (3)t2时刻,该物质处于____态(选填“固”、“液”、“固、液混合”) (4)t2与t3相比,哪一时刻杯内物体内能较大? ____,理由是________________ (5)已知0~t1与t5~t6的时间相等,从图23可知两段相同时间内温度升高不同,由此可以判断: 13、暑假小亮和哥哥一起去海边玩,细心的小亮发现中午沙子很烫,而海水却很凉。 回家后小亮和同学们一起做了“比较不同物质的吸热能力”的实验,使用相同的酒精灯给水和沙子加热,得出如下数据: 物质 次数 质量m/kg 升高温度△t/℃ 加热时间t/min 水 1 0.1 10 2 2 0.2 10 4 沙子 3 0.1 10 1 4 0.2 10 2 (1)实验中用测出水和沙子的质量。 组装实验器材要求(自下而上;自上而下)。 用来表示物质吸热的多少。 这种方法叫作。 图中温度计的读数为。 (2)分析第1、2次实验数据可以得出的实验结论是: 。 (3)分析第1、3次实验数据可以得出的实验结论是: 。 (4)“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉。 ”,请你从日常生活或自然中举出一个类似的现象 。 14、为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验.实验数据记录如下表. 物质 质量 /g 初始温度 /℃ 加热时间 /min 最后温度 /℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水的温度________(选填“高”或“低”). (2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量. (3)实验表明,_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强. 15、小东为了研究热传递过程中温度变化与时间的关系,他将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,如图甲所示。 小刚每隔一定时间记录一次热奶和水的温度,作出图乙所示的图像。 (1)在这个过程中,牛奶热量,温度。 (2)请你根据图像判断,大约经过___________min,热奶和水达到热平衡,此时的水温大约为________℃ (3)由此过程可以看出两个物体发生热传递的条件是。 热传递的结果是。 (4)用水来冷却牛奶,是因为水的,相同条件下水。 16、有一天,吃完饭后.九年级(10)班的小强同学在帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒.他忙拿干抹布去擦,却很难将水擦干.妈妈见状拿了另一块干抹布擦,很快就将桌上的水擦干了.他感到有些奇怪.忙问妈妈是怎么回事? 妈妈只是告诉他,我拿的抹布是棉布做的,你手里的抹布是涤纶的.他不禁想到了一个问题并进行了如下的探究. (1)提出的问题: (2)猜想与假设: 抹布的吸水能力可能跟布料的种类有关 (3)所需的器材: 三个形状和大小相同的烧杯,质量相同的棉布,麻布和涤纶布各一块.足够的水. (4)主要步骤: 将三个烧杯中倒入的水,分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透,然后将三块布分别取出.从方便和准确的角度看,应观察和比较,将现象记入下表. (5)结论: . (6)炎热的夏天,如果人体皮肤被汗浸渍.会让人觉得很不舒服.因此,从吸水多少这个角度说.应尽量采用类的布料来制作夏装. 布料种类 涤纶 麻 棉 杯中所剩水量 最多 较少 最少 布块所含水量 最少 较多 最多 光、热实验专题答案 1.便于确定像的位置① 茶色玻璃成像清晰一些薄的玻璃重影不明显,像与物的大小 像与物到镜面的距离竖直与蜡烛1的像蜡烛1暗 垂直无法确定像与蜡烛2重合的位置 相等等效代替法不合理只有一组数据结论不具有普遍性 不能虚像实像照相机投影仪放大镜折射抬高的虚像 2、镜面反射拉上窗帘(换个位置) 等于显示光路 不能有 等于不能左边方便验证入射光线、法线、反射光线是否在同一平面 光路可逆 3、光源稳定亮度高高度光屏中心 三者中心不在同一高度上上 蜡烛在凸透镜1倍焦距以内是更暗 4、薄凹透厚凸透 最小最亮6cm 凸透镜光屏6 表格略f 5、B大减小靠近 不全面,换用不同焦距的凸透镜进行实验。 6、15cm凸透镜倒立、缩小实像照相机 将光屏向上移动能e暗A 7、略 8、0.1℃37.8℃玻璃泡碰到了杯壁视线要与温度计内液面相平 图像略水要保持沸腾要不段吸热水沸腾时吸热不升温 水沸腾前气泡缩小,水沸腾后气泡变大 98℃不变液化乙气泡上升时越来越大 乙水沸腾时吸热不升温吸 9、减少水的质量图像略水要保持沸腾要不段吸热水沸腾时吸热不升温 外界大气压小于一个标准大气压;水蒸气液化放热,所以100℃的水蒸气比100℃的开水放热更多 10、秒表冰52吸收使物质均匀受热晶体海波萘金属盐 非晶体松香沥青玻璃 11、液晶体48 12、-8℃0℃固液混合t3熔化过程不断吸热,内能增加液态时比热容比固态时大 13、天平自下而上加热时间的长短转换法78℃ 同种物质升高相同温度,质量大的吸收热量越多; 质量相等的不同物质,升高相同温度吸收热量不同; 冬天的时候用热水袋取暖或者沙漠地区昼夜温差很大等 14、相同高大于水 15、放出降低1040有温度差温度相同比热容大吸热更多 16、抹布的吸水能力和什么有关? 质量相同剩下水的量 抹布的吸水能里和布料有关,试验中棉的布的吸水能力最强。 棉布
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