初中物理专题：声学光学实验

1实验专题（二）声学、光学实验★知识点1：声音的产生、传播及乐音的三个特征1.如图所示，小秦改变了尺子伸出桌面的长度，用大小相同的力拨动尺子，尺子振动的（A）A．音调与声源振动的频率有关B．音色与声源振动的幅度有关C．响度跟人与声源的距离无关D．声音只能在空气中传播★知识点2：光的直线传播、反射定律、平面镜成像特点、折射及其规律、凸透镜成像规律2.如图所示，小易利用激光灯、可折转的光屏、平面镜等器材探究光的反射定律。下列说法正确的是（B）A．光屏能显示光路，是因为发生了镜面反射B．将左侧光屏向后折转，是为了探究“反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内”C．验证“光路可逆”时必须用两个激光灯D．验证“反射角等于入射角”时，入射角不能为0°★对应练习：1．将电铃扣在抽气盘上的玻璃钟罩内，如图1所示。通电后可以看到电铃在振动，听到电铃发出的声音。用抽气机向外抽气的过程中，仍可清晰地看到电铃在振动，但铃声越来越小。对以上现象的解释，下列说法错误的是（）A．听到铃声又看到电铃在振动，说明声音是由物体的振动发生的B．听到铃声越来越小，说明声音要借助介质才能传播（推理可得出：真空不能传声）C．看到电铃在振动，说明光束要借助介质才能传播D．看到电铃在振动，说明光束能穿透玻璃2．如图2所示，用尺子作乐器探究决定音调高低的因素，把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢，改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动，使钢尺每次的振动幅度大致相同。实验发现：尺子伸出桌面的长度越长振动越，发出声音的音调越；尺子伸出桌面的图2图1图3甲图4乙2图5长度越短振动越，发出声音的音调越。由此可得出结论：音调的高低与有关3．温度一定时，声波在同种介质中的传播速度是的（选填“相同”或“不同”）。如图3所示是用一根吸管做的笛子，在吸管上有五个孔，其中一个是吹孔。嘴对着吹孔吹，由于吸管内空气柱发生产生笛声。用手指按住其他不同的孔吹笛，可以听到不同的声音，这主要改变了声音的。4．图4甲展示的曾候乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越（填“高”或“低”）。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编钟，其截面如图4乙所示，分别敲击钟的A、B、C三个部位，则编钟可发出个固有频率的音调。5．微风吹过，金属管风铃发出悦耳的声音。小明想探究管子发出声音的频率与长度、直径的关系。他选取了材料与管壁厚度都相同、长度和直径都不同的三根直管，将它们用细线悬挂，敲击后，测出各自发出声音的频率，数据如右表：（1）用刻度尺测量1号管长度如图5所示，读数是cm。（2）三根管中音调最低的是号。（3）根据表中数据，能否得出“管子发出声音的频率随长度、直径的增大都会减小”的结论？请说明你的理由。答：（能/不能）；理由：。（4）小明发现悬挂的金属管发出声音时在做有规律的摆动，认为金属管发出的声音是由于摆动所产生的。请设计一简单的实验来检验小明的想法，简要写出实验方案和判断方法。实验方案：；判断方法：。6．在学习吉他演奏的过程中，小华发现琴弦发出声音的音调高低是各种因素影响的，他决定对此进行研究，经过和同学们讨论，提出了以下猜想：猜想一：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的横截面积有关。猜想二：琴弦发出声音的高低，可能与琴弦的长短有关。编号长度/cm直径/cm频率/Hz11.502131231.002.001284348.502.50656编材料长度／横截面积3图1猜想三：琴弦发生声音的高低，可能与琴弦的材料有关。为了验证上述猜想是否正确，他们找到了右表所列出的不同规格的琴弦，因为音调的高低决定于声源振动的频率，于是又借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。（1）为了验证猜想一，应选用编号为_________、__________、__________的琴弦进行实验。为了验证猜想二，应选用编号为__________、__________、__________的琴弦进行实验。（2）表中有的材料规格没有填全，为了保证猜想三，必须知道该项内容，请在表中填上所缺数据。（3）随着实验的进行，小华又觉得琴弦音调的高低，可能还与琴弦的松紧程度有关，为了验证一猜想，必须进行的操作是：。7．如图1，在“探究平面镜成像特点”的实验中，下列叙述正确的是（）A．蜡烛在玻璃板中成的是实像B．蜡烛在玻璃板中成的像比实物大C．蜡烛移近玻璃板时，像会远离玻璃板D．蜡烛与它的像到玻璃板的距离相等8．小聪小组跟老师一起设计了如图2所示的实验装置探究“光的反射定律”。（1）如图2甲所示，小聪将呈现反射光线的活动小铁板向后折，活动小铁板上就看不到反射光线，这说明____________________（2）实验中多次改变入射光线A0与ON的夹角进行实验，测量记录如上表所示。同组的小东分析数据得出的结论是：光反射时，入射角等于反射角；小聪认为应是：光反射时，反射角等于入射角。你认为的结论正确，理由是____________________。（3）在图2乙中，再用另一只激光笔让光线沿着B0(即逆着原反射光线)射向平面镜时，可看到反射光线沿oA射出，这说明______________________________。号cm／mm21铜600．762铜600．893铜601．024铜800．765铜6铜1000．767钢801．028尼龙801．029尼龙1001．02图24图4乙原放置玻璃板处图4甲纸张BA图39．某同学在做探究光的折射特点实验，图3是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．通过实验还得到如下数据：（1）分析表中数据，可得出结论：①光从空气斜射到水面时，将同时发生和现象；②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是：，且折射角（大于／等于／小于）入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。（2）请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价。是否存在不足？答：（是／否）；请简要说明理由：。10．一组同学在探究平面镜成像的特点时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有蜡烛的像。（1）此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合（图4甲）。你分析出现这种情况的原因可能是：。（2）解决上面的问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明。（3）图4乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。____________________________________________。（4）他们发现，旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好？说出你的理由：_______________________________。11．【探究名称】探究凸透镜成像的大小与哪些因素有关【提出问题】小明通过前面物理知识的学习，知道放大镜就是凸透镜.在活动课中，他用放大镜观察自己的手指（图5甲），看到手指的像；然后再用它观察远处的房屋（图5乙），看到房屋的像。（选填“放大”、“等大”或“缩小”）他想：凸透镜成像的大小可能与哪些因素有关？入射角α０°15°30°45°60°反射角β０°15°30°45°60°折射角γ０°11°22.1°35.4°40.9°5【进行猜想】凸透镜成像的大小可能与有关。【设计并进行实验】小明在图6所示的光具座上，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。【结论与应用】（1）分析数据可知物体到凸透镜的距离越短，光屏上像的大小就越，同时发现像到凸透镜的距离就越。（2）小明班照毕业照时，摄影师发现两旁还有同学没有进入取景框内，这时摄影师应使照相机同学（选填“靠近”或“远离”），同时还应照相机的暗箱长度（选填“增长”、“缩短”或“不改变”）。12．在“探究凸透镜成像规律”的实验中：（1）蜡烛、凸透镜（焦距为10cm）、光屏依次放在光具座上，要使烛焰的像能呈在光屏的中央，需调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在上。当它们处于如图7所示的位置时，在光屏上能得到清晰的像，则该像是（填“倒立”或“正立”）、_________（填“缩小”、“等大”或“放大”）的实像。（2）将蜡烛稍远离凸透镜，光屏上的像变模糊。要再次在光屏上得到清晰的像，可采用下列方法：①若移动光屏，则应将光屏__________（填“远离”或“靠近”）凸透镜；②若不移动光屏，则可在蜡烛和凸透镜之间再放上一个焦距合适的________（填“凸透镜”或“凹透镜”）。物体到凸透镜的距离/㎝光屏上像到凸透镜的距离/㎝光屏上像的大小4013.5缩小3015缩小2020等大1530放大10光屏上没有像8光屏上没有像图6图5乙甲图76参考答案知识点1A知识点2B1．C2．慢底快高物体振动快慢3．相同振动音色4.低25．（1）20.50（2）3（3）不能没有控制变量（4）将金属管悬挂，轻推使其摆动。若能听到其发声，则说明发声是由摆动产生的，反之则不是由摆动产生的。6．（1）1、2、3（2）1、4、6801.02（3）取任意编号的一种琴弦，调整其松紧程度，用相同的力拨动琴弦，比较音调的高低。7.D8．（1）反射光线，入射光线与法线在同一平面（）小聪先有入射角，才有反射角（或则先有入射光线，才有反射光线）（3）光反射时，光路时可逆的（或则光路具有可逆性）9．(1)①折射反射②折射角随入射角的增大而增大小于(2)是探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验10．（1）玻璃板没有竖直放置（2）像与物体的大小相等（3）连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，分别测量两点到镜面的距离（或将纸沿镜面所在位置对折，判断像与物两点是否重合（4）方格纸可以直接在纸上判断物体与像之间的位置关系11．【提出问题】放大缩小【进行猜想】物体到凸透镜的距离【结论与应用】（1）大长（2）远离缩短12.（1）同一高度倒立缩小（2）靠近凹透镜