資源簡介

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專題五 光學、熱學實驗
復習導航
課標解讀
01 光學實驗
《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》
光學 測量類學生必做實驗 無
探究類學生必做實驗 4.2.6探究光的反射定律 例6 用激光筆、平面鏡、光屏及量角器等探究光的反射定律。
4.2.7探究平面鏡成像的特點 例7 用蠟燭(或其他物品)、平板玻璃、刻度尺、白紙等，探究平面鏡成像時，像的大小、位置、虛實等有什么特點。
4.2.8探究凸透鏡成像的規律 例8 用蠟燭(或F形光源)、凸透鏡、光具座、光屏等，探究凸透鏡成像時，像的正倒、大小、位置、虛實等與物距的關系。
根據《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》的要求，光學實驗只有探究類學生必做實驗，包括三個實驗，分別是探究光的反射定律、探究平面鏡成像的特點、探究凸透鏡成像的規律。
1.探究光的反射定律，主要考查反射定律的四大點，即三線共面、兩線分居、兩角相等、光路可逆。要求學生會使用激光筆、平面鏡、光屏及量角器等探究光的反射定律。
2.探究平面鏡成像的特點，主要考查平面鏡成像的特點，即平面鏡成的像是虛像、像與物體關于鏡面的對稱關系。要求學生能用蠟燭(或其他物品)、平板玻璃、刻度尺、白紙等探究平面鏡成像，并且知道像的大小、位置、虛實等有什么特點。
3.探究凸透鏡成像的規律，主要考查凸透鏡成像的規律及其應用。要求學生會用蠟燭(或F形光源)、凸透鏡、光具座、光屏等，探究凸透鏡成像時，像的正倒、大小、位置、虛實等與物距的關系。
課堂精講
考點一 探究光的反射定律
1．小明利用圖甲所示的器材（紙板可繞翻折）探究光的反射定律；
（1）圖乙中，用激光筆沿方向入射，當入射光線與平面鏡夾角為時，入射角大小為 ；再將紙板繞向后折，紙板上沒有反射光線，這一步驟的目的是探究 ；
（2）圖乙中，若讓另一束光線沿方向射向平面鏡，反射光線沿方向射出，這一現象說明 ；
（3）為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規律，接下來的操作是 ；
（4）圖丙中，保持入射光線不變，將平面鏡繞入射點旋轉，使入射角增大，則反射光線偏轉的角度為 。
【答案】 30° 反射光線、入射光線、法線在同一平面內 在反射現象中，光路是可逆的 改變入射角的大小，多次實驗 20°
【詳解】（1）[1]圖乙中，用激光筆沿AO方向入射，當入射光線與平面鏡夾角為60°時，由于入射光線與法線的夾角為入射角，所以入射角大小為
90°-60°=30°
[2]再將紙板F繞ON向后折，紙板F與入射光線不在同一平面上，不能顯示反射光線，所以此時紙板F上沒有反射光線，故改變紙板F的位置，是為了探究反射光線、入射光線、法線在同一平面內。
（2）[3]光線從AO入射，從OB射出，若讓另一束光線沿BO方向射向平面鏡，反射光線沿OA方向射出，這一現象說明在反射現象中，光路是可逆的。
（3）[4]為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規律，接下來的操作是改變入射光線的入射角度，即改變入射角的大小，多次實驗，得出實驗結論。
（4）[5]如下圖，保持入射光線AO不變，將平面鏡繞入射點旋轉，使入射角增大10°，此時入射角
∠AON′=30°+10°=40°
因為反射角等于入射角，所以轉動前入射光線與反射光線的夾角
∠AOB=30°+30°=60°
轉動后10°后，此時入射角
∠AON′=40°
因為反射角等于入射角，所以轉動后入射光線與反射光線的夾角
∠AOB′=40°+40°=80°
則反射光線偏轉的角度
∠BOB′=∠AOB′-∠AOB=80°-60°=20°
2．小明用如圖所示裝置探究“光的反射定律”。
（1）圖甲中反射角是 度；
（2）當圖甲中入射光線EO繞O點逆時針轉動時，反射光線繞O點 （選填“順時針”或“逆時針”）轉動；
（3）讓光沿FO方向入射，發現反射光沿OE方向射出，說明在反射現象中， ；
（4）如圖乙所示，小明將紙板NOF向后折，在紙板NOF上不能看到反射光線，此時反射光 （選填“仍然”或“不”）存在。
【答案】 44 順時針 光路是可逆的 仍然
【詳解】（1）[1]如圖，入射光線EO與法線夾角為44度，所以入射角為44度。
（2）[2]反射角等于入射角，當圖甲中入射光線EO繞O點逆時針轉動時，入射角增大，反射角也增大，反射光線繞O點順時針轉動。
（3）[3]讓光沿FO方向入射，發現反射光沿OE方向射出，即當光線逆著原來的反射光線入射時，反射光線會逆著原來的入射光線反射，說明在反射現象中，光路是可逆的。
（4）[4]小明將紙板NOF向后折，此時兩塊紙板不在同一平面內，在紙板NOF上不能看到反射光線，此時反射光仍然存在，與入射光線、法線在同一平面內。
3．小紅做“探究光的反射定律”實驗。
（1）如圖所示，表面粗糙的紙板EF應 立在水平平面鏡M上；
（2）讓一束光AO緊貼紙板E射向鏡面上的O點，紙板F上呈現出反射光束，此時入射角是 （填具體數值）。小紅能從不同方向看到紙板E上的光束，是因為發生了 反射；
（3）以ON為軸，把紙板F向后翻折，紙板F上反射光束消失。由此可初步得出：反射光線、入射光線和法線 ；
（4）為了探究反射角與入射角的大小關系，應進行的操作是 ；
A．改變紙板與平面鏡之間的夾角
B．多次改變入射角的大小
C．將入射光AO緊貼紙板F射向鏡面上的O點
【答案】 豎直 60° 漫 在同一平面上 B
【詳解】（1）[1]實驗前，應將紙板豎直立于水平平面鏡上，此時紙板與平面鏡垂直，這樣反射光線才可以在硬紙板上呈現。
（2）[2]由圖可知，入射光線AO的法線是ON，入射角為入射光線與法線之間的夾角，則光線AO的入射角大小為
[3]小紅能從不同方向看到紙板上的光束，是因為光發生了漫反射，反射光線從不同方向射出。
（3）[4]反射光線與入射光線分居在法線的兩側，接著將紙板F繞ON向后翻折，則呈現反射光線的F板和呈現入射光線的E板不在同一平面內，所以在F板上不能看到反射光，但此時反射光線的位置不發生變化，反射光線、入射光線和法線仍然在同一平面內。
（4）[5]為了探究反射角與入射角大小的關系，應該多次改變入射角的大小并測量對應的反射角，以得出普遍規律。故選B。
4．小明利用如圖所示的裝置探究光的反射定律，平面鏡平放在水平桌面上，板E、F可以繞ON軸轉動。
（1）為了看清楚板上的光路，板的材質應是 （選填“粗糙的”或“光滑的”）；
（2）為了研究反射角與入射角之間關系，實驗時應進行的操作是 ；
A．繞ON前后轉動板E
B．繞ON前后轉動板F
C．改變光線AO與ON間的夾角
D．改變光線OB與ON間的夾角
（3）讓入射角等于 °時，反射光線與入射光線重合；
（4）以法線ON為軸線，將板的F面繞法線ON向后旋轉，此時反射光線的位置 （選填“發生”或“不發生”）變化；紙板上 （選填“能”或“不能”）呈現反射光線，說明 。
【答案】 粗糙的 C 0 不發生 不能 反射光線、入射光線和法線在同一平面內
【詳解】（1）[1]為了看清楚紙板上的光路，紙板材質應是較粗糙，使光發生漫反射，反射光線射向各個方向，都能看得清楚。
（2）[2]要探究光的反射規律，先讓一束光貼著紙板沿某一個角度射到O點，然后改變光束的入射方向，即改變光線AO與ON間的夾角，再量出入射角和反射角的度數，即可發現反射角和入射角關系，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
（3）[3]反射光線與入射光線重合時，說明入射光線是垂直于鏡面入射的，則入射角為0°。
（4）[4][5][6]在實驗過程中，當兩面硬紙板在一個平面內時，將硬紙板F向后折轉一個角度后，因為入射光線不變，則反射光線的位置不發生變化，此時板的F面與E面不在同一平面內，紙板F面上不能呈現反射光線，說明反射光線、入射光線和法線在同一平面內。
考點二 探究平面鏡成像的特點
5．為了探究平面鏡成像的特點，小華同學準備了透明玻璃板、刻度尺、兩支完全相同的蠟燭，如圖所示。
（1）用透明玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的 ，用玻璃板代替平面鏡實驗時，應選用 （選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）當蠟燭A遠離玻璃板時，像的大小會 （選填“變小”“變大”或“不變”）；
（3）如圖甲所示，實驗中若只將玻璃板水平向左平移，蠟燭所成像的位置 （選填“向左移”“向右移”或“不變”）；
（4）如圖乙所示，小華同學在實驗中將透明玻璃板與水平桌面成45°角放置，然后將蠟燭沿水平桌面向右移動一段距離L，則兩次物體到像的距離的變化量為 。
【答案】 位置 薄 不變 不變
【詳解】（1）[1]為了便于確定像的位置，實驗時用玻璃板來代替平面鏡。
[2]玻璃板太厚，前后兩個面都會成像，干擾實驗，所以要選擇薄一點的玻璃板。
（2）[3]平面鏡所成的像與物體等大，所以當蠟燭A遠離玻璃板時，像的大小不變。
（3）[4]平面鏡所成的像與物體關于平面鏡對稱，實驗中若只將玻璃板水平向左平移，沒有改變物體與平面鏡間的相對位置，所以蠟燭所成像的位置不變。
（4）[5]平面鏡所成的像與物體關于平面鏡對稱，物與像的連線與鏡面垂直，將透明玻璃板與水平桌面成45°角放置，令原來的物距為M，則物與像間的距離為，將蠟燭沿水平桌面向右移動一段距離L，則像沿豎直方向向下移動距離L，此時物距為M-L，則物與像間的距離為，兩次物體到像的距離的變化量為。
6．小麗同學在做“探究平面鏡成像特點”的實驗時，將一塊玻璃板豎直立在水平臺上，再取兩段完全相同的蠟燭A和B，點燃玻璃板前的蠟燭A，進行觀察，如圖所示。在此實驗中：
（1）小麗選擇玻璃板代替平面鏡進行實驗的目的是 ；
（2）蠟燭A的像是由于光射到玻璃表面發生 （填“反射”或“折射”）形成的；
（3）小麗將蠟燭A逐漸向玻璃板靠近時，蠟燭A的像將逐漸向 （填“靠近”或“遠離”）璃板的方向移動；
（4）當玻璃板后面的蠟燭B與蠟燭A的像完全重合時，小麗移去蠟燭B，并在蠟燭B所在位置放一光屏，則光屏上 （填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的像，此現象說明平面鏡所成的是 像（填“實”或“虛”）。
【答案】 便于確定像的位置 反射 靠近 不能 虛像
【詳解】（1）[1]玻璃板既可以反射光線成像，又可以讓光線透過，便于確定像的位置。
（2）[2]蠟燭A的像是平面鏡成像，進入人眼的反射光線，是由于光射到玻璃表面發生反射形成的。
（3）[3]小麗將蠟燭A逐漸向玻璃板靠近時，物距變小，根據平面鏡成像的特點，像距也會變小，蠟燭A的像將逐漸向靠近玻璃板的方向移動。
（4）[4][5]平面鏡所成的像是反射光線反向延長線的交點，不是實際光線會聚而成的，不能在光屏上承接，屬于虛像，故移去蠟燭B，并在蠟燭B所在位置放一光屏，則光屏不能承接到蠟燭A的像，說明平面鏡所成的是虛像。
7．如圖甲是小融同學探究“平面鏡成像特點”的實驗裝置。
（1）實驗中選用薄玻璃板進行實驗的目的是 ；
（2）A、B兩根蠟燭的大小和形狀相同，這樣便于驗證像和物的 關系；
（3）將點燃的蠟燭A置于玻璃板前方，小融的眼睛應該在蠟燭 （選填“A”或“B”）側觀察蠟燭A的像，若發現蠟燭A的像不太清晰，通過點燃蠟燭B （選填“可以”或“不可以”）使像變清晰；
（4）實驗中，若看到蠟燭A通過玻璃板成兩個像，如圖乙所示，其中距離觀察者較近的像A'較 （選填“亮”或“暗”），較遠處的像A''是蠟燭A通過玻璃板的 （選填“P”或“Q”）面成像得到的；
（5）丙圖為貓咪照鏡子的情境，若貓的頭部位置保持不變，把鏡子沿中間截成兩半，將右邊一半平行向后移一段距離，則左、右兩半面鏡子 。
A．各成半個像，合起來成一個完整的像 B．左半邊鏡子成完整像，右半邊不成像
C．都成完整的像，但兩個像在不同位置 D．都成完整的像，且兩個像在同一位置
【答案】 便于確定像的位置 大小 A 不可以 亮 Q C
【詳解】（1）[1]厚玻璃板兩個反射面成兩個相距較遠的像，不易確定像的位置，故實驗中應選用薄玻璃板進行實驗，目的是便于確定像的位置。
（2）[2]實驗中為了驗證像和物體的大小關系，A、B兩根蠟燭的大小和形狀應相同，當B與A的像重合時可知像與物大小相等。
（3）[3][4]平面鏡成的像屬于光的反射，將點燃的蠟燭A置于玻璃板前方，小融的眼睛應該在蠟燭A側觀察蠟燭A的像；若發現蠟燭A的像不太清晰，若點燃蠟燭B，則周圍環境亮度增大，故不可以使像變清晰。
（4）[5][6]光線射到玻璃上，要發生反射和折射，玻璃有兩個表面，前表面直接反射，較亮，所以其中距離觀察者較近的像較亮；根據像與物到鏡面的距離相等，其中較遠處的像A''是蠟燭A通過玻璃板的Q平面鏡成像得到的。
（5）[7]平面鏡所成的像，像和物體形狀、大小相同，與平面鏡的大小無關，半個平面鏡仍能成完整像；平面鏡左右兩部分都能成完整的像，像與小貓關于鏡面對稱，因為其中的一半平行向后移一段距離，所以兩個像的位置是不同的，故選C。
8．彤彤和上小學的弟弟隨媽媽一起逛商場時，發現一面大鏡子，妹妹在走向鏡子的過程中對姐姐說：“姐姐，你看鏡子里的我在長高耶！”為了糾正妹妹的錯誤認知，彤彤做了如下的實驗：
（1）如圖所示，彤彤找來了一塊玻璃板，將白紙平鋪在水玻璃板平桌面上，把玻璃板架在白紙上，并利用三角板讓玻璃板與紙面 ；
（2）將兩支完全相同的蠟燭A和B分別豎放在玻璃板前后，點燃蠟燭 （選填“A”或“B”），并移動蠟燭B，直至與蠟燭A的像重合，從而證明平面鏡中的像和物體的大小相等；
（3）為了糾正弟弟的錯誤認知，彤彤多次改變蠟燭A的 （選填“左右”或“前后”）位置不同，并重新讓蠟燭B與蠟燭A的像重合，從而證明了平面鏡中的像的大小和物體離平面鏡的距離 （選填“有關”或“無關”）；
（4）做實驗時，弟弟好奇的從玻璃板后面去找A蠟燭的像，可是只看到了B蠟燭，就這樣弟弟不停的從玻璃兩側去找蠟燭A的像，姐姐笑著對弟弟說，這個像是一個 像，所以從玻璃板后面是看不到的，等你學了物理這門學科你就明白了；
（5）做完實驗后，弟弟動了一下玻璃板，彤彤發現玻璃板后面的像在向上移動，這讓彤彤聯想到了小汽車的前擋風玻璃是傾斜安裝的，這樣做的好處是 。
【答案】 垂直 A 前后 無關 虛 見解析
【詳解】（1）[1]將白紙平鋪在水玻璃板平桌面上，把玻璃板架在白紙上，并利用三角板讓玻璃板與紙面垂直放置，這樣像不會偏上或者偏下，從而確定像的位置。
（2）[2]由于玻璃板成像不清晰，需要點燃蠟燭A，更多的光線進行反射，成像更加清晰。
（3）[3][4]從題意可知，需要探究平面鏡中的像的大小和物體離平面鏡的距離關系，需要改變物體離平面鏡的距離，故需要多次改變蠟燭A的前后位置；多次改變蠟燭A的前后位置，像始終與物體重合，物體的大小不變，故像的大小不變，故平面鏡中的像的大小和物體離平面鏡的距離無關。
（4）[5]平面鏡成像原理是光的反射，是逆著反射光線看到的像，是虛像，無法用光屏承接。
（5）[6]若小汽車的前擋風玻璃豎直安裝，車內物體在擋風玻璃上成像而干擾駕駛員的視線，故前擋風玻璃需要傾斜安裝，防止車內物體在擋風玻璃上成像而干擾駕駛員的視線。
考點三 探究凸透鏡成像的規律
9．如圖所示是小明和同學們探究“凸透鏡成像規律”的實驗情景。
（1）根據圖甲可以測出該凸透鏡的焦距f= cm；
（2）他們將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，還應調整燭焰的焰心和光屏的中心位于凸透鏡的 上；
（3）器材組裝好后，小明移動蠟燭和光屏到如圖乙所示位置時，恰好在光屏上呈現出清晰、倒立、放大的實像。保持蠟燭和光屏在光具座上的位置不動，僅將凸透鏡向 移動 cm便可在光屏上得到清晰、倒立、縮小的實像；
（4）接著，小明將一塊眼鏡片豎直放于蠟燭和凸透鏡之間，光屏上的像又變模糊了，將光屏向左移動適當距離，光屏上的像又清晰了，山此可知，該眼鏡片可用于矯正 （選填“近視”或“遠視”）眼。
【答案】 11.0 主光軸 右 15 遠視
【詳解】（1）[1]由圖知，光屏上出現一個最小最亮的光斑即為凸透鏡的焦點，焦點到凸透鏡的距離為凸透鏡的焦距為
f=61.0cm-50.0cm=11.0cm
（2）[2]為使燭焰的像呈現在光屏的中央，應調節燭焰、光屏的高度，使它們的中心在凸透鏡的主光軸上。
（3）[3][4]若保持蠟燭和光屏的位置不動，移動凸透鏡向右移動15cm，移到65cm刻度線處時，此時物距等于原來的像距，根據光路可逆可知，此時成的倒立、縮小的實像。
（4）[5]加鏡片后將光屏向左移動適當距離后像又清晰，此時像距減小，說明鏡片對光線有會聚作用，由此可知，該眼鏡片是凸透鏡，可用于矯正遠視眼。
10．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中：圖甲用一束平行光正對凸透鏡照射，移動光屏，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑。

（1）如圖乙小麗改變蠟燭的位置，使其位于刻度線處，再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立、 的實像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）；實驗過程中小麗將蠟燭逐漸遠離凸透鏡的過程中，像逐漸 （選填“變大”、“不變”或“變小”）；
（2）小芳同學在實驗中，按如圖裝配儀器（圖中點是焦點，點是2倍焦距處），此時光屏得到了一個清晰的像，但像的位置偏高。造成這一現象的原因是小芳組裝器材時沒有使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的 為了使像能成在光屏的中央，她應把蠟燭向 調（填“上”或“下”）；調節好蠟燭的高度后，她又把蠟燭移到A點，此時光屏上的像很模糊，為了得到清晰的像，應把光屏向 移動（填“左”或“右”）。
【答案】 放大 變小 主光軸上 上 右
【詳解】（1）[1]由甲可知，凸透鏡的焦距為10.0cm，小麗改變蠟燭的位置，使其位于刻度線處，此時物距為15.0cm，處于一倍和兩倍焦距之間，再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立、放大的實像。
[2]實驗過程中小麗將蠟燭逐漸遠離凸透鏡的過程中，物距變大，像距會變小，像逐漸變小。
（2）[3]為了使像呈現在光屏中央，應將燭焰和光屏的中心及凸透鏡中心調整至同一高度，所以像的位置偏高，是因為沒有使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的主光軸上。
[4]由光的直線傳播和經過凸透鏡光線的光線不發生偏折可知，為了使像呈現在光屏中央，應將蠟燭向上移。
[5]將蠟燭由圖示位置移至A點，物距減小，像距將變大，所以應將光屏向右移。
11．在“天宮課堂”的水球實驗中，小玉看到王亞平老師的倒立、縮小的像，如圖甲所示。于是她利用實驗室的光學器材探究凸透鏡成像的規律。
（1）小玉找到了一個焦距未知的凸透鏡，用一束平行光正對凸透鏡照射，移動光屏，直到光屏上出現最小最亮的光斑，如圖乙所示。則凸透鏡的焦距是 ；
（2）如圖丙所示，在組裝器材時，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭并調節燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上，目的是 ；
（3）將凸透鏡固定在刻度線處，蠟燭移動到刻度線處，移動光屏，直到出現燭焰倒立、 （選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。利用該成像規律制成的光學儀器是 （選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）；
（4）在（3）的基礎上，更換成另一個焦距為的凸透鏡，光屏上的像變模糊了，此現象與 （填“近視眼”或“遠視眼”）成因相似。如果蠟燭燒久后變短了，想讓像在光屏的中央，那么如何操作； 。
【答案】 12.0 使像成在光屏的中央 縮小 照相機 近視眼 見解析
【詳解】（1）[1]如圖，讓一束平行與主光軸的光正對凸透鏡照射，在凸透鏡后的光屏上接收到一個最小、最亮的光斑，這個光斑是凸透鏡的焦點，焦點跟光心之間的距離是凸透鏡的焦距，所以凸透鏡的焦距為
（2）[2]實驗時，調節燭焰、透鏡和光屏三者中心在同一高度，目的是使像呈現在光屏的中央。
（3）[3][4]凸透鏡的焦距為，將凸透鏡固定在50cm刻度線處，蠟燭移動到20cm刻度線處，物距為
成倒立、縮小的實像，其應用是照相機。
（4）[5]原來凸透鏡的焦距是12.0cm，更換成另一個焦距為9cm的凸透鏡，凸透鏡的焦距變小，折光能力變強，像成在光屏的前方，和近視眼的成因相似。
[6]如果蠟燭燒久后變短了，所成的像在光屏的上方，想讓像在光屏的中央，應該適當向下調節凸透鏡或者適當向上調節蠟燭。
12．小明利用水透鏡、蠟燭、光屏、光具座等器材進行了如下探究：
①實驗前，將水透鏡、蠟燭和光屏放置在光具座上，調整燭焰和水透鏡，光屏三者的中心大致在同一高度；
②某次實驗中，當蠟燭、水透鏡和光屏在如圖所示位置時，在光屏上恰能成清晰的像，則此時水透鏡的焦距是 cm，接著固定水透鏡位置不變，將蠟燭移到25cm刻度線處，要在光屏上再次看到清晰的像，應將光屏向 （選填“左”或“右”）移動；
③小明在光屏上成清晰縮小像時，用注射器往水透鏡中注入適量的水，保持蠟燭、水透鏡的位置不變，將光屏向左移動適當距離，光屏上再次成清晰的像，此操作是為了探究 （選填“近視眼”或“遠視眼”）的成因。
【答案】 10.0 右 近視眼
【詳解】②[1][2]光具座上的刻度尺分度值是1cm，測量值還要再加一位估測值，由圖中可知蠟燭在20.0cm處，透鏡在40.0cm處，光屏在60.0cm處，此時物距和像距分別是
此時物距等于像距，成倒立等大的實像，在二倍焦距處，所以該透鏡的焦距為
當將蠟燭移動到25cm刻度線處，此時物距變小，根據凸透鏡成實像時“物近像遠像變大”可知，像距會增大，所以將光屏向右移動。
③[3]水透鏡中注入水后增大了透鏡的厚度，對光的折射能力變強，焦距會減小，像會成在光屏的前方，所以應將光屏向左移動適當的距離才能再次成像，與近視眼形成原因相同。
課標解讀
02 熱學實驗
《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》
熱學 測量類學生必做實驗 4.1.3用常見溫度計測量溫度。 例3 用實驗室溫度計測量水的溫度，用體溫計測量自己的體溫。
探究類學生必做實驗 4.2.1探究水在沸騰前后溫度變化的特點。 例1 用酒精燈、燒杯、溫度計等，探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
根據《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》的要求，熱學實驗包括兩個實驗，一個測量類實驗，用常見的溫度計測量溫度；和一個探究類實驗，探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
1.用常見的溫度計測量溫度，主要考查溫度計的使用與讀數。要求學生會用實驗室溫度計測量水的溫度，用體溫計測量自己的體溫。
2.探究水在沸騰前后溫度變化的特點，主要考查沸騰的特點，即沸騰時，持續吸熱，溫度保持不變。要求學生能用酒精燈、燒杯、溫度計等，探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
課堂精講
考點一 用常見溫度計測量溫度
13．溫度是表示物體 的物理量，實驗室常用的溫度計是根據 的性質制成的。如圖所示，為某同學測量液體溫度時，溫度計示數穩定的狀態，則該液體的溫度為 ℃。
【答案】 冷熱程度 液體熱脹冷縮 -18
【詳解】[1][2]物理學中物體的冷熱程度用溫度來表示；測量溫度的工具是溫度計，溫度計是利用液體受熱體積膨脹、遇冷體積收縮的原理制成的。
[3]溫度計讀數時，視線應正對刻度線，不能俯視或仰視。如圖，溫度計的分度值為1℃，數字越向下越大，表示溫度為零下溫度，其示數為-18℃。
14．練習使用溫度計：
（1）實驗室常用的溫度計是根據液體的 的規律制成的；
（2）如圖甲所示溫度計，讀數方法 （選填“A”、“B”或“C”）會使結果偏大。如圖乙所示溫度計的示數是 ℃；

（3）用體溫計先后測量小明、小紅、小華三位同學的體溫，中途未經下甩，示數相同都如圖丙所示，該溫度屬于 （選填“正常”或“不正常”）范圍。該溫度 是小明的（選填“一定”、“可能”、“一定不”）；
（4）如圖丁所示是世界上第一支溫度計﹣﹣伽利略溫度計的原理圖。當氣溫上升時，該溫度計的液面是 （選填“上升”、“下降”或“不變”）。
【答案】 熱脹冷縮 A ﹣3 不正常 一定 下降
【詳解】（1）[1]實驗室常用的溫度計是液體溫度計，液體溫度計是根據液體熱脹冷縮的規律制成的。
（2）[2]溫度計讀數時，A俯視，根據光的直線傳播，會造成測量值偏大；B讀數方法正確；C仰視，會造成測量值偏小；故讀數方法A會使結果偏大。
[3]乙圖所示的溫度計，每一個大格代表10℃，每一個小格代表1℃，液柱在零刻度的下方，示數是﹣3℃。
（3）[4]體溫計的每一個大格代表1℃，每一個小格代表0.1℃（即分度值為0.1℃），示數是38.5℃，人的正常體溫大約是37℃左右，所以該溫度屬于不正常范圍。
[5]先后測量小明、小紅、小華三位同學的體溫，中途未經下甩，示數相同說明小紅、小華的體溫不會高于小明的體溫，示數保留的一定是小明的體溫。
（4）[6]伽利略溫度計的原理是根據氣體熱脹冷縮。當外界溫度升高時，玻璃球內氣體膨脹，壓強增大高于瓶外大氣壓，使玻璃管中水位降低。
15．如圖所示，可用來測沸水的溫度計是 ，可離開被測物體的溫度計是 （選填“甲”或“乙”）。圖甲溫度計的示數是 ℃。

【答案】 乙 甲 38.5
【詳解】
[1][2][3]圖甲為體溫計，在下端有一個極細的彎管，離開人體后，遇冷收縮，使上方的液體不能夠回到玻璃泡內，因此它可以離開被測物體來讀數；圖甲中溫度計的測量范圍是35℃~42℃，分度值為0.1℃，示數為38.5℃；圖乙中溫度計的測量范圍是-20℃~100℃，分度值為1℃，因此可以判斷出能夠測量沸水溫度的是乙溫度計。
16．如圖所示，體溫計的測量范圍是 ，它的示數為 。
【答案】 35℃~42℃ 36.5
【詳解】[1]圖中體溫計的測量范圍為35℃~42℃，其最小分度值為0.1℃。
[2]由圖可知此時體溫計的示數為36.5℃。
17．如圖所示的體溫計是根據液體 的性質制成的，測量范圍為 ，最小分度值為 ，它 （選填“能”或“不能”）離開人體讀數，現在的示數為 。
【答案】 熱脹冷縮 35~42℃ 0.1℃ 能 37.8℃
【詳解】[1]體溫計是液體溫度計，是根據液體的熱脹冷縮的性質制成的。
[2][3]體溫計的分度值為0.1℃，測量范圍為35~42℃。
[4]體溫計有縮口，能離開人體進行讀數。
[5]體溫計的分度值為0.1℃，其讀數為37.8℃。
18．如圖所示，水銀體溫計的橫截面如圖a，從B處看過去可看到 （選填“正立”或“倒立”）放大的水銀柱，有利于準確讀數，利用光學知識分析可知它成像的原理與 （選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）相同；如圖b所示，體溫計的示數為 ℃。
【答案】 正立 放大鏡 37.6
【詳解】[1][2]如圖a所示，B處是向外凸出的圓弧形狀，相當于是凸透鏡，根據凸透鏡成像規律可知，當物距小于焦距時成正立、放大的虛像；所以從B處看過去可看到正立、放大的水銀柱，它的成像原理和生活中的放大鏡相同。
[3]如圖b所示，體溫計的分度值是0.1℃，讀數是37.6℃。
考點二 探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
19．如圖甲是“觀察水的沸騰”的實驗裝置，根據燒杯中水的情況，此時水 （選填“正在沸騰”或“還未沸騰”）；圖乙溫度計示數為 ℃。
【答案】 正在沸騰 99
【詳解】[1]如圖，氣泡在上升過程中逐漸變大，說明燒杯中水溫上下一致，氣泡在上升時水不斷汽化變為水蒸氣進入氣泡，使氣泡變大，此時水正在沸騰。
[2]如圖，溫度計的分度值為1℃，示數為99℃。
20．雯雯同學探究“水在沸騰前后溫度變化的特點”的實驗裝置如圖甲所示。
①為完成該實驗，除如圖甲中的實驗器材外，還需要的測量儀器是 ；
②觀察氣泡可判斷圖甲中的水處于 （選填“沸騰前”或“沸騰時”）的狀態；
③如圖乙是水的溫度隨時間變化的關系圖像，由圖像可知，所測水的沸點低于100℃，說明當地氣壓 （選填“大于”或“小于”）1標準大氣壓。
【答案】 秒表 沸騰時 小于
【詳解】①[1]實驗中，需要記錄時間，用到秒表。
②[2]圖甲中，氣泡逐漸變大，說明燒杯中水的溫度均勻，水內部不停的汽化，產生大量的水蒸氣進入氣泡，氣泡變大，表明此時的水處于沸騰時。
③[3]水的沸點和氣壓有關，氣壓越小，沸點越低，一個標準大氣壓下水的沸點是100℃，水的沸點小于100℃，說明此地的大氣壓低于一個標準大氣壓。
21．實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置探究“水沸騰時溫度變化的特點”。
（1）需要安裝的實驗器材有：A．燒杯和水；B．酒精燈；C．紙板和溫度計；D．鐵圈和石棉網。裝置如圖甲所示，安裝的順序是（填寫器材前的字母） ；
（2）在水溫升高到90℃后，每隔1min記錄一次溫度計的示數，直到水沸騰并持續幾分鐘后停止讀數，圖乙為第3min時溫度計的示數，請你幫她讀出示數并填入表格中；
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7
溫度℃ 90 92 94 98 98 98 98
（3）如圖丙中A、B所示，其中 圖是在第3min的氣泡的變化情況；
（4）圖B中的氣泡越往上越小，小華認為是發生了 （填物態變化）；
（5）酒精燈外焰溫度約為800℃，紙的著火點約為190℃，實驗時將燒杯換成紙杯行不行？ ，原因是： 。
【答案】 BDAC 96 B 液化 行 水的沸點低于紙的著火點
【詳解】（1）[1]為了保證用酒精燈的外焰加熱，安裝實驗器材應按照先下而上的原則，故安裝的順序是BDAC。
（2）[2]圖示溫度計的分度值是1℃，液柱指在90℃上面第6個小格上，因此溫度計示數為
90℃+1℃×6=96℃
（3）[3]A圖氣泡在上升過程中氣泡體積增大，所以是沸騰時的情況；B圖氣泡在上升過程中，體積逐漸減小，所以是沸騰前的情況。
（4）[4]圖B中氣泡內的水蒸氣液化為小水珠，使得體積越來越小。
（5）[5][6]水的沸點比紙的著火點低，水沸騰時溫度不變，使得紙的溫度總保持在100度左右，所以紙達不到著火點，燒不起來。
22．如圖所示，“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗。
（1）兩位同學根據觀察畫出的水沸騰時氣泡變化示意圖，正確的是 （選填“甲”或“乙”）；
（2）他們用相同的酒精燈分別加熱兩杯熱水，根據實驗記錄數據分別繪制了如圖所示a、b兩條沸騰曲線，分析圖像及實驗過程可知：熱水的初溫為 ；水沸騰時，繼續加熱，溫度 （選填“升高”“降低”或“不變”）；
（3）造成兩個小組繪制出的圖像不同的原因是 ；
（4）如圖所示，將燒瓶中的水加熱至沸騰后停止加熱，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底澆冷水，發現水重新沸騰。水重新沸騰是因為 。
【答案】 乙 90 不變 兩杯水的質量不同 瓶內水蒸氣溫度降低液化、氣壓減小，水的沸點降低
【詳解】（1）[1]水沸騰時，各處的水的溫度相同，產生的氣泡在上升過程中不斷有水汽化進入氣泡，同時水的壓強越來越小，氣泡逐漸變大，所以乙圖正確。
（2）[2][3]由圖像可知，加熱前水的初溫為90℃；水沸騰時，繼續加熱，水吸熱但溫度不變。
（3）[4]由圖像可知，兩個小組水的初溫和末溫都相同，但加熱至沸騰的時間不同，原因可能是水的質量不同，質量多的加熱時間更長一些。
（4）[5]水的沸點與氣壓有關，氣壓減小，沸點隨之降低；將燒瓶中的水加熱至沸騰后停止加熱，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底澆冷水，瓶內氣體溫度降低，水蒸氣液化形成小水滴，瓶內氣壓降低，水的沸點降低，當沸點低于水的溫度時水會重新沸騰。
23．同學們利用如圖甲所示的實驗裝置探究水沸騰時溫度變化的特點。
（1）在燒杯口加一個蓋子，這樣除了可以減少散熱，還可以防止水蒸氣在溫度計上 （填物態變化名稱），影響讀取溫度示數；
（2）小陽向燒杯中倒入適量的熱水進行加熱，他觀察到水沸騰時，溫度計的示數如圖甲所示，則水的沸點為 ℃；
（3）圖乙是小陽和小雨根據實驗數據繪制的水溫隨時間變化的圖像。由圖像可知，水沸騰后溫度 ；將水加熱到沸騰，小雨所用的時間明顯比小陽用的時間要長，原因可能是 ；
（4）實驗完成后，小陽取一個小燒杯裝入適量沸騰的水浮在大燒杯中繼續加熱，如圖丙，他發現大燒杯中的水持續沸騰而小燒杯中的水始終不沸騰，用溫度計測量兩個燒杯中的水溫，發現溫度相同。小陽聯想到家里媽媽燉湯用的隔水燉盅，如圖丙，將裝有食材和水的小盅放在裝水的大盅內隔水慢燉，也能將湯燉好。與普通的燉鍋相比，隔水燉盅的好處有 （多選，選填序號）。
A．食材更容易燉熟 B．湯汁不易燉干
C．湯汁不會譜[pū]鍋（譜鍋是指湯汁中由于產生大量氣泡而溢出鍋外）
【答案】 液化 98 不變 小雨實驗中水的質量大 BC
【詳解】（1）[1]在燒杯口加一個蓋子，這樣除了可以減少散熱，還可以防止水蒸氣因遇到冷的溫度計而在其表面液化，影響讀取溫度示數。
（2）[2]圖中溫度計的分度值為1℃，示數為98℃。則水的沸點為98℃。
（3）[3]由圖可知，兩條曲線最終都為一條與橫坐標相平行的直線，說明水沸騰時溫度不變。
[4]將水加熱到沸騰，小雨所用的時間明顯比小陽用的時間要長，原因可能是小雨實驗中水的質量大，將水加熱至沸騰需要吸收的熱量更多。
（4）[5]A．隔水燉盅食材的溫度與普通燉鍋中食材的溫度相同，故A不符合題意；
BC．隔水燉盅中水雖然可以達到沸點，但不能沸騰，湯汁不會譜[pū]鍋，所以湯汁不易燉干，故BC符合題意。
故選BC。
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專題五 光學、熱學實驗
復習導航
課標解讀
01 光學實驗
《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》
光學 測量類學生必做實驗 無
探究類學生必做實驗 4.2.6探究光的反射定律 例6 用激光筆、平面鏡、光屏及量角器等探究光的反射定律。
4.2.7探究平面鏡成像的特點 例7 用蠟燭(或其他物品)、平板玻璃、刻度尺、白紙等，探究平面鏡成像時，像的大小、位置、虛實等有什么特點。
4.2.8探究凸透鏡成像的規律 例8 用蠟燭(或F形光源)、凸透鏡、光具座、光屏等，探究凸透鏡成像時，像的正倒、大小、位置、虛實等與物距的關系。
根據《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》的要求，光學實驗只有探究類學生必做實驗，包括三個實驗，分別是探究光的反射定律、探究平面鏡成像的特點、探究凸透鏡成像的規律。
1.探究光的反射定律，主要考查反射定律的四大點，即三線共面、兩線分居、兩角相等、光路可逆。要求學生會使用激光筆、平面鏡、光屏及量角器等探究光的反射定律。
2.探究平面鏡成像的特點，主要考查平面鏡成像的特點，即平面鏡成的像是虛像、像與物體關于鏡面的對稱關系。要求學生能用蠟燭(或其他物品)、平板玻璃、刻度尺、白紙等探究平面鏡成像，并且知道像的大小、位置、虛實等有什么特點。
3.探究凸透鏡成像的規律，主要考查凸透鏡成像的規律及其應用。要求學生會用蠟燭(或F形光源)、凸透鏡、光具座、光屏等，探究凸透鏡成像時，像的正倒、大小、位置、虛實等與物距的關系。
課堂精講
考點一 探究光的反射定律
1．小明利用圖甲所示的器材（紙板可繞翻折）探究光的反射定律；
（1）圖乙中，用激光筆沿方向入射，當入射光線與平面鏡夾角為時，入射角大小為 ；再將紙板繞向后折，紙板上沒有反射光線，這一步驟的目的是探究 ；
（2）圖乙中，若讓另一束光線沿方向射向平面鏡，反射光線沿方向射出，這一現象說明 ；
（3）為了得到“反射角等于入射角”這一普遍規律，接下來的操作是 ；
（4）圖丙中，保持入射光線不變，將平面鏡繞入射點旋轉，使入射角增大，則反射光線偏轉的角度為 。
2．小明用如圖所示裝置探究“光的反射定律”。
（1）圖甲中反射角是 度；
（2）當圖甲中入射光線EO繞O點逆時針轉動時，反射光線繞O點 （選填“順時針”或“逆時針”）轉動；
（3）讓光沿FO方向入射，發現反射光沿OE方向射出，說明在反射現象中， ；
（4）如圖乙所示，小明將紙板NOF向后折，在紙板NOF上不能看到反射光線，此時反射光 （選填“仍然”或“不”）存在。
3．小紅做“探究光的反射定律”實驗。
（1）如圖所示，表面粗糙的紙板EF應 立在水平平面鏡M上；
（2）讓一束光AO緊貼紙板E射向鏡面上的O點，紙板F上呈現出反射光束，此時入射角是 （填具體數值）。小紅能從不同方向看到紙板E上的光束，是因為發生了 反射；
（3）以ON為軸，把紙板F向后翻折，紙板F上反射光束消失。由此可初步得出：反射光線、入射光線和法線 ；
（4）為了探究反射角與入射角的大小關系，應進行的操作是 ；
A．改變紙板與平面鏡之間的夾角
B．多次改變入射角的大小
C．將入射光AO緊貼紙板F射向鏡面上的O點
4．小明利用如圖所示的裝置探究光的反射定律，平面鏡平放在水平桌面上，板E、F可以繞ON軸轉動。
（1）為了看清楚板上的光路，板的材質應是 （選填“粗糙的”或“光滑的”）；
（2）為了研究反射角與入射角之間關系，實驗時應進行的操作是 ；
A．繞ON前后轉動板E
B．繞ON前后轉動板F
C．改變光線AO與ON間的夾角
D．改變光線OB與ON間的夾角
（3）讓入射角等于 °時，反射光線與入射光線重合；
（4）以法線ON為軸線，將板的F面繞法線ON向后旋轉，此時反射光線的位置 （選填“發生”或“不發生”）變化；紙板上 （選填“能”或“不能”）呈現反射光線，說明 。
考點二 探究平面鏡成像的特點
5．為了探究平面鏡成像的特點，小華同學準備了透明玻璃板、刻度尺、兩支完全相同的蠟燭，如圖所示。
（1）用透明玻璃板代替平面鏡是為了便于確定像的 ，用玻璃板代替平面鏡實驗時，應選用 （選填“厚”或“薄”）一些的玻璃板；
（2）當蠟燭A遠離玻璃板時，像的大小會 （選填“變小”“變大”或“不變”）；
（3）如圖甲所示，實驗中若只將玻璃板水平向左平移，蠟燭所成像的位置 （選填“向左移”“向右移”或“不變”）；
（4）如圖乙所示，小華同學在實驗中將透明玻璃板與水平桌面成45°角放置，然后將蠟燭沿水平桌面向右移動一段距離L，則兩次物體到像的距離的變化量為 。
6．小麗同學在做“探究平面鏡成像特點”的實驗時，將一塊玻璃板豎直立在水平臺上，再取兩段完全相同的蠟燭A和B，點燃玻璃板前的蠟燭A，進行觀察，如圖所示。在此實驗中：
（1）小麗選擇玻璃板代替平面鏡進行實驗的目的是 ；
（2）蠟燭A的像是由于光射到玻璃表面發生 （填“反射”或“折射”）形成的；
（3）小麗將蠟燭A逐漸向玻璃板靠近時，蠟燭A的像將逐漸向 （填“靠近”或“遠離”）璃板的方向移動；
（4）當玻璃板后面的蠟燭B與蠟燭A的像完全重合時，小麗移去蠟燭B，并在蠟燭B所在位置放一光屏，則光屏上 （填“能”或“不能”）承接到蠟燭A的像，此現象說明平面鏡所成的是 像（填“實”或“虛”）。
7．如圖甲是小融同學探究“平面鏡成像特點”的實驗裝置。
（1）實驗中選用薄玻璃板進行實驗的目的是 ；
（2）A、B兩根蠟燭的大小和形狀相同，這樣便于驗證像和物的 關系；
（3）將點燃的蠟燭A置于玻璃板前方，小融的眼睛應該在蠟燭 （選填“A”或“B”）側觀察蠟燭A的像，若發現蠟燭A的像不太清晰，通過點燃蠟燭B （選填“可以”或“不可以”）使像變清晰；
（4）實驗中，若看到蠟燭A通過玻璃板成兩個像，如圖乙所示，其中距離觀察者較近的像A'較 （選填“亮”或“暗”），較遠處的像A''是蠟燭A通過玻璃板的 （選填“P”或“Q”）面成像得到的；
（5）丙圖為貓咪照鏡子的情境，若貓的頭部位置保持不變，把鏡子沿中間截成兩半，將右邊一半平行向后移一段距離，則左、右兩半面鏡子 。
A．各成半個像，合起來成一個完整的像 B．左半邊鏡子成完整像，右半邊不成像
C．都成完整的像，但兩個像在不同位置 D．都成完整的像，且兩個像在同一位置
8．彤彤和上小學的弟弟隨媽媽一起逛商場時，發現一面大鏡子，妹妹在走向鏡子的過程中對姐姐說：“姐姐，你看鏡子里的我在長高耶！”為了糾正妹妹的錯誤認知，彤彤做了如下的實驗：
（1）如圖所示，彤彤找來了一塊玻璃板，將白紙平鋪在水玻璃板平桌面上，把玻璃板架在白紙上，并利用三角板讓玻璃板與紙面 ；
（2）將兩支完全相同的蠟燭A和B分別豎放在玻璃板前后，點燃蠟燭 （選填“A”或“B”），并移動蠟燭B，直至與蠟燭A的像重合，從而證明平面鏡中的像和物體的大小相等；
（3）為了糾正弟弟的錯誤認知，彤彤多次改變蠟燭A的 （選填“左右”或“前后”）位置不同，并重新讓蠟燭B與蠟燭A的像重合，從而證明了平面鏡中的像的大小和物體離平面鏡的距離 （選填“有關”或“無關”）；
（4）做實驗時，弟弟好奇的從玻璃板后面去找A蠟燭的像，可是只看到了B蠟燭，就這樣弟弟不停的從玻璃兩側去找蠟燭A的像，姐姐笑著對弟弟說，這個像是一個 像，所以從玻璃板后面是看不到的，等你學了物理這門學科你就明白了；
（5）做完實驗后，弟弟動了一下玻璃板，彤彤發現玻璃板后面的像在向上移動，這讓彤彤聯想到了小汽車的前擋風玻璃是傾斜安裝的，這樣做的好處是 。
考點三 探究凸透鏡成像的規律
9．如圖所示是小明和同學們探究“凸透鏡成像規律”的實驗情景。
（1）根據圖甲可以測出該凸透鏡的焦距f= cm；
（2）他們將點燃的蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，還應調整燭焰的焰心和光屏的中心位于凸透鏡的 上；
（3）器材組裝好后，小明移動蠟燭和光屏到如圖乙所示位置時，恰好在光屏上呈現出清晰、倒立、放大的實像。保持蠟燭和光屏在光具座上的位置不動，僅將凸透鏡向 移動 cm便可在光屏上得到清晰、倒立、縮小的實像；
（4）接著，小明將一塊眼鏡片豎直放于蠟燭和凸透鏡之間，光屏上的像又變模糊了，將光屏向左移動適當距離，光屏上的像又清晰了，山此可知，該眼鏡片可用于矯正 （選填“近視”或“遠視”）眼。
10．在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中：圖甲用一束平行光正對凸透鏡照射，移動光屏，直到光屏上出現一個最小、最亮的光斑。

（1）如圖乙小麗改變蠟燭的位置，使其位于刻度線處，再移動光屏，使燭焰在光屏上成清晰的倒立、 的實像（選填“放大”、“等大”或“縮小”）；實驗過程中小麗將蠟燭逐漸遠離凸透鏡的過程中，像逐漸 （選填“變大”、“不變”或“變小”）；
（2）小芳同學在實驗中，按如圖裝配儀器（圖中點是焦點，點是2倍焦距處），此時光屏得到了一個清晰的像，但像的位置偏高。造成這一現象的原因是小芳組裝器材時沒有使燭焰和光屏的中心位于凸透鏡的 為了使像能成在光屏的中央，她應把蠟燭向 調（填“上”或“下”）；調節好蠟燭的高度后，她又把蠟燭移到A點，此時光屏上的像很模糊，為了得到清晰的像，應把光屏向 移動（填“左”或“右”）。
11．在“天宮課堂”的水球實驗中，小玉看到王亞平老師的倒立、縮小的像，如圖甲所示。于是她利用實驗室的光學器材探究凸透鏡成像的規律。
（1）小玉找到了一個焦距未知的凸透鏡，用一束平行光正對凸透鏡照射，移動光屏，直到光屏上出現最小最亮的光斑，如圖乙所示。則凸透鏡的焦距是 ；
（2）如圖丙所示，在組裝器材時，將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上，點燃蠟燭并調節燭焰、凸透鏡和光屏三者的中心在同一高度上，目的是 ；
（3）將凸透鏡固定在刻度線處，蠟燭移動到刻度線處，移動光屏，直到出現燭焰倒立、 （選填“放大”、“縮小”或“等大”）的實像。利用該成像規律制成的光學儀器是 （選填“照相機”、“投影儀”或“放大鏡”）；
（4）在（3）的基礎上，更換成另一個焦距為的凸透鏡，光屏上的像變模糊了，此現象與 （填“近視眼”或“遠視眼”）成因相似。如果蠟燭燒久后變短了，想讓像在光屏的中央，那么如何操作； 。
12．小明利用水透鏡、蠟燭、光屏、光具座等器材進行了如下探究：
①實驗前，將水透鏡、蠟燭和光屏放置在光具座上，調整燭焰和水透鏡，光屏三者的中心大致在同一高度；
②某次實驗中，當蠟燭、水透鏡和光屏在如圖所示位置時，在光屏上恰能成清晰的像，則此時水透鏡的焦距是 cm，接著固定水透鏡位置不變，將蠟燭移到25cm刻度線處，要在光屏上再次看到清晰的像，應將光屏向 （選填“左”或“右”）移動；
③小明在光屏上成清晰縮小像時，用注射器往水透鏡中注入適量的水，保持蠟燭、水透鏡的位置不變，將光屏向左移動適當距離，光屏上再次成清晰的像，此操作是為了探究 （選填“近視眼”或“遠視眼”）的成因。
課標解讀
02 熱學實驗
《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》
熱學 測量類學生必做實驗 4.1.3用常見溫度計測量溫度。 例3 用實驗室溫度計測量水的溫度，用體溫計測量自己的體溫。
探究類學生必做實驗 4.2.1探究水在沸騰前后溫度變化的特點。 例1 用酒精燈、燒杯、溫度計等，探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
根據《義務教育初中物理課程標準（2022年版）》的要求，熱學實驗包括兩個實驗，一個測量類實驗，用常見的溫度計測量溫度；和一個探究類實驗，探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
1.用常見的溫度計測量溫度，主要考查溫度計的使用與讀數。要求學生會用實驗室溫度計測量水的溫度，用體溫計測量自己的體溫。
2.探究水在沸騰前后溫度變化的特點，主要考查沸騰的特點，即沸騰時，持續吸熱，溫度保持不變。要求學生能用酒精燈、燒杯、溫度計等，探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
課堂精講
考點一 用常見溫度計測量溫度
13．溫度是表示物體 的物理量，實驗室常用的溫度計是根據 的性質制成的。如圖所示，為某同學測量液體溫度時，溫度計示數穩定的狀態，則該液體的溫度為 ℃。
14．練習使用溫度計：
（1）實驗室常用的溫度計是根據液體的 的規律制成的；
（2）如圖甲所示溫度計，讀數方法 （選填“A”、“B”或“C”）會使結果偏大。如圖乙所示溫度計的示數是 ℃；

（3）用體溫計先后測量小明、小紅、小華三位同學的體溫，中途未經下甩，示數相同都如圖丙所示，該溫度屬于 （選填“正常”或“不正常”）范圍。該溫度 是小明的（選填“一定”、“可能”、“一定不”）；
（4）如圖丁所示是世界上第一支溫度計﹣﹣伽利略溫度計的原理圖。當氣溫上升時，該溫度計的液面是 （選填“上升”、“下降”或“不變”）。
15．如圖所示，可用來測沸水的溫度計是 ，可離開被測物體的溫度計是 （選填“甲”或“乙”）。圖甲溫度計的示數是 ℃。

16．如圖所示，體溫計的測量范圍是 ，它的示數為 。
17．如圖所示的體溫計是根據液體 的性質制成的，測量范圍為 ，最小分度值為 ，它 （選填“能”或“不能”）離開人體讀數，現在的示數為 。
18．如圖所示，水銀體溫計的橫截面如圖a，從B處看過去可看到 （選填“正立”或“倒立”）放大的水銀柱，有利于準確讀數，利用光學知識分析可知它成像的原理與 （選填“照相機”“投影儀”或“放大鏡”）相同；如圖b所示，體溫計的示數為 ℃。
考點二 探究水在沸騰前后溫度變化的特點。
19．如圖甲是“觀察水的沸騰”的實驗裝置，根據燒杯中水的情況，此時水 （選填“正在沸騰”或“還未沸騰”）；圖乙溫度計示數為 ℃。
20．雯雯同學探究“水在沸騰前后溫度變化的特點”的實驗裝置如圖甲所示。
①為完成該實驗，除如圖甲中的實驗器材外，還需要的測量儀器是 ；
②觀察氣泡可判斷圖甲中的水處于 （選填“沸騰前”或“沸騰時”）的狀態；
③如圖乙是水的溫度隨時間變化的關系圖像，由圖像可知，所測水的沸點低于100℃，說明當地氣壓 （選填“大于”或“小于”）1標準大氣壓。
21．實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置探究“水沸騰時溫度變化的特點”。
（1）需要安裝的實驗器材有：A．燒杯和水；B．酒精燈；C．紙板和溫度計；D．鐵圈和石棉網。裝置如圖甲所示，安裝的順序是（填寫器材前的字母） ；
（2）在水溫升高到90℃后，每隔1min記錄一次溫度計的示數，直到水沸騰并持續幾分鐘后停止讀數，圖乙為第3min時溫度計的示數，請你幫她讀出示數并填入表格中；
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7
溫度℃ 90 92 94 98 98 98 98
（3）如圖丙中A、B所示，其中 圖是在第3min的氣泡的變化情況；
（4）圖B中的氣泡越往上越小，小華認為是發生了 （填物態變化）；
（5）酒精燈外焰溫度約為800℃，紙的著火點約為190℃，實驗時將燒杯換成紙杯行不行？ ，原因是： 。
22．如圖所示，“探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗。
（1）兩位同學根據觀察畫出的水沸騰時氣泡變化示意圖，正確的是 （選填“甲”或“乙”）；
（2）他們用相同的酒精燈分別加熱兩杯熱水，根據實驗記錄數據分別繪制了如圖所示a、b兩條沸騰曲線，分析圖像及實驗過程可知：熱水的初溫為 ；水沸騰時，繼續加熱，溫度 （選填“升高”“降低”或“不變”）；
（3）造成兩個小組繪制出的圖像不同的原因是 ；
（4）如圖所示，將燒瓶中的水加熱至沸騰后停止加熱，迅速塞上瓶塞并倒置，然后向瓶底澆冷水，發現水重新沸騰。水重新沸騰是因為 。
23．同學們利用如圖甲所示的實驗裝置探究水沸騰時溫度變化的特點。
（1）在燒杯口加一個蓋子，這樣除了可以減少散熱，還可以防止水蒸氣在溫度計上 （填物態變化名稱），影響讀取溫度示數；
（2）小陽向燒杯中倒入適量的熱水進行加熱，他觀察到水沸騰時，溫度計的示數如圖甲所示，則水的沸點為 ℃；
（3）圖乙是小陽和小雨根據實驗數據繪制的水溫隨時間變化的圖像。由圖像可知，水沸騰后溫度 ；將水加熱到沸騰，小雨所用的時間明顯比小陽用的時間要長，原因可能是 ；
（4）實驗完成后，小陽取一個小燒杯裝入適量沸騰的水浮在大燒杯中繼續加熱，如圖丙，他發現大燒杯中的水持續沸騰而小燒杯中的水始終不沸騰，用溫度計測量兩個燒杯中的水溫，發現溫度相同。小陽聯想到家里媽媽燉湯用的隔水燉盅，如圖丙，將裝有食材和水的小盅放在裝水的大盅內隔水慢燉，也能將湯燉好。與普通的燉鍋相比，隔水燉盅的好處有 （多選，選填序號）。
A．食材更容易燉熟 B．湯汁不易燉干
C．湯汁不會譜[pū]鍋（譜鍋是指湯汁中由于產生大量氣泡而溢出鍋外）
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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