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七下·第2章 对环境的察觉·实验探究精选
一、实验探究题
1．为研究声音是如何产生的，小明同学进行系列的实验研究。
（1）如图甲所示，用竖直悬挂的兵乓球接触发声的音叉时，乒乓球会被弹起，这个现象说明
　 　；乒乓球在试验中起到什么作用？　 　。
（2）如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉会把乒乓球弹起，这个现象说明　
　。
（3）若在月球上做上述两个实验，　 　（选填“甲”或“乙”）实验乒乓球会弹起。
（4）石头落入水中，产生的水波向四周传播；发声的音叉接触水面，激起水波向四周传播。通过水波来研究声波，这种研究问题的方法为 （选填字母）法。
A．推理 B．类比 C．控制变量 D．转换
2．小闻同学按如图所示将四个相同的玻璃瓶里装水，水面高度不同。用嘴贴着瓶口吹气，如果能分辨出“do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)”四个音阶，就能探究出“音调与空气柱长短的关系”。请回答下列问题：
（1）小闻同学对瓶吹气时会引起　 　振动。
（2）小闻同学分辨出A、B、C、D四个瓶子中发出的声音分别对应do(1)、re(2)、mi(3)、fa(4)四个音阶，可以得出的结论是：　 　
（3）如果改用筷子敲打瓶子，那么音调的排序和贴着瓶口吹气时的音调排序刚好相反，请说明理由。　 　
（4）小闻同学利用同一个声音传感器将实验过程中三次敲打瓶子产生的波形图拍了下来，如下图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．三次实验小闻是用不同大小的力度敲击了同一个瓶子
B．三次实验小闻是用相同的力度敲击了不同的瓶子
C．甲、乙两图对应的实验中，小闻敲击瓶子的快慢相同
D．丙图对应实验中，小闻的敲击的瓶子发出的声音尖锐
编号 材料 长度 粗细 松紧
甲 钢丝 10cm 0.2mm2 紧
乙 钢丝 10cm 0.1mm2 紧
丙 钢丝 5cm 0.1mm2 紧
丁 钢丝 5cm 0.1mm2 松
3．某同学为了探究物体发声时振动的频率大小与哪些因素有关，他选择了四根钢丝进行实验，如图所示，具体数据如下表：
（1）用同样的力拨动钢丝甲和乙，发现拨动　 　钢丝时的音调高，
由此可以得出的结论是：在弦的松紧程度、长度相同时，振动的频率高低与弦的　 　有关。
（2）为了探究发声体振动频率高低与弦的长度的关系时，他应用同样大小的力先后拨动　 　钢丝。
（3）先后用同样大小的力拨动钢丝丙和丁，可以得出的结论是：　
4．某兴趣小组设计了如图所示的实验装置来探究“声音的产生和传播”。图中甲、乙是直径为10cm的去底塑料筒，在每个筒的一侧用橡皮筋扎一橡皮膜，再在乙筒的橡皮膜外吊一乒乓球，装置固定在两张桌面上。
（1）【实验1】
调节两个塑料筒的中心在同一高度上，并使筒的开口对齐且相距5cm，用手往外拉开甲的橡皮膜，突然放手，听到声音并观察到图乙处的乒乓球被弹开。此实验说明了：__________（填字母，多选）。
A．声音具有能量 B．声音可以在空气中传播
C．真空不能传播声音 D．声音由振动产生
（2）实验1中，乒乓球的作用是：　 　。
（3）【实验2】
为了进一步探究响度和距离的关系，小组成员将甲、乙两筒的距离s分别调节到10cm、15cm、20cm，重复上述实验，观察到乒乓球被弹开的幅度逐渐减小。
根据实验2的现象，可以得出的结论是　 　。
5．为了探究太阳光的颜色，小明同学设计如图所示的实验。
（1）按图甲所示进行实验，在光屏上形成一条彩色的光带，颜色依次是　 　。这个现象说明：　 　。
（2）在上述实验过程中，若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃，则发现光屏上只有红色光，其他地方是暗的，如图乙所示。
这一现象说明：　 。
（3）在第(1)步基础上，在白屏上蒙一张绿色纸，发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，如图丙所示。
这一现象又可以说明：　 　。
次数 1 2 3 4 5 6
入射角i 15° 30° 45° 60° 70° 80°
反射角r 15° 30° 45° 60° 70° 80°
6．用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿着ON折转，ON垂直于平面镜。
让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如表。
（1）比较r和i，可以得出结论：　 　。
（2）将一束光贴着纸板E沿AO射到O点，纸板F上会显示出反射光束OB：为探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，下一步操作及预测现象是：　 　
（3）由于光在纸板上发生了　 　（选填“镜面反射”或“漫反射”），所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹。
7．为研究小孔成像与哪些因素有关，小科在硬纸板上挖了不同大小与形状的小孔，进行实验，其结果记录如下：
分析表中数据，请回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿　 　传播的；
（2）当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离　 　（填“越大”或“越小”），
地面上就越容易得到太阳的像；
（3）同学小明受到启发，改用形状为“☆”小孔进行实验，当“☆”外径为10毫米，小孔距离地面160厘米时，地面光斑的形状为 （填序号）。
A．☆ B．○ C．△ D．□
8．下图是小芳同学探究“平面镜成像的特点”实验装置。
（1）为了便于观察，图中Q是玻璃板，用玻璃板代替平面镜的目的是　 　。
（2）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较　 　的关系。实验中观察到蜡烛M在玻璃板后面有两个几乎重叠的像，这是由于 造成的；
（3）实验时，小芳将蜡烛从C点移到A，发现它的像　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。
（4）移去后面的蜡烛N，并在所在位置上放一光屏．光屏上　 　(“能”或“不能”)接收到蜡烛烛焰的像，所以平面镜所成的像是　 　(填“实像”或“虚像”)。
9．小科同学探究凸透镜成像的规律。
（1）测焦距：如图甲所示，让凸透镜正对着太阳光，在它的另一侧找到最小最亮的光斑，该凸透镜的焦距为　 　cm；
（2）组装实验装置如图乙：将蜡烛、凸透镜和光屏放在光具座上，并对三者进行调节，在光屏中央得到了蜡烛清晰的像；像的性质为　 　。
（3）在实验过程中，光屏上呈现了一个清晰的像，此时，某同学将焦距相同、直径更大的凸透镜替换原凸透镜，则光屏上呈现的像比原来的像　 　(选填“更大”、“更小”或“更亮”)。
（4）一段时间后，蜡烛燃烧变短了，此时光屏上的像位置将　 　(选填“向上”、“向下”或“不变”)。
10．某班同学利用蜡烛、凸透镜、光屏和光具座等器材（图甲）探究凸透镜成像规律。

（1）实验过程中，小组同学在光屏上看到了不同烛焰的像。他们不可能在光屏上看到的像有　 　。（用图乙中的字母表示）
（2）在探究过程中，出现了“像在光屏的最上方”的现象，可能的原因是：①　 　；②　 　。
（3）发现问题并解决后，部分小组的实验记录如表：
小组 实验序号 像的性质 物距u（cm） 像距v（cm）
A组 1 倒立、缩小的像 30 15
2 倒立、等大的像 20 20
B组 1 倒立、缩小的像 25 16.8
2 倒立，等大的像 20 20
C组 1 倒立、等大的像 20 21
2 倒立、放大的像 15 30
【交流】三组同学探究成等大实像规律时，A、B两组同学发现像距等于物距，C组同学则发现像距略大于物距。除了用刻度尺测量时会有误差　 　时会出现偏差。
11．洋洋同学在探究“凸透镜成像规律及应用”的活动中，选用了焦距未知的凸透镜。
（1）将凸透镜安装在光具座上，用平行光作光源，移动光屏，在光屏上得到一个最小最亮的光斑，如图甲所示，则该凸透镜的焦距为　 　cm。
（2）在图乙所示情况下，光屏上呈现清晰的像。保持光屏和凸透镜的位置不变，将蜡烛向左移动一段 距离后，为了在光屏上再次得到清晰的像，应在凸透镜左侧附近安装一个焦距适当的 。
A．凸透镜 B．凹透镜
（3）若保持凸透镜位置不变，将蜡烛移动到标尺35cm处，会在光屏上得到一个倒立　 　的实像
（4）如果用不透明纸板将凸透镜上半部分遮住，结果 。
A．没有影响 B．不能成像
C．成一半的像 D．仍能成完整的像，但亮度变暗
12．如图所示，小科用自制的水透镜来探究凸透镜成像规律，当向水透镜里注水时，水透镜的焦距将变小；当从水透镜里抽水时，水透镜的焦距将变大。
（1）如图甲所示，一束平行于主光轴的光射向水透镜，在光屏上得到一个最小光斑，则此时水透镜的焦距为8cm。实验前，应调节烛焰、水透镜和光屏三者的中心在　 　。
（2）小科移动蜡烛、永透镜和光屏至如图乙所示的位置时，恰能在光屏上看到清晰的像，利用此成像特点可制成　 　（填“照相机”或“投影仪”）；若仅将蜡烛和光屏对调，则在光屏上　 　（填“能”或“不能”）看到清的像。
（3）在如图乙所示的实验场景下，小科把自己的眼镜给水透镜“戴上”（如图丙所示），当从水透镜中抽出适量的水后，他发现烛焰的像再次变得清晰，由此判断小科同学戴的是　 　（填“近视”或“远视”）眼镜。
13．同学们进行“凸透镜成像规律”的验证实验，选择的器材有蜡烛、焦距为10厘米的凸透镜、光屏和光具座等
（1）如图甲，小明先调节蜡烛烛焰的中心、凸透镜的光心以及光屏的中心在同一高度，其目的是　 　；
（2）做验证“等大实像”的实验，当每组物距均为20cm时，发现有两个小组所测像距分别为17cm和22cm，与理论像距20cm相比偏差较大。除了测量误差外，出现这种情况的原因可能是由于　 　；
（3）为了呈现更稳定、更清晰的像，可以用新型发光屏代替蜡烛。开启发光屏上相应开关显示字母（如图乙），开启开关“1”显示“F”，开启开关“2”显示“T”。为了更好地判断像的性质，应选择开启开关　 　；
（4）随着实验的进行，蜡烛逐渐变短，像就不在光屏的中央了，为了使像仍然能成在光屏的中央，应将光屏向　 　移动。
答案解析部分
1．【答案】（1）声音是由振动产生的；将振动放大便于观察
（2）声音可以在空气中传播（声波可以传递能量）
（3）甲
（4）B
2．【答案】（1）空气柱
（2）空气柱越短，振动越快，音调越高
（3）敲打瓶子，水量越多，瓶子振动越慢，音调越低
（4）B
3．【答案】（1）乙；粗细
（2）乙丙
（3）在弦的长度、粗细相同的情况下，弦发声音调的高低与松紧程度有关。
4．【答案】（1）A；B；D
（2）放大实验现象
（3）声音的响度与距离声源的远近有关，距离越远，响度越小
5．【答案】（1）红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；白光是由各种色光混合而成的
（2）红色透明物体只能透过红色光(或某种颜色的透明物体只能透过这种颜色的光)
（3）绿色不透明物体只能反射绿色光(或某种颜色的不透明物体只能反射这种颜色的光)
6．【答案】（1）光发生反射时，反射角等于入射角
（2）将纸板F往后翻折，观察F板上有无反射光线，若没有则得证
（3）漫反射
7．【答案】（1）直线
（2）越大
（3）B
8．【答案】（1）便于确定像的位置
（2）像与物体大小；玻璃板比较厚，蜡烛经过两个反射面都会形成像
（3）不变
（4）不能；虚像
9．【答案】（1）10cm
（2）倒立的放大的实像
（3）更亮
（4）向上
10．【答案】（1）A、D
（2）烛焰位置太低；凸透镜位置太高
（3）光屏上还没有出现最清晰的像就测像距
11．【答案】（1）10.00
（2）B
（3）放大
（4）D
12．【答案】（1）同一高度
（2）照相机；能
（3）远视
13．【答案】（1）使像成在光屏中央
（2）光屏上没有成清晰像时就测量像距或者不同的人对等大的像判断不同
（3）1
（4）上
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