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专题11 光学实验(一)光的反射、平面镜成像、光的折射(解析版)--2021-2022学年八年级物理上同步培优对点练(人教版)
一、光的直线传播
1.小王同学用易拉罐做小孔成像实验:
请在图1中作出蜡烛AB的像;
小王发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大。他测出了不同距离时像的高度,填在表格中:
像的高度
像到小孔的距离
请你根据表中的数据在坐标图2中画出h与s的关系图象;
从图象中可以看出h与s关系为:______填“正比”、“反比”或“不成比例”;
要使像变大,你还能提出一种其它的方法吗?答:______。
【答案】;;;
正比;减小物体到小孔的距离
【解析】
【分析】
本题探究了小孔成像的原因及像的大小的影响因素;只有做过此类的实验才能明白小孔成的像与小孔的形状没有关系的,故在学习物理的过程中,能自己动手做的实验一定要做一下,才能加深对所学知识有进一步的理解。
小孔成像是光的直线传播现象;物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像。
找出表格中的数据在坐标纸中的对应点,然后连接成平滑的曲线;
从图象中看出;h随s的变大而变大,即h与s成正比关系;
根据成像的大小与像到小孔的距离和物体到孔的距离关系分析。
【解答】
根据光的直线传播,作图如下:
利用描点法作图,如图:
从图象中看出;h随s的变大而变大,即h与s成正比关系;
小孔成像大小还与物体到孔的距离有关,如下图所示:
因此要使像变大,可以减小物体到小孔的距离。
故答案为:见上图;见上图;正比;减小物体到小孔的距离。
二、光的反射
2.为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
为了完成实验,需要的测量工具是______。
把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板ENF ______地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。
如图甲所示,使一束光贴着纸板射到点,经平面镜反射后。沿另一方向射出。当入射角增大时,反射光线______填“靠近”或“远离”平面镜。
某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据是第______次实验的,原因可能是将反射光线与______的夹角当成反射角。改正该组数据后,同学们发现这次实验中的平面镜让入射光线改变了______度角。
次数
1
2
3
4
5
6
如图乙,把纸板NOF向前折或向后折,在纸板上都不能看到反射光线,说明:反射光线、入射光线和法线______。
试验中若保证激光笔的位置不变,将左侧纸板以ON为轴向后旋转,则在左侧纸板上______选填“能”或“不能”看到入射光线,此时在右侧纸板上______选填“能”或“不能”看到反射光线。
保持图甲所示的E、F在同一平面,而把平面E、F一起向后倾倒使得整个平面与水平面成的夹角,仍然让光线AO沿纸板E射向镜面如图丙,则在F上______选填“能”或“不能”看到反射光线OB。
【答案】量角器 竖直 靠近 4 平面镜 100 在同一平面内 不能 能 不能
【解析】解:因为实验时要测量反射角和入射角的大小,所以需要量角器;
法线在纸板上,当把纸板ENF竖直地立在平面镜上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;
当入射角增大时,反射角也增大,反射光线靠近平面镜;
反射现象中,反射角等于入射角,由实验数据表格可以看出只有第四组数据反射角是不等于入射角,且两数据相加刚好等于,可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角,改正数据后,反射角此时为,所以这次实验中平面镜让入射光线改变的角度为度角,即100度角;
把纸板NOF向前折或向后折,纸板F与E不在同一平面内,在纸板F上不能看到反射光线,由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内的结论;
试验中纸板的作用是显示光路,所以当激光笔的位置不变,将左侧纸板以ON为轴向后旋转时,左侧纸板和入射光线、法线、反射光线不在同一平面内,右侧纸板和入射光线、法线、反射光线在同一平面内,故左侧纸板上不能看到入射光线,右侧纸板上能看到反射光线;
当把平面E、F一起向后倾倒使得整个平面与水平面成的夹角,仍然让光线AO沿纸板E射向镜面时,法线依然应垂直与镜面,所以此时它不在与镜面倾斜的纸板上,即此时法线与倾斜的纸板F不在同一平面内,故在F上不能看到反射光线OB。
故答案为:量角器;竖直;靠近;;平面镜;同一平面内;不能;能不能。
根据实验目的确定这个实验还需要的一个重要器材。
实验过程中法线要与平面镜垂