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第三章 光和眼睛
专题训练 2. 光现象实验
1.[中考·东营]如图为某实验小组做“探究光的反射规律”实验的实验装置,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,而且F板可绕ON转动。
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(1)使用可以旋转的硬纸板,其目的是____________;____________________________________________。
(2)将入射光线AO向ON靠近时,看到反射光线OB________(填“靠近”或“远离”)ON。
呈现光路
验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内
靠近
(3)若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点,光将沿图中________的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是________的。
(4)实验中能从多个方向看到纸板上的光路,是因为光线在纸板上发生了________。
OA
可逆
漫反射
(5)某同学在实验时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,然后转动纸板F,并使其与纸板E在同一平面内,但在F上没有发现反射光线,其原因可能是_____________________。
硬纸板没有竖直放置
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2.[防城港防城区期中]如图甲所示是探究“平面镜成像特点”的实验装置。
(1)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。取两支外形相同的蜡烛做实验的目的是便于比较像和物体的__________关系。看到蜡烛A的像是由光的________(填“反射”或“折射”)形成的。
【点拨】在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,可以看到蜡烛A在玻璃板后面的像,取一支外形相同但不点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜成的像与物体大小相等,取二支外形相同的蜡烛做实验的目的是便于比较像和物体的大小关系。看到蜡烛A的像是由光的反射形成的。
【答案】大小;反射
(2)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上________(填“能”或“不能”)呈现蜡烛A的像,由此可知A的像是______像。
【点拨】平面镜所成的像是虚像,虚像是不能呈现在光屏上的。
不能
虚
(3)实验过程中如果玻璃板与白纸不垂直,而是如图乙所示倾斜,蜡烛A的像应是图中的________(填“A1”“ A2”或“A3”)。
A1
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3. (创新题)[中考·云南]如图(a)所示,用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板探究“平面镜成像的特点”。
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的______。实验中有同学从蜡烛一侧透过玻璃板看到像有“重影”,其原因可能是玻璃板的前后表面都发生了光的______。解决“重影”问题的办法是_________________。
解决问题后,移动点燃的蜡烛,多次测量
并分析得出结论。
位置
反射
用较薄的玻璃板
(2)小明发现上述实验中难于准确测量像和物到玻璃板的距离,且未用大小不同的物体进行多次实验,就得出了像与物的大小关系,于是他换用一些完全相同的木块进行实验。
①如图(b)甲所示,将一组木块置于玻璃板前,改变该组木块的位置,进行三次实验,用笔在白纸上标记出每次像和物的位置,如图(b)乙所示。根据对应顶点就能准确测出相应的距离,再将白纸沿______(填“EF”或“GH”)对折,若像和物的对应顶点都________,
则证明平面镜所成的像与物关
于平面镜对称;
GH
重合
②如图(c)所示,用叠加的方法改变物的大小进行实验,记录数据如下表。分析可知平面镜所成的像与物的大小________。
相等
木块的位置 保持不变
物的大小(玻璃板前木块的个数/个) 1 2 3
像的大小(玻璃板后木块的个数/个) 1 2 3
(3)某小组在较暗的环境中实验时,发现木块的像较暗、不易辨识,联系日常照镜子的经验,解决方法是__________(填“照亮木块的像”或“照亮木块”)。
照亮木块
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4.[中考·绍兴]同学们学习了“光的折射”后,知道了光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角,入射角增大,折射角也增大。那么当光从空气斜射入玻璃中时,折射角与入射角的大小是否成正比呢?
【建立猜想】折射角与入射角大小可能成正比。
【实验探究】(1)同学们测得了四组实验数据。第2次实验如图所示,请将实验数据填入表格中。
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实验序号 1 2 3 4
入射角 20° 40° 60° 80°
折射角 13° ______ 35° 41°
25°
【点拨】由图知,折射角为90°-65°=25°。
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【实验结论】(2)折射角与入射角大小__________(填“成正比”或“不成正比”)。
不成正比
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【评价与交流】(3)根据实验数据,还可以得出的结论是________________________________________________________________________________________。
光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量
【点拨】观察表格数据知,入射角:20°→40°→60°→80°,每次入射角都增加20°,
折射角:13°→25°→35°→41°,每次折射角分别增加12°、10°、6°,所以,光从空气斜射入玻璃中时,折射角的增加量小于入射角的增加量。
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5.[中考·贵阳]光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的NN′和MM′两条虚线并相交于O点,
如图甲所示。
(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM′齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到O点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、OC在同一直线上),你认为出现光线OC是因为_______________________________________
______________,鉴于本实验的目
的,你此时最应该记录的两条光
线是________。
有部分光线并没有通过玻璃砖,依旧在空气中沿直线传播
AO和OB
(2)接下来他要观察光从空气斜射入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线MM′水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM′齐平,入射光线应从A点向O点射入,这是为了保证______________,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的________相同。
入射光线重合
介质
(3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为在水中的折射光线),通过分析光路,你认为光在玻璃和水这两种介质中偏折较强的是________。
玻璃
(4)若激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则从________射出的折射光线更远离法线。
玻璃
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【点拨】由表格数据可知,折射角和入射角的比值分别为=0.65,=0.625,≈0.583,=0.512 5,则折射角和入射角的比值不是定值,所以折射角和入射角大小不成正比。
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