培优训练六　光学实验 课件 -2024-2025学年苏科版物理八年级上册

培优训练六　光学实验 类型1　小孔成像的探究 1. 实践活动：学习了光的直线传播知识后，小明和同学一起利用生活中的废旧物品探究小孔成像。 (1)若小明在图甲左边直接观察烛焰，其形状如图乙所示的①，此时他想看烛焰通过小孔成的像，人眼应该________(填“通过小孔”或“直接”)看薄膜，所看到的像为图乙中的________。 直接 ③ (2)小孔成像的原理是__________________________。 (3)若蜡烛燃烧变短，则它在薄膜上的像将向________(填“上”或“下”)方移动。 光在均匀介质中沿直线传播　 上 (4)小明发现蜡烛和小孔的位置固定后，移动内筒改变半透明薄膜距小孔的距离，像的大小会发生改变，于是他测出了小孔到半透明薄膜不同距离的像的高度，填在表格中： 从数据可以看出：当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明薄膜距小孔越远，像越________(填“大”或“小”)；根据数据进一步判断：当半透明薄膜距小孔12 cm时，像的高度是________cm。 大 小孔到半透明薄膜的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 (5)小华用一次性杯子和半透明薄膜也做了一个“针孔照相机”，他在一次性杯子的底部用针戳了一个小孔，在杯口蒙上一层半透明薄膜。小华在明亮的实验室用这个“针孔照相机”来观察蜡烛通过小孔所成的像，图丙中观察方法正确的是________(填“A”或“B”)。 A (6)小华在另一个一次性杯子底部挖了一个三角形的小孔，继续观察同一支蜡烛，发现在半透明薄膜上的像的形状________(填“有”或“没有”)变化。 (7)为了进一步探究小孔成像的性质，小华可选择的最佳光源是________。 A．“E”形光源　　　　　　　　B．“W”形光源　　　　　　　　C．“R”形光源 没有 C 2 3 4 5 6 7 1 类型2　探究平面镜成像的特点 2. [2024苏州姑苏区期中]如图甲所示，小童在网上看到一个神奇的实验，利用四个梯形的塑料片，围成一圈立在手机上，就可以将手机上的影像成在空中，形成具有“3D”效果的“全息投影”。老师告诉他，这实际上就是平面镜成像的原理。于是，小童利用如图乙所示的装置，来探究“平面镜成像的特点”。 (1)实验时，小童选择玻璃板而没选择平面镜，是为了便于确定________________。 (2)小童将一个二号电池放在玻璃板前面，将另一个二号电池在玻璃后面移动，直到它与前面电池的像____________。小童改变电池的位置多次实验，分别确定了物与像的三组位置，如图丙 所示，分析图中数据可知：像与物______________________。 像的位置 完全重合 到平面镜的距离相等 (3)通过上面的实验过程，能够看出平面镜所成的像与物体大小相等。但小童认为若要更准确地得出这个结论，还应该________(填字母)，再做几次实验才有说服力。 A．更换一个较厚的玻璃板 　　　　　　　　 B．再找来两个五号电池和两个一号电池 B (4)为了看到与网上视频相同的效果，小童将两个二号电池平放在桌面上，如图丁所示，再把两个玻璃板a和b立在桌面上，并调整玻璃板与桌面的夹角，直到无论在左侧还是右侧观察，都能看到电池的像垂直立在桌面上方。若要达到这种效果，两个玻璃板与水平 桌面的夹角应为________度(锐角)，眼睛 在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在 桌面上方的像是________(填“左”或“右”)侧电池的像。 45 左 2 3 4 5 6 7 1 类型3　探究光的反射定律 3. [2024泰兴期中]在“探究光的反射定律”的实验中，如图甲(a)所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。 (1)如图甲(a)，当E、F在同一平面内时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在纸板F上可看到反射光线OB，多次改变入射角，测出入射角和反射角的大小，得出实验结论是______________________。 反射角等于入射角 (2)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，因为在光的反射现象中光路是________的。 OA 可逆 (3)如图甲(b)，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上________(填“能”或“不能”)看到反射光线OB，这样做是为了______________________________________________。 不能 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 (4)小洋同学在进行“探究光的反射定律”实验时，对实验装置进行了改进，步骤如下： a．把白纸放在水平桌面上； b．在白纸上画一条直线； c．将平面镜的底边与直线重合，并垂直压在纸面上； d．让红、绿、蓝三束不同颜色的激光射向平面镜的同一点O，如图乙所示，其中蓝色激光垂直平面镜入射； e．在白纸上用笔描绘出光路，记录的结果如图丙所示。 ①在图丙中，反射光线OA的颜色是________。 ②若红光与平面镜的夹角θ＝26°， 则这一束光的反射角大小为________。 ③小洋没有找到蓝光的反射光束，他认为当光垂直平面镜入射时，不存在反射光，你认为他的观点正确吗？________(填“正确”或“错误”)，你认为他没有找到蓝光的反射光束的原因是_________________________。 红色 64° 错误 反射光束和入射光束重合 2 3 4 5 6 7 1 类型4　探究光的折射特点 4. [2023南通期末]在“探究光的折射特点”的实验中，小华同学利用激光笔、水槽、水和一个可绕ON折转的光屏进行了如图所示的实验。 (1)实验中应选择表面较________(填“光滑”或“粗糙”)的光屏来承接光路，打开激光光源，当光从空气射入水中时，传播方向________(填“一定”或“不一定”)发生改变。 粗糙 不一定 (2)光屏上呈现的光路如图所示，小华在光屏上记录下光路并标出了此时的入射角和折射角，据此她得出：光从空气斜射入水中时，折射角大于入射角这一错误结论，小华得出该错误结论的原因是_________________________________ _________。 把折射光线和分界面之间的夹角当成了折射角 (3)小华将折射光线所在的半个光屏向后折转一个角度，她这样操作是为了验证_____________________________________________。 折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 (4)解决第(2)问的错误后，保持入射光线不变，向水槽中缓慢地持续加水，小华发现折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动，于是她认为折射角在逐渐变小。她的观点是否正确？__________(填“正确”或“不正确”)。 不正确 点拨：保持入射光线不变，向水槽中缓慢地持续加水，由于入射角不变，折射角也应该不变，但由于水面升高，折射光线在水槽底部形成的光斑逐渐向左移动，故小华的观点不正确。 (5)小华测得下表所示的两组数据。 表一：光从空气斜射入水中表二：光从水中斜射入空气中 序号 1 2 3 入射角α/° 30 45 60 折射角γ/° 22 32 40 序号 1 2 3 入射角α/° 22 ◆ 40 折射角γ/° 30 45 60 ①表二中“◆”数据被遮挡住看不到，由表中信息可知这个数据是________。 ②如果小华在探究光从空气斜射入水中的折射规律时，完成了第4次实验，入射角是40°，折射角可能是______。(填字母) A．20° B．28° C．35° D．60° 32 B 点拨：①由于光路是可逆的，分析表格中的数据：光从空气斜射入水中，当入射角为45°时，折射角为32°，所以光从水中斜射入空气中时，折射角为45°，对应的入射角应为32°。②根据表一，当入射角等于30°时，折射角等于22°；当入射角等于45°时，折射角等于32°；当入射角等于40°时，折射角大小应该在22°和32°之间。 2 3 4 5 6 7 1 类型5　探究凸透镜成像的规律 5. [2024南京期末]在“探究凸透镜成像规律”的实验中： (1)实验装置正确安装并调节后，小芳同学在如图甲所示的光屏上看到了烛焰清晰的像，则她看到的像是________、________的________。她保持凸透镜不动，将蜡烛和光屏互换位置，光屏上仍能看到像，且现在的像与原来相比________(填“更大”“更小”或“等大”)。 倒立 缩小 实像 更大 (2)如图甲所示，保持蜡烛和凸透镜的位置不变，把光屏向右移动一小段距离后，想再次得到烛焰清晰的像，可在蜡烛与凸透镜之间放一个焦距合适的________(填“近视”或“远视”)眼镜。 近视 (3)随着实验的进行，蜡烛的像逐渐成在光屏上方，为了使像成在光屏中央，可以把光屏向________移动，或者将凸透镜向________移动。(均填“上”或“下”) 上 下 (4)小芳将蜡烛换成“F”形的LED灯、光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后其中一个优点：_________________________________________________________。 物的形状不会发生改变(或更容易比较像与物的大小)(合理即可) 2 3 4 5 6 7 1 6. [2023滨海期末]小吴将水充入一个透明塑料模具，制成“水凸透镜”，并用此装置探究凸透镜成像规律。 (1)如图甲所示，将水凸透镜固定到光具座上，用平行光照射透镜，前后移动光屏，直到光屏上呈现一个最小、最亮的光斑，测出凸透镜的焦距为________cm。 10.0 (2)再将蜡烛置于光具座上，并让烛焰、透镜光心和光屏中心处于____________，蜡烛按图乙所示位置放置时，光屏上恰好呈现清晰的________(填“放大”或“缩小”)的实像，这与生活中__________(填“放大镜”“照相机”或“投影仪”)的成像原理相同。 同一高度 放大 投影仪 (3)保持图乙中各物体位置不变，将装水的注射器连接上水凸透镜，如图丙所示，缓慢向透镜中注水，水凸透镜厚度增加，光屏上的像逐渐模糊(像未画出)，为使像变清晰，应当________(填“向左”或“向右”)移动光屏。同组的小南认为，如果不移动蜡烛和光屏，而将一个度数适当的老花镜紧贴着放在水凸透镜左侧，也能使光屏上的像重新清晰，你认为小南的说法是________(填“正确”或“错误”)的，理由是____________________________ ______________________________。 向左 错误 老花镜为凸透镜，对光线有会聚作用 2 3 4 5 6 7 1 7. [2023扬州邗江区]小周同学做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)实验前，小周先想办法测凸透镜的焦距，如图甲所示，他将凸透镜正对太阳光，在透镜下方平行地放上白纸，测出透镜与白纸间距s及对应的白纸被烤焦的时间t，绘出图像如图乙所示。则判断该透镜的焦距f为________cm。 12 (2)实验中光屏上得到物体清晰的像时，一只苍蝇飞到了凸透镜镜面上，此时光屏上________。 A．会有苍蝇的像 B．会出现苍蝇的影子 C．发光体的像完整但暗了一些 C (3)保持蜡烛位置不变，移动透镜至16 cm刻度线处，如图丙所示。则人眼在图丙中的________(填“A”或“B”)处能观察到蜡烛的像，像是图丁中的________(填“1”“2”“3”或“4”)。 B 4 (4)他又利用该装置研究视力的矫正问题，如图戊所示，给凸透镜“戴”上近视眼镜(相当于一个凹透镜)，此时光屏上能成一清晰的像；若“取”下近视眼镜，为使光屏上的像再次清晰，在保持透镜位置不变的条件下，下列操作可行的是________。(填序号) ①将光屏远离透镜；②将光屏靠近透镜； ③将蜡烛远离透镜； ④将蜡烛靠近透镜 ②④ 2 3 4 5 6 7 1 $$