第四章 光现象（新教材实验大盘点）-【同步实验课】2024-2025学年初中物理教材实验大盘点（人教版2024）

第四章 光现象 教材实验大盘点 目录 实验01 光在水和玻璃中传播 1 实验02 探究光的反射定律 1 实验03 探究平面镜成像的特点 3 实验04 研究光的折射现象 5 实验01 光在水和玻璃中传播 实验：光在水和玻璃中传播 【实验目的】光在水和玻璃中沿直线传播 【实验器材】激光器、水、水槽、玻璃砖等。 【实验过程】（1）向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，搅拌均匀后，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。 （2）用激光笔将一束光射到玻璃砖中，观察光在玻璃中的传播径迹。 【实验结论】光在水和玻璃中沿直线传播 《光在水和玻璃中传播》常考问题： （1）向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，可以显示光路。 （2）在盛水的玻璃水槽中注入浓盐水，看到光路弯曲，当搅拌玻璃水槽中的水后，观察光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是同种均匀介质。 实验02 探究光的反射定律 实验：探究光的反射定律 【实验目的】探究光的反射定律 【实验思路】当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。 我们可以把一块平面镜放在水平桌面上，再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如下图所示。 实验中应注意使光沿不同角度入射，经过多次测量，分析实验数据，找出反射光与入射光之间的位置关系。 【实验器材】量角器、可折转的纸板、激光笔、平面镜等 【实验过程】（1）纸板与平面镜垂直放置； （2）为研究三线的空间关系，让入射光线贴着纸板E射到O点，多次向前或向后转动纸板F，观察F在什么位置时，才能在F上找到反射光线；（F向前或向后折，观察到纸板上不能显示反射光线，只有E与F在同一平面时才能在F上找到反射光线）； （3）为研究反射角和入射角的关系，要多次改变入射光线的方向，寻找反射光线的位置，实验中每次都要测量并记录入射角和反射角的大小。 实验序号 入射角 反射角 1 2 3 ... 【实验结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。 《探究光的反射定律》常考问题： （1）量角器测量入射角和反射角的大小，平面镜作为反射面； （2）硬纸板显示光路（纸板表面应较粗糙，发生漫反射，便于从各个方向观察），可翻折是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内； （3）在纸板上记录光线的方法：在光线上取两点花在纸板上，在纸板上连线即为光线； （4）区分实验中不同光线的方法：用不同颜色的笔标记对应光线或给对应光线标上序号。 （5）纸板与平面镜垂直放置 （6）实验应在较暗的环境中进行（防止外界光线干扰，使实验现象更明显）； （7）实验数据中反射角与入射角不等的原因：可能误把入射光线（或反射光线）与平面镜的夹角当作入射角（或反射角）； （8）“光路可逆”的判定：让光线逆着原来的反射光线的方向入射，观察到反射光线与原来的入射光线重合； （9）多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。 实验03 探究平面镜成像的特点 实验：探究平面镜成像的特点 【实验目的】探究平面镜成像的特点 【实验思路】探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。如何设计这个实 验呢？我们可以按如下思路进行探究。 用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【实验器材】两支相同的蜡烛、薄玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺等 【实验过程】（1）在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离,记录在下表中。 实验序号 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 1 2 3 ... 2.移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 3.换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 4.要探究像的虚实，在像的位置放置光屏，直接观察光屏上是否有像； 【实验结论】精确的实验表明：平面镜所成的像为虚像其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 《探究平面镜成像的特点》常考问题： （1）两支完全相同的蜡烛：便于确定像与物的大小关系； （2）选用玻璃板而不选平面镜的原因：便于确定像的位置； （3）选薄的玻璃板：玻璃板的前后两个表面都会成像，较薄时所成的像几乎重合，便于测量像距； （4）选择茶色玻璃板：可以减弱玻璃板后面物体的透射光，使成像更明显。 （5）等效替代法的应用：确定像的位置时，用未点燃的蜡烛等效替代点燃的蜡烛所成的像。 （6）玻璃板要与水平桌面垂直放置，确保成像在水平桌面上； （7）观察像时眼睛的位置 a.探究像与物的大小关系时，眼睛应该从点燃蜡烛的同侧透过玻璃板观察； b.探究像的虚实时，眼睛应该从光屏的同侧直接观察光屏。 （8）要选择较暗的环境中进行实验，使实验现象更明显； （9）蜡烛B始终不能与像重合，原因可能是玻璃板没有垂直白纸放置； （10）通过玻璃板观察到两个像，原因可能是玻璃板太厚，前后两个面各成一个像； （11）用棋子代替蜡烛进行实验，感觉到像太暗，实验时用手电筒照亮棋子可解决该问题； （12）改变蜡烛A的位置，多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。 实验04 研究光的折射现象 实验：研究光的折射现象 【实验目的】研究光的折射规律 【实验器材】激光笔、水槽、可折转的光屏、量角器等 【实验过程】（1）让激光束贴着左屏斜射到空气和水的分界面上，为研究三线的空间位置关系，多次转动右屏，观察两屏在什么位置时才能在右屏上找到折射光线； （2）为研究折射角与入射角的关系，要多次改变入射光线的方向，寻找折射光线的位置，每次实验都要记录入射角和折射角的大小； （3）让激光从水中斜射入空气中，观察入射角和折射角的变化； 【实验结论】（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧； （2）当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，折射角随入射角增大而增大； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 《研究光的折射现象》常考问题： （1）发生折射时，反射总会伴随着发生； （2）光垂直界面入射时，传播方向不变，此时折射光线、入射光线和法线“三线合一”，折射角、入射角都等于0°； （3）不管光从空气射入其他介质中或从其他介质中射入空气，在空气中的角更大； （4）当光从其他介质射入空气中时，由于折射角大于入射角，当入射角增大到一定值时，折射角大于90°，折射光消失，只有反射光。 【典例1】（24-25八年级上·江苏南京·阶段练习）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： (1)图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图乙中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的 ； (2)小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图丙），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 【典例2】（24-25八年级上·宁夏固原·阶段练习）如图所示是小琴同学探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 20° 2 30° 30° 3 40° 40° (1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是 （选填“垂直”“不垂直”）的。实验时，为了光线在纸板上显示出来，方便实验研究 （填字母代号）； A．向纸板喷烟或雾 B．使光束垂直纸板射到O点 C．使光束贴着纸板射到O点 (2)小琴让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上看到反射光OB的径迹。三次改变入射角的大小，所测数据如表所示，请你分析实验数据，得出结论 (3)在图中以法线ON为轴线，把纸板F向后旋转，在F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线OB； (4)一束光贴着纸板沿BO射到O点，光沿OA方向射出，说明光反射时，光路是 。 【典例3】（24-25八年级上·江苏徐州·期中）在研究平面镜成像特点的实验中，小明将茶色玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，沿玻璃板在纸上画一条直线MN，取两枚相同的棋子E和小明将棋子E放在玻璃板前，移动玻璃板后面的棋子F，直到它看上去与棋子E的像完全重合，记下E和F的位置如图甲所示。 (1)为了便于观察实验现象，应选在 的环境中进行实验效果好； A．几乎无光的实验室 B．有阳光的实验室 (2)该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便确定 ；用两个相同的棋子E和F，是为了比较 ； (3)在实验中，小明观察到棋子E有两个像，为了让这两个像靠得更近些，下列做法可行的是 （选填序号）； A．较薄的玻璃板 B．换用较厚的玻璃板 C．调整观察的角度，使像重合 (4)实验中小明看到的棋子E的像偏暗，可以用 方法使看到的像亮些． A．用手电筒直接照亮棋子E B．电筒直接照亮棋子F C．换用无色透明玻璃板进行实验 (5)实验中，小明改变 ，重复上述步骤，进行多次实验．分析数据发现：像和物的连线与玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距离相等。 【典例4】（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 18° 30° 60° 72° 折射角 12° 20° 28° 36° 42° (1)做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，第三次实验如图所示，结合图可知，此时的入射角为 ； (2)分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角 入射角（填“大于”、“小于”或“等于”），折射角随入射角增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)为了使光路更清晰，激光笔应紧贴圆盘照射，并在较 （填“亮”或“暗”）的环境中进行。 (4)实验中将发现，折射光路的亮度比入射光路要 （填“亮”或“暗”），原因可能是 。 【训练1】（24-25八年级上·江西宜春·阶段练习）在探究光的传播规律时，小芳做了以下实验： (1)图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，可以在水中加入少量的_________（填序号“A”“B”或“C”）； A．食用油或牛奶 B．牛奶或咖啡 C．咖啡或食用油 (2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在_________中传播的实验； A．酒精 B．玻璃砖 C．木块 (3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 ； 【训练2】（24-25八年级上·广东东莞·期中）在“探究光的反射规律”时，小李进行了如下的实验。 (1)他将平面镜如图甲所示，平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 。白色的硬纸板表面应尽可能 （选填“光滑”或“粗糙”）些；移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，由此得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥 ； (2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上不能看到反射光，此时，反射光是 （选填“存在”或“不存在”）的； (3)为了进一步确定此时反射光的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光。这说明光反射时，反射光线、入射光线和法线三者 ； (4)在图甲中，如果让光束逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是 。 【训练3】（24-25八年级上·江苏南京·阶段练习）用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。 (1)采用玻璃板代替平面镜，其主要目的是 ，选择两支完全相同的蜡烛目的是 ； (2)为了更好的完成实验，应选用 （选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板应 放置在水平桌面上。图中，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃的 （选填“前表面”“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （选填“A”或“B”）这一侧观察。若在像的位置放光屏，根据“ ”这一现象，可说明平面镜所成的像是虚像； (4)实验中，在水平桌面上移动蜡烛B，发现始终不能与A的像重合，应该进行的操作是： （选填序号）； A．换用较薄的玻璃板； B．换用较厚的玻璃板； C．调整玻璃板使其与桌面垂直； D．调整观察的角度； (5)如图乙中箭头所示，将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则蜡烛A所成像 （填字母）； A．逆时针转过一定的角度； B．位置保持不变； C．反方向转过相同的角度； (6)如图丙所示，小红采用了较厚的玻璃板进行实验，可以观察到两个像，测量两个像到MN的距离分别为、，则可知玻璃板的厚度为 cm。 【训练4】（23-24八年级上·河南郑州·阶段练习）在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （会/不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 ； (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，折射光也逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光线将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 1．（2024·江苏徐州·中考真题）如图甲所示，在探究光的反射规律实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。 (1)在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生 反射； (2)图甲中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 ； (3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在 内； (4)如图乙所示，纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，保持平面镜和入射光线位置不变，要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应怎样调整纸板？ 。 2．（2024·江苏镇江·中考真题）小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。 实验次数 1 2 3 4 图3 (1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 ； (2)多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。 ①上述实验中测得的夹角均为，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ； ②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线。由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。 (3)改变入射光的方向，依次记录实验数据如图3所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；与的大小 。 3．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）小时候，赫仑同学常常听姥爷说，“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后，回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确，请完成下列问题： (1)如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把 （选填“薄”或“厚”）玻璃板竖直地架立于白纸上； (2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后，并移动B直至与A的像重合，测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置，重复以上实验。他多次实验的目的是 （选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”）； (3)分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，像距等于物距。“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”，这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的。 4．（2024·江苏常州·中考真题）小华探究“平面镜成像特点”。 （1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （透明玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上； （2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； （3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， ； （4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。 5．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究，如图乙所示。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板 放置在方格纸上； （2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置； （3）移走棋子B，将光屏放到棋子B的位置，在光屏上 （选填“能”或“不能”）直接观察到棋子A的像； （4）改变棋子A的位置，重复步骤（2），发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ； 实验次数 A棋子到薄玻璃板的距离/cm A棋子的像到薄玻璃板的距离/cm 1 5.00 5.00 2 6.50 6.50 3 10.00 10.00 （5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ； （6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。 6．（2024·山东滨州·中考真题）某小组在探究光的反射的实验中 （1）在“探究光反射时的规律”实验中， ①把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON 于镜面，如图甲所示。 ②实验时，使一束光EO与平面镜夹角为射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，此时，反射角大小为 。 ③如图乙所示，把纸板NOF绕ON向后折，在纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。 （2）在“探究平面镜成像的特点”实验中， ①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 。 ②如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等，这种研究方法是物理学中常用的 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 ③将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 。 7．（2024·山西·中考真题）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： （1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小； （2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点； 实验过程： （3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像； （4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ； 实验结论： （5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 光现象 教材实验大盘点 目录 实验01 光在水和玻璃中传播 1 实验02 探究光的反射定律 1 实验03 探究平面镜成像的特点 3 实验04 研究光的折射现象 5 实验01 光在水和玻璃中传播 实验：光在水和玻璃中传播 【实验目的】光在水和玻璃中沿直线传播 【实验器材】激光器、水、水槽、玻璃砖等。 【实验过程】（1）向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，搅拌均匀后，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。 （2）用激光笔将一束光射到玻璃砖中，观察光在玻璃中的传播径迹。 【实验结论】光在水和玻璃中沿直线传播 《光在水和玻璃中传播》常考问题： （1）向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，可以显示光路。 （2）在盛水的玻璃水槽中注入浓盐水，看到光路弯曲，当搅拌玻璃水槽中的水后，观察光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是同种均匀介质。 实验02 探究光的反射定律 实验：探究光的反射定律 【实验目的】探究光的反射定律 【实验思路】当光发生反射现象时，每一束反射光对应着一束入射光。因此，要探究光反射时的规律，就要找到反射光与入射光的位置关系。 我们可以把一块平面镜放在水平桌面上，再把一张用来显示光的传播路径的纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如下图所示。 实验中应注意使光沿不同角度入射，经过多次测量，分析实验数据，找出反射光与入射光之间的位置关系。 【实验器材】量角器、可折转的纸板、激光笔、平面镜等 【实验过程】（1）纸板与平面镜垂直放置； （2）为研究三线的空间关系，让入射光线贴着纸板E射到O点，多次向前或向后转动纸板F，观察F在什么位置时，才能在F上找到反射光线；（F向前或向后折，观察到纸板上不能显示反射光线，只有E与F在同一平面时才能在F上找到反射光线）； （3）为研究反射角和入射角的关系，要多次改变入射光线的方向，寻找反射光线的位置，实验中每次都要测量并记录入射角和反射角的大小。 实验序号 入射角 反射角 1 2 3 ... 【实验结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律。 《探究光的反射定律》常考问题： （1）量角器测量入射角和反射角的大小，平面镜作为反射面； （2）硬纸板显示光路（纸板表面应较粗糙，发生漫反射，便于从各个方向观察），可翻折是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内； （3）在纸板上记录光线的方法：在光线上取两点花在纸板上，在纸板上连线即为光线； （4）区分实验中不同光线的方法：用不同颜色的笔标记对应光线或给对应光线标上序号。 （5）纸板与平面镜垂直放置 （6）实验应在较暗的环境中进行（防止外界光线干扰，使实验现象更明显）； （7）实验数据中反射角与入射角不等的原因：可能误把入射光线（或反射光线）与平面镜的夹角当作入射角（或反射角）； （8）“光路可逆”的判定：让光线逆着原来的反射光线的方向入射，观察到反射光线与原来的入射光线重合； （9）多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。 实验03 探究平面镜成像的特点 实验：探究平面镜成像的特点 【实验目的】探究平面镜成像的特点 【实验思路】探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小。如何设计这个实 验呢？我们可以按如下思路进行探究。 用一块玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支外形相同但未点燃的蜡烛，在玻璃板后面移动，直到看上去它的位置与像的位置重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。 确定了像的位置，再比较像跟物体的位置和大小的关系，这样就可以得到平面镜成像的特点了。 【实验器材】两支相同的蜡烛、薄玻璃板、玻璃板支架、白纸、光屏、刻度尺等 【实验过程】（1）在桌面上铺一张纸，纸上竖立一块玻璃板。沿着玻璃板在纸上画一条直线，代表平面镜的位置。将点燃的蜡烛放置在玻璃板前，通过移动未点燃的蜡烛，找到点燃蜡烛的像的位置，在纸上标记蜡烛和像的位置。测量蜡烛和像到平面镜的距离,记录在下表中。 实验序号 蜡烛到平面镜的距离/cm 蜡烛的像到平面镜的距离/cm 1 2 3 ... 2.移动点燃的蜡烛，多做几次实验。实验时注意观察点燃蜡烛的像的大小是否随蜡烛位置的改变而变化。 3.换用长度不同的蜡烛，再做几次实验。实验时注意观察蜡烛像的大小和蜡烛的大小是否相同。 4.要探究像的虚实，在像的位置放置光屏，直接观察光屏上是否有像； 【实验结论】精确的实验表明：平面镜所成的像为虚像其大小与物体的大小相等，像和物体到平面镜的距离相等，像和物体的连线与镜面垂直。 利用数学课中有关对称的知识，平面镜成像的规律也可以表述为:平面镜所成的像为虚像，像与物体关于镜面对称。 《探究平面镜成像的特点》常考问题： （1）两支完全相同的蜡烛：便于确定像与物的大小关系； （2）选用玻璃板而不选平面镜的原因：便于确定像的位置； （3）选薄的玻璃板：玻璃板的前后两个表面都会成像，较薄时所成的像几乎重合，便于测量像距； （4）选择茶色玻璃板：可以减弱玻璃板后面物体的透射光，使成像更明显。 （5）等效替代法的应用：确定像的位置时，用未点燃的蜡烛等效替代点燃的蜡烛所成的像。 （6）玻璃板要与水平桌面垂直放置，确保成像在水平桌面上； （7）观察像时眼睛的位置 a.探究像与物的大小关系时，眼睛应该从点燃蜡烛的同侧透过玻璃板观察； b.探究像的虚实时，眼睛应该从光屏的同侧直接观察光屏。 （8）要选择较暗的环境中进行实验，使实验现象更明显； （9）蜡烛B始终不能与像重合，原因可能是玻璃板没有垂直白纸放置； （10）通过玻璃板观察到两个像，原因可能是玻璃板太厚，前后两个面各成一个像； （11）用棋子代替蜡烛进行实验，感觉到像太暗，实验时用手电筒照亮棋子可解决该问题； （12）改变蜡烛A的位置，多次实验的目的：使实验结论具有普遍性。 实验04 研究光的折射现象 实验：研究光的折射现象 【实验目的】研究光的折射规律 【实验器材】激光笔、水槽、可折转的光屏、量角器等 【实验过程】（1）让激光束贴着左屏斜射到空气和水的分界面上，为研究三线的空间位置关系，多次转动右屏，观察两屏在什么位置时才能在右屏上找到折射光线； （2）为研究折射角与入射角的关系，要多次改变入射光线的方向，寻找折射光线的位置，每次实验都要记录入射角和折射角的大小； （3）让激光从水中斜射入空气中，观察入射角和折射角的变化； 【实验结论】（1）折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线两侧； （2）当光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，折射角随入射角增大而增大； （3）当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。 《研究光的折射现象》常考问题： （1）发生折射时，反射总会伴随着发生； （2）光垂直界面入射时，传播方向不变，此时折射光线、入射光线和法线“三线合一”，折射角、入射角都等于0°； （3）不管光从空气射入其他介质中或从其他介质中射入空气，在空气中的角更大； （4）当光从其他介质射入空气中时，由于折射角大于入射角，当入射角增大到一定值时，折射角大于90°，折射光消失，只有反射光。 【典例1】（24-25八年级上·江苏南京·阶段练习）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： (1)图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图乙中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的 ； (2)小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图丙），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 【答案】(1) 烟雾（水雾等）； 牛奶（咖啡等） (2)同种均匀介质 【详解】（1）[1][2]光在空气中是沿直线传播的，但传播路径不容易直接观察，在空气中喷洒烟雾，有利于观察光的传播路径；将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中，可利用光的漫反射显示出光的传播路径。 （2）当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越大，光线在里面传播时就会发生折射，形成如图所示的现象；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变得均匀了，观察到光的路线呈直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。 【典例2】（24-25八年级上·宁夏固原·阶段练习）如图所示是小琴同学探究光的反射规律的实验装置，在平面镜上放置一块硬纸板，纸板由可以绕ON转折的E、F两部分组成。 实验次数 入射角 反射角 1 20° 20° 2 30° 30° 3 40° 40° (1)要使入射光和其反射光的径迹同时在纸板出现，你认为纸板与平面镜的位置关系是 （选填“垂直”“不垂直”）的。实验时，为了光线在纸板上显示出来，方便实验研究 （填字母代号）； A．向纸板喷烟或雾 B．使光束垂直纸板射到O点 C．使光束贴着纸板射到O点 (2)小琴让一束光沿AO贴着纸板E射到平面镜上，在纸板F上看到反射光OB的径迹。三次改变入射角的大小，所测数据如表所示，请你分析实验数据，得出结论 (3)在图中以法线ON为轴线，把纸板F向后旋转，在F上 （选填“能”或“不能”）看到反射光线OB； (4)一束光贴着纸板沿BO射到O点，光沿OA方向射出，说明光反射时，光路是 。 【答案】(1) 垂直 C (2)见详解 (3)不能 (4)可逆的 【详解】（1）[1][2]实验中要验证反射光线、法线、入射光线是否在同一平面内，故纸板应与反射面垂直，实验中观察光线是否在纸板上出现，故使光束贴着纸板射到O点，故AB不符合题意，C符合题意。 故选C。 （2）根据表格数据可知，当入射角增加时，反射角也跟着增加，且大小相同，故可以得出结论在光的反射现象中反射角等于入射角。 （3）在图中以法线ON为轴线，把纸板F向后旋转，F离开入射光线与法线共同确定的平面，在F上不能看到反射光线OB；表明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。 （4）一束光贴着纸板沿BO即原来的反射光线的路径射到O点，光沿OA方向即原来入射光线的方向射出，光线可沿原路返回，说明光反射时，光路是可逆的。 【典例3】（24-25八年级上·江苏徐州·期中）在研究平面镜成像特点的实验中，小明将茶色玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，沿玻璃板在纸上画一条直线MN，取两枚相同的棋子E和小明将棋子E放在玻璃板前，移动玻璃板后面的棋子F，直到它看上去与棋子E的像完全重合，记下E和F的位置如图甲所示。 (1)为了便于观察实验现象，应选在 的环境中进行实验效果好； A．几乎无光的实验室 B．有阳光的实验室 (2)该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便确定 ；用两个相同的棋子E和F，是为了比较 ； (3)在实验中，小明观察到棋子E有两个像，为了让这两个像靠得更近些，下列做法可行的是 （选填序号）； A．较薄的玻璃板 B．换用较厚的玻璃板 C．调整观察的角度，使像重合 (4)实验中小明看到的棋子E的像偏暗，可以用 方法使看到的像亮些． A．用手电筒直接照亮棋子E B．电筒直接照亮棋子F C．换用无色透明玻璃板进行实验 (5)实验中，小明改变 ，重复上述步骤，进行多次实验．分析数据发现：像和物的连线与玻璃板垂直，像和物到玻璃板的距离相等。 【答案】(1)B (2) 像的位置 像与物的大小 (3)A (4)A (5)棋子到镜面的距离 【详解】（1）因为跳棋不是光源，跳棋反射的光线较暗，所以实验应该在光线充足的地方进行，因此在有阳光的地方进行实验效果好，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （2）[1][2]用透明的玻璃板代替平面镜，能看到物体的像，也能看到另一侧的代替物体的像的棋子，便于确定像的位置；用两个相同的棋子是为了便于比较像与物的大小关系。 （3）厚玻璃板有两个反射面，都会发生反射现象，两个反射面都会成像，玻璃板越厚，两个像的距离越远，因此为了消除这个影响，实验时需采用很薄的玻璃板，使两个反射面成的像几乎重合。 （4）实验时如果看到的棋子E的像偏暗，可以用用手电筒直接照亮棋子E方法使看到的像亮些，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （5）一次实验可能存在特殊性，应多做几次实验，避免实验现象的偶然性，所以应改变棋子E的位置，进行多次实验。 【典例4】（24-25八年级上·江苏宿迁·期中）某同学做“探究光的折射规律”实验，她把半圆形玻璃砖固定在圆盘中心，让激光束沿圆盘半径入射到玻璃砖圆心处，激光束经玻璃砖折射后从半圆弧边射出（如图所示）。旋转圆盘，多次改变激光束入射角度，观察折射光线方向并记录数据，如下表所示。 实验次数 1 2 3 4 5 入射角 18° 30° 60° 72° 折射角 12° 20° 28° 36° 42° (1)做第三次实验时，忘了记录入射角的数据，第三次实验如图所示，结合图可知，此时的入射角为 ； (2)分析实验数据可知：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角 入射角（填“大于”、“小于”或“等于”），折射角随入射角增大而 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 (3)为了使光路更清晰，激光笔应紧贴圆盘照射，并在较 （填“亮”或“暗”）的环境中进行。 (4)实验中将发现，折射光路的亮度比入射光路要 （填“亮”或“暗”），原因可能是 。 【答案】(1)48 (2) 小于 增大 (3)暗 (4) 暗 入射光照到物质分界面有一部分光发生反射 【详解】（1）入射角为入射光线与法线夹角，第三次实验如图所示，结合图可知，每小格为6°，此时的入射角为48°。 （2）[1][2]分析实验数据可知：当入射角分别为18°、30°、48°、60°、72°时，折射角分别为12°、20°、28°、36°、42°，可得结论：当光从空气斜射到玻璃表面时，折射角小于入射角，折射角随入射角增大而增大。 （3）光学实验，为了使光路更清晰，激光笔应紧贴圆盘照射，并在较暗环境中进行。 （4）[1][2]入射光照到物质分界面有一部分光发生反射，一部分发生折射，折射光线比入射光线少，因此折射光线比入射光线暗。 【训练1】（24-25八年级上·江西宜春·阶段练习）在探究光的传播规律时，小芳做了以下实验： (1)图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，可以在水中加入少量的_________（填序号“A”“B”或“C”）； A．食用油或牛奶 B．牛奶或咖啡 C．咖啡或食用油 (2)要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在_________中传播的实验； A．酒精 B．玻璃砖 C．木块 (3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 ； 【答案】(1)B (2)B (3)同种均匀的介质 【详解】（1）AC．食用油无法溶解在水中，故无法显示光的传播路径，故AC不符合题意； B．牛奶和咖啡可以溶解在水中，可以显示光的传播路径，故B符合题意。 故选B。 （2）已经做了光的空气中，在水中，要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在固体中，还需要透明的物质，故需要玻璃砖做实验，故B符合题意；AC不符合题意。 故选B。 （3）沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，是弯的，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是同种均匀的介质中沿直线传播。 【训练2】（24-25八年级上·广东东莞·期中）在“探究光的反射规律”时，小李进行了如下的实验。 (1)他将平面镜如图甲所示，平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 。白色的硬纸板表面应尽可能 （选填“光滑”或“粗糙”）些；移动激光笔，使入射角为，测得反射角也为，由此得出“光反射时，反射角等于入射角”的结论，你认为有何不妥 ； (2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上，在纸板上会看到反射光OF，然后将纸板绕ON向后折，如图乙所示，此时在NOF面上不能看到反射光，此时，反射光是 （选填“存在”或“不存在”）的； (3)为了进一步确定此时反射光的位置，小李将纸板沿PQ剪开，将纸板的上半部分向后折，如图丙所示，发现在纸板右侧的 （选填“上部”或“下部”）会看到反射光。这说明光反射时，反射光线、入射光线和法线三者 ； (4)在图甲中，如果让光束逆着OF的方向射向镜面，会看到反射光沿着OE方向射出，这表明光反射时，光路是 。 【答案】(1) 垂直 粗糙 一次实验具有偶然性，不能得出普遍规律 (2)存在 (3) 下部 在同一平面内 (4)可逆的 【详解】（1）[1]如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光，所以纸板放在平面镜上时，要与镜面保持垂直。 [2]白色硬纸板的表面应尽量粗糙，让光线发生漫反射，从不同的角度都能够观察到光线。 [3]一次实验具有很大的偶然性，所以不能只由一组数据就得出结论，应改变入射角的度数进行多次实验。 （2）光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将纸板绕轴ON向后折，在NOF面上看不到反射光线，但此时入射光线、法 线、反射光线仍在同一平面内，此时反射光线仍然存在。 （3）[1][2]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，将纸板的上半部分向后折，发现在纸板右侧的下部会看到反射光线，此实验现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面。 （4）若光线沿FO射入，则经镜面反射后光线沿OE射出，这说明在光的反射中，光路是可逆的。 【训练3】（24-25八年级上·江苏南京·阶段练习）用图甲所示的实验装置做“探究平面镜成像特点”实验。 (1)采用玻璃板代替平面镜，其主要目的是 ，选择两支完全相同的蜡烛目的是 ； (2)为了更好的完成实验，应选用 （选填“无色”或“茶色”）玻璃板，玻璃板应 放置在水平桌面上。图中，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃的 （选填“前表面”“后表面”或“中间位置”）与之对齐； (3)在寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （选填“A”或“B”）这一侧观察。若在像的位置放光屏，根据“ ”这一现象，可说明平面镜所成的像是虚像； (4)实验中，在水平桌面上移动蜡烛B，发现始终不能与A的像重合，应该进行的操作是： （选填序号）； A．换用较薄的玻璃板； B．换用较厚的玻璃板； C．调整玻璃板使其与桌面垂直； D．调整观察的角度； (5)如图乙中箭头所示，将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，则蜡烛A所成像 （填字母）； A．逆时针转过一定的角度； B．位置保持不变； C．反方向转过相同的角度； (6)如图丙所示，小红采用了较厚的玻璃板进行实验，可以观察到两个像，测量两个像到MN的距离分别为、，则可知玻璃板的厚度为 cm。 【答案】(1) 便于确定像的位置 比较像与物的大小关系 (2) 茶色 垂直 前表面 (3) A 光屏上不能承接到像 (4)C (5)B (6)0.2 【详解】（1）[1]采用透明玻璃板代替平面镜，既能观察到像，也能看到后方的蜡烛B，从而可以确定像的位置。 [2]选择两支完全相同的蜡烛目的是比较像与物的大小关系，若蜡烛B可以和蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小相等。 （2）[1]无色透明玻璃板透光性太强，容易受到玻璃另一侧物体的干扰；茶色玻璃板透光性较差，成像主观感觉比无色玻璃好得多，故应选择茶色玻璃板。 [2]玻璃板应垂直放置在水平桌面上，这样成的像才在桌面所在平面上。 [3]为了使得测量的物距和像距更准确，选用MN这条线段表示平面镜所在的位置，则应将玻璃的前表面与之对齐。 （3）[1]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在A蜡烛所在这一侧观察才能看到像。 [2]实像能用光屏承接，虚像不能。若在像的位置放光屏，若光屏上不能承接到像，说明平面镜所成的像是虚像。 （4）在实验中，无论怎么移动蜡烛B都不能与A的像重合，这是因为玻璃板没有与桌面垂直，成的像不在桌面上。 故选C。 （5）将平面镜在竖直平面内绕M点逆时针转过一定的角度，像与物的连线与镜面垂直，平面镜所在的平面不变，则蜡烛A所成像位置保持不变。故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （6）设玻璃板的厚度为，根据平面镜成像中像距等于物距，则有 解得玻璃板的厚度。 【训练4】（23-24八年级上·河南郑州·阶段练习）在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中： (1)如图甲，小明将一束激光射至P点，形成一个光斑，向水槽内慢慢注水，水槽底部光斑的位置将 （向左移动/向右移动/不动），这说明光从空气斜射入水中时，传播方向 （会/不会）发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰，为解决此问题，他在水面上方喷了一些 ； (2)如图乙，小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否 。如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，折射光也逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之 （增大/减小/不变）。当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，此时折射角为 度； (3)若光沿BO方向射入，折射光线将沿 方向射出，这是因为光折射时， 。 【答案】(1) 向左移动 会 烟雾 (2) 在同一平面 减小 0 (3) OA 光路可逆 【详解】（1）[1][2]光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；如果按照图示中的角度照射激光，同时向水槽内慢慢注水，折射点会左移，水槽底部光斑的位置将向左移动，这说明光从空气斜射入水中时，传播方向会发生偏折。 [3]向水面上方喷些烟雾，这时光通过烟雾的水时发生漫反射，便于在各个角度观察光的传播路径。 （2）[1]使用可折转的光屏，折转后，那一半光屏所在平面会发生改变，看不到反射光线，因此是为了观察折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。 [2]因为当入射光线偏向法线时，折射角也随之偏向法线，所以可以说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之减小。 [3]当光沿着NO方向射入时会沿ON′方向射出，即入射光线垂直入射，折射光线与法线重合，即入射光线垂直入射，即此时折射角为0度。 （3）[1][2]由于光折射时，光路可逆，若光沿BO方向射入，折射光线将沿OA方向射出，与原来的传播方向正好相反。 1．（2024·江苏徐州·中考真题）如图甲所示，在探究光的反射规律实验中，平面镜水平放置，白色纸板竖直地立在平面镜上。将激光笔发出的一束激光紧贴纸板射向镜面上的O点。 (1)在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生 反射； (2)图甲中，激光与平面镜成40°角入射，则反射角为 ； (3)纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在 内； (4)如图乙所示，纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，保持平面镜和入射光线位置不变，要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应怎样调整纸板？ 。 【答案】(1)漫 (2)50° (3)同一平面 (4)应将纸板绕CD轴向前转动，直到能看到反射光线，使反射光线和入射光线在同一平面内 【详解】（1）纸板比较粗糙，在纸板上能看到激光路径，是因为激光在纸板表面发生漫反射。 （2）入射光线与法线的夹角为入射角，由图可知，入射角为 在光的反射现象中，反射角等于入射角，则反射角为 （3）纸板上可以同时看到入射光线和反射光线，说明它们和法线在同一平面内。 （4）纸板绕CD轴向后转动一定角度，再将激光紧贴纸板射向镜面上的O点，此时纸板上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线不在同一平面内；由于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，法线的位置没有改变，始终垂直平面镜，则要在纸板上同时显示入射光线和反射光线，应将纸板绕CD轴向前转动，直到能看到反射光线，使反射光线和入射光线在同一平面内。 2．（2024·江苏镇江·中考真题）小红用图1所示装置探究光的反射定律。平面镜置于水平底座中心。激光笔可沿弧形轨道移动，且保持激光始终射向平面镜上的O点。 实验次数 1 2 3 4 图3 (1)为了在不同方向都能观察到光的传播路径，应在平面镜上方喷些 ； (2)多次改变激光笔在轨道上的位置，小红调整视角，均能观察到反射光OB挡住入射光AO的现象。如图2所示，将长方形纸板与AO、OB所在平面重合，其底边PQ紧贴平面镜，在纸板上即可显示出入射光和反射光。多次测量纸板和平面镜的夹角。 ①上述实验中测得的夹角均为，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜相互 ； ②在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，则ON与镜面 ，可知ON为法线。由①、②可得：反射光线、入射光线和法线在 内。 (3)改变入射光的方向，依次记录实验数据如图3所示，分析实验数据可知：入射光线AO逐渐 （选填“靠近”或“远离”）法线ON；与的大小 。 【答案】(1)烟雾 (2) 垂直 垂直 同一平面 (3) 远离 相等 【详解】（1）在平面镜上方喷些烟雾，光线发生漫反射，可以在不同方向都能观察到光的传播路径。 （2）①[1]纸板和平面镜的夹角的夹角均为，在纸板上可以观察到反射光线、入射光线，说明反射光线、入射光线在纸板所在的平面上，则反射光线、入射光线所在平面和平面镜是垂直关系。 ②[2]在纸板上过O点作出底边PQ的垂线ON，垂线ON是法线，ON与镜面垂直。 [3]由①、②的实验现象可知，反射光线、入射光线、法线都在纸板所在的平面上，可以得到结论：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。 （3）[1]如图3所示，逐渐变小，说明入射光线AO靠近平面镜，远离法线ON。 [2]如图3所示，∠AOP与∠POB的补角∠BOQ相等，则∠AOP的余角与∠BOQ的余角相等，即与是大小相等，它们分别是反射角和入射角，可知，反射角等于入射角。 3．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）小时候，赫仑同学常常听姥爷说，“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”。当他学完光学后，回去给姥爷演示了如下实验。为让实验更准确，请完成下列问题： (1)如图所示，将白纸平铺在水平桌面上，用支架把 （选填“薄”或“厚”）玻璃板竖直地架立于白纸上； (2)将两个完全相同的跳棋棋子A和B分别立于玻璃板前后，并移动B直至与A的像重合，测量并记录相关数据。多次改变A的前后位置，重复以上实验。他多次实验的目的是 （选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”）； (3)分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，像距等于物距。“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”，这种说法是 （选填“正确”或“错误”）的。 【答案】(1)薄 (2)得到普遍规律 (3)错误 【详解】（1）为了便于确定像的位置，实验时用薄玻璃板来代替平面镜进行实验，若玻璃板太厚，前后两个面都能成像，会对实验造成干扰。 （2）通过一次实验就得出的结论具有偶然性，所以要多次改变A的前后位置，重复实验，得到普遍规律。 （3）分析相关数据，发现平面镜所成的像是虚像，像与实物等大，所以像的大小与物体距离平面镜的距离远近无关，所以“照镜子要离镜子近些，离镜子远了，镜子里的像就变小啦”的说法是错误的。 4．（2024·江苏常州·中考真题）小华探究“平面镜成像特点”。 （1）实验装置如图甲所示，为顺利完成实验，MN应选择 （透明玻璃板/平面镜），并将其 放置在水平桌面上； （2）将点燃的蜡烛A放置在MN前面，将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动，直至与A的像完全重合，重合现象说明 。此时，蜡烛B所处的位置即为像的位置； （3）改变蜡烛A的位置，重复步骤（2），可得三组像与物的位置，如图乙所示，由此可知平面镜成像时， ； （4）为判断平面镜成像的虚实，用光屏替代蜡烛B，然后 （直接/隔着MN）观察光屏上有无像，根据实验现象可得平面镜所成的像是 像。 【答案】 透明玻璃板 竖直 像与物大小相等 见解析 直接 虚 【详解】（1）[1]在探究平面镜成像特点的实验中，为了方便确定像的位置，应用透明玻璃板代替平面镜，因为玻璃板是透明的，直接通过玻璃板既可观察到成像情况，又可以看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置。 [2]透明玻璃板应竖直放置在水平桌面上，以确保物体和像都在水平桌面上。 （2）[3]蜡烛B与A外形相同，B与A的像完全重合，说明B与A的像大小相等，则A的像与A大小相等，所以在平面镜成像中，像与物的大小相等。 （3）[4]图乙中，测量每组对应的A及其像与镜面距离，可得：在平面镜成像时，像与物体到镜面的距离相等。 （4）[5]平面镜成像是光的反射形成的，隔着MN观察时，有反射光线进入眼睛，仍能观察到像，所以应直接观察光屏上有无像。 [6]实像是实际光线会聚而成的，在光屏上能呈现，虚像不是实际光线会聚而成的，不能在光屏上呈现，直接在光屏上观察不能看到平面镜所成的像，说明平面镜所成的像是虚像。 5．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）小江为同学们表演魔术：如图甲所示，将一个正面开口的空箱面向同学，箱子的顶部中间有一个豁口。将一个棋子从顶部的豁口放入，从正面看去，棋子竟“不翼而飞”。小丹猜想箱中放置了一块平面镜，她找来薄玻璃板、方格纸、笔、刻度尺、两个完全相同的棋子A和B进行探究，如图乙所示。 （1）将一张方格纸放在水平桌面上，薄玻璃板 放置在方格纸上； （2）将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小 。在方格纸上记下棋子A和B的位置； （3）移走棋子B，将光屏放到棋子B的位置，在光屏上 （选填“能”或“不能”）直接观察到棋子A的像； （4）改变棋子A的位置，重复步骤（2），发现棋子A的像与棋子A始终在方格纸的同一条直线上。用刻度尺分别测量它们到薄玻璃板的距离，记录在表格中。分析数据可知，棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离 ； 实验次数 A棋子到薄玻璃板的距离/cm A棋子的像到薄玻璃板的距离/cm 1 5.00 5.00 2 6.50 6.50 3 10.00 10.00 （5）实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面 ； （6）请在图丙中作出点A在平面镜中所成的像。 【答案】 竖直/垂直 相等 不能 相等 对称 见解析 【详解】（1）[1]薄玻璃板相当于平面镜，如果玻璃板与方格纸不垂直，则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度，怎么操作都不会重合，也无法比较像与物的大小，因此为完成实验，薄玻璃板应垂直（竖直）放置在方格纸上。 （2）[2]将棋子A放在薄玻璃板前，棋子B放在薄玻璃板后面移动，直到看上去它与棋子A的像完全重合，表明棋子像的大小与棋子的大小相等，所以用两个完全相同的棋子A和B就是为了比较像与物大小关系用的。 （3）[3]移去棋子B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能观察到棋子A的像，因为平面镜成的是虚像。 （4）[4]分析表中三组数据可以看出每次实验A到玻璃板的距离都等于B到玻璃板的距离，故可得到结论：棋子的像与棋子到薄玻璃板的距离相等。 （5）[5]实验表明，棋子在平面镜中的像与棋子分居平面镜两侧、大小相等、到平面镜的距离相等，故棋子在平面镜中的像与棋子关于镜面对称。 （6）[6]过A作平面镜的垂线，在该垂线上找到平面镜另一侧到平面镜的距离与A到平面镜距离相等的点，即为点A在平面镜中所成的像，如下图 6．（2024·山东滨州·中考真题）某小组在探究光的反射的实验中 （1）在“探究光反射时的规律”实验中， ①把平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON 于镜面，如图甲所示。 ②实验时，使一束光EO与平面镜夹角为射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出，此时，反射角大小为 。 ③如图乙所示，把纸板NOF绕ON向后折，在纸板上看不到反射光。这表明：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在 内。 （2）在“探究平面镜成像的特点”实验中， ①用玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的 。 ②如图丙所示，把点燃的蜡烛A放在玻璃板前面，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，说明平面镜所成的像与物体大小相等，这种研究方法是物理学中常用的 （选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 ③将光屏放在蜡烛A的像的位置，直接观察光屏，光屏上没有呈现蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是 。 【答案】 垂直 50° 同一平面 位置 等效替代法 虚像 【详解】（1）[1]纸板ENF竖直立在平面镜上，此时直线ON作为法线垂直于镜面。 [2]入射光与平面镜夹角为40°，根据光的反射定律，此时反射角等于入射角都等于50°。 [3]把纸板NOF绕ON向后折，反射光没办法在纸板上看到，即表明反射光线、入射光线和法线三线共面。 （2）[4]玻璃板既能反射光又能透光，所以相比平面镜更便于确定像的位置。 [5]物理学中，用易观察或者易测量的物体来代替不易观察不易测量的研究对象的方法就是等效替代法。 [6]虚像无法呈现在光屏上，所以平面镜成的像是虚像。 7．（2024·山西·中考真题）小明照镜子时，看到镜中自己的像，这个像有什么特点呢？为此他进行了实验探究。 实验思路： （1）探究平面镜成像的特点，关键是要确定像的位置和大小； （2）可选用 作为平面镜观察像，先将点燃的蜡烛置于镜前，再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动，通过是否与像重合来确定像的位置和大小，进而得到平面镜成像的特点； 实验过程： （3）按照实验思路进行操作，观察蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的 ，记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像，观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像； （4）换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是 ； 实验结论： （5）平面镜所成的像为 （选填“实”或“虚”）像，像与物体关于镜面对称。 【答案】 玻璃板 距离 使结论具有普遍性 虚 【详解】（2）[1]实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置。 （3）[2]为了探究平面镜成像时，像与物到镜面的距离的关系，因此当蜡烛与像完全重合后，在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置，并测量蜡烛和像到平面镜的距离。 （4）[3]实验中换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作，其目的是为了避免单次试验结果造成的偶然性，使用多次实验让结论具有普遍性。 （5）[4]由上述实验过程可知，将光屏放到像的位置，如果透过玻璃板观察，有可能会把蜡烛的像误认为在光屏上成像，因而需要不透过玻璃板来观察光屏上有无像，从而确定平面镜成的是虚像。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$