2025年中考物理专题特训实验探究题:光现象
2025-01-24
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内容正文:
2025年中考物理专题特训实验探究题:光现象
一、实验题
1.在探究“光的反射规律”实验中,将平面镜放在水平桌面上,纸板垂直平面镜,纸板E、F两部分组成,可以绕ON前后转动,如图甲所示。
(1)实验时小莉将激光笔紧贴纸板E入射,原因是 ;
(2)小莉改进实验装置如图乙所示,会观察到 现象,更加充分说明 在同一平面上;
(3)探究反射时光路可逆实验是如何操作的 ;(选填字母)
A.改变入射光线入射角度,测量反射角、入射角
B.沿BO方向入射,观察反射光线的传播方向
C. 将纸板F以ON为轴向后折,观察纸板F上有无反射光线
(4)如图丙所示,小莉探究平面镜成像特点实验中,选择用玻璃板代替平面镜目的是 ;
(5)实验中小莉在 位置观察(选填“C”或“D”)未点燃蜡烛B,在玻璃板后移动未点燃蜡烛B直至与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜成像与物大小相等。
2.某实验小组做探究“光的反射规律”的实验,实验器材有可折转的光屏ABCD、平面镜、激光笔等。
(1)为了使实验现象明显,实验应在 (选填“较亮”或“较暗”)的环境下进行。
(2)组装实验装置时,需将光屏 放在平面镜上。
(3)实验时,将一束光贴着光屏沿EO射到O点,经平面镜反射后,光沿另一方向射出,则是 (选填“入射”或“反射”)角。
(4)实验中测出多组入射角和反射角的度数,并将数据记录在表中。分析可得:反射角 入射角;当入射角变大时,反射光线 (选填“远离”或“靠近”)法线。
实验次数
1
2
3
入射角
30°
40°
60°
反射角
30°
40°
60°
3.如图甲所示,是芳芳用来探究光反射时“反射光线与入射光线位置关系”的实验装置,将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块沿着虚线ON(虚线垂直纸板下边缘)可以折转的白色硬纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是利用光的 (选填“镜面反射”或“漫反射”)以便显示光路。
(2)调试好实验装置,接下来芳芳操作过程及观察到的现象如下:
I.第一步:如图乙所示,将一束光贴着垂直于镜面的纸板A沿着EO射向O点,纸板B上会显示出反射光束OF;只将纸板B沿着ON虚线向后折转一定角度,如图丙所示,在B板上看不到反射光;将纸板倾斜如图丁所示,在B板上看不到反射光,然后将纸板沿着ON虚线或纸板下边缘转动任意角度,重复上述操作,现象不变,由此现象得出的结论是: 。
II.第二步:面对纸面方向,将入射光束EO沿顺时针方向转动,逐渐靠近竖直方向时,发现反射光束OF也随着逐渐靠近竖直方向;当入射光束EO垂直平面镜时(与虚线ON重合),只发现一条光束;当入射光束EO继续转动时,发现反射光束OF出现在左侧并逐渐远离竖直方向,由此现象得出的结论是: 。
III.为了更精确描述反射光线与入射光线的位置关系,芳芳同学测量了入射光线和反射光线与法线之间的夹角即入射角和反射角,如下表所示,从表格中可以得出结论是 。本次实验中在得出反射角与入射角大小关系时,多次改变入射角大小,是为了 (选填“减小实验误差”“得出普遍规律”)。
实验次数
入射角
反射角
1
20°
20°
2
30°
30°
3
45°
45°
4
60°
60°
(3)若沿着FO的方向射向镜面,如图乙所示,则反射光线 (填序号)
A.不沿着OE的方向射出
B.沿着OE的方向射出
4.某小组的同学用如图甲所示器材完成了“探究平面镜成像的特点”的实验。
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜目的是:便于确定像的 ;
(2)实验中应选择与蜡烛①外形相同且 (选填“已点燃”或“未点燃”)的蜡烛②,移动蜡烛②发现其恰好能与蜡烛①的像完全重合,说明像与物 ;
(3)将蜡烛①远离玻璃板,像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)如图乙,将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将 (选填“仍然”或“不再”)与蜡烛①关于镜面对称。
5.如图是“探究光的反射定律”的实验装置,其中ABCD是白色硬纸板制成的光屏,并能沿ON折转,ON垂直于CD。
(1)实验时,将光屏垂直放置在平面镜上,让一束光紧贴光屏射向镜面上的O点,可在光屏上看到反射光,如图甲;将光屏右半部分向后折转任意角度,光屏上都看不到反射光,如图乙。这样的操作是为了探究 ;
(2)某同学的实验数据如表,其中有一组数据测错了,这组数据错误的原因可能是 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角/°
60
50
40
30
20
0
反射角/°
60
50
40
60
20
0
6.小明在做“探究光的折射规律”实验,如图是光从空气斜射入水中时的光路,通过实验还得到如表数据:
入射角
反射角
折射角
(1)实验中发现,折射光线、入射光线和法线在 内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧;
(2)分析表中数据,可得出结论:光从空气斜射到水中时,折射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(3)小明发现,光从空气斜射到水面时,光不但会发生折射现象,还会发生 现象,而且反射角 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;
(4)若光从水斜射入空气,入射角为时,则折射角为 .
7.为了探究光反射时的规律,小红把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张可以绕ON翻折的纸板ABCD竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON垂直于镜面。她将一束光贴着纸板沿EO方向射向O点,在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹(如图甲所示):
(1)图乙中小红将纸板ONBC沿ON向后折;图丙中将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转;图丁中将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒;这三种操作中, 两图不能在纸板ONBC上显示出反射光线;
(2)小红根据正确的实验数据,作出了反射角与入射角的关系图像,能够反映出光的反射现象中反射角与入射角关系的图像是下列的图 。
A. B.
C. D.
8.在“探究平面镜成像特点”的实验中,小明选择的实验器材有:薄玻璃板、两支蜡烛、刻度尺、火柴、白纸等。
请回答下列问题:
(1)实验器材选用薄玻璃板而非平面镜的原因是 ;
(2)实验时,小明将白纸对折,如图甲所示,铺在水平桌面上,沿折痕画线作为玻璃板底边所在的位置,在实验过程中应始终保持其与纸面 ;
(3)小明将点燃的蜡烛置于玻璃板前,透过玻璃板观察到蜡烛的像,如图甲所示。然后将另一支未点燃的蜡烛放到像的位置,在白纸上记录此时两支蜡烛的位置,变换点燃蜡烛的位置,重复上述操作。将白纸上像和蜡烛位置的对应点连接,并测量点到平面镜的距离,如图乙所示。由此得出结论:像与物体到平面镜的 相等;
(4)在完成步骤(3)后小明发现,像和蜡烛位置的连线垂直于玻璃板,结合(3)的结论,小明认为自己已经发现了平面镜成像的规律:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。你认为小明对这一规律的总结过程是否科学合理? ,原因是 。
9.小明用如图所示装置将一细光束从水中斜射到空气中,用于探究“光的折射规律”实验测得的数据如表。
入射角/°
0
10
20
30
40
48.6
50
折射角/°
0
13.4
27.0
41.7
58.7
90
(1)当入射角为0°时,折射角大小为0°,说明当光从水中垂直射入空气中时,传播方向 ;
(2)分析实验数据可知:入射角增大时,折射角 (填“增大”或“减小”),且折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角;
(3)当入射角为48.6°,折射角大小为90°,若再增大入射角,则折射光线消失,只发生反射,这种现象称为全反射,所以当入射角为50°时会发生 现象;
(4)若光线从空气斜射入水中,入射角为58.7°,则折射角大小为 ,这是因为在光的折射现象中,光路都具有 性。增大入射角,观察折射角的变化,我们发现 (选填“会”或“不会”)发生全反射现象。
10.小刚用如图所示的实验装置(光具盘固定不能转折)探究光的折射特点,他让一束光分别从空气中以不同角度射入水(如图甲)和玻璃(如图乙)中,将入射角与折射角记录在表一和表二中。
表一 光从空气射入水中
入射角/°
0
30
45
60
折射角/°
0
21
35
40
表二 光从空气射入玻璃中
入射角/°
0
30
45
60
折射角/°
0
17
24
30
通过分析表一和表二中的数据可知:
(1)光从空气斜射入其他介质中时,折射角 入射角;
(2)对比表一和表二可知:入射角不为0的情况下,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”);
(3)若一束光从玻璃斜射入空气中,入射角是24°,则折射角是 °;
(4)请判断通过本次实验能否验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”并说明理由 。
11.如图是小明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直线转折的两部分组成。
(1)采用可转折的两部分纸板是为了探究 是否在同一平面内;
实验次数
入射角
反射角
1
20°
70°
2
30°
60°
3
50°
40°
(2)实验中,从纸板前不同的方向都能看到纸板上光的径迹,这是因为光在纸板上发生了 反射(选填“镜面”或“漫”);
(3)小明让一束光贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光的径迹。改变入射角的大小,实验所测得数据如表所示,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你分析小明测量实验数据过程中出现的问题可能是 。
12.小明利用如图装置探究光反射时的规律。
(1)如图甲所示,实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板(右侧可绕ON翻折)竖直地立在平面镜上,纸板上的直线ON应 于镜面。使一束光贴着纸板沿某一角度射到O点,光在纸板上发生 反射,呈现径迹。光经平面镜发生 反射,沿另一个方向射出;
(2)改变光束入射的角度,多做几次,换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板,用量角器测量ON两侧的和,是为了 ,多做几次是为了 ;
(3)让光沿图甲中BO方向照射到镜面,它会沿着OA方向射出。这表明:在光的反射现象中,光路是 的;
(4)如图乙所示,把纸板右侧绕ON向前折或向后折,在右侧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。
13.小明同学在实验室探究光的反射和折射规律。
入射角
0°
15°
30°
45°
60°
反射角
0°
15°
30°
45°
60°
折射角
0°
11°
22°
32°
40°
(1)小明将一束光射到白板上,只能在白板上看到一个亮点,不能看到光的传播路径,请帮小明想出在空气中显现光的传播路径的1种方法: ;
(2)可从不同方向看到白板上的亮点,是因为光束中的部分光在白板上发生了 反射;
(3)实验中,小明将光从空气射向水面,得到的实验数据如表所示。通过分析实验数据,你能发现哪些规律?(写出一条即可) ;
(4)当光从水中射向空气,若入射角为32°,则光在空气中的折射角为 。
14.如图甲所示,小明和小华在探究“光的折射现象”时,将一束入射角为50°的光斜射入杯中的水里,更换杯中的介质时他们发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异,小明将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”,并根据所学物理知识和生活经验,对影响“偏折比”大小的因素提出以下猜想:
猜想1:“偏折比”与液面的高度有关;
猜想2:“偏折比”与液体的种类有关;
猜想3:“偏折比”与入射光的颜色有关;
(1)小华认为猜想1是错误的,其理由是 。根据小明的定义,图甲实验中,测得折射角为40°,则此时的“偏折比”为 ;
(2)为了验证猜想2,小明只将图甲中的水换成油。如图乙所示,油的高度小于水的高度,杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合,对比可知:在相同条件下,油对光的“偏折比” (选填“大于”、“等于”或“小于”)水对光的“偏折比”;
(3)为了探究猜想3,小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,杯底光斑位置如图丙所示,则 光的“偏折比”大。将其中的一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8,则光在下表面折射时的“偏折比”为 ;
(4)根据小明的操作和计算结果,小华认为,应该将“偏折比”定义为“光线在空气中与法线的夹角α和光线在介质中与法线的夹角β之比”。如图丁所示,经过对多组不同玻璃砖的实验,测得数据如表所示:
玻璃砖A
玻璃砖B
玻璃砖C
光线在空气中与法线夹角α
30.0°
45.0°
60.0°
30.°0
45.0°
60.0°
30.0°
45.0°
60.0°
光线在玻璃中与法线夹角β
22.0°
32.0°
40.5°
17.0°
24.4°
30.4°
20.0°
28.9°
36.3°
1.36
1.41
1.48
1.76
1.84
1.97
1.50
1.58
1.65
根据表格中的数据,分析可得:光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,“偏折比” (选填“相等”或“不相等”);对于相同的入射角,“偏折比”越大,介质对光的折射程度越 (选填“高”或“低”)。
15.如图所示,小明做“探究平面镜成像的特点”的实验,他将棋子A放在玻璃板前,在玻璃板后移动棋子B,直至与A的像重合。
(1)选择与A完全相同的棋子B,目的是比较 ;
(2)小明改变位置,观察棋子A的像。当他向右移动时,像的位置相对于玻璃板将 (选填“向左”“向右”或“不变”);
(3)移走棋子B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上 (选填“能”或“不能”)看到棋子A的像,说明 ;
(4)岸边的树木在水中的像看上去是“倒立”的,请解释产生这一现象的原因: ;
补充设问
(5)上题中,玻璃板下面选用方格纸而不用白纸,这样做的优点是 。将两支蜡烛换成两个相同的棋子,这样做的好处是 ;
(6)小华为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,你认为下图中字母形状的光源,最好的是 (选填字母)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理专题特训实验探究题:光现象》参考答案
1. 纸板显示光的传播路径 纸板下部分有反射光线,纸板上部分没有反射光线 反射光线,入射光线和法线 B 方便确定像的位置 D
【详解】(1)[1]将激光笔紧贴纸板E入射,此时光路可以在纸板上呈现,因此是为了显示光路。
(2)[2][3]F面的纸板上部分与E面不在同一平面内,此时会看到纸板下部分有反射光线,纸板上部分没有反射光线,该现象说明反射光线,入射光线和法线在同一平面上。
(3)[4]探究反射时光路可逆实验,可以使光线从反射光线射入,观察对应的反射光线是否在原射入位置射出,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(4)[5]实验中选用透明的玻璃板来代替不透明的平面镜,是由于玻璃既能透光又能反射光使物体成像,能看到前面物体在玻璃板后面成的像,也能看到玻璃板后面的物体,目的是为了便于确定像的位置。
(5)[6]平面镜成正立的虚像,因此需要在点燃蜡烛的同侧观察像的位置,即在D位置。
2.(1)较暗
(2)垂直
(3)入射
(4) 等于 远离
【详解】(1)光线和环境的对比度越大,光线越清晰。所以为了使光线更加明显,实验应在较暗的环境下进行。
(2)探究光的反射定律时,应让光屏垂直平面镜放置,这样光的传播路径能呈现在光屏上。
(3)法线与镜面垂直,射向镜面的光线为入射光线,离开镜面的光线为反射光线,入射光线与法线的夹角是入射角,反射光线与法线的夹角为反射角,所以由图可知,EO为入射光线,是入射角。
(4)[1]由表中数据可知,多次改变入射光线的方向,反射角总等于入射角。
[2]由表中数据可知,当入射角变大时,反射角也增大,故反射光线远离法线。
3. 漫反射 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 反射光线与入射光线分居法线两侧 反射角等于入射角 得出普遍规律 B
【详解】(1)[1]为了更清晰的观察光路,实验时需要利用漫反射的原理,让光贴着表面较为粗糙纸板入射。
(2)I.[2] 如图乙所示, 将一束光贴着垂直于镜面的纸板A沿着EO射向O点,此时纸板A、B在同一平面上,纸板B上会显示出反射光束OF;只将纸板B沿着ON虚线向后折转一定角度,如图丙所示,此时纸板A、B不在同一平面上,在B板上看不到反射光;将纸板倾斜如图丁所示,此时入射光线EO、纸板B不在同一平面上,在B板上看不到反射光,然后将纸板沿着ON虚线或纸板下边缘转动任意角度,重复上述操作,现象不变;以上现象说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
II.[3] 第二步可以看出,不论入射光线如何移动,反射光线只会出现在法线的另一侧,从而得出结论:反射光线与入射光线分居法线两侧。
III.[4]根据表格中的数据可以看出,不论入射光线如何变化,反射角的大小都等于入射角大小,从而得出结论:反射角等于入射角。
[5]本实验为探究实验,多次实验的目的是为了得出普遍规律,避免偶然性。
(3)[6]由于光路具有可逆性,若沿着FO的方向射向镜面,光线将沿着OE的方向射出,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. 位置 未点燃 大小相同 不变 仍然
【详解】(1)[1]实验中用玻璃板代替平面镜,玻璃板透光,能够成像,为了便于确定像的位置。
(2)[2][3]运用等效替代法用大小相同的两根蜡烛,点燃一根蜡烛再用未点燃蜡烛与点燃蜡烛的像重合,若能够完全重合,说明平面镜成像中,物像大小相等。
(3)[4]根据平面镜成像特点可知,物像大小相等,将蜡烛①远离玻璃板,蜡烛①的大小不变,则所成像的大小不变。
(4)[5]由平面镜成像原理可知,物与像关于平面镜对称,所以将玻璃板倾斜,蜡烛①的像将仍然与蜡烛①关于镜面对称。
5. 反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 反射角测量成反射光线与镜面的夹角
【详解】(1)[1]实验过程中,将光屏右半部分向后折转任意角度,此时左右两部分纸板在两个平面内,光屏上看不到反射光,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(2)[2]在光的反射现象中,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,其中有一组数据测错了,这组数据是第4次实验的,原因可能是将反射光线与平面镜的夹角当成了反射角。
6. 同一平面 小于 反射 等于 15°
【详解】(1)[1]由光的折射规律知,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的两侧。
(2)[2]分析表中数据发现:光从空气斜射入水中时,折射角都小于入射角,可得出结论:光从空气斜射到水中时,折射角小于入射角。
(3)[3][4]小明发现,一束光从空气斜射到水面时,有一部分光被反射回空气中,另一部分光会进入水中发生折射,说明光从空气斜射到水面时,光不但会发生折射现象,还会发生反射现象,而且反射角等于入射角。
(4)[5]光折射时光路是可逆的,由图可知,当光从空气斜射入水中,入射角为15°时,折射角为11.3°,则当光从水斜射入空气,入射角为11.3°时,则折射角为15°。
7. 乙、丁 A
【详解】(1)[1]让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板B上可以看到反射光;图乙中小红将纸板ONBC沿ON向后折,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,后折不同角度不能在纸板上观察到反射光;图丙中将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,在纸板上观察到反射光;图丁中将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,反射光线还在,但在纸板上观察不到反射光,故乙、丁两图不能在纸板ONBC上显示出反射光线。
(2)[2]根据反射角等于入射角,横轴表示入射角,纵轴表示反射角,反射角等于入射角,从图象上看,就是直角的平分线,故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
8. 便于确定像的位置 垂直 距离 合理 见解析
【详解】(1)[1]为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,所以实验中要使用透明的玻璃板。
(2)[2]玻璃板竖直放在水平桌面上,像在水平桌面上,如果玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,无论怎样移动蜡烛都无法与像重合,所以实验中玻璃板应始终保持与纸面垂直。
(3)[3]重复3次实验,每次试验A、B到玻璃板的距离都相同,可得出结论像与物体到平面镜的距离相等。
(4)[4][5]合理;平面镜所成的像与物体关于镜面对称是一个普遍规律,需要多次测量,小明将每次实验对应的A和B的位置在白纸上连线后,发现这些连线与平面镜垂直,在综合上述实验的所有结果,总结出:平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
9. 不改变 增大 大于 全反射 40° 可逆 不会
【详解】(1)[1]由表格中数据得,当入射角为0°时,折射角大小为0°,说明当光从水中垂直射入空气中时,传播方向不改变。
(2)[2][3]分析实验数据可知:折射角随入射角增大而增大,且折射角大于入射角。
(3)[4]当入射角为50°大于48.6°,会发生全反射现象。
(4)[5][6]由表格中数据得,光线从水中斜射入空气中时,入射角为40°时,折射角为58.7°,根据光路的可逆性可知,若光线从空气斜射入水中,入射角为58.7°,则折射角大小为40°。
[7]此过程中,折射角小于入射角,增大入射角,观察折射角的变化,我们发现不会发生全反射现象。
10. 小于 增大 45 不能,光具盘固定不能转折,则无法观察折射光线能否呈现在其他面上
【详解】(1)[1]由图知,光不管是从空气斜射入水中,还是从空气斜射入玻璃中,折射光线都要靠近法线,折射角都小于入射角。
(2)[2]由表一和表二可知,当入射角不为0的情况下,当入射角增大时,折射角也增大,则射角随入射角的增大而增大。
(3)[3]折射现象中光路是可逆的,则用一束光沿折射光线的反方向由玻璃射向空气,发现此时的折射光线与原入射光线重合,由表二知,若一束光从玻璃斜射入空气中,入射角是24°,则折射角是45°。
(4)[4]由于光具盘固定不能转折,无法观察折射光线能否呈现在其他面上,则不能验证“折射光线、入射光线和法线在同一平面内”。
11. 反射光线与入射光线和法线 漫 见解析
【详解】(1)[1]当将另一侧纸板向前或向后折时,该纸板上就看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面上,所以采用可转折的两部分纸板是为了研究反射光线与入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)[2]实验时从纸板前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于纸板表面凹凸不平,光在这里发生了漫反射的缘故。
(3)[3]反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,因为反射角等于入射角,反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
12. 垂直 漫 镜面 探究反射角与入射角的大小关系 使实验结论更具有普遍性,避免偶然性 可逆 同一平面
【详解】(1)[1]法线与镜面垂直,纸板上的直线ON相当于法线,所以ON应垂直于镜面。
[2] 纸板表面是粗糙的,人眼可在不同方向观察纸板上的光线,故光在纸板上发生漫反射。
[3] 平面镜表面是非常光滑的,反射光线将朝着一个方向射出,故镜子发生镜面反射。
(2)[4] 用量角器测量ON两侧的和,分析角的度数大小关系,是为了探究反射角与入射角的大小关系。
[5]一次测量得出结论具有偶然性,改变光束入射的角度,多做几次,可以使实验结论更具有普遍性,避免偶然性。
(3)[6] BO方向为原来反射光的方向,现在沿BO方向照射到镜面,它会沿着OA方向即原来入射方向射出,可以说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)[7] 把纸板ENF右侧绕ON向前折或向后折,在右侧纸板上看不到反射光,这说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内,要不然可以看见反射光线。
13. 利用烟雾(利用水雾、利用白板、利用纸板等) 漫 见解析 45°
【详解】(1)[1]显示光路可以借助烟雾、水雾、白板等。将光穿过烟雾或者水雾来显示光路,也可以让光沿着白板表面投射来显示光路,故在空气中显现光的传播路径的一种方法可以是:在空气中喷洒烟雾。
(2)[2]可从不同方向看到白板上的亮点,是因为白板表面粗糙,光束中的部分光在白板上发生了漫反射。
(3)[3]光从空气斜射向水中时,在水面处会发生反射和折射现象,在反射现象中,反射角等于入射角。光从空气斜射向水中时,折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
(4)[4]从表格中数据可得,当空气中的入射角为45°时,水中的折射角为32°。由光路可逆得,当光从水中射向空气,若入射角为32°,则光在空气中的折射角为45°。
14. 液面的高度改变,入射角、折射角的大小不变,“偏折比”不变 0.8 小于 绿 1.25 不相等 高
【详解】(1)[1]分析可知,水面上升或下降时,入射角和折射角都不变,则折射角与入射角的比值即偏折比也不变,由此说明偏折比与液体深度无关,故猜想1不正确。
[2]图甲实验中,测得折射角为40°,已知入射角为50°,则偏折比
(2)[3]将图甲中的水换成油,当油的深度小于水的深度,杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合,如图1
由图1可知:水中的折射角大于油中的折射角,由于入射角相同,则在相同条件下,油对光的折射能力更强,其“偏折比”比水对光的“偏折比”小。
(3)[4]小明用图甲装置先后射入绿色和紫色的激光,光线的入射角和入射点不变,绿、紫色激光的折光线,如图2所示:
由图2可知:绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角,由于入射角相同,则根据“偏折比”的定义可知:绿光的“偏折比”大。
[5]将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖,若光在玻璃砖上表面折射时入射角为i,折射角为r,此时“偏折比”为0.8,即;当光在下表面折射时如图3中,则此时入射角为i′,折射角为r′,如图3所示:
根据几何知识可知∠i′=∠r,∠r′=∠i,所以,光在下表面折射时的“偏折比”为
(4)[6]分析玻璃砖A(或玻璃砖B或玻璃砖C)的数据可知,光在空气与另一种透明介质中传播时,对于不同的入射角,α和β之比不同,即“偏折比”不相等。
[7]分析表中数据,当光线在空气中与法线夹角都是30°时,光线分别在A、B、C三种玻璃中与法线的夹角越大,α和β之比越大,即“偏折比”越大,说明介质对光的折射程度越高。
15.(1)像与物大小关系
(2)不变
(3) 不能 平面镜成的是虚像
(4)水面相当于平放的平面镜,像是光的反射形成的,像与物体关于镜面对称
(5) 便于直接比较像和物到玻璃板的距离 棋子的大小不会改变,便于比较像和物的大小
(6)F
【详解】(1)在实验中,为了比较像与物的大小关系,利用等效替代法,选择与A完全相同的棋子B,棋子B若能和棋子A的像完全重合,说明像与物的大小相等。
(2)平面镜成像时像与物关于平面镜对称,小明改变位置,观察棋子A的像。当他向右移动时,像的位置相对于玻璃板将不变。
(3)[1][2]平面镜成像是由光的反射形成的虚像,移走棋子B,将一张白纸竖直放在该位置,直接观察白纸,白纸上不能看到棋子A的像,说明平面镜成的是虚像。
(4)平面镜成像时像与物关于平面镜对称,水面相当于平放的平面镜,岸边的树木的树冠部分在水中的像离水面较远,而树根部分在水中的像离水面较近,所以岸边的树木在水中的像看上去是“倒立”的。
(5)[1][2]实验中选择方格纸,这样更便于比较像和物体到达平面镜的距离。使用蜡烛在实验中,随着燃烧,蜡烛的大小会变,而使用棋子,由于棋子的大小不会改变,便于比较像和物的大小。
(6)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色LED光源进行实验,最好的光源是“F”,因为“F”左右不对称,即可以研究像与物体的上下关系,也能研究左右关系。
答案第1页,共2页
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