第四章 光现象(实验题20道)-2024-2025学年八年级物理上册热点题型专练(2024)人教版
2025-08-03
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第四章 光现象 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.71 MB |
| 发布时间 | 2025-08-03 |
| 更新时间 | 2025-08-03 |
| 作者 | 优胜教育工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-03 |
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| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第四章 光现象(实验题20道)-2024-2025学年八年级物理上册热点题型专练(2024)人教版
一、实验探究题
1.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。
(1)【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。
(2)可选用 作为平面镜观察像,如题21图所示,先将点燃的蜡烛A置于镜前,再用一支外形相同未点燃的蜡烛B在镜后移动,通过观察蜡烛B与A的像是否重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成像的特点。
(3)【实验过程】
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蜡烛A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 。
(5)【实验结论】
平面镜所成的像为 (选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面对称。
2.小白在做探“平面镜成像特点”的实验:
(1)实验装置如图所示,为顺利完成实验, M应选择玻璃板,目的是 。
(2)将两个完全相同的蜡烛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,重复实验时,蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B需 玻璃板 (选填“靠近”或“远离”),才能与像重合;他多次实验的目的是为了 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”).
(3)将一块木板紧贴玻璃板背面放置,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。为判断平面镜成像的虚实,小白用光屏替代蜡烛B, 然后观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是 像(选填“虚”或“实”).
3.小东将如图甲所示的实验装置放在水平台面上,先用加湿器使整个半球形玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔沿AO方向入射一束光,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,若从反射光线一侧观察,发现 时。说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)小东利用图乙所示实验装置探究反射角与入射角的关系时,不断调整激光器的位置改变入射角大小,将入射角∠i与反射角∠r记录在下表中。
∠i/度
10
20
30
45
60
75
∠r/度
10
20
30
45
60
75
分析表格中数据,归纳得出:在光的反射中, 。
4.小海在探究“光的反射定律”时,设计了如图甲所示实验,平面镜放在水平桌面上,A、B是粘在一起的两块硬白纸板,纸板B可绕接缝ON转动.
(1)实验时,纸板应 立在平面镜上;
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到镜面上O点,纸板B上会显示出反射光线OF,接着将纸板B绕ON向后翻折,如图乙所示,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线;在实验过程中,若将纸板倾斜,如题图丙所示,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线;
(3)如图甲所示实验中,若让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光线将沿OE方向射出.该现象说明在光的反射中,光路是 的;
(4)小海测得数据如表格所示,分析可知:反射角随着入射角的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”);反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
50°
50°
3
80°
80°
5.某同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B:
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的实验方法是 ;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,在玻璃板后面观察光屏,将不能在光屏上观察到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是 像(选填“虚”“实”);
(4)当蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A的像 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,该同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”“向左运动”或“不变”)。
6.小雄同学在做“探究平面镜成像”的实验时,如图甲将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,在此实验中:
(1)下面步骤a中横线处的内容是什么?实验步骤a 、b、c、d的合理顺序是 (填字母)
a.在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板, 。
b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方,移动到某一位置时,发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合,在纸上记下该蜡烛的位置A1'.
c.改变玻璃板前蜡烛的位置,重复以上实验,在纸上记录物与像的位置A2、A2';A3、A3'(如图乙)
d.点燃蜡烛放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在纸上记录蜡烛的位置A1 。
(2)如图乙,某同学将实验数据填入下表.请将表头中空白部分填上合适的内容。
试验次数
物体到平面镜的距离/cm
像与物的大小比较
1
7
7
等大
2
6
6
等大
3
3
3
等大
(3)小雄用玻璃板代替镜子进行实验,的目的是玻璃板透明,便于确定 ;如果玻璃板与桌面不垂直,会产生的弊端是 。
(4)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。实验时应将 的蜡烛A放置与玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B在玻璃板的后面前后左右移动,直到蜡烛B看上去与蜡烛A在玻璃板中所成的像 为止,记下蜡烛A和B的位置,用直线连结,发现该连线与镜面 。
(5)实验中,在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是 ,在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在其像所在位置放一光屏后,人眼的观察位置应该是 。(均填“A”或“B”)
7.某同学在做“探究光的折射特点”的实验,如图所示的是光从空气射入水中时的光路图,实验中发现,入射光线、折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,通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40. 9°
(1)分析表中数据可得出以下结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象,
②光从空气斜射到水中时,折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,且折射角随入射角的增大而 ,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 。
该同学根据上述一次实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价,是否存在不足?答: (填“是”或“否”)。请简要说明理由: 。
8.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,测得入射角为 度,反射角为 度,于是小波得出结论:入射角等于反射角。这种做法不对,因为一组数据得出的结论具有 性;
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿 方向射出,原因是 。
9.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。实验器材有:玻璃板、白纸、笔、火柴、刻度尺、光屏各一个,蜡烛A和B。
(1)实验用玻璃板代替平面镜,目的是 ;为避免重影影响实验应选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板。为了便于比较像与物的大小关系,所用的两支蜡烛A、B,应选择外形 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)平面镜成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填虚或实)像。
(3)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板;像的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
10.利用如图甲所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖直立在白纸上。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于 。
(2)有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验较合适。
(3)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的 (填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。
(4)把光屏放在玻璃板后, (填“透过”或“不透过”)玻璃板观察光屏,发现无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像(填“实”或“虚”)。
(5)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在处;将平面镜平移至如图丙所示的位置时,硬币的成像情况是_______(选填字母代号)。
A.硬币成像在处 B.硬币成像在处
C.硬币成像在处 D.硬币无法通过平面镜成像
(6)将硬币远离平面镜,硬币的像将 (选填“靠近”或“远离”)平面镜。
11.小明同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行。如图甲,先让纸板在同一平面内,让一束光贴着纸板入射是为了显示 ;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是_______;
A.改交纸板与平面镜之间的夹角 B.沿向后转动纸板E
C.沿向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将纸板如图乙折叠,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此说明反射光线、入射光线与法线在 内(选填“同一平面”或“不同平面”);
(4)实验结束后,小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果谁都不能做到,原因是反射时,_______。
A.反射角等于入射角 B.光路具有可逆性
12.某同学做“探究光折射时的特点”实验,图是光从空气斜射入水中时的光路。通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
分析表中数据,可得出结论:
(1)光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和 现象;
(2)光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),且折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角;
(3)当小聪将光线沿CO方向入射时,发现折射光线沿OA方向射出,说明在光的折射现象中光路是 的;
(4)为了验证“光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线将偏向法线”这个结论,则该同学还需要进行探究的内容是 的情况。
13.如图所示,是某学习小组探究光的反射规律的实验。
(1)如图甲,将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板竖直放置在平面镜上,进行实验.让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹.改变光束的入射角度,多做几次,取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r。为了探究反射角与入射角的关系,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,比较两者大小关系,这样的探究方式是为了 (选填“A”或“B”)。
A.多次测量求平均值,减小误差 B.多次测量,寻找普遍规律
(2)如图乙,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前或向后折,这时在NOF上 (选填“看得到”或“看不到”)反射光线。
(3)该学习小组又探究了平面镜成像特点,如图丙和丁,为了证实有关成像特点是否可靠,你认为接下来应采取的操作是 。
A.保持AB两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察、测量
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行观察、测量。
(4)在前面实验的基础上探究像的虚实,拿走蜡烛B,并在蜡烛B的位置放一个光屏,直接观察光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛的像。
(5)若实验时,玻璃板与水平桌面不垂直,如图丁所示,则发生的现象是 (填字母)。
A.蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B.蜡烛A成像位于水平面偏上方
C.蜡烛A成像位于水平面偏下方
14.如图甲是“探究光反射时的规律”实验装置。
(1)实验中需要的测量工具是 ,用于探究 ;
(2)把平面镜放在水平桌面上,再把纸板EF 立在平面镜上,把纸板的F绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,这说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内;
(3)作图:如图乙所示,一束光经平面镜PQ反射后进入小明的眼睛,请利用光的反射定律画出入射光线,并标出入射角的大小 ;
(4)实际应用:光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电,如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
15. 用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,白色硬纸板 EF 垂直于平面镜放置,白纸板可沿 ON 折转。
(1)若将ON右侧的硬纸板F向后翻折,则 (选填“能”或“不能”) 在硬纸板上看到反射光线,反射光 (选填“仍存在”或“不存在”) ;
(2)若将光线沿BO入射,则可观察到反射光线沿OA射出,这说明在反射现象中光路是 ;
(3)改变入射光线的方向,多测量几组入射角和反射角的数据填入表格中进行比较,由表格中数据可得出结论: 。
实验次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
16.如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成,如图甲所示。
(1)如图,为了完成实验,还需要的测量工具是 ;
(2)实验中,在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在纸板上发生了 ;
(3)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论:反射角等于入射角。请对小明的此探究进行评价: ;
(4)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光_________。
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾
(5)对于法线的理解,结合四幅图,下列正确的是_________。
A.四幅图中,白板上的ON都是法线,法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B.法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
C.法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系
(6)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”,这种现象形成的原理 (是/不是)光的反射规律;
(7)让光线逆着反射光线射向镜面,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线方向射出,表明反射时 。
17.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器、量角器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,这是因为光在纸板上发生了 反射;
(2)如图甲所示,让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板NOF上可看到反射光OF,如图乙所示,此时在NOF面上 (填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射光线、入射光线在 ;
(3)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,将数据记录在表中,根据数据得出的结论是 ;
(4)在图甲中如果将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,则反射光会沿图中的 方向射出,这说明在反射现象中,光路是 的。
18.如图所示是小源探究光的反射规律(图甲)和平面镜成像特点(图乙)的实验装置。
(1)在探究光的反射规律时:
①让入射光线 EO靠近法线 ON,反射角会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
②将纸板F沿着ON 向后折,这时 (选填“能”或“不能”)在纸板看到反射光,这是因为反射光线 (选填“在”或“不在”)入射光线和法线所在的平面内;
③实验结束后,同组的小明和小刚都从镜子中看到了对方的眼睛,这是因为在反射现象中 .
(2)在探究平面镜成像特点时:
①如图乙,小源点燃A蜡烛,小心地移动 B蜡烛,直到与 A 蜡烛的像完全重合为止,这说明像与物大小相等,这里用到的方法是 (选填“控制变量法”“等效替代法”或“科学推理法”);
②如果有3mm 厚和1.5mm厚的两块玻璃板,应选择 mm 厚的玻璃板做实验;
③实验中小源发现看到蜡烛 A 的像不清晰,于是他将蜡烛 B也点燃,用来增加像的亮度,他这样做 (选填“能”或“不能”)使看到的像更清晰;
④探究平面镜成像的特点时,为了更好地观察像的特点,小源应选用丙图中的
(选填字母)棋子进行实验。
19.在“探究平面镜成像的特点”的实验中:
(1)第一小组找到如图甲所示的两种器材,器材a是平面镜,器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具,应选择器材 (写出器材的字母符号即可)做实验,选择它的目的是 ;
(2)第二小组选取两支相同的蜡烛做实验,实验装置如图乙所示,同学们发现蜡烛B从 (填“A侧”或者“B侧”)看去总能与 重合,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小 ;
(3)在探究像距和物距的关系时,小明在第一次实验中测出物距为,像距为。为了得到像和物到平面镜距离关系的普遍规律,你对他接下来的操作建议是 ;
(4)实验后,同学们想研究像与物左右位置的关系,选用了下列四个模型分别面对玻璃板竖立在白纸上,其中能够达到实验目的的是____(选填序号)。
A. B. C. D.
20.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,用量角器测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为不妥之处是: ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了: ;
(4)如图丙所示,纸板上记录了入射光线AO及对应的反射光线OB;若将一束光贴着纸板沿BO射到O点,发现反射光沿图中的 方向射出,此现象说明:在反射现象中,光路是 的;
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第四章 光现象(实验题20道)-2024-2025学年八年级物理上册热点题型专练(2024)人教版
一、实验探究题
1.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。
(1)【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。
(2)可选用 作为平面镜观察像,如题21图所示,先将点燃的蜡烛A置于镜前,再用一支外形相同未点燃的蜡烛B在镜后移动,通过观察蜡烛B与A的像是否重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成像的特点。
(3)【实验过程】
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蜡烛A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 。
(5)【实验结论】
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】(1)选择两只大小相同的蜡烛进行试验,观察蜡烛的像和蜡烛的大小关系
(2)薄玻璃板
(3)距离
(4)寻找普遍规律
(5)虚像
【解析】【解答】(1) 探究平面镜成像的特点,关键是要确定像的位置和大小。 所以选择两只大小相同的蜡烛进行试验,观察蜡烛的像和蜡烛的大小关系;
(2)选择薄玻璃板作为平面镜观察,薄玻璃板透光,可以观察物像的大小关系;
综上 第1空、 薄玻璃板;
(3) 测量蜡烛和像到平面镜的 距离,比较物像到平面镜的大小关系;
综上 第1空、 距离;
(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 寻找普遍规律;
综上 第1空、 寻找普遍规律;
(5) 平面镜所成的像为 虚像;
综上 第1空、 虚像。
【分析】1、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置。
2、实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像。
3、试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像。
2.小白在做探“平面镜成像特点”的实验:
(1)实验装置如图所示,为顺利完成实验, M应选择玻璃板,目的是 。
(2)将两个完全相同的蜡烛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,重复实验时,蜡烛A靠近玻璃板时,蜡烛B需 玻璃板 (选填“靠近”或“远离”),才能与像重合;他多次实验的目的是为了 (选填“得到普遍规律”或“减小实验误差”).
(3)将一块木板紧贴玻璃板背面放置,人眼在玻璃板前 (选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。为判断平面镜成像的虚实,小白用光屏替代蜡烛B, 然后观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是 像(选填“虚”或“实”).
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)靠近;得到普遍规律
(3)能;虚
【解析】【解答】(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到蜡烛A像的同时。还可以透过玻璃板清楚的看到放在后面蜡烛B,便于确定像的位置;
(2)平面镜成像所成的像与物到平面镜的距离相等,并且大小相同,将蜡烛A逐渐靠近玻璃板,它的像也靠近玻璃板,则蜡烛B需要靠近玻璃板,才能与像重合;在“探究平面将成像特点”的实验时,多次改变A的前后位置,重复以上实验,目的是使实验结论具有普遍性,避免结论的偶然性。
(3)平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛A发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,所以人眼在玻璃板前能看见蜡烛A的像。在其原来蜡烛B的位置上放一光屏,然后直接观察到光屏上没有像,说明平面镜成的是虚像,这说明平面镜所成的像是虚像。
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)平面镜所成的像与物到平面镜的距离相等;探究规律实验,应多次测量,避免偶然性;
(3)平面镜成像的原理是光的反射形成。实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接到,虚像不能用光屏承接到。
3.小东将如图甲所示的实验装置放在水平台面上,先用加湿器使整个半球形玻璃罩内充满水雾,将一小块平面镜放在水平圆台上,用固定放置的红色激光笔发出一束垂直射向平面镜的光NO,然后用另一个绿色激光笔沿AO方向入射一束光,经平面镜反射后沿OB方向射出。
(1)将绿色激光笔固定在玻璃罩上后,若从反射光线一侧观察,发现 时。说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(2)小东利用图乙所示实验装置探究反射角与入射角的关系时,不断调整激光器的位置改变入射角大小,将入射角∠i与反射角∠r记录在下表中。
∠i/度
10
20
30
45
60
75
∠r/度
10
20
30
45
60
75
分析表格中数据,归纳得出:在光的反射中, 。
【答案】(1)反射光线挡住法线和入射光线
(2)反射角等于入射角
【解析】【解答】(1)若从反射光线一侧观察,发现反射光线挡住法线和入射光线时,即观察到反射的绿光、入射的绿光和激光笔发出的红光看起来重合,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)由表格数据分析可知,反射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且反射角的大小等于入射角的大小,归纳得出:在反射现象中,反射角等于入射角
【分析】光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角;光路可逆。
(1)根据题意,入射的红光相当于法线;入射的绿色激光照射到平面镜上,发生了反射,反射出绿光,若从反射光线一侧观察,发现反射光线挡住法线和入射光线时,即观察到反射的绿光、入射的绿光和激光笔发出的红光看起来重合,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(2)由表格数据分析可知,当入射角增大时,反射角增大;入射角减小时,反射角减小;反射角的大小等于入射角的大小,所以,归纳得出:在光的反射中,反射角等于入射角。
4.小海在探究“光的反射定律”时,设计了如图甲所示实验,平面镜放在水平桌面上,A、B是粘在一起的两块硬白纸板,纸板B可绕接缝ON转动.
(1)实验时,纸板应 立在平面镜上;
(2)将一束光贴着纸板A沿EO射到镜面上O点,纸板B上会显示出反射光线OF,接着将纸板B绕ON向后翻折,如图乙所示,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线;在实验过程中,若将纸板倾斜,如题图丙所示,让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,在纸板B上 (选填“能”或“不能”)观察到反射光线;
(3)如图甲所示实验中,若让另一束光沿FO方向射向平面镜,反射光线将沿OE方向射出.该现象说明在光的反射中,光路是 的;
(4)小海测得数据如表格所示,分析可知:反射角随着入射角的增大而 (选填“增大”“不变”或“减小”);反射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角。
次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
50°
50°
3
80°
80°
【答案】竖直;不能;不能;可逆;增大;等于
【解析】【解答】 解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系应该是垂直;
(2)根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,如图所示,将纸板B绕ON向后翻折,纸板B和纸板A不在同一平面上了,所以在纸板B上就无法呈现出反射光线了;
法线始终垂直于平面镜,入射光线、反射光线、法线在同一平面内,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),让光线仍贴着纸板沿EO方向射向镜面,此时的ON不是法线,但反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内,只是纸板B上就无法呈现出反射光线;
(3)如果让入射光线沿着FO的方向射向镜面,这时的入射角为原来的反射角,根据光的反射定律,反射角等于入射角,这时的反射角为原来的入射角,所以会发现反射光线沿OE射出,也就是在反射现象中,光路是可逆的;
(4)根据表格中的数据可知,反射角随着入射角的增大而增大;反射角大小等于入射角大小。
故答案为:(1)垂直;(2)不能;不能;(3)可逆;(4)增大;等于。
【分析】 根据光的反射定律进行分析;可判断纸反向后折和纸板不垂直时是否能观察到反射光线。
在光的反射现象中,光路是可逆的。
5.某同学在“探究平面镜成像特点”的实验时,所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B:
(1)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 ;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。这种确定像与物大小的实验方法是 ;
(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,在玻璃板后面观察光屏,将不能在光屏上观察到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是 像(选填“虚”“实”);
(4)当蜡烛A远离玻璃板,蜡烛A的像 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,该同学只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置 (选填“向右移动”“向左运动”或“不变”)。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2)等效替代法
(3)虚
(4)不变
(5)不变
【解析】【解答】(1)因为玻璃板是透明的,所以能在观察到A蜡烛像的同时,还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛,便于确定像的位置和大小;实验时,玻璃板应垂直放置在水平桌面的白纸上。
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;(3)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上无法呈现蜡烛的像,这说明平面镜成的是虚像;
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的大小不变,由平面镜成像特点可知,蜡烛A的像大小不变;(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,艾英只将玻璃板向右平移,在向右移动的过程中,由于物像到平面镜的距离相等,所以蜡烛像的位置不变。
故答案为:(1)便于确定像的位置和大小;垂直放置;(2)未点燃;等效替代法;(3)虚;(4)不变;(5)不变。
【分析】(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜,其目的是为了确认物像的位置及大小;实验时,如果玻璃板没有垂直放置在水平桌面的白纸上,则成的像偏高或偏低,导致实验无法完成;
(2)等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
(3)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上。
(4)平面镜成像特点:像距等于物距,物像等大。
(1)玻璃板既能透光,又能反光,既可以看到前面物体在后面成的像,又可以看到后面的物体,便于确定像的位置。
(2)实验中,使用完全相同的两支蜡烛,用蜡烛B替代蜡烛A的像,在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,使用了等效替代法。
(3)实像可以在光屏上呈现,虚像不能被光屏接收,移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,在玻璃板后面观察光屏,将不能在光屏上观察到蜡烛A的像,这说明平面镜成的是虚像。
(4)平面镜所成的像与物大小相等,当蜡烛A远离玻璃板,因蜡烛A大小不变,因此蜡烛A的像也不变。
(5)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,该同学只将玻璃板向右平移,因蜡烛的位置不变,因此蜡烛像的位置也不变。
6.小雄同学在做“探究平面镜成像”的实验时,如图甲将一块玻璃板竖直架在水平台上,再取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,在此实验中:
(1)下面步骤a中横线处的内容是什么?实验步骤a 、b、c、d的合理顺序是 (填字母)
a.在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板, 。
b.拿另一支完全相同的没有点燃的蜡烛放在玻璃板的后方,移动到某一位置时,发现该蜡烛与被点燃的蜡烛的像重合,在纸上记下该蜡烛的位置A1'.
c.改变玻璃板前蜡烛的位置,重复以上实验,在纸上记录物与像的位置A2、A2';A3、A3'(如图乙)
d.点燃蜡烛放在玻璃板前,看到它在玻璃板后面的像,在纸上记录蜡烛的位置A1 。
(2)如图乙,某同学将实验数据填入下表.请将表头中空白部分填上合适的内容。
试验次数
物体到平面镜的距离/cm
像与物的大小比较
1
7
7
等大
2
6
6
等大
3
3
3
等大
(3)小雄用玻璃板代替镜子进行实验,的目的是玻璃板透明,便于确定 ;如果玻璃板与桌面不垂直,会产生的弊端是 。
(4)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的 关系。实验时应将 的蜡烛A放置与玻璃板的前面,将 (选填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B在玻璃板的后面前后左右移动,直到蜡烛B看上去与蜡烛A在玻璃板中所成的像 为止,记下蜡烛A和B的位置,用直线连结,发现该连线与镜面 。
(5)实验中,在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是 ,在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在其像所在位置放一光屏后,人眼的观察位置应该是 。(均填“A”或“B”)
【答案】(1)adbc;作为平面镜
(2)像到平面镜的距离/cm
(3)像的位置;像与蜡烛B不重合
(4)大小;点燃;不点燃;完全重合;垂直
(5)A;B
【解析】【解答】探究平面镜成像特点时,
(1)实验中,应先在水平桌面上铺一张白纸,玻璃板代替平面镜,便于确定平面成像的位置;竖立在纸上,点燃蜡烛进行实验,利用玻璃板后面的蜡烛和前面蜡烛的像重合,确定像的位置,为得到普遍规律,应改变玻璃板前蜡烛的位置,多做几次实验,实验顺序是:adbc。
(2)实验时,需要测量物体、像到玻璃板的距离,测量像的大小,根据表数据,测量了物体到平面镜的距离,还要填写:像到平面镜的距离(cm);
(3)实验中,平板玻璃代替平面镜,利用玻璃的透明,便于确定平面成像的位置;如果玻璃板与桌面不垂直,像不在白纸上,像与蜡烛不能重合。
(4)实验时,用两支相同的蜡烛,通过蜡烛和像重合,比较像和物体的大小关系。
实验时,玻璃板前面的蜡烛A点燃,作为物体,后面的蜡烛B不点燃,移动蜡烛B与蜡烛A在玻璃板中的像完全重合,则蜡烛B的位置即为像的位置。
平面镜成像时,像和物体关于平面镜对称,蜡烛A和B的位置即物体和像的位置,用直线连结,连线与镜面垂直。
(5)平面镜成像的原理是光的反射,实验中,人在蜡烛A一侧观察,确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合;实像是由光线会聚成的像,能在光屏上呈现,判断像的虚实时,在像的位置放一光屏,人眼直接观察光屏,即B侧,若光屏上有像,是实像,若没有,为虚像。
【分析】(1)探究平面镜成像时,玻璃板代替平面镜竖立在桌面上;
(2)实验时,需要测量物体和像到平面镜的距离,并分析像的大小;
(3)玻璃板代替平面镜,便于确定像的位置;若平面镜和桌面不垂直,后面的蜡烛和像不能重合;
(4)用等大的蜡烛便于比较像和物体的大小关系;平面镜所成的像与物体的对应点连线垂直于平面镜;
(5)平面镜成像,是光的反射现象;判断实像或虚像时,需要直接观察光屏是否有像。
(1)[1][2]在“探究平面镜成像特点”的实验中;实验步骤应该是先在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,再点燃蜡烛进行实验,为得到普遍规律,应改变玻璃板前蜡烛的位置,多做几次实验,所以合理的顺序是:adbc。
[2]实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定平面成像的位置。
(2)根据表中的实验数据和现象可知,需要填写的分别是:物体到平面镜的距离(cm);像到平面镜的距离(cm);像与物的大小比较。所以空白处应该填写:像到平面镜的距离/cm。
(3)[1][2]实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于确定平面成像的位置;如果玻璃板与桌面不垂直,会产生的弊端是:所成的像不在白纸上,像与蜡烛不能完全重合。
(4)[1]实验中用了两支相同的蜡烛,是为了比较像和物体的大小关系。
[2][3][4]实验时应将点燃的蜡烛A放置与玻璃板的前面,作为物体,将不点燃的蜡烛B在玻璃板的后面前后左右移动,直到蜡烛B看上去与蜡烛A在玻璃板中所成的像完全重合为止,则蜡烛B所在的位置即为像的位置。
[5]平面镜所成的像与物体的对应点连线垂直于平面镜。蜡烛A和B的位置即为物体和物体在平面镜中的像的位置,用直线连结,发现该连线与镜面垂直。
(5)[1]由于平面镜成像的原理是光的反射,所以实验中,在确定蜡烛B和蜡烛A的像是否完全重合时,人眼的观察位置应该是蜡烛A的一侧。
[2]实像是由光线会聚成的像,能在光屏上呈现,虚像则不是,不能在光屏上呈现。在判断平面镜中成的是实像还是虚像时,移走蜡烛B,在其像所在位置放一光屏后,人眼的观察位置应该是B,若光屏上有像,则是实像,若没有,则为虚像。
7.某同学在做“探究光的折射特点”的实验,如图所示的是光从空气射入水中时的光路图,实验中发现,入射光线、折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,通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11.3°
22.1°
35.4°
40. 9°
(1)分析表中数据可得出以下结论:
①光从空气斜射到水面时,将同时发生 和 现象,
②光从空气斜射到水中时,折射角 (填“大于”、“小于”或“等于”)入射角,且折射角随入射角的增大而 ,当光从空气垂直射到水面时,折射角等于 。
该同学根据上述一次实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。
(2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价,是否存在不足?答: (填“是”或“否”)。请简要说明理由: 。
【答案】反射;折射;小于;增大;0°;是;没有探究当光从空气进入其他透明介质时发生的现象,不能得出普遍结论。
【解析】【解答】探究光的折射特点时,(1)①图中,光线斜射向水面时,同时发生反射好折射,空气中的是反射光线,水中的是折射光线;
②根据图像,光从空气斜射到水面时,折射光线靠近法线偏折,折射角小于入射角。
根据表中数据,当入射角增大时,折射角也随之增大,即折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
当光从空气垂直射到水面时,入射角为0°,折射角也等于0°,折射角等于入射角。
(2)探究折射规律时,应换其他透明介质,进行多次实验,使结论更具有普遍性,只用一种介质进行实验,过程存在不足。
【分析】(1)光在水面能发生反射,也可以发生折射;发生折射时,水中的折射角小于入射角,且折射角随入射角的增大而增大;光线和界面垂直时,入射角、折射角为0°。
(2)探究折射规律时,换用不同透镜介质进行实验,探究的结论更具普遍性。
8.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。
(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上得到沿OB的反射光线,测得入射角为 度,反射角为 度,于是小波得出结论:入射角等于反射角。这种做法不对,因为一组数据得出的结论具有 性;
(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线 (选填“在”或“不在”)同一平面内,纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线;
(3)若让光线沿BO射入,则反射光线沿 方向射出,原因是 。
【答案】(1)40;40;偶然
(2)在;不能
(3)OA;反射现象中光路可逆
【解析】【解答】探究光的反射定律时,
(1)图甲中,入射光线与法线的夹角是入射角,入射角是40°;反射角是反射光线与法线的夹角,为40°。
探究反射角和入射角关系时,需要多次实验,根据一组实验得出结论,存在偶然性。
(2)实验时,在反射时,法线和平面镜垂直,纸板倾斜后,和法线不在同一平面内,光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,入射光线和反射光线仍在同一个平面内,入射光线、反射光线和法线与纸板不在同一平面,纸板上不能看到反射光线。
(3)实验时,当光线沿BO射入,光线会沿原入射光线AO的反方向射出,路径相同,方向相反,则光的反射现象中,光路是可逆的。
【分析】(1)在反射现象中,反射角是反射光线和法线的夹角;
(2)在反射时,反射光线、入射光线与法线在同一平面内,承接光线的纸板和镜面不垂直,不能同时看到入射光线和反射光线;
(3)在反射现象中,光路是可逆的。
(1)[1][2]入射角是入射光线与法线的夹角,则入射角是;反射角是反射光线与法线的夹角,则反射角为。
[3]为了得到普遍规律,需要进行多次实验,小波根据一组实验就得出结论的做法不妥,存在偶然性。
(2)[1][2]光的反射现象中,入射光线与反射光线在同一平面内,将纸板倾斜,让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时入射光线和反射光线仍在同一个平面内,入射光线、反射光线和法线所在的平面与纸板所在的平面不是同一个平面,因此无法在纸板上看到反射光线。
(3)[1][2]让光线沿BO射入,光线会沿原入射光线AO的反方向射出,说明光的反射现象中,光路是可逆的。
9.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。实验器材有:玻璃板、白纸、笔、火柴、刻度尺、光屏各一个,蜡烛A和B。
(1)实验用玻璃板代替平面镜,目的是 ;为避免重影影响实验应选用 (选填“厚”或“薄”)一些的玻璃板。为了便于比较像与物的大小关系,所用的两支蜡烛A、B,应选择外形 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)平面镜成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的 (选填虚或实)像。
(3)当蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像 (选填“靠近”或“远离”)玻璃板;像的大小 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】便于确定像的位置;薄;相同;正立;虚;靠近;不变
【解析】【解答】(1)透明玻璃板,可以较为清晰的能看到蜡烛A的像,也可以蜡烛B是否放在A的像的位置上,便于确定像的位置。便于研究,避免成像不清楚,选用薄玻璃板进行试验。为了便于比较像与物的大小关系,所用的两支蜡烛A、B,应选择外形 相同的。
(2)平面镜成像时,像的特点为正立的等大的虚像。
(3)平面镜成像时,像距等于物距,故蜡烛A靠近玻璃时,它的像也会靠近玻璃。像的大小不变的。
综上 第1空、便于确定像的位置; 第2空、 薄;第3空、相同; 第4空、正立; 第5空、虚; 第6空、靠近; 第7空、不变。
【分析】1、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置.
2、实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像.
3、试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像.
10.利用如图甲所示装置研究“平面镜成像的特点”。在水平桌面上铺一张白纸,再将玻璃板竖直立在白纸上。
(1)实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于 。
(2)有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择 mm厚的玻璃板做实验较合适。
(3)把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面,再拿一支外形完全相同的 (填“点燃”或“不点燃”)的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像 。
(4)把光屏放在玻璃板后, (填“透过”或“不透过”)玻璃板观察光屏,发现无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是 像(填“实”或“虚”)。
(5)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在处;将平面镜平移至如图丙所示的位置时,硬币的成像情况是_______(选填字母代号)。
A.硬币成像在处 B.硬币成像在处
C.硬币成像在处 D.硬币无法通过平面镜成像
(6)将硬币远离平面镜,硬币的像将 (选填“靠近”或“远离”)平面镜。
【答案】(1)确定像的位置
(2)2
(3)不点燃;完全重合
(4)不透过;虚
(5)A
(6)远离
【解析】【解答】(1)玻璃板可以成像,也可以透光,实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于确定像的位置。
(2)为了避免出现两个像,实验中应选用较薄的玻璃板,有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板较合适。
(3)实验中用与蜡烛A外形完全相同蜡烛B与像作比较,为了区分像与蜡烛B,蜡烛B不点燃。
为了比较像与物的大小与确定像的位置,应将不点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
(4)实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现,把光屏放在玻璃板后,不透过玻璃板观察光屏,发现无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚。
(5)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图丙所示的位置时,由像与物关于平面镜对称,硬币仍成像在a处,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(6)将硬币远离平面镜,物距变大,像距变大,则硬币的像将远离平面镜。
【分析】1、要观察后面的蜡烛是否与像重合,只有透明玻璃板才能看到。
2、玻璃板前后两个面都能成像,较薄的玻璃板前后两个像几乎重合,便于完成实验。
3、为了研究平面镜所成像与物体是否等大,则用一支外形完全相同的蜡烛来与像重合。
4、光屏只能承接实像,不能承接虚像。
5、无论怎么移动平面镜,像与物一定关于平面镜对称,像与物的连线一定与平面镜垂直。
6、平面镜成像特点是物到平面镜的距离一定等于像到平面镜的距离。
(1)玻璃板可以成像,也可以透光,实验时,不采用平面镜而采用透明玻璃板,目的是便于确定像的位置。
(2)为了避免出现两个像,实验中应选用较薄的玻璃板,有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择2mm厚的玻璃板较合适。
(3)[1]实验中用与蜡烛A外形完全相同蜡烛B与像作比较,为了区分像与蜡烛B,蜡烛B不点燃。
[2]为了比较像与物的大小与确定像的位置,应将不点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
(4)[1][2]实像可以在光屏上呈现,虚像不能在光屏上呈现,把光屏放在玻璃板后,不透过玻璃板观察光屏,发现无论如何移动,都不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是虚。
(5)如图乙所示,一枚硬币放在竖直的平面镜前,硬币的像在a处;将平面镜平移至如图丙所示的位置时,由像与物关于平面镜对称得,硬币仍成像在a处,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(6)将硬币远离平面镜,物距变大,像距变大,则硬币的像将远离平面镜。
11.小明同学用如图所示的装置来探究光的反射规律,竖直纸板可沿虚线折叠。
(1)为了使实验效果更明显,整个实验过程应在较 (选填“亮”或“暗”)的环境中进行。如图甲,先让纸板在同一平面内,让一束光贴着纸板入射是为了显示 ;
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,应进行的操作是_______;
A.改交纸板与平面镜之间的夹角 B.沿向后转动纸板E
C.沿向后转动纸板F D.改变入射角的大小
(3)将纸板如图乙折叠,在纸板上 (选填“能”或“不能”)看到反射光线,此说明反射光线、入射光线与法线在 内(选填“同一平面”或“不同平面”);
(4)实验结束后,小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果谁都不能做到,原因是反射时,_______。
A.反射角等于入射角 B.光路具有可逆性
【答案】(1)暗;光路
(2)D
(3)不能;同一平面
(4)B
【解析】【解答】(1)实验在较暗的环境中进行,可以减少外界环境中的光线对实验的影响,可以使实验效果更明显。
光的传播路径不易观察,实验中让一束光贴着纸板入射,是为了更好的显示光路。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,改变入射角的大小,进行多次实验,并测量反射角与入射角的大小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)反射光线、入射光线与法线在同一平面内,将纸板如图乙折叠,在纸板上不能看到反射光线。
(4)实验结束后,小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果谁都不能做到,是因为光反射中,光路是可逆的,小明的眼睛反射的光线经过镜子反射到小刚眼中时,小刚的眼睛反射的光线也经过镜子反射到小明眼中。故A错误,B正确。
【分析】1、若实验在较亮的环境中进行,则外界环境中的光线对实验有影响,
2、探究反射角与入射角大小的关系时应改变入射角,测量反射角。
3、根据光的反射定律可知,反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
4、光路是可逆的,能看到对方的眼睛,则对方一定能看到自己的眼睛。
(1)[1]实验在较暗的环境中进行,可以减少外界环境中的光线对实验的影响,可以使实验效果更明显。
[2]光的传播路径不易观察,实验中让一束光贴着纸板入射,通过漫反射使反射光射向各个方向,是为了更好的显示光路。
(2)为了探究反射角与入射角大小的关系,改变入射角的大小,进行多次实验,并测量反射角与入射角的大小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[1][2]反射光线、入射光线与法线在同一平面内,将纸板如图乙折叠,在纸板上不能看到反射光线。
(4)实验结束后,小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果谁都不能做到,是因为光反射中,光路是可逆的,小明的眼睛反射的光线经过镜子反射到小刚眼中时,小刚的眼睛反射的光线也经过镜子反射到小明眼中。
12.某同学做“探究光折射时的特点”实验,图是光从空气斜射入水中时的光路。通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
分析表中数据,可得出结论:
(1)光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和 现象;
(2)光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”),且折射角 (选填“大于”“等于”或“小于”)入射角;
(3)当小聪将光线沿CO方向入射时,发现折射光线沿OA方向射出,说明在光的折射现象中光路是 的;
(4)为了验证“光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线将偏向法线”这个结论,则该同学还需要进行探究的内容是 的情况。
【答案】(1)折射
(2)增大;小于
(3)可逆
(4)光从水中斜射向空气中
【解析】【解答】(1)据图可知,光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。
综上 第1空、 折射;
(2) 由表中数据可知,折射角随入射角的增大而增大;且射角小于入射角。
综上第1空、增大; 第2空、小于;
(3) 当小聪将光线沿CO方向入射时,发现折射光线沿OA方向射出,说明在光的折射现象中光路是 可逆的。
综上 第1空、 可逆。
(4)为了使得结论具有普遍性,还应该探究光从水中射向空气中的情况。
综上 第1空、光从水中斜射向空气中。
【分析】1、折射规律:光从空气中传播到水中,折射光线会偏向法线,光从水中射向空气中,折射光线会远离法线;
2、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
(1)由表格数据可知,光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象。
(2)[1][2]由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。
(3)当小聪将光线沿CO方向入射时,发现折射光线沿OA方向射出,这说明在光的折射现象中,光路是可逆的。
(4)为了使得“光从一种介质斜射入另一种介质时,折射光线将偏向法线” 这个结论具有普遍性,还应该探究光从水中射向空气中的情况。
13.如图所示,是某学习小组探究光的反射规律的实验。
(1)如图甲,将平面镜放在水平桌面上,再将硬纸板竖直放置在平面镜上,进行实验.让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜反射,沿另一个方向射出,用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹.改变光束的入射角度,多做几次,取下纸板,用量角器测量ON两侧的∠i和∠r。为了探究反射角与入射角的关系,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,比较两者大小关系,这样的探究方式是为了 (选填“A”或“B”)。
A.多次测量求平均值,减小误差 B.多次测量,寻找普遍规律
(2)如图乙,纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前或向后折,这时在NOF上 (选填“看得到”或“看不到”)反射光线。
(3)该学习小组又探究了平面镜成像特点,如图丙和丁,为了证实有关成像特点是否可靠,你认为接下来应采取的操作是 。
A.保持AB两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察、测量
B.保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行观察、测量。
(4)在前面实验的基础上探究像的虚实,拿走蜡烛B,并在蜡烛B的位置放一个光屏,直接观察光屏,光屏上 (选填“能”或“不能”)看到蜡烛的像。
(5)若实验时,玻璃板与水平桌面不垂直,如图丁所示,则发生的现象是 (填字母)。
A.蜡烛A仍然成像在蜡烛B处
B.蜡烛A成像位于水平面偏上方
C.蜡烛A成像位于水平面偏下方
【答案】(1)B
(2)看不到
(3)B
(4)不能
(5)B
【解析】【解答】(1) 为了探究反射角与入射角的关系,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,比较两者大小关系 ,是为了多次收集试验数据,寻找普遍规律。
故选B。
(2) 纸板ENF是用两块纸板连接起来的,把半面纸板NOF向前或向后折,这时在NOF上 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内。
综上 第1空、 看不到。
(3) 为了证实有关成像特点是否可靠,应该多次改变蜡烛A的位置,测量像的位置,像关于平面镜的距离,B正确,A错误。
综上选B。
(4)证明平面镜所成的像是虚像,只需要直接观察光屏,若光屏上看不见蜡烛A的像,证明平面镜所成的像是虚像。
综上 第1空、 不能。
(5)平面镜成像时,像与物关于镜面对称,图丁所示,则发生的现象是蜡烛A成像位于水平面偏上方。B正确,AC错误。
综上选B。
【分析】1、平面镜成像试验:实验仪器有白纸、薄玻璃板(便于确定像的位置),两根大小相同的蜡烛,A蜡烛点燃,B蜡烛熄灭(使用B和蜡烛A的像进行比较,判断像物大小关系),光线最好在较暗的环境中观察,方便观察像的位置
2、实验步骤:将玻璃垂直于白纸,点燃蜡烛A, 在玻璃板的另一侧慢慢移动B蜡烛,直到与A蜡烛的像完全重合为止;在蜡烛B一侧放置光屏,光屏上无法成像
3、试验结论:平面镜成像特点为物像等大、物像等距、物像关于平面镜对称、成虚像
探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
5、实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ;2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
(1)探究光的反射规律,多次改变入射角大小并测量对应的反射角,是为了寻找普遍规律。
故选B。
(2)如图乙,把半面纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内,此时,反射光依然存在。
(3)为得出普遍性的规律,要多次测量,保持玻璃板的位置不变,多次改变蜡烛A的位置,进行与上述(2)相同的操作。
故选B。
(4)在前面实验的基础上探究像的虚实,拿走蜡烛B,并在蜡烛B的位置放一个光屏,直接观察光屏,若光屏上看不见蜡烛A的像,证明平面镜所成的像是虚像。
(5)因为平面镜成像时,像与物关于镜面对称,若实验时,玻璃板不与水平桌面垂直,如图丁所示,则发生的现象是蜡烛A成像位于水平面偏上方。
14.如图甲是“探究光反射时的规律”实验装置。
(1)实验中需要的测量工具是 ,用于探究 ;
(2)把平面镜放在水平桌面上,再把纸板EF 立在平面镜上,把纸板的F绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,这说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在 内;
(3)作图:如图乙所示,一束光经平面镜PQ反射后进入小明的眼睛,请利用光的反射定律画出入射光线,并标出入射角的大小 ;
(4)实际应用:光热电站利用追日镜将太阳光反射到吸热塔用于发电,如图丙为上午某时刻的光路图,根据上述实验结论推断,随着太阳的运动,追日镜应沿 时针方向旋转,使反射光线射向吸热塔。
【答案】(1)量角器;反射角和入射角的大小关系
(2)竖直;同一平面
(3)见解析
(4)逆
【解析】【解答】(1)探究光的反射定律,需要测量反射角和入射角的大小关系,用到量角器。
综上 第1空、 量角器, 第2空、反射角和入射角的大小关系。
(2) 把平面镜放在水平桌面上,再把纸板EF 垂直立在平面镜上, 把纸板的F绕ON向前折或向后折,在纸板上都看不到反射光,这说明在反射现象中,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内。
综上 第1空、竖直; 第2空、同一平面.
(3)首先做出垂直于平面镜的法线交反射光线于反射点,反射角时法线和反射光线的夹角,所以为90°-50°=40°,反射角等于入射角,则入射角为40°,在法线的左侧即可作出入射光线,如图所示:
(4)随着太阳西斜,入射角减小,平面镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。
综上 第1空、 逆时针。
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)。
2、实验步骤: a、将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ;b、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
3、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
(1)[1][2]图甲中实验是探究光的反射定律,实验中需要测量反射角和入射角的大小关系,用到量角器。
(2)[1][2]实验时,把一个平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板竖直地立在平面镜上,当显示入射光线、反射光线的纸板在同一平面上时,入射光线、反射光线都能同时看见;当把显示反射光线的纸板NOF向前折或向后折,这时在NOF上看不到反射光,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(3)经过入射点与镜面垂直的法线已作出,因为反射光线与镜面的夹角是50°,所以反射角为
90°-50°=40°
反射角等于入射角,则入射角为40°,根据反射角与入射角相等,在法线的左侧即可作出入射光线,如图所示:
(4)随着太阳西斜,则入射角减小,平面镜与水平面之间的夹角变大,即平面镜应向逆时针方向适当转动才能继续照射接收器。
15. 用如图所示的装置探究“光的反射规律”实验,白色硬纸板 EF 垂直于平面镜放置,白纸板可沿 ON 折转。
(1)若将ON右侧的硬纸板F向后翻折,则 (选填“能”或“不能”) 在硬纸板上看到反射光线,反射光 (选填“仍存在”或“不存在”) ;
(2)若将光线沿BO入射,则可观察到反射光线沿OA射出,这说明在反射现象中光路是 ;
(3)改变入射光线的方向,多测量几组入射角和反射角的数据填入表格中进行比较,由表格中数据可得出结论: 。
实验次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
【答案】(1)不能;仍存在
(2)可逆的
(3)在光的反射中,反射角等于入射角
【解析】【解答】(1) 若将ON右侧的硬纸板F向后翻折,则 不能在硬纸板上看到反射光线,但反射光仍存在,并且反射光线、入射光线、法线在同一平面。
综上 第1空、不能; 第2空、仍存在。
(2) 将光线沿BO入射,则可观察到反射光线沿OA射出,这说明在反射现象中光路是 可逆的。
综上 第1空、可逆的。
(3)由表中数据可知,反射角均等于入射角。
综上 第1空、 在光的反射中,反射角等于入射角 。
【分析】1、探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,再把两张在同一平面内的硬纸板 E 和 F 竖直放在平面 镜上 ;2、 让一束光贴着纸板 E 沿 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
2、反射定律:反射角等于入射角,反射光线、入射光线、法线处于同一平面、在反射中光路是可逆的。
(1)[1][2]光的反射中,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以若将ON右侧的硬纸板F向后翻折,则不能在硬纸板上看到反射光线,但反射光仍存在。
(2)在光的反射中,光路可逆,所以将光线沿BO入射,则可观察到反射光线沿OA射出。
(3)由表中数据可知,每次实验中,反射角均等于入射角,故可得出结论:在光的反射中,反射角等于入射角。
16.如图所示探究光的反射规律时,在水平放置的平面镜上方竖直放一光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块白板组成,如图甲所示。
(1)如图,为了完成实验,还需要的测量工具是 ;
(2)实验中,在纸板前可以从不同的角度看到它上面的光路,是因为光在纸板上发生了 ;
(3)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论:反射角等于入射角。请对小明的此探究进行评价: ;
(4)实验过程中,进行下列哪项操作后,在纸板上仍可以看到反射光_________。
A.如图乙所示,将纸板的右半部分向后翻折
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾
(5)对于法线的理解,结合四幅图,下列正确的是_________。
A.四幅图中,白板上的ON都是法线,法线可以帮助我们判断并测出入射角和反射角
B.法线是真实存在的一条光线,没有法线就不会有入射光线和反射光线
C.法线有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系
(6)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”,这种现象形成的原理 (是/不是)光的反射规律;
(7)让光线逆着反射光线射向镜面,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线方向射出,表明反射时 。
【答案】(1)量角器
(2)漫反射
(3)不合理,一次实验具有偶然性,不能得到普遍规律
(4)B
(5)C
(6)是
(7)光路是可逆的
【解析】【解答】探究光的反射规律时,
(1)实验中,需要测量入射角和反射角的,会用到量角器。
(2)光在光屏上发生漫反射,反射关系向各个方向,则不同方向都能看到光的传播路径;
(3)实验中,根据甲图得出结论:反射角等于入射角。只进行一次实验就得出结论,实验次数少,结论具有偶然性,不合理;
(4)A.纸板B向后折,纸板不在同一平面内,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,不能在纸板上观察到反射光,故A不符合题意;
B.如图丙,纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,纸板在同一平面内,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,在纸板上观察到反射光,故B符合题意;
C.如图丁,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,法线不在纸板的平面内,则反射光线不在纸板上,纸板上观察不到反射光,故C不符合题意。
故选B。
(5)法线是经过入射点垂直于反射面的直线,是辅助线,通常用虚线表示,有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系,故C正确,AB错误。
故选C。
(6)平面镜成像是由光的反射形成的。实验中,平面镜中看到“白板和光路”,是平面镜成像;
(7)让光线沿着原来反射光线入射,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线反射,可以得到:反射时,光路是可逆的。
【分析】(1)探究反射规律时,需要量角器测量角度;
(2)粗糙物体表面发生漫反射;
(3)在反射时,反射角等于入射角,多次实验,可以探究规律的普遍性;
(4)在反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面镜;
(5)法线和反射面垂直;便于确定入射光线和反射光线的位置;
(6)平面镜成像,是光的反射现象;
(7)在反射时,光路的可逆的。
(1)实验中需要测量入射角和反射角的大小,用到的测量工具是量角器。
(2)在不同方向都能看到光的传播路径,是由于光在光屏上发生了漫反射而进入我们的眼里。
(3)实验过程中小明根据甲图测量的角度关系得出结论:反射角等于入射角。此实验只进行了一次实验就得出结论,由于实验次数少,结论具有偶然性,所以不合理;
(4)A.若将纸板B向后折,反射光线、入射光线和法线不在同一平面内,后折不同角度不能在纸板上观察到反射光,故A不符合题意;
B.如图丙所示,将纸板与入射光束一起以ON为轴旋转,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,在纸板上观察到反射光,故B符合题意;
C.如图丁所示,将纸板与入射光束一起以CD为轴向后倾倒,法线不在纸板的平面内,则反射光线不在纸板平面内,反射光线还在,但在纸板上观察不到反射光,故C不符合题意。
故选B。
(5)法线是经过入射点垂直于反射面的直线,它是一条辅助线,通常用虚线表示,不是真实存在的,有助于确定反射光线、入射光线和法线所在的同一个平面与镜面的垂直关系,故C正确,AB错误。
故选C。
(6)实验中透过平面镜看到它的下面也有“白板和光路”,这是平面镜成像,平面镜成像是由光的反射形成的。
(7)实验中,让光线沿着原来反射光线的路径射向镜面,经平面镜反射后,反射光线逆着原入射光线的路径射出,可以得到反射时光路是可逆的。
17.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器、量角器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。
次数
∠i
∠r
1
70°
70°
2
45°
45°
3
30°
30°
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上。在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,这是因为光在纸板上发生了 反射;
(2)如图甲所示,让入射光沿EO方向射向镜面,在纸板NOF上可看到反射光OF,如图乙所示,此时在NOF面上 (填“能”或“不能”)看到反射光,这说明反射光线、入射光线在 ;
(3)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,将数据记录在表中,根据数据得出的结论是 ;
(4)在图甲中如果将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点,则反射光会沿图中的 方向射出,这说明在反射现象中,光路是 的。
【答案】(1)垂直;漫
(2)不能;同一平面
(3)反射现象中,反射角等于入射角
(4)OE;可逆
【解析】【解答】(1)实验前,应将纸板垂直放置于平面镜上,这样才能使入射光线和反射光线都呈现在纸板上,在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,这是因为光在纸板上发生了漫反射,反射向各个方向。
(2)如图甲所示,让入射光沿EO方向射向镜面,若将纸板NOF沿ON向后折,此时两块纸板不在同一平面内,在NOF面上不能看到反射光,说明反射光线和入射光线在同一平面内。
(3)根据表中数据可知,每一组数据中,反射角和入射角的大小都相等,根据数据得出的结论是,反射现象中,反射角等于入射角。
(4)在图甲中如果将一束光贴着重着纸板沿FO方向射到O点,则反射光会沿图中的 OE方向射出,即反射光逆着原来入射光的方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
【分析】(1)实验前,应将纸板垂直放置于平面镜上;在纸板前从不同方向都可以看到纸板上的光束,这是因为光在纸板上发生了漫反射;
(2)反射光线和入射光线在同一平面内;
(3)反射现象中,反射角等于入射角;
(4)在光的反射现象中,光路是可逆的。
18.如图所示是小源探究光的反射规律(图甲)和平面镜成像特点(图乙)的实验装置。
(1)在探究光的反射规律时:
①让入射光线 EO靠近法线 ON,反射角会 (选填“变大”“不变”或“变小”);
②将纸板F沿着ON 向后折,这时 (选填“能”或“不能”)在纸板看到反射光,这是因为反射光线 (选填“在”或“不在”)入射光线和法线所在的平面内;
③实验结束后,同组的小明和小刚都从镜子中看到了对方的眼睛,这是因为在反射现象中 .
(2)在探究平面镜成像特点时:
①如图乙,小源点燃A蜡烛,小心地移动 B蜡烛,直到与 A 蜡烛的像完全重合为止,这说明像与物大小相等,这里用到的方法是 (选填“控制变量法”“等效替代法”或“科学推理法”);
②如果有3mm 厚和1.5mm厚的两块玻璃板,应选择 mm 厚的玻璃板做实验;
③实验中小源发现看到蜡烛 A 的像不清晰,于是他将蜡烛 B也点燃,用来增加像的亮度,他这样做 (选填“能”或“不能”)使看到的像更清晰;
④探究平面镜成像的特点时,为了更好地观察像的特点,小源应选用丙图中的
(选填字母)棋子进行实验。
【答案】(1)变小;不能;不在;反射时,光路是可逆的
(2)等效替代法;1.5;不能;a
【解析】【解答】(1)光线EO靠近法线ON,入射角减小,所以反射角也随之减小;由于反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板F沿着ON向后折,这时将不能在纸板看到反射光线;因为光路是可逆的,所以不想让对方看到自己的眼睛是做不到的;
故填变小;不能;不在;反射时,光路是可逆的.
(2)B蜡烛与A蜡烛的像完全重合,表明B蜡烛与A蜡烛的像大小相等,B蜡烛与A蜡烛完全相同,所以A蜡烛的像与A蜡烛大小相等,即像与物的大小相等,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;应选择1、5mm厚的薄玻璃板做实验,如果用3mm厚的玻璃板做实验,会清晰地看到两个像,不便于研究;探究平面镜成像的特点时,为了更好地观察像的特点,应选择非对称的物体,便于观察成像的特点,所以选择a;
故填等效替代法;1.5;不能;a.
【分析】(1)根据光的反射规律,光路可逆的现象,对实验探究过程进行分析。
(2)探究平面镜成像的实验中,应选择薄玻璃杯在较暗的环境中进行实验,为了便于观察像的特点,需要用非对称物体效果更好。
19.在“探究平面镜成像的特点”的实验中:
(1)第一小组找到如图甲所示的两种器材,器材a是平面镜,器材b是在薄玻璃板的一面贴上几条镜面纸的自制教具,应选择器材 (写出器材的字母符号即可)做实验,选择它的目的是 ;
(2)第二小组选取两支相同的蜡烛做实验,实验装置如图乙所示,同学们发现蜡烛B从 (填“A侧”或者“B侧”)看去总能与 重合,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小 ;
(3)在探究像距和物距的关系时,小明在第一次实验中测出物距为,像距为。为了得到像和物到平面镜距离关系的普遍规律,你对他接下来的操作建议是 ;
(4)实验后,同学们想研究像与物左右位置的关系,选用了下列四个模型分别面对玻璃板竖立在白纸上,其中能够达到实验目的的是____(选填序号)。
A. B. C. D.
【答案】(1)b;便于确定像的位置
(2)A侧;A蜡烛的像;相等
(3)应该改变物距,多做几组实验
(4)A
【解析】【解答】(1)第1空,第2空,实验中用透明的薄玻璃板代替平面镜,在物体的一侧能看到物体的像,同时透过玻璃板也能观察到代替物体的另一个物体,应选择器材b,便于确定像的位置;
(2)第1空,同学们发现B蜡烛从蜡烛A一侧看去,第2空,发现玻璃板后面的蜡烛B总是能和玻璃板前面蜡烛A的像完全重合;第3空,这说明平面镜所成像的大小与物体的大小相等;
(3)小明只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论,实验次数太少,实验结论很具有偶然性,他接下来应该改变物距,多做几组实验;
(4)由图可知,四个模型分别为C、A、T、V,从模型上看,只有C左右不同,而A、T、V,左右相同,所以当小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上,用模型A、T、V不能达到实验目的,只有C左右不同,所以能够达到实验目的,故选:A;
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)根据平面镜成像特点:像与物关于镜面对称和像与物等大的特点分析解答;
(3)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,一是为了多次测量求平均值来减小误差;二是为了使实验结论具有普遍性;
(4)根据四个模型的结构和研究目的“研究像与物左右位置的关系”可做出选择。
20.“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,用量角器测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为不妥之处是: ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现,此现象说明了: ;
(4)如图丙所示,纸板上记录了入射光线AO及对应的反射光线OB;若将一束光贴着纸板沿BO射到O点,发现反射光沿图中的 方向射出,此现象说明:在反射现象中,光路是 的;
【答案】(1)垂直;顺
(2)实验次数只有一次,实验结论存在偶然性
(3)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(4)OA;可逆
【解析】【解答】1) 实验前,应将纸板 垂直 放置于平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿 顺时针方向转动
综上第1空为垂直;第2空为顺
2) 实验次数只有一次,实验结论存在偶然性
综上 第1空为实验次数只有一次,实验结论存在偶然性
3) 在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
综上 第1空为在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内
4) 纸板上记录了入射光线AO及对应的反射光线OB;若将一束光贴着纸板沿BO射到O点,发现反射光沿图中 的 OA 方向射出 ,反射现象中,光路是可逆的
综上第1空为OA;第2空为可逆
【分析】根据反射定律、反射试验填空
1、反射定律为:反射角等于入射角,反射光线、法线、入射光线在同一平面内。反射中,光路可逆;
2、反射试验:探究反射定律试验:实验仪器由纸板(探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面),平面镜,量角器(探究入射角和反射角的大小关系)
实验步骤: 1、将一块平面镜放在水平桌面上,再把白色纸板垂直置于平面镜上 ;2、 让一束光贴着纸板 AO 方向入射,可观察到反射光线出现在 纸板 ;3、改变入射角的大小,使用量角器测量入射角和反射角的大小。
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