第4章 专题特训4 光现象实验探究-【拔尖特训】2025-2026学年新教材八年级上册物理（人教版2024）

专题特训四 类型一探究光的反射定律 1.转换法(2024·德州模拟) 玻 某同学在“探究光的反 水平 射规律”时，实验装置如圆台 0 图所示，他先用加湿器 (第1题)》 使整个玻璃罩内充满水雾，将平面镜放在一 个能转动的水平圆台上，用固定的红色激光 笔发出一束垂直射向平面镜的光OV,然后 用另一个绿色激光笔向O点发出一束光 AO,经平面镜反射后沿OB方向射出。请回 答下列问题： (1)实验中，用加湿器使整个玻璃罩内充满 水雾的目的是 (填“显示光路”或“降 低温度”)。 (2)红色激光ON的作用是为了显示 的位置。 (3)缓慢转动圆台，可以看到三束光相互重 合，说明在反射现象中，反射光线、入射光线 和法线 (4)在上述实验装置的基础上，该同学在玻 璃罩内装入了量角器，多次改变AO与OV 的夹角进行实验，测量并记录AO与ON的夹 角、OB与ON的夹角。该同学所探究的问题 是光在反射时，反射角与 是否有关。 类型二探究平面镜成像的特点 2.科学论证(2024·沈阳期末)在“探究平面镜 成像的特点”实验中： (1)选用玻璃板代替平面镜的目的是便于 (2)如图甲所示，把一支点燃 的蜡烛A放在玻璃板的前 面，再拿另一支外形相同的蜡 烛B竖立着在玻璃板后面移 (第2题甲) 动，直到看上去跟蜡烛A的像 ,在白 第四章光现象 现象实验探究 ●“答案与解析”见P24 纸上记下A和B的位置。移动蜡烛A,重复 做多次实验。 (3)当蜡烛A远离玻璃板时，它的像的大小 将 ;移开蜡烛B并在其位置处竖立 放置一光屏，在光屏上 (填“能”或 “不能”)承接到烛焰的像。 (4)将蜡烛A竖直放在水平桌面上，点燃蜡 烛观察发现：玻璃板中蜡烛A的像偏低且倾 斜。你认为在图乙所示的①②③三幅图中， 图 是产生以上实验现象的原因。 玻璃板 玻璃板 玻璃板 7777777777777 777777777777777 777777777777 ① ② ③ (第2题乙) 类型三探究光的折射特点 3.迁移法(2024·济宁期中)如图所示，在“初 识光的折射现象”和“探究光的折射特点”的 实验中： 激光笔 激光笔光屏 A 水槽 水槽 水 乙 (第3题) (1)如图甲所示，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 (填“会”或“不会”)发生 改变。 (2)小明用激光笔在平面内不断改变入射角 的大小，发现当激光笔垂直射向水面时，光的 传播方向将 (填“会”或“不会”)发生 偏折。 (3)小明类比“光反射时反射光线与入射光 线在同一平面内”。那么，光发生折射时，是 否也有“折射光线与入射光线在同一平面内” 67 拔尖特训·物理（人教版）八年级上 的规律呢？接下来，他利用了图乙的方式，先 让一束光紧贴光屏沿AO方向射向水面，在 光屏另一侧可看到光线沿OB方向射出，接 下来的操作是 (4)当小明用激光笔远离NN'入射激光时， 则水中的光路将 (填“靠近”或“远 离”)NN',最后又把水换成玻璃砖重复这样 的实验，发现同样的规律，于是可以得出的结 论是 类型四光现象的拓展探究 4.转换法小明同学在实验室探究光的反射和 折射规律。 (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 一种方法： 。 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。 (2)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， 请你判断：当光从水中射向空气，若入射角为 22°，则光在空气中的折射角为 入射角 0° 15° 30° 45° 60° 反射角 0 15 30° 45° 609 折射角 0° 11 22 32° 40° (3)小明想利用紫光探究光的反射定律，他利 用三棱镜和遮光板将太阳光中的紫光分离出 来，如图所示，三种遮挡方法中，最有可能得到 紫光的是方法 (填“1”“2”或“3”)。 遮光板 太阳光 ZZ2272 ⑧方法3 方法1日 方法2 (第4题) 5.科学论证(2024·辽宁校级期末)小聪同学利 用玻璃板代替平面镜进行了“探究平面镜成 像的特点”实验，如图甲所示。 68 ①在水平桌面上辅一张白纸，将玻 璃板竖直放置在白纸上，沿着玻璃 板M面在纸上画一条直线OO',代 表平面镜的位置。 ②移动蜡烛A,多次实验，在白纸上标记下 每次蜡烛A、B的位置，并用刻度尺测量它们 到O)的距离，如图乙所示。该同学发现像 与物的位置并没有关于平面镜对称。 B 1 6.56cm B2t Bat M面 4.15cm 3.20cm 0' 0 白纸 4.04cm 3.09cm A 6.46cm A A 乙 O 半透明 薄膜 某同学 丙 (第5题) (1)该同学猜想是因为玻璃板较厚，蜡烛A 在玻璃板的两个表面分别成像，实验中每次 确定像的位置时，错误地将蜡烛B与距离玻 璃板 (填“较远”或“较近”)的像重 合，从而造成了“不对称”的结果。 (2)为了验证该想法是否正确，该同学在玻 璃板M面上贴一层半透明薄膜，这样只能看 到一个蜡烛A的清晰的像，重复实验，结果 发现像与物仍“不对称”。 (3)该同学分析该现象的产生可能与光的折 射有关。请在图丙中补全该同学透过玻璃板 观察蜡烛B的光路，并标出看到的“蜡烛B” 的位置B'。 (4)综合上面的现象及分析过程，在实验中 确定蜡烛A的像的位置时，由于光的折射， 实际是 完全重 合，造成确定像的位置时出现偏差。的角平分线即为法线，过O点作法线 的垂线，可以画出平面镜：当容器中加 入水后，激光束经镜面上的O点反射 后，反射光线与水面的交点F为入射 点，经水面折射，由于人射角大于折射 角，且折射后的光束经过B点，故连接 BF,标上箭头，就可以画出折射光线。 专题特训四光现象 实验探究 1.(1)显示光路(2)法线(3)在同 一平面内(4)人射角解析：(1)实验 中用加湿器使整个玻璃罩内充满水 雾，是为了清晰地显示出光传播的路 径，便于完成实验研究。(2)法线是 指始终垂直于某平面的直线，是为了 方便研究光的反射规律而假想出来 的，红色激光ON的作用是为了显示 法线的位置。(3)缓慢转动圆台，可 以看到三束光相互重合，说明在反射 现象中，反射光线、入射光线和法线在 同一平面内。(4)光在反射时，反射 角等于人射角，实验中可多次改变人 射角，观察反射角的变化，探究反射角 与人射角之间的关系。 2.(1)确定像的位置(2)完全重合 (3)不变不能(4)③解析：(1)用 玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃 板透明的特点，便于透过玻璃板确定 像的位置。(2)在做平面镜成像实验 中，用两支蜡烛就是为了验证平面镜 成的像与物的大小关系，看未点燃的 蜡烛跟已点燃蜡烛的像是否完全重合 即可得出结论。(3)当蜡烛A远离玻 璃板时，它的像的大小将不变；平面镜 成的是虚像，虚像不能成在光屏上。 (4)由平面镜成像规律可知，像与物 关于平面镜对称，当玻璃板中蜡烛A 的像偏低且倾斜时，说明玻璃板向右 倾斜，故③是产生以上实验现象的 原因。 3.(1)会(2)不会(3)将光屏右半 边向后折转一定角度后，观察是否能够 看到折射光线(4)远离在光的折 射中，折射角随入射角的增大而增大 解析：(1)光从空气斜射入水或其他 透明介质时，折射角小于人射角，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，光线在水面处 发生折射，水槽底部光斑的位置将发 生改变，说明光从空气斜射人水中时， 传播方向会发生改变。(2)当光从空 气垂直射向水面时，光的传播方问将 不会发生偏折，当光由空气斜射人水 中时，光的传播方向将会发生偏折。 (3)光屏左右两边位于同一平面内， 可以同时观察到人射光线与折射光 线，若光屏左半边与右半边不在一个 平面内，看是否能够看到折射光线，故 接下来的操作是将光屏右半边向后折 转一定角度后，观察是否能够看到折 射光线。(4)光从空气斜射到水面 时，当人射角不断增大时，折射角也随 之增大，当小明用激光笔远离NN'入 射激光时，说明入射角增大，所以水中 的光路将远离NN。把水换成玻璃 砖重复这样的实验，发现同样的规律， 则说明折射角随人射角的增大而增 大，故可以得出的结论是在光的折射 中，折射角随人射角的增大而增大。 4.(1)在空气中喷烟雾漫(2)30 (3)3解析：(1)在空气中显现光的 传播路径的一种方法是在空气中喷烟 雾。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。(2)当 空气中的入射角为30时，水中的折射 角为22°。由光路可逆可知，当光从水 中射向空气，若人射角为22°，则光在 空气中的折射角为30°。(3)太阳光 是由七色光混合而成的复色光，在同一 种介质中，红色光的折射程度最小，紫色 光的折射程度最大，折射程度从小到大 依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。图中1 位置接到的是七色光组成的白光，太阳 光经过三棱镜折射后，会出现光的色散 现象，红光在最上面，紫光在最下面，因 此3位置会挡住其他色光，分离出紫光， 使紫光射到平面镜上。 24 5.(1)较远(3)如图所示(4)看 到折射形成的蜡烛B的虚像与蜡烛 A的像 B B 0 半透明 薄膜 某同学 (第5题) 解析：(1)蜡烛A在玻璃板的两个表 面分别成像，实验中每次确定像的位 置时，由图乙可知，像距都比物距大一 些，根据平面镜成像时物与像到平面 镜的距离相等可知，错误地将蜡烛B 与距离玻璃板较远的像重合，从而造 成了“不对称”的结果。(3)光从空气 斜射人玻璃中，折射角小于人射角，光 从玻璃斜射入空气中，折射角大于人 射角。最终折射光线与原人射光线平 行，作第二次折射光线的反向延长线 交于垂直光线的交点，此点就是人眼 看到像的位置（如图）。(4)综合上面 的现象及分析过程，在实验中确定蜡 烛A的像的位置时，由于光的折射， 实际是看到的“蜡烛B”与蜡烛A的 像完全重合，即折射形成的虚像B与 反射形成的虚像A'完全重合，造成确 定像的位置时出现偏差 第四章整合拔尖 [高频考点突破] 典例1(1)倒立实像直线传播 (2)D(3)太阳像解析：(1)光 在均匀介质中沿直线传播，小孔成像 的原理是光沿直线传播，成倒立的实 像。(2)小孔成像成的是倒立的实 像，与小孔的形状无关，故成烛焰的倒 立像。(3)小孔成像的原理是光沿直 线传播，地面上的圆形光斑是太阳通 过树叶的缝隙所成的像 [跟踪训练]1.A解析：因为光是沿 直线传播的。当月球转到太阳和地球 中间并且三者在一条直线上时，月球