内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第二章 光现象
专题训练:光现象的实验探究与作图
一、光现象的相关实验
题型1 探究小孔成像的特点
1.在观察小孔成像特点时,小明发现:光屏到小孔的距离(像距)越远,所成的像越大,小明想知道像的大小与该距离有什么定量关系?于是他进行了进一步的探究:
①用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上,如图甲所示.
②将“F”字样纸板、带小孔的不透明纸板、半透明塑料板(光屏)依次置于光具座的A、B、C位置,使“F”正立面对小孔,如图乙所示.
(1)该实验需在光线较____的环境中进行.
(2)如图乙所示,给发光二极管通电,随即在光屏上呈现出光源“F”的像,此时小明观察到光屏上呈现的像是图丙中的____(填写序号).
(3)保持如图乙所示的摆放位置,在半透明塑料板上出现了清晰的像,该像的大小相比于物体,是______(填“放大”“缩小”或“等大”)的____(填“实”或“虚”)像.
(4)保持“F”字样纸板、小孔位置不变,只改变光屏到小孔的距离(像距),用刻度尺逐次测量像高,记录数据如表所示:
实验次数
1
2
3
4
像距v/cm
12.0
16.0
20.0
24.0
像高h/cm
3.0
4.0
5.0
6.0
根据表中的数据,请你用一个数学表达式来表示h与v的关系h=________.
题型2 探究平面镜成像的特点
2. 同学们利用两支相同的蜡烛、白纸、带支架的薄玻璃板(薄玻璃板与水平纸面垂直)等器材,探究平面镜成像的特点.
(1)如图甲所示,实验中取两支大小相同的蜡烛,将一支蜡烛A固定在玻璃板前方,另一支蜡烛B放在玻璃板的后方,移动并使后面蜡烛与前方蜡烛的
像完全重合,目的是便于确定像的______以及比较像与物的______关系.这里运用了__________法.
(2)将蜡烛靠近玻璃时,蜡烛所成像的高度______(填“变小”“变大”或“不变”).
(3)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图乙中的____(填“①”“②”“③”或“④”)处观察光屏上是否有像.
(4)实验过程中,两同学都在玻璃前方观察,甲同学通过玻璃看到乙同学的眼睛,乙同学通过玻璃________(填“不一定”“一定”或“一定不”)能看到甲的眼睛.原因是______________________
__________________.
(5)利用玻璃板和平面镜都能看到蜡烛A的像,是因为光在它们表面发生______后进入人眼.经观察对比后发现在玻璃板中成的像稍暗些,其原因是__________________________________________
__________________________________________.
3.如图甲,某小组同学用两根完全相同的蜡烛和一块厚玻璃板“探究平面镜成像的特点”.
(1)用透明玻璃板代替平面镜的目的是可以确定像的______.
(2)小英在实验中不小心将手指放在了蜡烛A的像的位置,小英的手指______(填“会”或“不会”)被烧疼.
(3)小英在实验中记录的蜡烛、镜面、像的位置如图乙,他依次将蜡烛A放在甲、乙、丙三个位置,并依次记录其对应的像的位置①、②、③,其中有一组实验数据有问题,造成问题数据的原因可能是____.
A. 蜡烛离玻璃板太远
B. 玻璃板未与桌面垂直
C. 记录完蜡烛A的位置后,不小心推动了蜡烛B,蜡烛B与记录的位置不重合
D. 记录完蜡烛A的位置后,不小心推动了玻璃板,玻璃板与记录的位置不重合
(4)实验中小英从蜡烛A一侧透过玻璃板看到像有“重影”,她将蜡烛B放到玻璃板后,与较清晰的像重合,在白纸上沿蜡烛A和B的边缘画图,如图丙所示:
①测量A的右端到MM'的距离lA,测量B的左端到NN'的距离为lB=______cm;
②改变A的位置,并记录B的位置,比较lA和lB,发现lA总是______(填“小于”“等于”或“大于”)lB.
题型3 探究光的反射定律
4.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.
(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90°,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①②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______(填“靠近”或“远离”)法线ON;∠NOB与∠AON的大小________.
二、光现象作图
题型1 光的直线传播作图
5.如图所示,请你根据所学知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”.
6.图中,在路灯(A点表示)的照射下,竖立在地面上的竹竿BC的影子为BD,请画出竹竿BC.(保留作图痕迹)
题型2 平面镜成像作图
7.木板CD在平面镜后,请在图中画出物体AB在
镜中的像A'B'.
8. 如图所示,A'B'是物体AB在平面镜中所成的像,请画出平面镜的位置.
题型3 根据平面镜成像特点作光路图
9. 大厦右边镀膜的玻璃外墙把太阳光反射到小明家,小明看到太阳的像S'(大致如图所示),这是一种光污染.画出太阳光经过玻璃外墙到达小明家的光线.(保留作图痕迹)
10.如图,在某房间的天花板上装有平面镜M,S为
一灯泡,P为不透明的墙,请画出灯泡发出的光经平面镜反射后,能够照亮P墙左侧区域的光路图.
题型4 光的反射作图
11.2023年9月17日,我国墨子巡天望远镜正式启用,它是北半球巡天能力最强的光学时域望远镜,如图甲所示.一束星光入射到望远镜,经主镜反射后到达成像装置,如图乙所示,OB是反射光线,请画出其入射光线AO并标出入射角大小.
12.王叔叔在理发店理发后想看看后脑勺的头发长短情况,他向服务员要来一面小镜子,如图他背朝墙上的大镜子手握小镜子(未画出)略微仰头,当小镜子处于额头斜上方时他看到了自己的后脑勺.假设一条光线从后脑勺的A点射向大镜子上的M点,反射到小镜子上的N点又反射到人眼.请画出M到N之间的光线、小镜子上的法线以及小镜子的镜面(注意角度).
参考答案
一、光现象的相关实验
1、暗;②;放大;实;0.25v;
2、位置;大小;等效替代;不变;③;一定;在光的反射现象中,光路是可逆的;反射;平面镜只反射光,而玻璃板除反射外还有一部分光穿过玻璃板,玻璃板反射的光比平面镜少;
3、位置;不会;C;4.00;大于;
4、烟雾;垂直;垂直;同一平面;远离;相等;
二、光现象作图
5、;
6、;
7、;
8、;
9、;
10、;
11、;
12、;
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