【暑期专项】专题01 光现象 实验探究题2026-2027学年八年级物理苏科版上册
2026-07-22
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第二章 光现象 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.83 MB |
| 发布时间 | 2026-07-22 |
| 更新时间 | 2026-07-22 |
| 作者 | 苍穹精品工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58927063.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦光现象实验探究,通过20题系统覆盖光的反射、平面镜成像等核心实验,以问题链驱动科学探究与原理应用
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光的反射规律|8题(如1-2、7-8)|含操作步骤分析、现象解释、结论推导|从纸板折叠验证三线共面到角度测量归纳反射角等于入射角,体现科学推理过程|
|平面镜成像|10题(如3-6、12-16)|涉及器材选择、成像特点探究、应用拓展|从玻璃板替代平面镜确定像位,到等大蜡烛比较像物大小,构建对称虚像认知模型|
|光的直线传播|1题(13题)|小孔成像实验操作与现象分析|通过孔形变化、像距调整,理解光沿直线传播的应用|
内容正文:
【暑期专项】专题01 光现象 实验探究题(20题)
新课标(新版本)要求:本章作为开学的月考,期中实验探究题(光的色彩,光的直线传播,平面镜成像,光的反射)等(约占8分左右)重难点20题,望吃透掌握
(热点题)1.如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:
(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,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,得到的结论是__________________;
(2)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,多次实验的目的是____________;
(3)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______(填“看得到”或“看不到”)反射光线,此时反射光线是______(选填“存在”或“不存在”),说明反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)使入射光线逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线______(填“靠近”或“远离”)法线;
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是______的。
【答案】(1)在光的反射现象中,反射角等于入射角
(2)避免实验结论的偶然性,得到普遍规律
(3) 看不到 存在 在
(4)靠近
(5)可逆
【详解】(1)多次改变入射角度测量入射角和反射角后,可归纳得出光反射时反射角与入射角的大小相等的规律。
(2)本实验探究的是反射角和入射角的普遍关系,仅一次实验的结论具有偶然性,多次实验是为了排除偶然因素,得到适用于所有情况的普遍规律。
(3)把纸板NOF向后或向前折转后,两块纸板不在同一平面上,此时无法在NOF纸板上承接反射光线,但反射光线的实际传播路径并没有改变,仍然真实存在,该现象说明反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内。
(4)根据反射角等于入射角的规律,入射光线靠近法线时入射角减小,对应的反射角也同步减小,因此反射光线也会靠近法线。
(5)让光线逆着原来的反射路径入射,新的反射光会沿着原来的入射路径射出,该现象直接说明光的反射中光路是可逆的。
2.“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,标有刻度(图中未画出)的白色纸板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,应将纸板垂直放置在平面镜上;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)图甲中,用激光笔将一束光沿着AO平行纸板射向镜面上的O点,小林能从不同方向看到纸板上的光束,是因为纸板对光束发生了________反射,在纸板上画出光路,再次改变AO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线AO与________(选填“ON”或“OC”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(3)移动激光笔,使入射角为,测得反射角也为,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为有何不妥之处:_________________________;
(4)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:_______________________________;
(5)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,则此时反射光束________(选填字母符号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(6)实验结束后,同组的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,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是_______________。
【答案】(1)顺
(2) 漫 ON
(3)一次实验得到的结论具有偶然性
(4)反射光线、入射光线和法线在同一平面内
(5)C
(6)反射时光路是可逆的
【详解】(1)入射光逆时针转动时,入射角增大,反射角也随之增大,反射光线向远离法线方向转动,因此反射光束沿顺时针转动。
(2) 光在纸板上发生漫反射时,才可以从不同方向观察到光束。
入射角的定义是入射光线与法线的夹角,本题中法线是,因此测量入射光线与的夹角即可得到入射角。
(3) 探究物理规律时,仅一次实验得到的结果具有偶然性,无法验证结论的普遍性,需要多次实验才能总结普遍规律。
(4)当纸板右半部分向后翻转后,右半纸板与入射光线、法线不在同一平面,无法观察到反射光束,说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(5)法线始终垂直于平面镜,反射光线和入射光线、法线仍然共面,纸板向后倾斜后,反射光束不在纸板上,会落在纸板前方,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(6)光反射时,光路是可逆的,若你能通过镜子看到对方的眼睛,对方一定也能通过镜子看到你的眼睛,因此无法实现“只看对方,不让对方看到自己”。
3.某实验小组在做平面镜成像实验。
(1)将一块平面镜竖直放置在水平桌面的方格纸上,点燃蜡烛A放在平面镜前A点,发现无法确定像的位置,于是用玻璃板替代平面镜使蜡烛A再次成像。比较两次成像,蜡烛在________(选填“平面镜”或“玻璃板”)中的像更清晰。
(2)拿一只外形相同________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,放在玻璃板后不断移动,找到点燃蜡烛A的像的位置B点。连接A、B两点如图乙,发现线段AB与镜面互相垂直,且像与物体到平面镜的距离相等。
(3)换用不同高度的蜡烛,改变位置多次实验,其目的是________。
(4)实验中如果不使用方格纸,还需要增加的测量工具是________。
【答案】(1)平面镜
(2)未点燃
(3)寻找普遍规律
(4)刻度尺
【详解】(1)蜡烛通过平镜镜成像时只发生反射,反射光线较强,成的像较亮;用玻璃板成像时,部分光线发生反射,部分光线透过玻璃,反射光线较少,成的像较暗;比较两次成像,蜡烛在平面镜中的像更清晰。
(2)为了比较像和物体的大小,拿一只外形相同未点燃的蜡烛B,放在玻璃板后不断移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,找到点燃蜡烛A的像的位置B点。
(3)换用不同高度的蜡烛,改变位置多次实验,其目的是寻找普遍规律,避免结论具有偶然性。
(4)实验中如果不使用方格纸,探究像和物体到镜面的距离关系时,还需要增加的测量工具是刻度尺。
4.小明用如图甲的实验装置来探究平面镜成像的特点。
(1)要想取得较好的实验效果,本实验最好选择在___________的环境中进行。
(2)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板___________架在纸上。
(3)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同___________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,直到B与A的像A′___________,说明像与物的___________相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(4)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:_________________________________。
(5)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为___________°,临摹时要在___________(填“①”或“②”)位置观察。
【答案】(1)较暗
(2)垂直
(3) 未点燃 完全重合 大小
(4)改变蜡烛A的位置多次实验
(5) 50 ①
【详解】(1)在比较明亮的环境中,很多物体都在射出光线,干扰人的视线,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光线最多,反射光线最多,进入人眼的光线最多,感觉蜡烛的像最亮,所以在比较黑暗的环境中进行实验。
(2)实验前,为了确定像的位置,玻璃板应该垂直白纸。
(3)将两支相同的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后,点燃蜡烛A,并移动未点燃的蜡烛B,用未点燃的蜡烛是为了避免干扰,直至与蜡烛A的像重合,蜡烛B能跟蜡烛A的像完全重合,说明像与物大小相等。
(4)一次实验得出的结论不具有普遍性,本实验中应多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据,其目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律。
(5)平面镜成像物与像关于镜面对称,如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,则手机右侧与白纸的夹角为
若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为
平面镜成的像是虚像,所以要透过玻璃板观察像,则临摹时要在①位置观察像。
(新情景)5.小明在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”,如图1所示。老师告诉他,这实际上是平面镜成像。于是小明利用如下图甲所示装置来探究平面镜成像的特点。
(1)实验中,小明使用茶色玻璃代替平面镜,目的是_______;
(2)①如图2甲所示,小明在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置茶色玻璃,MN这条线段表示平面镜所在的位置,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像和,如图丙所示,则像到成像面的距离为_______(选填“”或“”)。
②更换薄玻璃板后,他再拿一支外形相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到从多角度观察都跟蜡烛A的像完全重合,说明_______。
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置放一光屏,眼睛_______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察光屏,发现光屏上没有像,说明平面镜所成的是虚像。
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小明将两个七号电池平放在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像垂直立在桌面上方。若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为_______度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池垂直立在桌面上方的像是_______(选填“左”或“右”)侧电池的像。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 平面镜成的像与物体大小相等
(3)直接
(4) 45 左
【详解】(1)茶色玻璃具有透光性,既能透过玻璃观察到蜡烛A的像,又能看到玻璃板后方的蜡烛B,方便确定像的位置。
(2)玻璃板有厚度,两个表面都能反射成像,是玻璃板靠近蜡烛A的前表面所成的像,因此像到它的成像面(左表面)的距离为。
外形相同的蜡烛B能和A的像完全重合,说明平面镜成像时,像与物体的大小相等。
(3)验证虚像时,需要眼睛直接观察光屏,若透过玻璃板观察,会接收到玻璃板成的像,无法验证像的虚实,直接观察不到像即可说明平面镜成虚像。
(4)电池平放在水平桌面,要使像竖直立在桌面上方,水平的物和竖直的像相互垂直,即物像夹角为90°,平面镜是物像夹角的角平分线,因此玻璃板和水平桌面的夹角为45°。
观察者在左侧,左侧的电池位于玻璃板a的反射面一侧,因此眼睛在左侧通过a看到的是左侧电池的像。
6.如图甲、乙所示,在探究“平面镜成像的特点”的实验中,实验器材有:镀膜玻璃板、两根等大的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、铅笔。
(1)实验前,需要在水平桌面上铺一张大白纸,在白纸中间画一条直线,将镀膜玻璃板________(选填“镀膜面”、“未镀膜面”)沿直线对齐竖直放置。
(2)实验过程中,将________(选填“镀膜面”“未镀膜面”)朝向点燃的蜡烛A这一边,这样做的目的是________。
(3)图甲,将蜡烛A放在离玻璃板5cm的一侧A点,看到玻璃板后有蜡烛A的像。若以5cm/s的速度匀速将蜡烛A远离玻璃板2s时,蜡烛B应与A相距________cm才可能与A的像完全重合。随着实验的进行,蜡烛A燃烧变短,像________(选填“会”、“不会”)变短。人远离平面镜时,人在平面镜里的像________(选填“变小”、“不变”、“变大”)。
(4)如图乙所示的记录,可以判断蜡烛与蜡烛的像关于镜面________。在实验中如果把镀膜玻璃板向右倾斜,像与物关于玻璃板________(选填“仍然对称”、“不再对称”)。
(新考法)(5)如图丁所示是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图丙所示的光源“F”,则所观察到的像是________。
A. B. C. D.
【答案】(1)镀膜面
(2) 镀膜面 成像清晰
(3) 30 会 不变
(4) 对称 仍然对称
(5)B
【详解】(1)实验前对齐放置时,以镀膜面作为镜面基准线,保证成像反射面与白纸直线重合。
(2)镀膜面是反射成像的工作面,朝向蜡烛才能利用镀膜反射成像;目的是增强反射效果,使所成的像更清晰明亮,方便确定像的位置。
(3)蜡烛移动距离
此时蜡烛到玻璃板距离
像到玻璃板距离也为15cm,物像间距
平面镜成像像与物大小始终相等,蜡烛变短,像同步变短;像的大小只和物体本身大小有关,与物到镜面距离无关,因此人在平面镜里的像不变。
(4)平面镜成像核心特点是物、像关于镜面对称;玻璃板倾斜只是像的位置升高,物与像依旧关于玻璃板所在平面对称。
(5)潜望镜由两块平行平面镜组成,光线经过两次平面镜反射,第一次左右翻转,第二次再次翻转,最终成正立、等大、与原物一致的像,对应选项 B。
【点睛】
7.上课时,当太阳光照在电子屏上时,总是“晃”到小明的眼睛,小明提出疑问,光的反射有什么定律呢?为此他进行了实验探究。
(1)实验思路
探究光的反射定律时,主要是要确定反射光线与入射光线之间的关系。实验时,为了显示光的传播径迹,应选择______(选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板进行实验,并用激光笔贴着纸板射向平面镜。
(2)实验过程
按照实验思路进行操作,观察到以下现象:
①当纸板倾斜放置在平面镜上时,只能在纸板上看到入射光线,如图甲所示;当纸板垂直放置在平面镜上时,能在纸板上同时观察到反射光线与入射光线,如图乙所示;再把纸板的右半部分向后折转时,只能在纸板上看到入射光线,如图丙所示。
②多次改变激光的入射角度,分别测出对应的反射角与入射角的大小,如下表所示。多次实验的目的是__________________。
实验次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(3)实验结论
结合实验现象①,可以得出结论:在反射现象中,__________________。
结合实验现象②,可以得出结论:在反射现象中,__________________。
【答案】(1)粗糙
(2)使实验结论具有普遍性
(3) 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 反射角等于入射角
【详解】(1)粗糙的硬纸板会使光发生漫反射,反射光线射向各个方向,我们在不同角度都能清晰看到光的传播径迹,因此选择粗糙的硬纸板。
(2)本次实验是探究光反射的普遍规律,多次改变入射角度重复实验,目的是避免单次实验的偶然性,得到普遍适用的规律。
(3)当在纸板上看到反射光线,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。
由表格数据可知,每一组实验中反射角的大小都等于入射角,说明:在反射现象中,反射角等于入射角。
8.小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。
(1)如图甲,将一束激光入射到平面镜的O点,为了看清光在空气中的传播路径,可以采取的方法是__________,显示出光的路径后,观察到一束入射光只对应一束反射光。
(2)为了记录图甲中的光路,将图乙中的纸板A放在镜面上,使A的小缺口对准O点,调整A,直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点,并将标记点与__________连线、标注方向,即可在A上得到入射光线和反射光线。
(3)保持A板位置不变,调节激光笔,使入射光离开A,从另一个面入射到O点,将图乙中的纸板B与A拼插,调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光,此时B与A的交线过O点,记为,如图丙;任意改变入射到O点的光的方向,重复实验,观察到B与A始终相交于。以上实验表明,的空间位置与射向O点的入射光的方向_________(选填“有关”或“无关”)。测量发现与镜面垂直,在物理学中被称为法线。分析现象得到结论:反射光线总在_________所确定的平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(4)为了探究反射角与入射角的关系,小明继续实验,得到下表数据。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角/度
10
31
49
58
70
85
反射角/度
10
31
49
59
70
84
分析表中数据得到结论:____________________________________________________________________。
(5)小明总结出光的反射定律后,反思是否只有红光反射时遵循以上规律?为了使实验结论更具有普遍性,他应该_________,继续实验。
【答案】(1)在空气中喷一些烟雾
(2)O点
(3) 无关 入射光线与法线
(4)光反射时,反射角等于入射角
(5)换用不同颜色的激光
【详解】(1)光在均匀空气中传播时路径不可见,通过烟雾等微小颗粒对光的散射,可以显示出光的传播路径。
(2)通过两点确定一条直线,用O点和光路上的标记点连线,即可画出完整的光路图。
(3)无论入射光方向如何改变,B板与A板始终相交于ON,说明ON的位置与入射光方向无关。
ON始终与镜面垂直,这就是法线,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,即反射光线总在入射光线和法线所确定的平面内。
(4)由第1~5次实验可得,反射角都等于入射角,第6次实验和存在的误差,属于实验误差范围,不影响结论。
(5)小明使用的是红色激光笔,为了验证反射定律是否适用于所有颜色的光,需要换用其他颜色的光源进行多次实验,使结论更具普遍性。
9.成语“杯弓蛇影”中的“蛇”实际是弓通过液面(相当于平面镜)所成的像。那么像与物相比有哪些特点呢?小明选用玻璃板(代替平面镜)、点燃的蜡烛A,以及外形与蜡烛A相同但未点燃的蜡烛B、白纸等,组装成图甲所示的实验装置探究上述问题。
(1)选用玻璃板的目的是___________。
(2)实验中,眼睛应从图甲中玻璃板___________(选填“左侧”或“右侧”)向另一侧观察,若发现蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合,说明像与物体的大小___________。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述实验。为探究像到镜面的距离与物到镜面的距离的关系,图乙的三种测量方法中,正确的是___________(选填“方法1”“方法2”或“方法3”)。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 左侧 相等
(3)方法2
【详解】(1)实验中选用玻璃板代替平面镜,主要是因为玻璃板既能反射光成像,又能透过光,便于确定像的位置。
(2)平面镜成的是虚像,是由反射光线的反向延长线相交而成的,所以眼睛应在有光源的一侧(即图甲中玻璃板左侧)观察;蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明像与物体的大小相等。
(3)测量物距和像距时,需要测量物体、像到反射面的距离,二者必须以同一个反射面为测量基准,且像与物关于镜面对称;方法1中不是像距;方法3中没有以同一个反射面为测量基准;方法2都以玻璃板的前表面(即靠近蜡烛A的一侧)为基准进行测量,且物距和像距测量正确,故图乙中方法2正确。
10.如图所示,小张同学在进行“探究光反射时的规律”的实验时,他把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)他应选择________(填“光滑”或“粗糙”)的纸板,可以在不同方向都能看到光的径迹;
(2)如图,小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点,经平面镜反射,在另一侧纸板F上出现反射光。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角________(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从d点射向O点,反射角的大小是________度;
(3)他用一束光逆着的方向射向O点,在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是:________________;
(4)如果纸板向后倾斜,不垂直纸面,沿着纸板E的入射光线,则________在纸板F上出现对应的反射光线(填“能”或“不能”)。
【答案】(1)粗糙
(2) 等于 30
(3)在反射现象中,光路是可逆的
(4)不能
【详解】【小问1】
若想要在不同方向都看到光的传播径迹,需要光在纸板表面发生漫反射,粗糙纸板能发生漫反射,故选择粗糙纸板。
【小问2】
由图中光线和刻度可看出,反射角始终等于入射角
入射角是入射光线与法线的夹角,d点入射光线和法线的夹角为,根据反射角等于入射角,反射角大小为。
【小问3】
逆着反射光线方向入射,反射光沿原入射光线的逆方向射出,说明在光的反射现象中,光路是可逆的。
【小问4】
光的反射中,反射光线、入射光线和法线应在同一平面内,纸板向后倾斜后,法线不在纸板平面内,故不能在纸板F上看到反射光线。
11.在“探究光的反射规律”的实验中,小明设计了如图甲所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动。
(1)实验前,应将纸板______放置于平面镜上,一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OF沿______时针方向转动;
(2)为了进一步确定此时反射光线的位置,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”)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面;
(3)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时,其反射角等于______;
(4)将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时______;
(5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了______反射。
【答案】(1) 竖直 顺
(2) 下部 在
(3)60°
(4)光路可逆
(5)漫
【详解】(1)在该实验中,平面镜放在水平桌面上,将纸板竖直放置于平面镜上时,入射光线和反射光线的径迹才能同时呈现在纸板上。
当一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动时,入射角增大,因为反射角等于入射角,所以反射角也增大,反射光线会远离法线,那么反射光束OF沿顺时针方向转动。
(2)根据光的反射规律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。把纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折后,上半部分与入射光线、法线不在同一平面,不能承接反射光线,纸板的下部仍与入射光线、法线共面,所以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。
(3)入射角是入射光线与法线的夹角,已知入射光线与镜面夹角为30°,则入射角为,由于反射角等于入射角,所以反射角等于60°。
(4)将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,这表明光在反射时光路是可逆的。
(5)因为纸板表面粗糙,光照射到纸板上发生漫反射,漫反射的反射光线向各个方向传播,所以在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹。
12.在“探究平面镜成像特点”的活动中:(如图所示)
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定____________;
(2)为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形________(选填“相同”或“不相同”)的;
(3)移去蜡烛B,在其成像位置竖立光屏,发现在光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是________像;
(4)检查视力的时候,视力表放在被测者的后上方,被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示,视力表与平面镜间的水平距离为2.8m,要求视力表在镜中的像与被测者相距5m,则人应坐在离平面镜________m的位置检查;
(5)若实验时,玻璃板不与水平桌面垂直,如图丙所示,则发生的现象是________;
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)像的位置
(2)相同
(3) 不能 虚
(4)2.2
(5)B
【详解】(1)玻璃板具有透光性,实验中可以透过玻璃板看到后方蜡烛,方便确定像的位置。
(2)选用外形相同的蜡烛,当蜡烛B与蜡烛A的像重合时,可直观比较像与物的大小关系。
(3)实像能被光屏承接,虚像不能,光屏不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成虚像。
(4)根据平面镜成像特点:像与物到平面镜的距离相等。已知视力表到平面镜距离为2.8m,则视力表的像到平面镜距离也为2.8m;要求像到被测者距离为5m,因此人到平面镜的距离为
(5)平面镜成像中,像与物体关于镜面对称,玻璃板向蜡烛A一侧倾斜,根据对称规律,蜡烛A的像会成在水平面偏上方,故选B。
13.小华在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中:
(1)如图所示,小华利用半透明膜作为光屏,则半透明膜应该安装在_______(选填“A”或“B”)端;使用该装置时应将小孔对着室外_______(选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察。在右侧用制成的小孔成像观察仪观察到点燃的蜡烛成像,其成像的原理和树荫下的圆形光斑形成的原理_______(选填“相同”或“不同”)。
(2)若保持蜡烛和小孔的位置不变,仅将圆筒向后拉动,则薄膜上的像将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。如果仅将原来O形的小孔改成△形的小孔,在半透明膜上像的形状_______(选填“会”或“不会”)改变。
(3)小华无意间在易拉罐的底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛的像,则半透明膜上会_______。
A.只会出现一个像 B.在不同的位置出现两个像 C.出现两个重合的像
(4)请根据本实验探究过程分析,晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是_______________________。
【答案】(1) A 明亮 相同
(2) 变大 不会
(3)B
(4)孔到地面的距离不同
【详解】(1)半透明薄纸相当于光屏,为了成的像更清晰,便于观察,半透明的薄纸应该放在圆筒的A端。
使用小孔成像观察仪时,小孔对着明亮的室外,半透明膜在暗室内,让光线通过小孔进入筒内,在半透明膜上形成倒立缩小的实像。
小孔成像是由光沿直线传播形成的;树荫下的圆形光斑也是由光沿直线传播形成的太阳的实像,成像原理是相同的。
(2)用制成的小孔成像观察仪观察烛焰时,保持蜡烛和小孔的位置不变,仅将圆筒向后拉动,像距变大,光屏上的像将变大。
像的形状与物体相同,与小孔形状无关,如果将原来O形的小孔改成△形的小孔,在半透明膜上像的形状不会改变。
(3)小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛,两个小孔都能成像,则半透明膜上会在不同的位置出现两个像,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔所成太阳的像,由于树叶缝隙到地面的高度不同,故使得光斑大小不同。
14.如图甲所示,小美在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像呈在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”,老师告诉她,这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置,来探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验时,小美选择玻璃板而没选择平面镜,是为了__________________。
(2)小美将一个七号电池放在玻璃板前面,将另一个七号电池在玻璃后面移动,直到它与前面电池的像______,说明平面镜所成的像与物体______。
(3)小美改变电池的位置多次实验,分别确定了物与像的三组位置,由这三组数据她得到了像与物到平面镜的距离相等的结论,你认为她进行三次实验的目的是____________________________________。
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小美将两个七号电池平放在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角均为45°,这样无论在左侧还是右侧观察都能看到像。当眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池垂直立在桌面上方的像是______(选填“左”或“右”)侧电池的像。
【答案】(1)便于确定像的位置
(2) 完全重合 大小相等
(3)使得到的结论具有普遍性
(4)左
【详解】(1)玻璃板有透光性,既能成像,也能观看与像作比较的电池,实验时,小美选择玻璃板而没选择平面镜,是为了便于确定像的位置。
(2)小美将一个七号电池放在玻璃板前面,将另一个七号电池在玻璃后面移动,直到它与前面电池的像完全重合,说明七号电池成的像与七号电池大小完全相等,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)本实验是探究平面镜成像的规律,多次改变物的位置实验,目的是避免单次实验的偶然性,使得到的结论具有普遍性。
(4)根据像与物关于镜面对称,眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池的垂直立在桌面上方的像是左侧电池的像。
15.如图,某物理实验小组在实验室采用蜡烛进行“探究平面镜成像特点”实验。
(1)为便于观察,该实验最好在___________(选“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行;实验时采用透明玻璃板代替平面镜,虽没有平面镜清晰。但能透过玻璃板观察到蜡烛B,便于______________________,这是本实验成功的关键;如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板,应选择___________mm厚的玻璃板做实验,原因是避免观察到两个不重合的像。
(2)选择外形相同的蜡烛A、B,是为了比较所成像与物体的___________关系。
(3)将蜡烛A点燃,竖立放在玻璃板的前面,然后将蜡烛B在玻璃板后移动,直到眼睛从___________(选填“A”或“B”)一侧通过玻璃板看到B与A所成的像重合,然后记录物、像的位置。多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和对应的像点,如图乙所示,测得蜡烛B到镜面的距离___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)蜡烛A到镜面的距离。多次测量的目的是___________。
A.求平均值减少误差 B.寻找普遍性,避免偶然性
(4)移去蜡烛B,在A的像的位置放一个光屏,光屏上___________(填“能”或“不能”)显示蜡烛的像,说明物体在平面镜中成的是___________(填“实”或“虚”)像。
【答案】(1) 较黑暗 确定像的位置 2
(2)大小
(3) A 等于 B
(4) 不能 虚
【详解】(1)在较黑暗的环境中,蜡烛成像的对比度更高,成像更清晰,更便于观察;
虽然玻璃板成像不如平面镜清晰,但是用透明玻璃板代替平面镜有一个好处,这个好处是便于确定像的位置。
玻璃板两个表面都会反射成像,玻璃板越薄,两个像的间距越小,因此选更薄的2mm玻璃板,此时两个像几乎重合,可视为一个像,对实验影响很小。
(2)选用外形相同的蜡烛,通过等效替代法,用蜡烛B的大小来对比蜡烛A的像的大小,因此是为了比较像与物体的大小关系。
(3)寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在蜡烛A一侧观察,在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像;通过玻璃板看到B与A所成的像重合,然后记录物、像的位置。
由图乙可知,蜡烛B到镜面的距离和蜡烛A到镜面的距离相等,说明像和物体到平面镜的距离相等。
实验中多次测量可以得到普遍规律,避免偶然性,故选B。
(4)光屏只能接收实像,不能接收虚像,所以移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏不能接收到烛焰的像,从而说明平面镜成的像是虚像。
16.某学习小组探究平面镜成像的特点,如图1所示,A、B两蜡烛大小相等。
(1)实验时用镀膜玻璃代替平面镜,目的是便于______。
(2)实验时蜡烛B能够与蜡烛A的像完全重合,如图1所示,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像,这是因为所成的像是______(选填“虚”或“实”)像。
(3)在某次实验中,用蜡烛B找到像的位置后,将玻璃板竖直抬起一段高度,像的位置______(选填“变高”“变低”或“不变”)。
(4)实验中发现像到平面镜的距离不等于物到平面镜的距离,于是继续进行实验探究,将铅笔的笔尖贴在玻璃板上,发现笔尖的像和笔尖不重合,如图2所示,说明笔尖是通过______(选填“AC”或“BD”)面反射成像的;
(5)小阳联想到视力检测时使用了平面镜,检测视力时要求被测的人与视力表的距离为5m,如图3所示是小阳同学测视力的情景,视力表与平面镜的距离是4m,小阳此时到平面镜的距离为2m。为满足测量要求,下列说法错误的是______。
A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m
B.平面镜和视力表不动,让小阳靠近平面镜移动1m
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m
D.视力表不动,小阳和平面镜同时靠近视力表移动1m
【答案】(1)确定像的位置
(2)虚
(3)不变
(4)BD
(5)C
【详解】(1)玻璃板透明,实验时可以透过玻璃板观察到蜡烛B,方便确定蜡烛A像的位置,因此用镀膜玻璃代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)实像可以用光屏承接,虚像不能用光屏承接,光屏不能承接到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像。
(3)平面镜成像中,像和物关于镜面对称,蜡烛A的位置没有改变,因此仅竖直抬起玻璃板,像的位置不变。
(4)玻璃板有一定厚度,镀膜的BD面是反射面;若通过AC面反射成像,笔尖紧贴AC,物距为0,像与笔尖会重合,现在笔尖和像不重合,说明是通过BD面反射成像。
(5)平面镜成像特点:像到平面镜距离等于物到平面镜距离,要求人到视力表像的距离为:
初始状态:视力表到平面镜,人到平面镜,人到视力表像的距离为
A.小阳、平面镜不动,视力表靠近平面镜,视力表到平面镜变为,人到像距离,满足要求,故A正确;
B.平面镜、视力表不动,小阳靠近平面镜,人到平面镜变为,人到像距离,满足要求,故B正确;
C.小阳、视力表不动,平面镜靠近视力表,视力表到平面镜变为,人到平面镜变为,人到像距离,不满足要求,故C错误;
D.视力表不动,小阳和平面镜同时靠近视力表移动,视力表到平面镜变为,人到平面镜仍为,人到像距离,满足要求,故D正确。
本题选择错误的选项,故选C。
17.利用图甲所示的装置探究“光的反射规律”,白色硬纸板AB竖直立在平面镜上。
(1)实验中使用可沿ON前后折的硬纸板AB,除呈现光路外,还可探究___________。如图甲,将纸板B绕ON向后折,在纸板B上看不到反射光线,此时反射光线___________(选填“存在”或“不存在”)。
(2)将纸板B折转至能呈现反射光线的位置后,改变入射光的方向,测量入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在图乙表格中,由此可知:反射角与入射角大小___________。
(3)如图丙,在平面镜右侧竖直放置一个光屏,将一束光射向平面镜,反射光在光屏上形成一个光斑。保持入射光线方向不变,将平面镜水平向右移动(光线仍能照在镜面上),光屏上的光斑___________(选填“水平向右移动”“不移动”或“水平向左移动”)。
【答案】(1) 反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内 存在
(2)相等
(3)不移动
【详解】(1)可沿ON折转的硬纸板,除了呈现光路,通过将B板向后折,观察是否能看到反射光线,以此探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;将B板折转后看不到反射光线,只是反射光线没有落在B纸板上,反射光线实际上仍然存在。
(2)从表格数据可以看出,三次实验中反射角的大小都和入射角相等,因此可得结论:反射角与入射角大小相等。
(3)入射光线方向不变,平面镜水平向右移动,入射点位置不变,法线方向不变,反射角不变,因此光屏上的光斑不移动。
18.探究平面镜成像特点,器材有:茶色玻璃板、方格纸、棋子、白卡片、铅笔、刻度尺。
(1)如图甲所示,将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板______放置在方格纸上;
(2)选用这条线段表示平面镜所在的位置,则应将茶色玻璃的______(选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放在玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,此步操作的目的是确定像的位置并比较______;多次改变A的位置,重复上述实验,在方格纸上分别标出棋子A、B的位置,如图乙是实验记录,针对这张实验记录方格纸,接下来的操作应该是______,就可以发现像与物体关于平面镜的位置关系;
(4)小明同学调整器材位置观察到A棋子的像,同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,为了能够让小华看到像,如图甲,在不改变棋子A位置的前提下,采取了两个方法;
方法一:将平面镜沿着方向,向______(选填“左”或“右”)移动;
方法二:以茶色玻璃左侧边为轴,将平面镜适当向______(选填“前”或“后”)表面转动。上述两个方法小华所看到的像______(选填“在”或“不在”)同一位置。
(5)知道平面镜成像特点之后,小明利用两块平面镜、圆形纸筒制作了如图丁所示的观物镜,用它观察正立的“箭头”所成的像的形状为______(选填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)竖直
(2)前表面
(3) 像与物的大小关系 连接对应位置的棋子A、B的点,判断连线与MN是否垂直,并测量A、B到MN的距离
(4) 右 后 不在
(5)C
【详解】(1)将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板竖直放置在方格纸上。如果玻璃板不竖直,那么棋子的像可能与棋子不在同一水平面上,导致在桌面上移动棋子B时,无法与棋子A的像完全重合。
(2)选用MN这条线段表示平面镜所在的位置,因为玻璃板的前表面更靠近棋子A,它的反射成像更清晰,所以应将茶色玻璃板的前表面与之对齐。
(3)[1]在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放在玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,因为相同大小物体可以比较物体的像与物的大小关系,所以此步操作的目的是确定像的位置并比较像与物的大小关系。
[2]针对方格纸的实验记录,接下来的操作应该是连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直,并测量像与物到玻璃板的距离,比较得出像与物体到平面镜的距离关系。
(4)将平面镜沿着MN方向,向右移动,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以像仍然成在原来的位置,但A的光线可以通过平面镜反射到小华的眼中,小华可以看到A的像; 若以茶色玻璃左侧边OM为轴,将平面镜适当向后表面转动,A的光线可以通过平面镜反射到小华的眼中,小华可以看到A的像,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,所以像会成在原来的位置的左边; 上述两个方法小华所看到的像不在同一位置。
(5)平面镜所成的像和物体关于镜面对称,根据镜面及“箭头”位置可知,“箭头”经过上方平面镜所成的像为水平向右,再经过下方平面镜所成的像为竖直向下。故选C。
19.五代时期名士谭崤所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示的装置进行了探究:
(1)用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于 ______。
(2)把一支点燃的蜡烛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 ______。
(3)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面 ______,用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。
(4)综上可得,平面镜所成的像与物体关于镜面 ______。
(5)蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 ______像。若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A ______(选填“仍能”或“不能”)通过玻璃板成像。
(6)如图丙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称。
【答案】(1)确定像的位置
(2)相等
(3)垂直
(4)对称
(5) 虚 仍能
(6)仍然
【详解】(1)玻璃板透明,实验时既能反射成像,又能观察到玻璃板后方的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)未点燃的蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)根据实验现象,连接物和对应像的连线,可发现物和像的连线与镜面垂直,且像与物到镜面的距离相等。
(4)结合以上结论知,像与物大小相等、连线与镜面垂直、到镜面距离相等,可得平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(5)平面镜成像的原理是光的反射,成的是虚像;玻璃板后方放置木板,不影响蜡烛A的光在玻璃板前表面的反射,因此蜡烛A仍能通过玻璃板成像。
(6)平面镜成像的特点始终是像与物关于镜面对称,即使玻璃板倾斜,该关系仍然成立,只是像的位置发生改变。
20.如图1所示,在“探究光的反射定律”实验中,把一块平面镜放在水平桌面上,再将一张纸板放在平面镜上。纸板由E、F两块纸板粘成,可绕接缝ON转动。
(1)选用的白色硬纸板的表面应尽可能______(选填“光滑”或“粗糙”)。
(2)让一束光贴着纸板射到平面镜O点,此时在F板上可以看到反射光。接着将F板绕接缝ON向后折,如图2,此时在F板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光______(选填“存在”或“不存在”)。
(3)为进一步确定反射光的位置,小闽将纸板F沿PQ剪开,只将F板的上半部向后折,如图3所示。则此时在F板的______(选填“上部”或“下部”)能看到反射光。此现象说明:______。
(4)小闽和小军都想从镜子中看到对方的眼睛,但又不想让对方看到自己的眼睛,但他们做不到这一点。这是因为:在光的反射中,光路是______的。
【答案】(1)粗糙
(2) 不能 存在
(3) 下部 反射光线、入射光线与法线在同一平面内
(4)可逆
【详解】(1)白色硬纸板的作用之一是显示光路,为了能从各个方向看到纸板上的光路,选用的白色硬纸板的表面应尽可能粗糙。
(2)让一束光贴着纸板射到平面镜O点,此时在F板上可以看到反射光。接着将F板绕接缝ON向后折,如图2,此时F板和E板不在同一平面内,在F板上不能看到反射光,但此时反射面仍发生反射,反射光仍存在。
(3)将纸板F沿PQ剪开,只将F板的上半部向后折,上半部和E板不在同一平面内,下半部和E板在同一平面内,则此时在F板的下部能看到反射光。说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内。
(4)在光的反射中,由于光路是可逆的,小闽身上反射出去的光线经平面镜反射后进入小军的眼睛;同样,小军身上反射出去的光线经平面镜反射后进入小闽的眼睛,所以他们都能从镜子中看到对方,而做不到想从镜子中看到对方的眼睛,但又不想让对方看到自己的眼睛。
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【暑期专项】专题01 光现象 实验探究题(20题)
新课标(新版本)要求:本章作为开学的月卡,期中实验探究题(光的色彩,光的直线传播,平面镜成像,光的反射)等(约占8分左右)重难点20题,望吃透掌握
(热点题)1.如图所示,是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作:
(1)如图甲,让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,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,得到的结论是__________________;
(2)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,多次实验的目的是____________;
(3)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______(填“看得到”或“看不到”)反射光线,此时反射光线是______(选填“存在”或“不存在”),说明反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面内。
(4)使入射光线逐渐靠近法线ON,可观察到反射光线______(填“靠近”或“远离”)法线;
(5)如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在光的反射现象中,光路是______的。
2.“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,标有刻度(图中未画出)的白色纸板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,应将纸板垂直放置在平面镜上;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)图甲中,用激光笔将一束光沿着AO平行纸板射向镜面上的O点,小林能从不同方向看到纸板上的光束,是因为纸板对光束发生了________反射,在纸板上画出光路,再次改变AO的方向,重复上述实验,取下纸板,用量角器量出光线AO与________(选填“ON”或“OC”)的夹角,即为入射角,记下数据,比较反射角和入射角的大小关系;
(3)移动激光笔,使入射角为,测得反射角也为,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论,你认为有何不妥之处:_________________________;
(4)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:_______________________________;
(5)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,则此时反射光束________(选填字母符号);
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(6)实验结束后,同组的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,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是_______________。
3.某实验小组在做平面镜成像实验。
(1)将一块平面镜竖直放置在水平桌面的方格纸上,点燃蜡烛A放在平面镜前A点,发现无法确定像的位置,于是用玻璃板替代平面镜使蜡烛A再次成像。比较两次成像,蜡烛在________(选填“平面镜”或“玻璃板”)中的像更清晰。
(2)拿一只外形相同________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,放在玻璃板后不断移动,找到点燃蜡烛A的像的位置B点。连接A、B两点如图乙,发现线段AB与镜面互相垂直,且像与物体到平面镜的距离相等。
(3)换用不同高度的蜡烛,改变位置多次实验,其目的是________。
(4)实验中如果不使用方格纸,还需要增加的测量工具是________。
4.小明用如图甲的实验装置来探究平面镜成像的特点。
(1)要想取得较好的实验效果,本实验最好选择在___________的环境中进行。
(2)实验前,将白纸平铺在水平桌面上,玻璃板___________架在纸上。
(3)在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,在玻璃板后移动完全相同___________(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B,直到B与A的像A′___________,说明像与物的___________相等。在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置,处理数据如图乙。
(4)得出结论:像与物关于平面镜对称。为使该结论具有普遍性,提出一条改进建议:_________________________________。
(5)利用茶色薄玻璃板制作如图丙的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图丁,当手机屏幕与白纸的夹角为80°,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与桌面的夹角θ应为___________°,临摹时要在___________(填“①”或“②”)位置观察。
(新情景)5.小明在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像成在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”,如图1所示。老师告诉他,这实际上是平面镜成像。于是小明利用如下图甲所示装置来探究平面镜成像的特点。
(1)实验中,小明使用茶色玻璃代替平面镜,目的是_______;
(2)①如图2甲所示,小明在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置茶色玻璃,MN这条线段表示平面镜所在的位置,他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像和,如图丙所示,则像到成像面的距离为_______(选填“”或“”)。
②更换薄玻璃板后,他再拿一支外形相同的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到从多角度观察都跟蜡烛A的像完全重合,说明_______。
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置放一光屏,眼睛_______(选填“直接”或“透过玻璃板”)观察光屏,发现光屏上没有像,说明平面镜所成的是虚像。
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小明将两个七号电池平放在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角,直到无论在左侧还是右侧观察,都能看到电池的像垂直立在桌面上方。若要达到这种效果,两个玻璃板与水平桌面的夹角应为_______度(锐角),眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池垂直立在桌面上方的像是_______(选填“左”或“右”)侧电池的像。
6.如图甲、乙所示,在探究“平面镜成像的特点”的实验中,实验器材有:镀膜玻璃板、两根等大的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺、铅笔。
(1)实验前,需要在水平桌面上铺一张大白纸,在白纸中间画一条直线,将镀膜玻璃板________(选填“镀膜面”、“未镀膜面”)沿直线对齐竖直放置。
(2)实验过程中,将________(选填“镀膜面”“未镀膜面”)朝向点燃的蜡烛A这一边,这样做的目的是________。
(3)图甲,将蜡烛A放在离玻璃板5cm的一侧A点,看到玻璃板后有蜡烛A的像。若以5cm/s的速度匀速将蜡烛A远离玻璃板2s时,蜡烛B应与A相距________cm才可能与A的像完全重合。随着实验的进行,蜡烛A燃烧变短,像________(选填“会”、“不会”)变短。人远离平面镜时,人在平面镜里的像________(选填“变小”、“不变”、“变大”)。
(4)如图乙所示的记录,可以判断蜡烛与蜡烛的像关于镜面________。在实验中如果把镀膜玻璃板向右倾斜,像与物关于玻璃板________(选填“仍然对称”、“不再对称”)。
(新考法)(5)如图丁所示是小安同学自制的潜望镜,利用它能在隐蔽处观察到外面的情况,用它正对如图丙所示的光源“F”,则所观察到的像是________。
A. B. C. D.
7.上课时,当太阳光照在电子屏上时,总是“晃”到小明的眼睛,小明提出疑问,光的反射有什么定律呢?为此他进行了实验探究。
(1)实验思路
探究光的反射定律时,主要是要确定反射光线与入射光线之间的关系。实验时,为了显示光的传播径迹,应选择______(选填“粗糙”或“光滑”)的硬纸板进行实验,并用激光笔贴着纸板射向平面镜。
(2)实验过程
按照实验思路进行操作,观察到以下现象:
①当纸板倾斜放置在平面镜上时,只能在纸板上看到入射光线,如图甲所示;当纸板垂直放置在平面镜上时,能在纸板上同时观察到反射光线与入射光线,如图乙所示;再把纸板的右半部分向后折转时,只能在纸板上看到入射光线,如图丙所示。
②多次改变激光的入射角度,分别测出对应的反射角与入射角的大小,如下表所示。多次实验的目的是__________________。
实验次数
入射角i
反射角r
1
30°
30°
2
45°
45°
3
60°
60°
(3)实验结论
结合实验现象①,可以得出结论:在反射现象中,__________________。
结合实验现象②,可以得出结论:在反射现象中,__________________。
8.小明用红色激光笔、平面镜等器材探究光的反射定律。
(1)如图甲,将一束激光入射到平面镜的O点,为了看清光在空气中的传播路径,可以采取的方法是__________,显示出光的路径后,观察到一束入射光只对应一束反射光。
(2)为了记录图甲中的光路,将图乙中的纸板A放在镜面上,使A的小缺口对准O点,调整A,直到在A上同时观察到入射光和反射光。小明在两束光路的合适位置各做一个标记点,并将标记点与__________连线、标注方向,即可在A上得到入射光线和反射光线。
(3)保持A板位置不变,调节激光笔,使入射光离开A,从另一个面入射到O点,将图乙中的纸板B与A拼插,调整B直至在B上同时呈现入射光与反射光,此时B与A的交线过O点,记为,如图丙;任意改变入射到O点的光的方向,重复实验,观察到B与A始终相交于。以上实验表明,的空间位置与射向O点的入射光的方向_________(选填“有关”或“无关”)。测量发现与镜面垂直,在物理学中被称为法线。分析现象得到结论:反射光线总在_________所确定的平面内,反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
(4)为了探究反射角与入射角的关系,小明继续实验,得到下表数据。
实验次数
1
2
3
4
5
6
入射角/度
10
31
49
58
70
85
反射角/度
10
31
49
59
70
84
分析表中数据得到结论:____________________________________________________________________。
(5)小明总结出光的反射定律后,反思是否只有红光反射时遵循以上规律?为了使实验结论更具有普遍性,他应该_________,继续实验。
9.成语“杯弓蛇影”中的“蛇”实际是弓通过液面(相当于平面镜)所成的像。那么像与物相比有哪些特点呢?小明选用玻璃板(代替平面镜)、点燃的蜡烛A,以及外形与蜡烛A相同但未点燃的蜡烛B、白纸等,组装成图甲所示的实验装置探究上述问题。
(1)选用玻璃板的目的是___________。
(2)实验中,眼睛应从图甲中玻璃板___________(选填“左侧”或“右侧”)向另一侧观察,若发现蜡烛B与蜡烛A的像能完全重合,说明像与物体的大小___________。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述实验。为探究像到镜面的距离与物到镜面的距离的关系,图乙的三种测量方法中,正确的是___________(选填“方法1”“方法2”或“方法3”)。
10.如图所示,小张同学在进行“探究光反射时的规律”的实验时,他把一个平面镜放在水平桌面上,再把一张带有量角器的纸板竖直立在平面镜上。
(1)他应选择________(填“光滑”或“粗糙”)的纸板,可以在不同方向都能看到光的径迹;
(2)如图,小张同学用一束光a贴着纸板E射向O点,经平面镜反射,在另一侧纸板F上出现反射光。改变光束入射的角度,多做几次实验。由图可以得出,反射角________(填“大于”“小于”或“等于”)入射角。根据这个分析可知,如果一束光从d点射向O点,反射角的大小是________度;
(3)他用一束光逆着的方向射向O点,在纸板E上出现的反射光逆着b的方向射出。由这个现象可以初步得出的结论是:________________;
(4)如果纸板向后倾斜,不垂直纸面,沿着纸板E的入射光线,则________在纸板F上出现对应的反射光线(填“能”或“不能”)。
11.在“探究光的反射规律”的实验中,小明设计了如图甲所示的实验,平面镜放在水平桌面上,纸板可绕ON转动。
(1)实验前,应将纸板______放置于平面镜上,一束光EO贴着纸板A绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束OF沿______时针方向转动;
(2)为了进一步确定此时反射光线的位置,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”)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线______(选填“在”或“不在”)同一平面;
(3)某时刻入射光线与镜面的夹角为30°时,其反射角等于______;
(4)将纸板A、B置于同一平面,一束光贴着纸板B沿FO射到O点,反射光束将沿图中的OE方向射出,说明光在反射时______;
(5)在纸板前从不同方向都可以看到入射光EO的径迹,这是因为光在纸板上发生了______反射。
12.在“探究平面镜成像特点”的活动中:(如图所示)
(1)实验中用薄玻璃板代替平面镜,利用了玻璃透明的特点,便于确定____________;
(2)为了便于比较像与物的大小关系,蜡烛A、B应选择外形________(选填“相同”或“不相同”)的;
(3)移去蜡烛B,在其成像位置竖立光屏,发现在光屏上________(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是________像;
(4)检查视力的时候,视力表放在被测者的后上方,被测者识别对面墙上镜子里视力表的像。如图乙所示,视力表与平面镜间的水平距离为2.8m,要求视力表在镜中的像与被测者相距5m,则人应坐在离平面镜________m的位置检查;
(5)若实验时,玻璃板不与水平桌面垂直,如图丙所示,则发生的现象是________;
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
13.小华在“制作小孔成像观察仪”活动中,需要把制作好的圆筒插入易拉罐中:
(1)如图所示,小华利用半透明膜作为光屏,则半透明膜应该安装在_______(选填“A”或“B”)端;使用该装置时应将小孔对着室外_______(选填“明亮”或“较暗”)的物体进行观察。在右侧用制成的小孔成像观察仪观察到点燃的蜡烛成像,其成像的原理和树荫下的圆形光斑形成的原理_______(选填“相同”或“不同”)。
(2)若保持蜡烛和小孔的位置不变,仅将圆筒向后拉动,则薄膜上的像将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。如果仅将原来O形的小孔改成△形的小孔,在半透明膜上像的形状_______(选填“会”或“不会”)改变。
(3)小华无意间在易拉罐的底部不同位置戳了两个小孔,用它来观察蜡烛的像,则半透明膜上会_______。
A.只会出现一个像 B.在不同的位置出现两个像 C.出现两个重合的像
(4)请根据本实验探究过程分析,晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是_______________________。
14.如图甲所示,小美在网上看到一个神奇的实验,利用四个梯形的塑料片,围成一圈立在手机上,就可以将手机上的影像呈在空中,形成具有“3D”效果的“全息投影”,老师告诉她,这实际上就是平面镜成像的原理。小美利用如图乙所示的装置,来探究“平面镜成像的特点”。
(1)实验时,小美选择玻璃板而没选择平面镜,是为了__________________。
(2)小美将一个七号电池放在玻璃板前面,将另一个七号电池在玻璃后面移动,直到它与前面电池的像______,说明平面镜所成的像与物体______。
(3)小美改变电池的位置多次实验,分别确定了物与像的三组位置,由这三组数据她得到了像与物到平面镜的距离相等的结论,你认为她进行三次实验的目的是____________________________________。
(4)为了看到与网上视频相同的效果,小美将两个七号电池平放在桌面上,如图丁所示,再把两个玻璃板a和b立在桌面上,并调整玻璃板与桌面的夹角均为45°,这样无论在左侧还是右侧观察都能看到像。当眼睛在左侧通过a玻璃板看到电池垂直立在桌面上方的像是______(选填“左”或“右”)侧电池的像。
15.如图,某物理实验小组在实验室采用蜡烛进行“探究平面镜成像特点”实验。
(1)为便于观察,该实验最好在___________(选“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行;实验时采用透明玻璃板代替平面镜,虽没有平面镜清晰。但能透过玻璃板观察到蜡烛B,便于______________________,这是本实验成功的关键;如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板,应选择___________mm厚的玻璃板做实验,原因是避免观察到两个不重合的像。
(2)选择外形相同的蜡烛A、B,是为了比较所成像与物体的___________关系。
(3)将蜡烛A点燃,竖立放在玻璃板的前面,然后将蜡烛B在玻璃板后移动,直到眼睛从___________(选填“A”或“B”)一侧通过玻璃板看到B与A所成的像重合,然后记录物、像的位置。多次改变蜡烛A的位置,确定每次像的位置,连接物和对应的像点,如图乙所示,测得蜡烛B到镜面的距离___________(选填“小于”、“等于”或“大于”)蜡烛A到镜面的距离。多次测量的目的是___________。
A.求平均值减少误差 B.寻找普遍性,避免偶然性
(4)移去蜡烛B,在A的像的位置放一个光屏,光屏上___________(填“能”或“不能”)显示蜡烛的像,说明物体在平面镜中成的是___________(填“实”或“虚”)像。
16.某学习小组探究平面镜成像的特点,如图1所示,A、B两蜡烛大小相等。
(1)实验时用镀膜玻璃代替平面镜,目的是便于______。
(2)实验时蜡烛B能够与蜡烛A的像完全重合,如图1所示,移去蜡烛B,在其位置上竖立光屏,在光屏上不能承接到蜡烛A的像,这是因为所成的像是______(选填“虚”或“实”)像。
(3)在某次实验中,用蜡烛B找到像的位置后,将玻璃板竖直抬起一段高度,像的位置______(选填“变高”“变低”或“不变”)。
(4)实验中发现像到平面镜的距离不等于物到平面镜的距离,于是继续进行实验探究,将铅笔的笔尖贴在玻璃板上,发现笔尖的像和笔尖不重合,如图2所示,说明笔尖是通过______(选填“AC”或“BD”)面反射成像的;
(5)小阳联想到视力检测时使用了平面镜,检测视力时要求被测的人与视力表的距离为5m,如图3所示是小阳同学测视力的情景,视力表与平面镜的距离是4m,小阳此时到平面镜的距离为2m。为满足测量要求,下列说法错误的是______。
A.小阳和平面镜不动,将视力表靠近平面镜移动1m
B.平面镜和视力表不动,让小阳靠近平面镜移动1m
C.小阳和视力表不动,将平面镜靠近视力表移动1m
D.视力表不动,小阳和平面镜同时靠近视力表移动1m
17.利用图甲所示的装置探究“光的反射规律”,白色硬纸板AB竖直立在平面镜上。
(1)实验中使用可沿ON前后折的硬纸板AB,除呈现光路外,还可探究___________。如图甲,将纸板B绕ON向后折,在纸板B上看不到反射光线,此时反射光线___________(选填“存在”或“不存在”)。
(2)将纸板B折转至能呈现反射光线的位置后,改变入射光的方向,测量入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在图乙表格中,由此可知:反射角与入射角大小___________。
(3)如图丙,在平面镜右侧竖直放置一个光屏,将一束光射向平面镜,反射光在光屏上形成一个光斑。保持入射光线方向不变,将平面镜水平向右移动(光线仍能照在镜面上),光屏上的光斑___________(选填“水平向右移动”“不移动”或“水平向左移动”)。
18.探究平面镜成像特点,器材有:茶色玻璃板、方格纸、棋子、白卡片、铅笔、刻度尺。
(1)如图甲所示,将一张方格纸平铺在水平桌面上,再将茶色玻璃板______放置在方格纸上;
(2)选用这条线段表示平面镜所在的位置,则应将茶色玻璃的______(选填“前表面”、“后表面”或“中间位置”)与之对齐;
(3)在玻璃板前放一个棋子A,再将另一个相同的棋子B放在玻璃板后,调整B的位置使其与A的像重合,此步操作的目的是确定像的位置并比较______;多次改变A的位置,重复上述实验,在方格纸上分别标出棋子A、B的位置,如图乙是实验记录,针对这张实验记录方格纸,接下来的操作应该是______,就可以发现像与物体关于平面镜的位置关系;
(4)小明同学调整器材位置观察到A棋子的像,同组的小华站在他的右侧,却没有看到像,为了能够让小华看到像,如图甲,在不改变棋子A位置的前提下,采取了两个方法;
方法一:将平面镜沿着方向,向______(选填“左”或“右”)移动;
方法二:以茶色玻璃左侧边为轴,将平面镜适当向______(选填“前”或“后”)表面转动。上述两个方法小华所看到的像______(选填“在”或“不在”)同一位置。
(5)知道平面镜成像特点之后,小明利用两块平面镜、圆形纸筒制作了如图丁所示的观物镜,用它观察正立的“箭头”所成的像的形状为______(选填字母)。
A. B. C. D.
19.五代时期名士谭崤所著《化书》中,记载了照镜子时“影与形无异”的现象。关于平面镜成像的特点,小明用图甲所示的装置进行了探究:
(1)用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于 ______。
(2)把一支点燃的蜡烛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 ______。
(3)改变蜡烛A的位置,进行三次实验。用直线将物和像的位置连接起来,如图乙所示,发现物和像的连线与镜面 ______,用刻度尺测得像和物到镜面的距离相等。
(4)综上可得,平面镜所成的像与物体关于镜面 ______。
(5)蜡烛A的像,是它发出的光经玻璃板反射而形成的 ______像。若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A ______(选填“仍能”或“不能”)通过玻璃板成像。
(6)如图丙,将玻璃板倾斜,蜡烛的像将______(选填“仍然”或“不再”)与蜡烛关于镜面对称。
20.如图1所示,在“探究光的反射定律”实验中,把一块平面镜放在水平桌面上,再将一张纸板放在平面镜上。纸板由E、F两块纸板粘成,可绕接缝ON转动。
(1)选用的白色硬纸板的表面应尽可能______(选填“光滑”或“粗糙”)。
(2)让一束光贴着纸板射到平面镜O点,此时在F板上可以看到反射光。接着将F板绕接缝ON向后折,如图2,此时在F板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光,此时反射光______(选填“存在”或“不存在”)。
(3)为进一步确定反射光的位置,小闽将纸板F沿PQ剪开,只将F板的上半部向后折,如图3所示。则此时在F板的______(选填“上部”或“下部”)能看到反射光。此现象说明:______。
(4)小闽和小军都想从镜子中看到对方的眼睛,但又不想让对方看到自己的眼睛,但他们做不到这一点。这是因为:在光的反射中,光路是______的。
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