第四章光现象 实验同步练习-2026-2027学年人教版八年级物理上册

**基本信息** 本单元卷聚焦初中物理光学实验（反射、平面镜成像、折射），以真实情境分层设问，适配单元复习，强化科学探究与物理观念。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题|3实验（含基础/进阶设问）|反射定律（法线、漫反射）、平面镜成像（像距、等效替代法）、折射规律（光路可逆、全反射）|分层设计（基础巩固→能力提升），真实情境（手表反光、烟雾显示光路），渗透科学探究（多次实验、控制变量）与科学思维（推理、模型建构）|

实验一 探究光的反射定律 「2026 山东滨州滨城期中改编」 小滨坐在窗边，发现自己手表表面的玻璃可以反光，而且墙上的光斑会随着手表的移动而移动，转动手腕也可以改变墙上光斑的位置，为了探究光的反射中有哪些规律，他利用如图甲所示的装置进行 “探究光的反射定律” 实验。 基础设问 1. 如图甲，为了完成实验，还需要的测量工具是________。 2. 图甲中，平面镜水平放置，将一束光斜射到平面镜上O点，调整白板，使白板上能同时呈现入射光和反射光，记录白板的位置。操作中发现，符合要求的白板位置有______个，此时白板与镜面________。 3. 实验时，应选择表面________（选填 “粗糙” 或 “光滑”）的白板，光在这样的白板上发生________（选填 “镜面反射” 或 “漫反射”），这样在白板前不同方向都可以看到光路。 4. 图乙中，保持入射点O不变，改变入射光的方向，调整白板，使白板上仍能同时呈现入射光和反射光，最终发现符合要求的白板上有一个共同的位置ON，如图丙所示，物理学中在研究光的反射时，将ON称为________。 5. 若小滨将激光笔紧贴并固定在白板上，使入射光始终沿白板射向平面镜上的O点，仅将白板绕底边向后倾斜的过程中，一定保持不变的有________。A. 入射角的大小B. 法线的位置C. 反射光线的位置D. 反射光线与入射光线的位置关系 进阶设问 6. 小滨请来小州一起做实验，将玻璃罩内部充满烟雾，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NO，然后用另一支绿色激光笔向O点发出一束光AO，这束光经平面镜反射后沿OB方向射出，如图丁所示。 请思考： ①本实验应在________（选填 “较亮” 或 “较暗”）环境中进行。实验中，使整个玻璃罩内充满烟雾的目的是________________。 ②缓慢转动圆台，在某一个角度可以看到一束光挡住了其他两束光，说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在________________。 ③实验中，多次改变AO与NO的夹角，测量并记录AO与NO的夹角、OB与NO的夹角，数据如表所示。分析表中数据可得结论：光反射时，________________。多次实验的目的是________________________________。 ④实验中，如果让光沿着BO的方向射向镜面，会发现反射光沿着OA方向射出，这表明在光的反射现象中，光路是________。 实验二 探究平面镜成像的特点 用如图甲所示的装置探究平面镜成像的特点。 基础设问 1. 实验室提供的器材有刻度尺、两支相同的蜡烛、光屏、打火机、白纸以及如下规格 的玻璃板：①厚为 2 mm 的无色玻璃；②厚为 5 mm 的无色玻璃；③厚为 2 mm 的茶色玻璃；④厚为 5 mm 的茶色玻璃；为使实验效果最好，探究活动中应选用的玻璃板是______(填序号)。 2. 本实验中用玻璃板进行实验探究而不用平面镜，是因为玻璃板________________。 3. 为了便于观察，该实验最好在________(选填 “较亮” 或 “较暗”) 环境中进行。 4. 在玻璃板一侧点燃蜡烛 A，在另一侧将未点燃的蜡烛 B 放到蜡烛 A 像的位置，发现它们完全重合，说明在平面镜成像中，______。多次改变蜡烛(选填 “A” 或 “B”) 的位置，并移动另一支蜡烛，确定每次像的位置，目的是____________________，这里用到的科学研究方法是________(选填 “控制变量法”“转换法” 或 “等效替代法”)。 5. 将未点燃的蜡烛 B 在玻璃板后移动时，人眼应在蜡烛________(选填 “A” 或 “B”) 一侧观察。为了验证平面镜所成的是虚像，如图乙，拿走蜡烛 B，用光屏代替蜡烛 B，应该用________(选填 “①”“②” 或 “③”) 的方式观察光屏。 6. 进阶设问 6. 在纸上描出蜡烛、玻璃板和像的位置，如图丙所示，分别测出 、、、、、 到玻璃板的距离，分析图丙可得出结论：像和物到平面镜的距离________，且它们的连线与镜面________。 7. 在探究实验的过程中，若把蜡烛 A 放在距玻璃板 30 cm 处，蜡烛 A 在玻璃板中所成的像到蜡烛 A 的距离是________；当蜡烛 A 向玻璃板靠近时，像的大小________(选填 “变大”“不变” 或 “变小”)，像相对于玻璃板的移动速度________(选填 “大于”“小于” 或 “等于”) 物相对于玻璃板的移动速度。 8. 以下对图甲的操作中，蜡烛 A 在玻璃板中成的像位置会发生变化的是________。 A. 将玻璃板沿着其所在平面水平向右移到白纸外侧 B. 将玻璃板绕底边 OO' 轴向蜡烛 A 方向旋转 C. 将玻璃板沿中间竖直切成左右两块，分别沿着 OO'轴左右平移 9. 如图丁所示，若实验中采用的是厚玻璃板，观察到蜡烛 A 通过玻璃板成了两个清晰的像 和 ，则像 的像距为________(选填 “” 或 “”)。 10. 实验中，有的同学发现，无论怎样将蜡烛 B 在玻璃板后面的白纸上移动，它都无法与蜡烛 A 的像完全重合，其原因可能是________________________________。 实验三 探究光的折射规律 小明为探究光的折射规律设计了下面两个实验装置。 （一）如图甲所示的实验装置，其中光屏 F 可绕直径 NOM 前后折转。 基础设问 1. 实验在________（选填 “较暗” 或 “较亮”）的环境中完成较好；让光贴着圆盘入射，同学们发现从圆盘前不同方向都能看到光的径迹，这是因为光在圆盘上发生________。 2. 当光沿着NO方向射入时会沿OM方向射出，此时光的传播方向________（选填 “有” 或 “没有”）发生改变，此时折射角为________度。 3. 实验时，先让光屏 E、F 位于同一平面内，让一束激光贴着光屏 E 从空气斜射入水中，在光屏 F 上可以看到折射后的光束。这说明折射光线和入射光线位于法线________；将光屏 F 向后折转一定角度后，在光屏 F 上不能看到折射光，说明________________________________；此时，折射光________（选填 “存在” 或 “不存在”）；如何通过实验验证此时折射光是否存在？ ________________________________________。 4. 他继续用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，看到折射光沿OA射出，这说明在光的折射现象中，________________。 5. 实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应更换________再次进行实验。 （二）他让一束能量不变的激光从某玻璃斜射向空气中，如图乙、丙所示。不断调整入射角，通过实验得到如表数据。 进阶设问 6. 光的折射现象一般都会伴随着反射现象的发生。当入射角增大时，折射角________，折射光的能量将________。 7. 当入射角时，折射光消失，反射光会变得更亮，反射光能量达到 100%。图丁中的图线________（选填 “a” 或 “b”）反映了上述实验中的两角关系。 8. 下列图中，一束激光经过该玻璃制成的玻璃砖的正确光路图为________。 答案解析 实验一 探究光的反射定律 1.答案 量角器解析 实验过程中要探究反射角和入射角的大小关系，故还需要的测量工具是量角器。 2.答案 1；垂直 解析 光的反射现象中，入射光线、反射光线和法线在同一平面内，因此符合要求的白板位置只有一个，此时白板与镜面垂直。 3.答案 粗糙；漫反射 解析 为了更清晰地显示光路，白板的表面应较粗糙，光射在白板上发生漫反射，在白板前不同方向都可以看到光路。 4.答案 法线 解析 ON是反射光线与入射光线夹角的平分线且与镜面垂直，是法线。 5.答案 B 解析 仅将白板绕底边向后倾斜的过程中，入射光线的位置发生改变，根据光的反射定律，反射光线的位置也会发生改变，法线是过入射点垂直于平面镜的直线，入射点不变，则法线的位置不变，由于入射光线的位置改变，则入射角会变化，故 B 符合题意。 6.答案 ①较暗；显示光路 ②同一平面内 ③反射角等于入射角；使实验结论具有普遍性 ④可逆的 解析 ①本实验应在较暗环境中进行，避免较亮的环境光线使入射光、反射光和法线不明显，玻璃罩内充满烟雾是为了显示光路，便于观察光的传播路径。②当缓慢转动圆台时，在某一个角度可以看到一束光挡住了其他两束光，这说明在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内。③实验中，多次改变AO与NO的夹角（即入射角），测量并记录AO与NO的夹角、OB与NO的夹角（即反射角），分析表中数据可知，在光的反射现象中，反射角等于入射角。为了使实验结论具有普遍性，应该多次改变入射角的大小进行实验。④让光逆着反射光的方向射向镜面，反射光沿着原来的入射光的路径射出，这表明在光的反射现象中，光路是可逆的。 实验二 探究平面镜成像的特点 1.答案 ③ 解析 实验中应采用很薄的玻璃板，使两个反射面成的像几乎重合；茶色玻璃暗，使茶色玻璃后面的环境暗，对实验的影响较小，成像更清晰，故选用 2 mm 的茶色玻璃。 2.答案 便于确定像的位置 解析 采用玻璃板代替平面镜，在观察到蜡烛 A 的像的同时，也能观察到代替蜡烛 A 的蜡烛 B，便于确定像的位置。 3.答案 较暗 解析 为使成像清晰，便于观察，该实验最好在较暗环境中进行。 4.答案 像与物的大小相等；A；寻找普遍规律，避免偶然性；等效替代法 解析 两者完全重合说明在平面镜成像中，像与物大小相等；改变蜡烛 A 的位置，进行多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性；实验过程中运用了等效替代法。 5.答案 A；② 解析 因为平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛 A 发出的光经玻璃板反射后形成像，所以人眼应在蜡烛 A 一侧观察。虚像不能呈现在光屏上，所以要用眼睛直接看光屏，即②的方式。 6.答案 相等；垂直 解析 由图丙可知：像与物到平面镜的距离相等，它们的连线与镜面垂直。 7.答案 ；不变；等于 解析 蜡烛 A 距玻璃板，则像距玻璃板也为，所以像到蜡烛 A 的距离为。像与物的大小始终相等，所以当蜡烛 A 向玻璃板靠近时，像的大小不变。像与物关于玻璃板对称，像靠近玻璃板的速度和物靠近玻璃板的速度是相等的，所以像相对于玻璃板的移动速度等于物相对于玻璃板的移动速度。 8.答案 B 解析 玻璃板沿着其所在平面水平向右移到白纸外侧，蜡烛的位置不变，玻璃板所在平面不变，则蜡烛的像的位置不变，故 A 不符合题意；将玻璃板绕底边轴向蜡烛 A 方向旋转，玻璃板所在平面发生了改变，蜡烛 A 的像的位置也发生变化，故 B 符合题意；将玻璃板沿中间竖直切成左右两块，分别沿着轴左右平移，蜡烛 A 的位置不变，两块玻璃板所在平面不变，像的位置不变，故 C 不符合题意。 9.答案 解析 图中的像是通过玻璃板P面反射形成的，是通过玻璃板Q面反射形成的，则的像距应是图中的。 10.答案 玻璃板没有竖直放置在水平面上解析 平面镜所成的像与物关于平面镜对称，玻璃板若不竖直放置在水平面上，蜡烛 A 的像在水平面偏上或偏下的位置，所以蜡烛 B 无法与蜡烛 A 的像完全重合。 实验三 探究光的折射规律 1.答案 较暗；漫反射 解析 为了便于观察光路，应在较暗的环境中进行实验。同学们发现从圆盘前不同方向都能看到光的径迹，说明光在圆盘上发生漫反射。 2.答案 没有；0 解析 光垂直于界面射入，传播方向没有发生改变，此时入射角为 0 度，折射角也是 0 度。 3.答案 两侧；折射光线、入射光线和法线在同一平面内；存在；把光屏折回原来位置，观察光屏上能否看到折射光解析 实验时，先让光屏 E、F 位于同一平面内，让一束激光贴着光屏 E 从空气斜射入水中，在光屏 F 上可以看到折射后的光，这说明折射光线和入射光线位于法线两侧；当光屏 F 向后折转一定的角度后，在光屏 F 上不能看到折射光，说明折射光线、入射光线和法线在同一平面内；若要验证折射光是否存在，可以把光屏折回原来位置，若在光屏上又能看到折射光，说明折射光是存在的。 4.答案 光路是可逆的 解析 用另一支激光笔让光沿着BO射向水面时，看到折射光沿OA射出，这说明在光的折射现象中，光路是可逆的。 5.答案 不同介质 解析 实验中，为了使实验结论更具有普遍性，除了改变入射角进行多次测量外，还应更换不同介质进行多次实验。 6.答案 增大；减小 解析 由表中数据可知，入射角增大时，折射角也随着增大，反射光能量增大，那么折射光的能量减小。 7.答案 a 解析 当光从玻璃斜射向空气中时，由表格数据可知，入射角增大，折射角也增大，当入射角等于时，反射光能量达到 100%，说明只发生了反射现象；实验中折射角随着入射角的增大而增大，且折射角总大于入射角，图丁b图线，当入射角等于时，折射角也等于，a图线的折射角始终大于入射角，因此图线a反映了折射角与入射角的关系。 8.答案 D 解析 光从空气垂直于玻璃入射时，光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由图可知入射角为，大于临界角，所以发生了全反射现象 (折射光消失，只有反射光)，其光路图如图 D 所示。 学科网（北京）股份有限公司 $