第四章 光现象(实验题30道) 2026-2027学年北师大版八年级物理上册
2026-08-21
|
34页
|
54人阅读
|
0人下载
摘要:
**基本信息**
聚焦光现象实验专题,通过30道分层实验题构建"原理探究-操作规范-应用拓展"的完整训练体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|光的反射定律|8题(含3组数据表格)|三线共面验证法、反射角测量技巧、光路可逆性实验操作|从反射现象观察到定律推导,建立"实验现象-数据归纳-规律应用"逻辑链|
|平面镜成像特点|15题(含6组对比实验)|等效替代法、虚像判断标准、像距测量规范|围绕成像大小/位置/虚实核心问题,形成"提出猜想-设计验证-得出结论"探究路径|
|光现象综合应用|7题(含4个生活情境)|折射光斑动态分析、小孔成像调节方法、跨学科实验设计|联结光的直线传播/反射/折射,构建"原理-装置-现象"应用模型|
内容正文:
第四章 光现象(实验题30道)
1.城市中玻璃幕墙等建材造成的光污染,已成为一种新的环境公害。某物理小组决定通过实验探究光的反射定律,以理解光污染的成因。
实验序号
入射角
反射角
1
20°
20°
2
45°
45°
3
70°
70°
他们用如图甲所示实验装置进行探究,平面镜放置于水平桌面上,白色纸板由A、B两部分组成并可绕竖直接缝ON折转,纸板整体也可绕ON旋转。
(1)实验时,白色纸板应与平面镜___________,让一束光贴着纸板A沿EO方向射到平面镜上,在纸板B上会看到反射光线OF。在甲图中以法线ON为轴线,把右侧纸板向后折转,在右侧纸板上___________(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(2)小明将光束沿不同的角度入射,进行了多次实验,测量数据如上表所示,分析数据可知:在光的反射现象中,___________。
(3)让光线沿光线FO入射到O点,观察到反射光线与OE重合,这说明在光的反射现象中,___________
(4)小组同学将其中一次实验的光路图记录了下来,请根据图中入射光线AO,画出反射光线OB并标出反射角及其大小。
(5)当光垂直入射到平面镜上时,反射角为___________°,光的传播方向改变了___________°。
(6)如图乙所示,用激光笔将一束光照射到平面镜上,它的反射光线在墙壁上形成了一个亮斑。为射中正上方的目标A,可进行的操作是___________。
A.将平面镜向下移动
B.将激光笔向下移动
C.将平面镜绕入射点O顺时针旋转一定角度(<90°)
D.将平面镜绕入射点O逆时针旋转一定角度(<90°)
2.小明和同学们一起设计实验来探究“平面镜成像的特点”。
(1)为了便于观察,该实验最好在_____(选填“较亮”或“较暗”)的环境中进行;
(2)在竖直放置的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖在玻璃板后面移动,在找蜡烛A像的位置时,移动玻璃板后的蜡烛B,眼睛在蜡烛______(选填“A”或“B”)这一侧观察,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,这时发现像与物的大小_____;
(3)移去蜡烛B,并在其位置上放一个光屏,则光屏上_______(选填“能”或“不能”)承接到蜡烛A烛焰的像,说明平面镜成的是虚像。
3.某兴趣小组为了“探究平面镜成像的特点”,找来了两只相同的蜡烛、玻璃板、玻璃板支架、纸、光屏、刻度尺、火柴等器材。
(1)将纸平铺在水平桌面上,玻璃板___________架在纸上,在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察另一侧蜡烛的像(图甲);
(2)再把光屏放到像的位置,直接(不透过玻璃板)观察光屏上___________(选填“有”或“无”)蜡烛的像;
(3)把另一支形状相同且未点燃的蜡烛放到像的位置并与像___________(未点燃的蜡烛看起来也有了烛焰),由此比较点燃蜡烛的像的大小、正倒与蜡烛本身是否一致(图乙);
(4)在纸上描出蜡烛、玻璃板和___________的位置,并用直线连接蜡烛和蜡烛的像所在的位置,量出直线与玻璃板的夹角,用刻度尺分别量出到玻璃板的距离(图丙),数据记录如下表。
次数
蜡烛到玻璃板的距离/cm
蜡烛像到玻璃板的距离/cm
蜡烛的像与蜡烛的大小关系
1
8.0
8.0
相等
2
10.0
10.0
相等
3
12.0
12.0
相等
(5)分析表中的实验数据,可以得到平面镜成像的以下结论:
①像到平面镜的距离和物体到平面镜的距离___________;
②平面镜所成像的大小与物体到平面镜的距离___________(选填“有关”或“无关”);
③平面镜所成的像是___________(选填“实像”或“虚像”);
(6)为了保证实验效果,做这个实验时应选择___________(选填“厚”或“薄”)玻璃板。
4.如图甲所示的提词器是通过一个高亮度的显示器显示文稿内容,并将显示器显示内容反射到摄像机镜头前一块呈45度角的专用镀膜玻璃上,把台词反射出来,使得演讲者在看演讲词的同时,也能面对摄像机。小王联想到提词器上的镀膜玻璃就是利用了平面镜成像特点(如图乙)。于是他回顾了所学知识,并提出一些新的思考。
(1)用玻璃板代替平面镜的目的是为了方便______;
(2)实验中放在玻璃板后的蜡烛B______(选填“需要”或“不需要”)点燃,选择两支大小相同的蜡烛的目的是便于比较像与物的______关系;
(3)当蜡烛A远离玻璃板时,所成像的大小______(选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)提词器把台词反射到镀膜玻璃上时,演讲者看到的是台词的______(选填“实像”或“虚像”);显示器的亮度越______(选填“亮”或“暗”),文稿内容的像越清晰;
(5)若想将文稿内容所成的像向下调节,可将显示器向______(选填“靠近”或“远离”)摄像机的方向移动。
5.在“探究平面镜成像特点”的实验,如图所示,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、两只外形相同的蜡烛A和B。
(1)为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行,于是用两支相同的蜡烛A和B做实验,这是为了比较________关系;
(2)实验中,蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动,无法让它与蜡烛A的像完全重合,出现这种情况的原因可能是________;
(3)移去玻璃板后面的蜡烛B,并在其所在位置放一白纸(光屏),则白纸(光屏)上不能接收到蜡烛烛焰的像,表明平面镜所成的像是________像;
(4)小明为了更好地研究像与物的位置关系,采用了彩色光源进行实验,你认为图乙中字母形状的光源,最好的是________(填图乙字母);小明将一枚硬币放在竖直的玻璃板前方(如图丙),硬币的像在a处,将平面镜向右平移至如图丁所示的位置时,硬币的成像位置在________处(填字母)。
6.在“探究光的反射定律”的实验中:
序号
1
2
3
(1)如图甲所示,把硬纸板________立在水平放置的平面镜上,直线垂直于镜面。一束光贴着硬纸板射到点,经平面镜反射,沿射出,在硬纸板上用笔描出入射光和反射光。取下硬纸板,测量入射角和反射角,并记录在表格中。改变光束入射的角度,进行多次实验;
(2)分析实验数据可知:在反射现象中,反射角________入射角;
(3)如图乙所示,将硬纸板向后折,在硬纸板上看不到反射光。这说明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线_________;
(4)如图丙所示,利用一块平面镜使此时的太阳光竖直射入井中,请你通过作图标出平面镜的位置。
7.如图所示是“探究平面镜成像的特点”实验装置。
(1)实验时,选择玻璃板代替平面镜进行实验主要目的是___________。
(2)实验中,无论怎样移动蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,发生这种现象的原因可能是___________。纠正错误后,若将蜡烛A远离玻璃板,看到的像将___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若在玻璃板的背面放置一块光屏,无论怎样移动光屏,屏上都不能呈现蜡烛A的像,这说明平面镜成的像是___________(选填“虚像”“实像”)。
8.如图是探究“平面镜成像特点”的实验装置。所提供的主要器材有:玻璃板甲(厚度为2mm)和玻璃板乙(厚度为1cm)、两根等大的蜡烛、刻度尺一把。
(1)实验中选用玻璃板的目的是为了便于_______。在这个实验时,应选用玻璃板_____(选填“甲”或“乙”),若选了另一块玻璃板,由于玻璃板前后表面均能成蜡烛的像,所以将会观察到两个不重叠的蜡烛的像,请问:这两个像间的距离是_____cm;
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B是为了比较像与物的________;
(3)对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,又可看到放在玻璃板后的蜡烛,则前者是光的_______形成的像(填“折射”或“反射”),是_____像(填“实”或“虚”)。
9.在体检时晶晶发现检查视力时用到了平面镜成像的知识,于是她利用图甲所示的装置将玻璃板垂直架在水平桌面上,探究平面镜成像的规律,取两支完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)在实验时为了保证实验效果,室内光线应较___________(选填“暗”或“亮”);使用两支相同蜡烛是为了比较像与物的___________关系;
(2)移去蜡烛B并在其位置上放一光屏,则光屏上___________(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,这表明平面镜所成的像是___________(填“虚”或“实”)像;
(3)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛___________(选填“A”或“B”)这一侧观察,多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是___________(选填序号);
A.取平均值减小误差 B.避免实验的偶然性,得到普遍规律
(4)由于晶晶所选玻璃板有一定的厚度,实验时观察到了两个像。她测出玻璃板厚度为3mm,由此推算出两个像之间相距___________mm;最后她无意间从竖直的玻璃板上看到身后墙壁上时钟的像,如图乙所示,这时的时间是___________。
10.在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)为了便于观察,该实验最好在较 _______(选填“明亮”或“黑暗”)的环境中进行。
(2)实验时,防止产生重影,应选用透明的较 _____(选填“薄”或“厚”)玻璃板代替平面镜。
(3)需要选用两支外形相同的蜡烛,为了 _________。
(4)实验中将点燃的蜡烛A放在玻璃板前,然后将未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。然后将蜡烛B拿走,在蜡烛B的位置上放一张白纸,在白纸上 _______(选填“能”或“不能”)看到蜡烛A的像。
(5)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛 _____(选填“A”或“B”)这一侧观察。
(6)如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,观察到蜡烛A的像 _______(选填“向上移动”“向下移动”或“不动”)。
(7)若将玻璃板向左倾斜,如图乙所示,观察到蜡烛A的像的大致位置在图中的 _______(选填“A1”“A2”或“A3”)处。
(8)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前 _____(选填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。
11.五代时期名士谭峭所著《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)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_________(选填“A”或“B”),并移动蜡烛B,直至与蜡烛A的像重合;说明平面镜所成的像与物体大小__________,证实了“影与形无异”;
(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_________;
(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。
12.小明想知道光的反射遵循什么规律,进行了如下探究:
入射光与ON的夹角
60°
45°
30°
20°
反射光与ON的夹角
60°
·45°
30°
20°
(1)如图甲所示,把画有量角器的纸板________立在水平放置的平面镜上,使一束光贴着________(粗糙/光滑)的纸板EON沿60°射到O点,观察到反射光在NOF面上也沿60°射出。改变入射光的角度,又做了几次实验,如下表所示。发现反射光和入射光分别在ON两侧,且反射光和入射光与ON的夹角________;
(2)使入射光沿NO方向射到O点时,发现光束变亮了,原因是________;
(3)使一束光贴着纸板FON沿60°射到O点,看到反射光出现在NOE面上,且也沿60°射出,将NOE面沿ON向后翻折,如图乙所示,发现在纸板NOE上看不到反射光了,说明________;
(4)小明利用探究结果做了一个简易水位自动识别仪,如图丙所示。保持入射光的方向不变,当反射光的光斑从B点向左移动到B'点时,说明水面________了(选填“上升”或“下降”)。
13.在探究“光的反射定律”实验时,进行如图所示的实验操作;
(1)本实验中应该选用________(选填“光滑”或“粗糙”)一些的纸板,这样可以让光在纸板上发生________,让各个方向的人都能看见光路;
(2)如图甲所示,若入射光线绕着点沿顺时针方向转动,则可以观察到反射光线与入射光线的夹角________(填“增大”或“减小”)的度数为_________°;
(3)接着做如图乙所示操作,将纸板沿向后折,此时在纸板上不能看到反射光线,此时反射光线________(填“存在”或“消失”);
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,此时以下物理量中:①入射光线;②入射角;③反射光线;④反射角;⑤法线。没有发生变化的有________(填序号)。此时,反射光线与入射光线________(填“在”或“不在”)同一平面内,在上________(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
14.小明利用茶色玻璃板、刻度尺、白纸、蜡烛等器材,探究平面镜成像的特点。
(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,最好选择_____(选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验。
(2)如图甲所示,要在茶色玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对这两支蜡烛的要求是_____;移动蜡烛B,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛A的像与蜡烛A大小_____。
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复上述实验。在探究像到镜面距离与物到镜面距离的关系时,图乙所示的测量方法中,正确的是方法_____(选填“一”或“二”或“三”)。
(4)利用茶色玻璃板制作如图甲所示的“临摹神器”,可在白纸上临摹手机画面。如图乙,当手机屏幕与白纸的夹角为时,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与白纸的夹角应为_____度,临摹时要在_____(选填“①”或“②”)位置观察。
15.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)在桌面上铺一张纸,纸上竖立一块________(选填“5mm”或“2mm”)厚的玻璃板作为平面镜,本实验采用玻璃而不用镜子的原因是________;
(2)把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像,用一张白纸作为光屏去承接这个像,发现白纸上找不到蜡烛的像,说明平面镜所成的像是________像;再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B,竖立在玻璃板后面移动,直到看上去它跟A的像完全重合。这个位置就是A的像的位置,在纸上记下这两个位置。实验中选择两支完全相同的蜡烛的目的是________;
(3)实验时为了探究像距与物距的关系,将蜡烛A逐渐远离玻璃板,要使蜡烛B与蜡烛A的像重合,应将蜡烛B________(选填“远离”或“靠近”)玻璃板。
(4)为了使像显得更加明亮,实验环境的光线应相对较________(选填“亮”或“暗”)
16.跨学科实践
制作针孔照相机
小明参加学校开展的“自制针孔照相机”项目化学习活动,他准备了两个两端开口且可套在一起的不透明圆柱形纸筒。将外筒的前端蒙一张中心带小孔的黑纸,如图甲;内筒的前端蒙一张塑料薄膜,如图乙:然后将甲筒套在乙筒的外面就是一个自制针孔照相机,如图丙。
(1)针孔照相机的原理:___________
(2)测试环节中,小明用自制的针孔照相机观察蜡烛的火焰,则塑料薄膜上会呈现烛焰___________(选填“正立”或“倒立”)的像;若塑料薄膜上的像不清楚,可以采取的办法是___________(写出一条即可)。
(3)以下是项目化评价小组制定的“自制针孔照相机”评价表。请根据评价表对小明自制的针孔照相机进行等级评定:___________,
评价指标
优秀
合格
待改进
指标一
物距与像距的大小判断和调节
可直接读数、可调节
能大致判断、可调节
无法判断、无法调节
指标二
物体和像的大小比较
能准确比较
能大致比较
无法比较
17.学习了光的折射后,小明想知道同一束光从空气斜射入盐水中时,与斜射入水中相比折射角是否相同。请你帮小明设计一个实验方案进行探究。
18.小榔同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时,将一块玻璃板立在水平台上,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,如图1所示。在此实验中:
(1)小榔选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_________;
(2)实验中利用玻璃板镀膜的那一面成像,应该在镀膜那一面下边划线,作为平面镜的位置。怎样判断玻璃板哪面镀膜呢?小组同学讨论出一种方法:将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,观察到铅笔较清楚的像如图2所示,由此可以判断镀膜在玻璃板的________(选填“左”或“右”)面。
(3)将需记录实验数据的白纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板________放置在白纸上。
(4)小榔将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时,蜡烛A的像将________(填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后________(此空直接选填字母:A.直接;B.隔着玻璃板)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是________像。
(6)完成实验后,小榔同学又将一枚硬币放在玻璃板前,能看到它在玻璃板后的像在a的位置,如图3所示。若将玻璃板水平向右移动3cm,该硬币的像________(此空直接选填字母)
A.向右移动3cm B.在原位置 C.向左移动3cm
19.如图所示,小华同学用激光笔照射水面,在水槽壁上出现两个光斑A和B。
(1)欲使移至,可保持入射点O位置不变,使入射光线绕着点O___________时针转动;也可保持入射光不变,使水面___________(选填“上升”或“下降”);
(2)欲使下移至,保持入射光不变,使水面___________(选填“上升”或“下降”),在水面变化过程中,折射角___________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
20.探究“物体在平面镜中所成像的大小与物体大小相等”。
用如图所示实验器材和刻度尺以及18个大小相同的中国象棋棋子(9个红色9个绿色)。主要实验步骤如下:
①将两个叠放的红色棋子作为物体放在透明玻璃板前面的白纸上,在透明玻璃板后面改变两个叠放的绿色棋子的位置,从不同角度观察,两个绿色棋子与两个红色棋子的像完全重合,记录实验数据。
②改变两个叠放的红色棋子到透明玻璃板的距离,在透明玻璃板后面改变两个叠放的绿色棋子的位置,从不同角度观察,两个绿色棋子与两个红色棋子的像完全重合,记录实验数据。
③再改变四次两个叠放的红色棋子到透明玻璃板的距离,仿照步骤②,做四次实验。
请你说出实验步骤中存在的问题,写出正确、完整的实验步骤,设计实验数据表格。
21.泸水市2026怒江傈僳“阔时节”晚会里有一个非常受欢迎的节目——千人打跳,就是大家围着火堆载歌载舞,尽显快乐。小华同学在参加活动的时候,发现一个现象:通过火堆上方看对面的人,感觉对面的人好像在晃动。为什么会出现这种现象呢?小华同学根据学过的知识进行分析猜想:火堆上方的空气被加热后,其疏密程度不断发生变化,光进入不均匀的热空气发生了折射,传播方向不断发生变化,看起来就感觉对面的人在晃动。为了验证这种猜想是否正确,回到家后,小华同学利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴,进行了如下的探究。
如图所示,将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射,用喷壶向激光笔的前方喷水,看到激光笔发出的一束红光沿直线射向墙面,墙面上有一个红色光点保持不动。将装有酒精的浅盘放在激光笔前方的下侧,接下来小华的操作是:___________。如果观察到___________,说明小华的猜想是正确的。
22.如图所示,在探究平面镜成像特点的实验中,在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛A,可以看到它在玻璃板后面的像,将另一支外形相同但______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B放在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B与蜡烛A的像______,经过比较可知,蜡烛A的像的大小与蜡烛A的大小______(选填“相等”或“不相等”)。
23.在观察光的折射现象的实验中,小华和小明发现不同液体的“透光度”是不同的,于是他们决定深入探究光透过液体后的光照强度与哪些因素有关?为此小华提出如下猜想:
猜想1:与光在液体中通过的路程有关
猜想2:与光折射出液体时的角度有关
(1)为了探究猜想1,如图甲所示,小华将光照强度恒定的入射光束垂直于液面入射,逐渐向透明的薄壁容器(底部厚度忽略不计)中倒入更多液体,测量光透过液体后的光照强度,测得数据如下表所示。
液面深度D/mm
1
2
3
4
5
5.5
6
光照强度Fc/lx
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.3
0.2
请在图乙中画出光照强度Fc与液面深度D的关系图像______。分析实验数据及图像,可得出结论:其他条件相同时,______。由图象可知,入射光束的光照强度为______lx。
(2)为了探究猜想2,小华仍用图甲容器将光照强度恒定的入射光多次改变入射角斜射穿过相同深度的液体,发现入射角不同时光透过液体后的光照强度也不同,由此他认为猜想2正确。请你分析:
①小明发现小华的探究过程中存在的不足是:______。
②小明经过思考后认为:只要把图甲中的容器替换成下图中的______(A/B/C/D)容器就可以弥补小华探究过程中存在的不足。
24.海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,如图所示。其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成这种自然现象。
远处的物体发出的光线射向空中时,由于不断被折射,越来越偏离法线方向,进入上层的入射角不断增大,以致发生全反射,光线反射回地面,人们逆着光线看去,就会看到远方的景物悬在空中。沙漠里的行人常被这种景象所迷惑,以为前方有水源而向前去,但总是可望而不可及。
(1)海市蜃楼是地球上物体________的光经大气________而形成的虚像。(两空均选填“反射”或“折射”)
(2)“大漠孤烟直,长河落日圆”的壮美诗句中,诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生________形成的,所以我们傍晚看到的太阳的位置要比实际的________(选填“高”或“低”);早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线________(选填“上”或“下”)方。
25.今年暑假山西南部高温少雨,天气很热,中午出门时很多人会穿防晒服。小明发现防晒服的颜色五花八门,小明咨询商家哪种颜色的防晒服防晒效果好,有的商家说黑色的防晒效果好,有的商家说白色的防晒效果好。请你设计实验来探究一下,哪种颜色的防晒服防晒效果好。
实验器材:_________。
实验步骤:_________。
实验结论:_________。
26.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,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。小华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
27.在“探究光的反射定律”时,小李进行了如图甲所示的实验。
(1)如图甲所示,平面镜放在水平桌面,将白色硬纸板垂直放置在平面镜上,实验中白色纸板的作用是______。在探究反射角和入射角的大小关系时的操作是______,然后得出结论,多次实验的目的是______。
(2)如图乙,将右边纸板绕ON向后折,在NOF面上看不到反射光,此时,反射光______(填“存在”或“不存在”);用一种方法证明反射光存在或不存在:______。
(3)为了进一步确定此时反射光的位置,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,由此说明______。
(4)若将纸板整体向后倾斜(如图丁),此时,反射光______(选填字母序号)。
A.被纸板挡住 B.仍在纸板上呈现 C.在纸板前方
28.在阳光下,穿黑色衣服会比穿白色衣服热。小明猜想不同颜色的物体对光的反射和吸收程度不同,为了比较黑色和白色物体的吸热能力,小明选用两个除颜色外完全相同的黑色和白色塑料袋进行实验,请你与小明一起设计一个实验方案完成该实验探究。
29.如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中,桌面上已给出的器材有:带支架的玻璃板一块,完全相同的蜡烛两个,白纸一张,铅笔一支,火柴一盒:
(1)如甲图,把蜡烛A放在玻璃板的前面,小刚应从玻璃板________(选填:“前面”或“后面”)观察蜡烛A经玻璃板反射所成的像。实验中,使用灰色薄透明平板玻璃代替平面镜,是为了能确定________(选填下列选项前的字母)的位置,能比较像与物的大小;
A.蜡烛A B.蜡烛B C.蜡烛A的像
(2)实验中,多次改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离________(选填“有关”或“无关”),本实验中确定像与物大小关系时用到了________(选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(3)如图乙所示,将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,则蜡烛A在玻璃板后的像________运动(选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下”);
(4)为确定像的虚实,需在蜡烛B位置放一个光屏,并在图丙中的________处观察光屏上是否有像(选填“①”、“②”、“③”或“④”),从现象可知平面镜成的是________像。
30.小湘想探究“小孔成像情况”,小湘在两个相同空易拉罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,空罐另一端剪掉(如图甲所示):
(1)由于像的亮度较暗,所以圆筒的______(填“A”或“B”)端用半透明薄纸制成,相当于________;
(2)分别将小孔对着蜡烛,可以看到烛焰通过小孔的成像情况(如图乙、丙)。可以发现:
①烛焰在半透明薄纸上所成像是_________(填“正立”或“倒立”)的_______(填实或虚)像;
②物体像的形状与小孔的形状_________(填“有关”或“无关”);
(3)接下来,小湘将蜡烛和小孔的位置固定后,若仅移动圆筒位置,他测出了不同距离时像的高度。
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
①当同物体到小孔的距离不变时,像的高度h与像到小孔的距离s成__________;
②如图丁所示,蜡烛AB在半透明纸上成的像A'B'比AB_______(选填大或小)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
1.(1) 垂直 不能
(2)反射角等于入射角
(3)光路可逆
(4)
(5) 0 180
(6)BD
【详解】(1)[1]实验时,白色纸板应与平面镜垂直,这样法线能与平面镜垂直,纸板与平面镜垂直才能保证法线在纸板平面内,让入射光线和反射光线都能在纸板上呈现。
[2]根据光的反射定律,反射光线、入射光线和法线在同一平面内,右侧纸板向后折转后,纸板B与入射光线、法线不在同一平面,因此无法看到反射光线。
(2)分析表格中的数据,每次实验反射角都随入射角的改变而改变,且反射角始终等于入射角,所以在光的反射现象中,反射角等于入射角。
(3)让光线沿反射光线FO入射到O点,观察到反射光线与原来的入射光线OE重合,这说明光的反射现象中,光路是可逆的。
(4)根据光的反射定律,先过入射点O作出法线(法线垂直于镜面),根据入射光线OA与镜面的夹角为30。可以得出入射角等于60。,根据反射角等于入射角在法线的另一侧过入射点O画出反射光线OB,故作图如下:
(5)当光线垂直入射到平面镜上时,入射角为0。,光的反射现象中,反射角等于入射角,所以反射角也为0。,光的传播方向改变了180。。
(6)A. 平面镜向下移动时,入射点向右下方移动,入射角不变,则反射角也不变,反射光线向右平移,亮斑向下移动,无法射中正上方的目标A,故A不符合题意;
B. 激光笔向下移动,入射点向左移动,入射光线向左平行移动,反射光线也向左平行移动,亮斑会向上移动,可射中正上方的目标A,故B符合题意;
C. 平面镜顺时针旋转,入射角会增大(入射光线与法线的夹角变大),根据反射角等于入射角,反射角也会增大,反射光线也顺时针转动,光斑向下移动,无法射中正上方的目标A,故C不符合题意;
D. 平面镜逆时针旋转,入射角会减小(入射光线与法线的夹角变小)。根据反射角等于入射角,反射角也会减小,反射光线也逆时针转动,光斑向上移动,从而射中正上方的目标A,故D符合题意。
故选BD。
2.(1)较暗
(2) A 相等
(3)不能
【详解】(1)点燃蜡烛,烛焰在明亮的环境中,烛焰和明亮环境对比度较小,成像不太清晰;烛焰在黑暗环境中,烛焰和黑暗环境的对比度大,成像更清晰。为了便于观察,该实验最好在较暗的环境中进行。
(2)[1][2]平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧;移动玻璃板后的蜡烛 B,当蜡烛B移到与蜡烛A在玻璃板里的像重合时,由两蜡烛大小相同,根据等效替代法可知像与物的大小相等。
(3)平面镜成像是反射光线的反向延长线会聚形成的,是虚像。所以移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能接收到蜡烛烛焰的像。
3.(1)垂(竖)直
(2)无
(3)重合
(4)蜡烛像
(5) 相等 无关 虚像
(6)薄
【详解】(1)如果玻璃板和水平桌面没有垂直,蜡烛和像不能重合,所以将纸平铺在水平桌面上,玻璃板垂直架在纸上,这样未点燃的蜡烛能够和像重合。
(2)将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,观察到光屏上没有像,说明成的是虚像。
(3)实验中,眼睛在玻璃板的前面观察,将未点燃的蜡烛放到像的位置,使该蜡烛和像重合,比较像和物体的大小关系。
(4)为了研究像和物体的关系,在玻璃板下所铺的白纸上描绘出蜡烛、玻璃板和蜡烛像的位置。
(5)[1][2][3]由表中数据可知,像和物体到平面镜的距离相等,平面镜成的像和物体的大小相等,与物体和平面镜的距离无关,将光屏放到像的位置,不透过玻璃板,直接观察发现光屏上没有像,说明物体通过平面镜所成的像是虚像。
(6)实验中,厚玻璃板的两个面成的像相距较远,这会对实验现象造成一定的干扰,因此为了保证实验效果应选择较薄的玻璃板。
4.(1)确定像的位置
(2) 不需要 大小
(3)不变
(4) 虚像 亮
(5)靠近
【详解】(1)平面镜不能透光,玻璃板能透光且能成像,便于找到像的位置。
(2)[1]如果点燃玻璃板后方的蜡烛B,B的烛焰的光线透过平面镜,干扰对A的烛焰的光经平面镜反射后的反射光线的观察,难以确定像的位置,从而对实验造成影响,所以实验过程中蜡烛B不需要点燃。
[2]实验中选择两支大小相同的蜡烛,用蜡烛B替代蜡烛A的像,便于比较像与物的大小关系。
(3)平面镜所成的像与物体大小相等,当蜡烛A远离玻璃板时,物体大小不变,所成像的大小不变。
(4)[1]平面镜成的像是由于光的反射形成的虚像,提词器把台词反射到镀膜玻璃上时,演讲者看到的是台词的虚像。
[2]显示器的亮度越亮,越多的光线经过反射后进入眼睛,文稿内容的像越清晰。
(5)平面镜中,像与物体关于平面镜对称,若想将文稿内容所成的像向下调节,可将显示器向靠近摄像机的方向移动。
5.(1)像与物大小
(2)玻璃板与桌面不垂直
(3)虚
(4) F a
【详解】(1)实验中比较像与物的大小关系较困难,选取两根大小形同的蜡烛,是为了便于比较像和物体的大小关系。
(2)平面镜成的像与物体关于镜面对称,当点燃的蜡烛垂直放置在纸面上,只有当镜面垂直放置时,像才能与纸面垂直,才能与未点燃的蜡烛完全重合。
(3)白纸上不能接收到像,说明像不能在光屏上呈现,则成的像是虚像。
(4)[1]物体在平面镜成的像,是正立的虚像,且左右颠倒,“C”形状不能判断像的正倒, “A”、“T”形状不能判断左右是否颠倒,故只有“F”形光源符合题意,“A”、“C”和“T”形状的光源不符合题意,故选“F”形光源。
[2]平面镜仅仅右移,则平面镜仍然在像和物体的对秤轴上,故物体位置不变时,像的位置也不变,仍在a点。
6.(1)竖直
(2)等于
(3)在同一平面内
(4)
【详解】(1)实验时平面镜水平放置,硬纸板需要竖直立在平面镜上,才能让法线落在硬纸板平面,顺利呈现入射和反射光线。
(2)从表格数据可直接看出,三次实验中反射角的大小始终和入射角相等,因此得出结论:反射现象中反射角等于入射角。
(3)将右侧硬纸板向后折后,两块硬纸板不在同一平面,此时无法在右侧硬纸板上看到反射光线,证明:在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)光发生反射时,反射角等于入射角,过入射点作竖直向下的反射光线,作入射光线和反射光线夹角的角平分线,即为法线,过入射点作垂直于法线的直线,该直线就是平面镜的位置。
7.(1)便于确定像的位置
(2) 玻璃板没有与水平桌面垂直 不变
(3)虚像
【详解】(1)玻璃板既可以反射光线,又可以透过光线,用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置。
(2)[1]如果玻璃板没有竖直放置,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合。
[2]玻璃板中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到玻璃板的距离无关,若将蜡烛A远离玻璃板,像的大小不变。
(3)虚像不能成在光屏上,若在玻璃板的背面放置一块光屏,无论怎样移动光屏,屏上都不能呈现蜡烛A的像,说明平面镜成的像是虚像。
8. 确定像的位置 甲 2 大小关系 反 虚
【详解】(1)[1]玻璃板既能透光,又能成像,实验中选用玻璃板的目的是为了便于确定像的位置。
[2]玻璃板有两个面,所以蜡烛会在前后面各成一次像,玻璃板越厚,对实验影响越大,因此我们应该选择较薄的玻璃进行实验,所以选甲玻璃。
[3]由题意可知,乙玻璃的厚度为1cm,则物体两次成像使距离平面镜的距离差为1cm;根据平面镜成像的特点,像与物到镜面的距离相等,因此这两个像间的距离是2cm。
(2)[4]选用大小相同的两个蜡烛,是为了用蜡烛B代替蜡烛A的像,来比较物像的大小。
(3)[5][6]平面镜成像的原理是光的反射,反射光线的反向延长线相交形成虚像,对着玻璃板既可看到前面蜡烛在玻璃板后所成的像,同时又可看到放在玻璃板后的蜡烛。则前者是光的反射形成的虚像。
9. 暗 大小 不能 虚 A B 6 10:30
【详解】晶晶发现检查视力时用到了平面镜成像的知识,于是她利用图甲所示的装置将玻璃板垂直架在水平桌面上,探究平面镜成像的规律,取两支完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,小心地移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像重合。
(1)[1]烛焰得光线较弱,在实验时为了保证实验效果,即成像更清晰,室内光线应较暗。
[2]使用两支相同蜡烛,一根用于成像,一根与像作比较,是为了比较像与物的大小关系。
(2)[3][4]移去蜡烛B并在其位置上放一光屏,由于平面镜成的是虚像,虚像无法在光屏上呈现,光屏上不能接收到蜡烛A的像。
(3)[5]平面镜成像利用的是光的反射,在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧接收反射光线进行观察。
[6]实验中多次实验的目的有求平均值,减小误差或者避免实验的偶然性,得到普遍规律。本实验中多次改变蜡烛A的位置,得到多组数据的目的是避免实验的偶然性,得到普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[7]平面镜中像距等于物距。由于晶晶所选玻璃板有一定的厚度,实验时观察到了两个像。她测出玻璃板厚度为3mm,由此推算出两个像之间相距
[8]平面镜中像与物体关于平面镜对称,最后她无意间从竖直的玻璃板上看到身后墙壁上时钟的像,如图乙所示,这时的时间是10:30。
10. 黑暗 薄 比较像与物的大小关系 不能 A 不动 A1 能
【详解】(1)[1]用玻璃板代替平面镜进行实验,因玻璃板的反射能力较平面镜弱,若在较明亮的环境中进行实验,则我们观察到的像将不是很明显。而在黑暗的环境中,点燃的蜡烛所成的像会比较清晰,有利于观察。
(2)[2]利用玻璃板代替平面镜,不但能观察到蜡烛所成的像,还能透过玻璃板看到玻璃板后面的另一根蜡烛,有利于确定像的位置,但玻璃板的前后两个面都会反射光,若玻璃板较厚,则我们会观察到两个像,影响实验效果,所以应采用薄玻璃板。
(3)[3]为了比较像与物的大小关系,应选择两根大小相同的蜡烛。
(4)[4]由于平面镜所成的像是虚像,所以在白纸上观察不到蜡烛A的像。
(5)[5]平面镜成的像是光的反射形成的,A蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,故眼睛在A蜡烛所在这一侧。
(6)[6]如果将玻璃板竖直向上移动一段距离,由于平面镜所成的像与物体关于镜面对称,蜡烛没有移动,所以观察到蜡烛A的像不动。
(7)[7]平面镜成像中像与物体关于平面镜对称,因此玻璃板向左倾斜之后,其像会出现在位置A1。
(8)[8]平面镜成的像是光的反射形成的,物体发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,所以用木板紧贴玻璃板背面,挡住玻璃板后的光,人眼在玻璃板前能看见蜡烛A的像。
11.(1)确定像的位置
(2) A 相等
(3) 垂直 相等
(4)对称
(5) 虚 不能
【详解】(1)玻璃板可以反射光,还可以透光,可以看到像的同时还可以看到与像做比较的蜡烛,用玻璃板代替平面镜进行实验,目的是便于确定像的位置。
(2)[1]平面镜成像原题是光的反射,玻璃前的蜡烛应该点燃,即点燃蜡烛A,可以产生更多的光,便于成像。
[2]蜡烛AB等大,蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合,说明平面镜所成的像与物体大小相等。
(3)[1]物和像的连线与镜面对称,且像和物到镜面的距离相等由几何关系得,平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
[2]平面镜所成像的大小与物体的大小相等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜面垂直。
(4)由(3)中分析可知,用数学中的知识点可表示为平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
(5)[1]蜡烛A的像,是蜡烛A发出的光经玻璃板反射而形成的虚像,它是反射光线的延长线的交点。
[2]若在玻璃板后放置一块木板,蜡烛A发出的光线和反射的光线仍能在玻璃板上反射,蜡烛A仍能通过玻璃板成像。
12.(1) 竖直 粗糙 相等
(2)反射光和入射光重合
(3)反射光线、入射光线和法线在同一个平面内
(4)上升
【详解】(1)[1]为了使法线垂直与入射点,应将画有量角器的纸板竖直立在水平放置的平面镜上。
[2]为了能显示光的路径,便于观察实验,应让一束光贴着粗糙的纸板EON沿60°射到O点。
[3]由图可知,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,由表中数据可知,反射光和入射光与ON的夹角相等,即反射角等于入射角。
(2)使入射光沿NO方向射到O点,此时入射角为0°,在光的反射中,反射角等于入射角,此时反射角也为0°,即反射光和入射光重合,故光束变亮了。
(3)当两块硬纸板在一个平面内时,可以看到入射光线和反射光线,将NOE面沿ON向后翻折,在纸板NOE上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(4)入射光线方向不变,水面上升或下降后,水面是平行的,所以反射光线也是平行的,由此先画出光斑B左移动到B'点的反射光线,与入射光线的交点为入射点,再过入射点作出水面,如图所示:
由图可知水面上升了。
13.(1) 粗糙 漫反射
(2) 减小 40
(3)存在
(4) ⑤ 在 不能
【详解】(1)[1][2]选择粗糙的纸板,这样就可以发生漫反射,从各个方向都能够看到光路。
(2)[1]若入射光线绕着点沿顺时针方向转动,则可以观察到反射光线逆时针转动20°,入射角变小,反射角也变小,故反射光线与入射光线的夹角变小。
[2]入射角减小20°,则反射角减小20°,那么反射光线与入射光线的夹角减小40°。
(3)只要有入射光线,斜射到平面镜上,就会发生反射,存在反射光线。
(4)[1]若将纸板(连同激光笔)绕向后倾斜,入射光线随着纸板发生了变化,法线没有发生变化,入射角发生了变化,反射角发生了变化,反射光线发生变化,仅仅只有法线没有变化,因为入射点没有变化,平面镜没有变化,故没有发生变化的有⑤。
[2]只要发生光的反射,反射光线、入射光线、法线在同一平面内。
[3]由于纸板与平面镜不垂直,反射光线不在纸板这个平面内,故无法看到反射光线。
14.(1)薄
(2) 大小完全相同 相等
(3)二
(4) 50 ①
【详解】(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响实验效果,所以应选用薄玻璃板。
(2)[1][2]在探究平面镜成像特点时,为了比较像与物的大小关系,对蜡烛A和蜡烛B的要求是大小完全相同。移动蜡烛B,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,这说明蜡烛A的像与蜡烛A大小相等。
(3)在探究像到镜面距离l2与物到镜面距离l1的关系时,左侧的面为反射面,因成的像左右颠倒,故要比较物的对应位置如图乙所示的三种测量方法中,正确的是方法二。
(4)[1]手机屏幕与白纸的夹角为80°,根据像与物关于镜面对称可知,若要使手机画面通过玻璃板所成像的位置在白纸上,玻璃板与白纸的夹角θ应为
[2]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。
15.(1) 2mm 玻璃不但反射光成虚像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(2) 虚 为了比较像和物的大小关系
(3)远离
(4)暗
【详解】(1)[1]玻璃板的两个表面都会发生光的反射而成像,如果玻璃板很薄,所成的两个像基本重合,对实验影响很小,所以应该选薄玻璃板,因此选2mm厚的玻璃板作为平面镜。
[2]在探究“平面镜成像的特点”时,用玻璃而不用镜子的原因是玻璃不但反射光成虚像,还能透光看到玻璃板后面的蜡烛,便于确定像的位置。
(2)[1]由题可知,用一张白纸作为光屏去承接这个像,发现白纸上找不到蜡烛的像,说明白纸不能承接像,说明平面镜所成的像是虚像。
[2]两支蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以需要选用两根外形相同的蜡烛,是为了比较像与物大小的关系。
(3)平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,因此,当作为物体的蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像也在同方向、以相同的速度远离玻璃板。
(4)在这个实验中,我们观察的是由玻璃板前方蜡烛A所成的虚像,这个像的光线较弱,在较暗的环境下,蜡烛A的像会相对更清晰。
16.(1)光的直线传播
(2) 倒立 调节孔的大小
(3)合格
【详解】(1)针孔照相机的原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播,烛焰上部的光通过小孔后,会照到塑料薄膜的下部;烛焰下部的光通过小孔后,会照到塑料薄膜的上部,从而形成像。
(2)[1]针孔照相机利用了光的直线传播原理,烛焰上面的光通过小孔成在薄膜下方,烛焰下面的光通过小孔成在薄膜的上方,所以在薄膜上出现烛焰的倒立的像。
[2]若塑料薄膜上的像不清楚,可能是亮度不高造成的,这时可以适当调节孔的大小,增大孔的直径。
(3)小明自制的针孔照相机不能直接读出物距和像距的大小,可以调节物距和像距大小,同时能比较像与物的大小关系,所以等级评定为合格。
17.实验器材:激光笔,两个完全相同的方形容器(透明,便于观察光路),清水,盐水,和容器底部等大的画有坐标小方格的白纸(铺在容器底部),记号笔,铁架台,透明胶带。
实验步骤:1、用记号笔在坐标纸上标出横、纵坐标,可以用字母,也可以用数字。
2、在两个容器侧壁靠近上沿部分画出相同深度的水位线。
3、把坐标纸用透明带胶粘在桌面适当位置,把一个容器放在坐标纸上,让容器的一个底角与坐标原点重合,向容器中加水,使水面到达水位线标记处。
4、在铁架台上安放激光笔,调整激光笔的高度和角度,使光线斜射在水面,并且在容器底部能看到折射光线照出的光斑,用透明胶带固定激光笔。观察记录容器底部光斑位置的坐标。
5、拿走装水的容器,把另一容器放在坐标纸上并调整好位置,向容器中加盐水至标记处,待液面稳定后观察记录容器底部光斑位置的坐标。6、比较两次光斑位置,如果这两次光斑位置相同,说明这两次折射角相同,如果这两次光斑位置不同,说明折射角不同。
7、重复多次实验,总结实验结论。
【详解】略。
18.(1)方便确定像的位置
(2)左
(3)垂直
(4)不变
(5) A.直接 虚
(6)B
【详解】(1)用玻璃板代替平面镜做实验,可以同时看到像和物,因此用玻璃板代替平面镜目的是为了方便确定像的位置。
(2)镀膜那一面反射效果好,为反射面,将铅笔尖分别贴在玻璃板的左右两面,由像与物体关于平面镜对称可知,左侧为反射面,由此可以判断镀膜在玻璃板的左面。
(3)将需记录实验数据的白纸平铺在水平桌面上,用镀膜玻璃板垂直放置在白纸上,否则成的像偏高或偏低,不能确定像的位置。
(4)平面镜成的像与物大小相等,小榔将蜡烛A逐渐向玻璃板靠近时,蜡烛A的像将不变。
(5)[1][2]虚像不能成在光屏上,为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后直接观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是虚像。
(6)根据平面镜成的像与物关于镜面对称,若将玻璃板水平向右移动3cm,对称面和物的位置不变,该硬币的像不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
19.(1) 顺 下降
(2) 上升 不变
【详解】(1)[1]根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,欲使移至,即反射光线偏离法线,可保持入射点O位置不变,使入射光线绕着点O顺时针转动,此时入射角变大,反射角随之变大,反射光线向下偏转,偏离法线,可使光斑移至。
[2]保持入射光不变,由于入射光不变,则反射光射出的角度也不变,若水面下降,则入射点随水面下降而下降,并且向左移动,此时反射的光斑也会下降,可使光斑移至。
(2)[1][2]在水面变化过程中,由于入射光线不变,即入射角不变,则折射角也不发生改变,因此过B1点做OB的平行线即为光点下移的折射光线,如图所示:
因此入射光线不变,欲使B点下移至B1,水面需上升。
20.见解析
【详解】解:实验存在问题:根据实验步骤可知,改变物体(两个叠放的红棋子)到平面镜的距离再次试验,所以实际探究的是物体在平面镜中所成像的大小与物距(物体到平面镜的距离)关系;
正确的实验步骤:①将两个叠放的红色棋子作为物体放在透明玻璃板前面的白纸上,在透明玻璃板后面改变两个叠放的绿色棋子的位置,从不同角度观察,两个绿色棋子与两个红色棋子的像完全重合,记录实验数据;
②换用三个叠放的红棋子作为物体仍放在原位置,在平面镜后面改变叠放的绿棋子的个数,使得从不同角度观察,叠放的绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据;
③换用四个叠放的红棋子作为物体仍放在原位置,在平面镜后面改变叠放的绿棋子的个数,使得从不同角度观察,叠放的绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据;
④换用⑤个叠放的红棋子作为物体仍放在原位置,在平面镜后面改变叠放的绿棋子的个数,使得从不同角度观察,叠放的绿棋子与物体的像均完全重合,并记录实验数据。
实验表格:
实验序号
1
2
3
4
物体的大小
两个叠放的红色棋子
三个叠放的红色棋子
四个叠放的红色棋子
五个叠放的红色棋子
像的大小
21. 用火柴点燃酒精,观察光路 光路未沿直线传播
【详解】[1][2]小华的猜想是:火堆上方被加热的空气疏密程度不断变化,光经过不均匀空气时发生折射,传播方向不断改变,因此看到对面的人在晃动。 本实验用燃烧的酒精模拟火堆,加热酒精上方的空气,模拟火堆上方疏密不断变化的不均匀空气;如果原本静止不动的墙面光点随空气变化不断晃动,就和户外观察到的现象一致,说明小华的猜想是正确的,这符合初中物理“光在不均匀介质中会发生折射”的知识点。
22. 未点燃 完全重合 相等
【详解】[1]若点燃蜡烛B,会因蜡烛B自身发光干扰对蜡烛A像的观察,故用未点燃的蜡烛B替代像。
[2]移动蜡烛B,直到与蜡烛A的像完全重合,以此确定像的位置和大小。
[3]蜡烛B与蜡烛A外形相同,当B与A的像重合时,说明像与物体大小相等,这是平面镜成像 “像与物等大” 的特点。
23.(1) 光透过液体后的光照强度随光在液体中通过的路程增大而减小 1.4
(2) 没有控制光在液体中通过的路程相同 A
【详解】(1)[1]根据表格中的数据,在图乙中进行描点,然后用线将这些点依次连接(描点连线),如图所示:
[2]分析实验数据及图像,随着液面深度D的增大,光照强度Fc逐渐减小,所以可得出结论:其他条件相同时,光透过液体后的光照强度随光在液体中通过的路程增大而减小。
[3]当液面深度D=0时,此时光没有经过液体,光照强度就是入射光束的光照强度,从表格数据或图像趋势可知,当D=0时,Fc=1.4lx,即入射光束的光照强度为1.4lx。
(2)[1]小华探究光透过液体后的光照强度与光入射到液体时的角度的关系时,改变入射角斜射穿过相同深度的液体,但是没有控制光在液体中通过的路程相同,因为入射角改变时,光在液体中通过的路程也会改变,所以存在不足是没有控制光在液体中通过的路程相同。
[2]要探究光透过液体后的光照强度与光入射到液体时的角度的关系,需要控制光在液体中通过的路程相同,A容器中,光从球心入射时,无论入射角如何变化,光在液体中通过的路程始终不变,所以把图甲中的容器替换成A容器就可以弥补小华探究过程中存在的不足。
24.(1) 反射 折射
(2) 折射 高 下
【详解】(1)[1][2]光在不同介质中或者不均匀介质中会发生折射。海市蜃楼是一种奇幻的自然现象,其产生原因是太阳使地面温度上升后形成的一种气温梯度,由于空气密度不同,光线会在气温梯度分界处发生折射,形成的自然现象。海市蜃楼是地球上物体反射的光经大气折射而形成的虚像。
(2)[1]诗人观察到的落日并非太阳的实际位置,而是光线发生折射形成的。因为太阳光线进入大气层时,由于大气密度不均匀,发生折射。
[2]傍晚时,我们看到的太阳的位置要比实际高。由于折射,太阳的像的位置比实际位置偏高,所以我们看到太阳还没真正落下时,实际太阳可能已经在更靠下的位置了。
[3]早晨看到太阳在地平线附近,而太阳实际位置在地平线下方。因为光线折射,使得我们看到的太阳像的位置比实际位置高,所以实际太阳还在地平线以下时,我们就看到它了。
25. 除了颜色不同、其他均相同的黑色和白色防晒布料各一块,两支温度计,两个完全相同的带盖玻璃瓶,水 将两个玻璃瓶中装入质量和初温均相同的水,在瓶盖上开个小孔并插入温度计后盖紧瓶盖;分别用白色和黑色防晒布包裹它们,然后将它们同时放置在阳光下相同的位置,每隔3min记录一次温度计的示数。 若黑色防晒布包裹的玻璃瓶内水的温度示数变化慢,则说明黑色的防晒布防晒效果好;若白色防晒布包裹的玻璃瓶内水的温度示数变化慢,则说明白色的防晒布防晒效果好;若两者温度示数变化情况相近,则说明颜色对防晒效果影响不大。
【详解】见答案
26.(1) 明亮 相同
(2) 变大 不会
(3)B
【详解】(1)[1]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。
[2]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)[1]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。
[2]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,在半透明薄纸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。
27.(1) 显示光的路径 多次改变入射角 使结论具有普遍性
(2) 存在 将右边纸板折回到原位置或者在反射光方向喷洒水雾
(3) 下部 反射光线、入射光线和法线在同一平面
(4)C
【详解】(1)[1]白色纸板的作用是:显示光的传播路径。因为光在空气中传播是看不到路径的,通过在白色纸板上发生漫反射,就能清晰地看到光的传播路径
[2][3]在探究反射角和入射角的大小关系时的操作是:多次改变入射角的大小,测量对应的反射角大小 。通过改变入射角,测量出相应的反射角,比较它们的大小关系,从而得出普遍规律。
(2)[1]将纸板绕ON向后折,在NOF面上看不到反射光线,此时,反射光仍然存在,但是不在纸板NOF所在的平面,所以纸板上看不到反射光。
[2]证明反射光存在的方法:将纸板恢复到与入射光线、法线共面的位置,观察是否出现反射光线;或在纸板折后的区域喷洒水雾,观察是否出现反射光线。
(3)[1][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,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。因为反射光线、入射光线和法线在同一平面内,纸板上半部分向后折后,反射光线所在平面不变,所以会在下部看到反射光线。 由此说明:反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)若将纸板整体向后倾斜(如图丁),此时,法线不在纸板平面内,而是垂直于平面镜,反射光线和入射光线、法线在同一平面内,所以,反射光线在纸板前方,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
28.器材:两支规格完全相同的温度计、烧杯、天平、秒表、适量的水、两个除颜色外完全相同的黑色和白色塑料袋。
实验步骤:用天平称量质量相同的水,分别倒入两个完全相同的黑色和白色塑料袋,并插入两支完全相同的温度计,分别测量并记录两袋中水的初始温度,确保它们的示数相同(记为);同时放置在阳光下的相同位置,3min后分别记录黑色塑料袋中的温度示数为、白色塑料袋中的温度示数为。
结论:若,则黑色和白色物体的吸热能力相同;若,则黑色物体的吸热能力强;若,则白色物体的吸热能力强。
【详解】略
29.(1) 前面 C
(2) 无关 等效替代法
(3)竖直向下
(4) ③ 虚
【详解】(1)[1]在“平面镜成像的特点”实验中,需在蜡烛A的同侧(玻璃板前面)观察蜡烛A经玻璃板反射形成的像,因为像由反射光进入人眼形成。
[2]使用透明玻璃板代替平面镜,既能反射成像,又能透过玻璃板看到玻璃板后面的蜡烛B,便于将蜡烛B与蜡烛A的像重合,从而确定蜡烛A的像的位置,并比较像与物的大小关系。
(2)[1][2]平面镜所成的像是与物体等大的虚像,所以像的大小与物体到镜面的距离无关,只与物体的大小有关,即当A变短后,A的像也会跟着变短;实验中利用等效替代的方法来研究像和物的大小关系。
(3)将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上,让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动,A到玻璃板的距离变小,A的像到玻璃板的距离也变小,根据像与物关于镜面对称可知,A的像将会竖直向下运动。
(4)[1][2]我们判断所成像是虚像还是实像的方法是:光屏上能承接到的像是实像,光屏上承接不到的像是虚像。所以在B位置放置光屏后,应该在③处观察光屏上是否有像,由于平面镜所成的像是虚像,因此在光屏上是看不到蜡烛的像的。
30.(1) A 光屏
(2) 倒立 实 无关
(3) 正比 小
【详解】(1)[1][2]由于像的亮度较暗,像与环境对比度越大,像越亮,因而像成在比较暗的左侧A处,其中半透明薄纸相当于光屏。
(2)[1][2]根据乙图,蜡烛AB经过小孔会成倒立的实像。
[3]丙图,改变了小孔的形状,像的形状不变,说明像的形状与小孔的形状无关。
(3)[1]分析表格数据发现,蜡烛和小孔的位置固定后,像到小孔的距离越大,像的高度越高,且像的高度与像到小孔的距离的比值都相等,像的高度与像到小孔的距离成正比。
[2]由图知,物距大于像距,蜡烛在半透明纸上成的像比小。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。