第一章对环境的察觉 微专题 光学实验 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

第一章 对环境的察觉 微专题 光学实验 专题一 光的反射和折射相关实验 1.入射角与反射角分别指入射光线、反射光线与法线的夹角。 2.在用玻璃板做“探究平面镜成像特点”实验时，当在玻璃板后面放蜡烛时人眼要在不同的位置观察，直到玻璃板后面的蜡烛与玻璃板前面蜡烛的像完全重合。 3.光发生折射时，入射角可能大于折射角，也可能小于折射角。两者的大小取决于两种介质中光的传播速度，若光从传播速度较快的物质斜射入传播速度较慢的物质，则入射角大于折射角，反之，入射角小于折射角。 例1 在光学实验课上，小科对以下几个实验做了改进。 〔光的反射定律实验〕(1)实验过程中为了便于读出反射角和入射角的度数，把硬纸板做成量角器的形状并标上刻度。以下四种标注方式中，最合理的是 (填字母)。 (2)小科选用了白色且粗糙的硬纸板，可使实验现象更明显，因为它发生了 (填“漫反射”或“镜面反射”)，让坐在不同位置的同学都能看到光的传播路径。 〔平面镜成像实验〕(3)小科利用如图甲所示的房间 A、B，验证平面镜成像特点。两个房间被玻璃门隔开，其底部地砖的拼接纹路完全对应。房间 A 中标记物成的像，应在房间 B 的 (填“D”“E”或“F”)点。 〔光的折射规律实验〕(4)如图乙，利用激光笔“探究光从空气斜射入水中的折射规律”时，为了便于观察光路和测量角度，下列方法可行的是 (多选，填字母)。 A.用眼睛直接迎着折射光线的方向观察 B.用烟雾发生器在空气中产生少量烟雾，显示入射光线 C.在玻璃容器的侧壁贴上坐标纸，便于比较折射角和入射角的大小关系 解析(1)反射角和入射角指的是光线与法线之间的夹角，为了便于测量反射角、入射角的大小，应采用C图。 答案(1)C (2)漫反射(3)D (4)BC 变式 1-1如图甲，汽车平视显示系统将显示器上的重要行车数据通过前挡风玻璃投射在正前方，驾驶员不必低头，就可以看到这些信息，从而避免分散对前方道路的注意力。小莹用如下器材模拟汽车平视显示系统：一块薄平板玻璃、两根完全相同的蜡烛A 和B、刻度尺、白纸、火柴等。 (1)小莹将蜡烛 A 竖直放在水平桌面的白纸上，点燃蜡烛A，在图丙所示的1、2、3三幅图中， (填图丙中的数字)图是汽车平视显示系统的成像原理图。 (2)由于挡风玻璃有一定的 (填“厚度”或“透明度”)，所成的像易产生重影。为避免成的像出现重影，厂方对前挡风玻璃进行了改造，应选用 (填字母)玻璃。 A.上薄下厚 B.上厚下薄 C.上下均匀 变式 1-2小明在某购物中心前可以看到玻璃幕墙中自己的像，进入购物中心后，又可以透过玻璃幕墙看到外面的街景。心存疑惑的小明通过查阅资料得知，该购物中心的玻璃幕墙使用了一种具有单面透视作用的镀膜玻璃。他用一块5mm 厚的镀膜玻璃和两支相同的中性笔等器材探究镀膜玻璃成像的特点。 (1)如图甲，让玻璃板的镀膜面向前并把玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上，让中性笔A的笔尖紧贴在玻璃板前，在玻璃板后面无论怎样移动中性笔B，都不能让B与A的像完全重合，原因是 。 (2)如图乙，让中性笔 A 离开玻璃板一小段距离，在玻璃板后移动中性笔B，直至 B与A的像完全重合，这样做既可以 ，又可以比较像与物体的大小关系。将光屏放在中性笔B的位置，光屏上 (填“能”或“不能”)承接到中性笔A 的像。(3)当让中性笔A 远离玻璃板时，中性笔B应 (填“远离”或“靠近”)玻璃板，才能与中性笔A的像完全重合。 变式 1-3小塘利用了光具盘、激光笔、方形水槽、水等器材探究“光的折射特点”。如图甲，光从空气斜射入水中，将入射角、折射角记录在下表中。 入射角α 0° 15° 30° 45° 60° 折射角β 0° 11° 22° 32° 41° (1)实验中，使用光具盘除了能读出入射角和折射角的大小外，让光贴着光具盘照射，还有 的作用。 (2)光从空气斜射入水中时，入射角是50°，折射角可能是 (填字母)。 A.20° B. 28° C. 35° D. 45° (3)如图乙，将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置，激光笔沿图示方向发出一束光，侧壁上A 处出现一个光斑，水槽中注入一定量的水后，侧壁上 B 处出现一个光斑，为使光斑由 B 移至C 处，应使水槽中水面的高度 (填“增加”“减少”或“不变”)。 专题二 探究凸透镜成像规律 例2 小明做“研究凸透镜成像规律”的实验，开始时蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，光屏的中间位置能够呈现烛焰的像。 (1)当蜡烛向右移动一段距离后，移动光屏，却发现光屏上找不到烛焰的像。其原因可能是 (多选，填字母)。 A.不能成实像 B.能成实像，实像位于光屏的上方 C.能成实像，实像位于光屏的下方 D.能成实像，实像位于光屏的左方或右方 (2)小明重新调整透镜和光屏的高度，使烛焰、凸透镜、光屏的中心处于同一高度上做实验，得到如下的数据(表中的u为物距，v为实像的像距)。则表中空缺位置的数据可能是 (填字母)。 实验组别 1 2 3 4 5 6 u/ cm 40 35 30 25 20 15 v/ cm 13.5 14.1 15 16.9 19.8 A.34.8 B. 29.7 C. 24.5 D. 20 解析 (1)当物距小于焦距时，凸透镜对物体成的像是虚像，不能呈现在光屏上，所以A符合题意。若物距大于焦距，虽然烛焰经凸透镜能成实像，但由图可见，烛焰的中心低于光屏的中心，当蜡烛移近凸透镜时，两者中心的连线与水平面的夹角更大，同时物距减小时，像距变大，像的位置将更高，所以B符合题意。(2)由表可知，第6组的物距等于第3组的像距，根据光路可逆原理可知第6组的像距应等于第3组的物距。第 3 组的物距是 30cm，由于实验存在误差,故选 B。 答案(1)AB (2)B 变式2 小科做“探究凸透镜成像规律”的实验。 (1)如图甲，平行光正对凸透镜照射，光屏上出现一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜的焦距f= cm。 (2)实验开始时，烛焰、凸透镜和光屏的中心位于同一高度上，实验过程中由于蜡烛燃烧变短，可观察到烛焰在光屏上成的像会移向光屏中心的 (填“上方”或“下方”)。 (3)如图乙，保持蜡烛位置不变，移动凸透镜至 36 cm刻度线处，则人眼在 (填“①”“②”或“③”)处能观察到烛焰的像。 (4)实验得到了凸透镜成像的规律后，小科发现在图丙中的蜡烛 A 通过凸透镜不可能形成的像是 (填“B”“C”“D”或“E”)。 【变式1-1】 (1)2 (2)厚度 B 【变式1-2】(1)镀膜玻璃有一定厚度，中性笔 A 与玻璃板前表面零距离，中性笔 B 与玻璃板前表面至少存在5mm 的距离(2)确定像的位置 不能(3)远离 【变式1-3】 (1)显示光路(2)C (3)增加 【变式2】 (1)10.0 (2)上方 (3)② (4)C[解析:(1)凸透镜的焦距是凸透镜光心到焦点的距离，由图知，该凸透镜的焦距为 f=20.0 cm-10.0 cm=10.0 cm。 (2)蜡烛燃烧一段时间变短后，烛焰会向下移动，由于经过光心的光线的传播方向不变，烛焰的像将位于光屏中心的上方。(3)蜡烛位置不变，移动透镜至 36 cm刻度线处时u=36cm-30cm=6cm<f,此时烛焰成正立、放大的虚像，像与物在同侧，则人眼在②处能观察到烛焰的虚像。(4)当凸透镜成实像时，像都是倒立的，而像的大小可以是缩小、放大或等大。当凸透镜成虚像时，像都是正立的，且像的大小是放大的，故蜡烛 A 通过凸透镜不可能形成的像是C。] 学科网（北京）股份有限公司 $