第四章光现象 实验探究 练习 2021—2022学年人教版八年级物理上册（含答案）

第四章
光现象
专题训练
光现象实验探究
1．（1）小雨同学平时注意观察，发现爸爸晚上开车时，打开汽车头灯时，空中会出现一道直的光柱。于是，他得出光在空气中沿直线传播的结论，并进行了其他相关实验：
①能在空气中看到直线光柱，可能是空气中悬浮的尘埃将光______到我们眼中所致；
②若想探究光在水中是否沿直线传播，可在水中添加几滴______或撒些粉笔灰作辅助器材，再用激光笔对着玻璃杯中的水射去，______
（选填“能”或“不能”）看到光在水中的直线传播路径。
（2）小雨同学回忆有一次夏天下午坐爸爸的车时，发现前方地面在“晃”动；咨询老师才知道是因为空气受热不均匀造成光在不均匀空气中不是沿直线传播。为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究。
①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射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动；
②如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是：______；
③如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：______；
④无论是固体、液体还是气体，光在______中都是沿直线传播的。
2．小明在进行光的反射规律实验的探究过程中：
（1）在光屏上标有角度数是为了研究________________；
（2）小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作?________________；
（3）在图中如果让光线逆着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：________________；
（4）一条入射光线与镜面的夹角为60°，反射角是_________；若入射角增大15°，反射光线和入射光线的夹角是_________；若入射光线与镜面垂直，则反射角是_________。
3．小凡同学在探究“平面镜成像特点”的活动时：
（1）为了便于观察实验现象，应选在___________（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行；
（2）该实验用玻璃板代替平面镜，是为了方便确定________，此时成像的亮度比日常使用平面镜___________一些（选填“好”或“差”）；
（3）实验时，将点燃的蜡烛A放在玻璃板前，把另一个相同的蜡烛B放到玻璃板的另一侧，边移动、边观察，使它与A的像重合，蜡烛B的位置即是_______的位置。移动蜡烛A进行多次实验，目的是_______。观察时，眼睛应该在如图乙中________处观察（选填“a”、“b”），为确定像的虚实，需在_______（选填“蜡烛A”或“蜡烛B”）位置放一个光屏，并在如图中的_______处观察光屏上是否有像（选填“a”、“b”）；
（4）在实验中，小凡看到蜡烛A有两个不重合的像，为了减小这个影响，下列做法可行的是（____）；
A．换用较薄的玻璃板
B．换用较厚的玻璃板
C．调整观察的角度，使像重合
（5）小凡同学总结了一些关于平面镜成像特点的知识，其中不正确的是（____）
A．将蜡烛向玻璃板靠近，像的大小不变
B．将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直
C．当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，像和物相距20cm
D．若将玻璃板竖直向上缓慢平移，蜡烛的像也跟着向上平移
4．小明同学为探究光的折射规律设计了如下图所示的实验装置，在玻璃水槽中竖直放置的光屏由
E和
F两个半圆形光屏组成，其竖直方向的直径
NOM
为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM
在水平面内前后折转。
（1）实验时，先让光屏EF位于同一平面内，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。小明将光屏
F向后折转一定角度后，则在光屏
F上___________。（选填“能”或“不能”）看到折射光，这说明折射光和入射光___________（选填“在”或“不在”）同一平面内。
（2）保持入射点O不变，多次改变入射光AO
与ON的夹角进行实验，他测量记录了如下表所示的数据。分析这些数据得出的结论是___________。（写出一条即可）
入射角α
30?
45?
60?
折射角β
22?
32?
41?
（3）小明将光屏
F调至与光屏
E在同一平面内，然后在玻璃水槽底部用另一只激光笔让光贴着光屏F沿BO射向水面时，可看到折射光沿OA方向射出，这说明在光的折射现象中光路是___________。
（4）在图中画出小明从A处看到水中光斑B的像的光路图___________
5．“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______放置平面镜上；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)移动激光笔，使入射角为45°，测得反射角也为45°，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？______；
(3)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：反射光线、入射光线和法线______；
(4)在图甲中，若将纸板（连同激光笔）绕CD向后倾斜，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
(5)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，结果他俩谁都没有能做到，你认为没有能做到的原因是______。
6．同学利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验，步骤如下：
①将一块玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上；
②取两支相同的蜡烛A和蜡烛B，点燃玻璃板前的蜡烛A，并移动玻璃板后的蜡烛B，使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合，并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置；
③多次改变蜡烛A的位置，重复前面的步骤；
④用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离。
在此实验中：
(1)他们选用玻璃板代替平面镜的目的是：______；实验环境选择_______一些环境（填“暗”或“亮”）。验证平面镜成虚像需要的工具是______。
(2)他们选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系。
(3)实验中多次改变蜡烛A的位置，重复进行实验的目的是：______。
(4)如果实验中采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为______cm。
7．探究实验：探究光的反射规律：
[设计实验]把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2所示。
一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。
取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。
[实验表格]
角i
角r
第一次
20
20
第二次
30
30
第三次
60
60
[实验现象和结论]
（1）把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明在现象中，_____光线、入射光线和_____在同一平面内。
（2）从实验表格中可以看出：反射角_____入射角。
（3）如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明光路是_____的。
8．小红利用如图所示的实验器材，探究平面镜成像的特点。其中A、B是两段完全相同的蜡烛，C是平整的白纸E是薄透明玻璃板。小红将白纸铺在水平桌面上，点
燃的蜡烛A放在玻璃板前，观察到玻璃板后有蜡烛A的像A'。
（1）实验中，小红在玻璃板后无论怎样移动蜡烛
B，蜡烛
B
始终不能与蜡烛
A
的像
A'完全重合，造成这种情况的原因可能是_______
；
（2）调整后，在她将蜡烛
A
向玻璃板移动的过程中，蜡烛的像的大小将______。（选填“变大”、“不变”
或“变小”）像到玻璃板的距离将___。（选填“变大”、“不变”
或“变小”）
9．如图是探究“光的反射规律”的实验装置图，把平面镜M放在水平桌面上，再把一张画有角度且可沿ON折转的白色纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的ON垂直于镜面。将一束光贴着纸板沿AO射向平面镜，反射光线沿OB射出，如图甲所示。
(1)实验中白色纸板的作用是_____；
(2)若将入射光线AO逐渐向ON靠近，则反射光线OB将_____（选填“靠近”或“远离”）ON；
(3)如果把纸板的右半边向后折，如图乙所示，右半边纸板上将_____（选填“仍能”或“不能”）观察到反射光线；
(4)纸板置于同一平面后，若将一束光贴着纸板沿BO方向射到O点，反射光将沿图中的OA方向射出，这说明光的反射中，光路是_____的。
10．在“探究平面镜成像特点”的实验中：
（1）用玻璃板代替平面镜是为了____________。
（2）如图甲所示，为了探究像与物的大小关系，在竖直的玻璃板前点燃蜡烛A，将_________（选填“点燃”或“未点燃”）的相同蜡烛B在玻璃板后面移动，直到看上去与________完全重合；
（3）如图乙所示，实验中记录了几组像与物的位置，把白纸沿着玻璃板的位置对折，观察到像与物的对应点完全重合，说明________。
11．如图甲所示是“探究光反射时的规律”的实验装置，把平面镜M放在水平桌面上，纸板ENF是用两块纸板连接起来的，纸板上的直线ON垂直于镜面，两块纸板可绕ON转动。
（l）实验时从纸板前不同的方向都能看到光的径迹，这是因为光在纸板上发生了______反射（填“漫”或“镜面”）；
（2）图甲中将一束光贴着纸板EON沿AO方向射到O点，经平面镜反射沿图中的OB方向射出。图乙中以法线ON为轴线，把纸板NOF向后折，在纸板NOF上______（填“能”或“不能”）看到反射光线OB。这样做的目的是为了探究______
；
（3）在图甲中若将一束光贴着纸板NOF沿BO方向射到O点，经平面镜反射沿图中的OA方向射出，这表明在反射现象中，光路______
；
（4）根据本实验的结论，小明想要利用一块平面镜使图丙中上午的太阳光竖直射入井中，太阳光与地平线的夹角为50°，请你通过作图标出平面镜的位置，并标出反射角的度数______。随着太阳升高（试卷的右边为东方向，此时仍是上午），太阳光与地平线的夹角为70°时，仍然要使太阳光竖直射入井中，平面镜应绕入射点逆时针旋转的角度为______。
12．如图“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)选用玻璃替代平面镜，主要是为了______；
(2)将一只点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，利用______（选填“点燃”或“没点燃”）的相同蜡烛B在玻璃板后面寻找并记下蜡烛A的像的位置；
(3)为了检验平面镜成像是否是虚像，移去蜡烛B，在其原来成像位置上放置一块光屏，人眼在______侧（选填“A”或“B”）观察光屏，光屏上无法出现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像。
参考答案
1．反射
牛奶（或墨水、其他饮料等）
能
将装有酒精的浅盘放在激光笔前方的下侧，用火柴点燃酒精
墙上红色的光点在晃动
同种均匀介质
2．反射角和入射角的关系
将纸板B向后前折，观察在纸板B上是否有反射光线
光的反射现象中，光路是可逆的
3．较暗
像的位置
差
像
使结论具有普遍性
a
蜡烛B
b
A
D
4．不能
在
当光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角
可逆的
5．垂直
顺
结论具有偶然性
在同一平面内
C
反射时，光路是可逆的
6．便于确定像的位置
暗
光屏
大小
多次进行实验，使结论具有普遍性
0.4
7．反射
法线
等于
可逆
8．玻璃板和水平实验桌面不垂直
不变
变小
9．显示光路
靠近
在纸板上看不到反射光线
可逆
10．确定像的位置
未点燃
A的像
像与物到平面镜的距离相等
11．漫
不能
反射光线、入射光线和法线是否在同一个平面内
可逆
10°
12．便于确定像的位置
没点燃
B