第四章光现象专题训练光现象实验探究2021—2022学年人教版八年级物理上册（有答案）

第四章
专题训练
光现象实验探究
1．如图所示的是探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于______。
(2)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板，应选择______mm厚的玻璃板做实验。
(3)研究平面镜成像特点实验时，烛焰在平面镜中所成的像是______（选填“实”或“虚”）像；放在“烛焰”上的手指______（选填“会”或“不会”）被烧痛。
2．如图，通过实验探究，我们对太阳光有了更多的了解。
（1）太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现彩色光带，这说明______。
（2）如果光屏上彩色光带分布过于密集，可以适当______（增大/喊小）光屏与三棱镜间的距离。
（3）光屏上A、B是彩色光带最边缘的色光，其中B为______色光。
3．如图所示，小明给一个空罐的底部中央打上一个小圆孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，然后将小孔对着烛焰，可以看到烛焰通过小孔所成的像。
(1)通过实验，可以看到烛焰在塑料膜上成的是______（选填“正立”或“倒立”）的实像。
(2)将蜡烛向上移动，则在半透明塑料膜上的像将向______（选填“上”或“下”）移动。
(3)如果小孔适当变大，则它在薄膜上的像将变______（填“清晰”或“模糊”）
(4)如果空罐底部小孔是三角形，则在半透明塑料膜上看到的是______（填选项符号）
A．三角形光斑
B．圆形光斑
C．蜡烛的影子
D．烛焰的像
4．小明和小聪探究光的反射定律，实验装置如图甲所示。
(1)先将平面镜放在水平桌面上，再将纸板
ABCD
______放置在平面镜上，让一束激光紧贴纸板射向
O
点；
(2)如图甲所示，在硬纸板
ONBC
面内______
看到反射光（选填“能”或“不能”）；
(3)如果保持入射光的方向不变，将硬纸板
ONBC
面以
ON
为轴向后折转，如图乙所示，则在ONBC
面内______
（选填“能”或“不能”）看到反射光；
(4)上述实验现象说明
______；
(5)一条入射光线与镜面的夹角为
30°，则反射角是______，若入射光线与镜面垂直，则入射角是
______。
5．小亮利用如图所示的实验器材探究平面镜成像的特点，他猜想像的高度与物体到平面镜的距离和物体的高度两个因素有关。为了探究“平面镜所成像的高度与物体高度是否有关”，他选取了相同的蜡烛A和B（长度均为5cm）、相同的蜡烛C和D
（长度均为7cm）、薄透明平板玻璃等器材进行实验。
以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整∶
①用蜡烛A当物体，将蜡烛A放在玻璃前面20cm处，将等长的另一支蜡烛B放在玻璃后面适当位置，从不同角度观察到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合；
②保持_______不变，将蜡烛______（选填“A”或“C”）放在玻璃前，将等长的另一支蜡烛放在玻璃后面，调整其位置，观察其是否能与此时的像完全重合。
6．在探究“平面镜成像的特点”时：
（1）在玻璃板前放置一支蜡烛，为了观察像的位置，实验者在玻璃板前进行观察。
（2）实验过程当蜡烛远离玻璃板时，所成像的大小______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（2）当玻璃板放置的位置如图所示时，蜡烛的像可能是图中的______。（选填“A”、“B”或“C”）
7．在观察小孔成像特点时，小明发现：光屏到小孔的距离越远，所成的像越大，像的大小与该距离有什么关系？于是他在光线较暗的环境中进一步探究：
用发光二极管按“F”字样拼装在不透明的纸板上，如图所示。将“F”字样纸板，带小孔的不透明的纸板，半透明塑料板（光屏）依次置于光具座的ABC位置，使“F”正立面对小孔，如图乙所示。
请回答下列问题：
(1)给二极管通电，随即在光屏上呈现出“F”的像，小明在光屏后面观察到半透明塑料板光屏上呈现的像是图丙中的______（填写序号）；这个像是由于光的______而成的像；根据实验观察可以判定这个像是______；（选填“实像”或“虚像”）
(2)保持“F”字样纸板和小孔的位置不变，只改变光屏到小孔的距离（像距，用字母v表示），用刻度尺逐次测量像高（用字母h表示），记录数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
像距v/cm
10.0
16.0
20.0
30.0
像高h/cm
2.5
4.0
5.0
7.5
分析表中的数据，小明归纳得出h与v的关系是h=0.25v。你是否赞同小明的意见？______（选填“赞同”或“反对”）
(3)于是小明得出结论：小孔成像时，同一物体像的大小与像距成正比，你认为这一结论需要补充的条件是______。
8．学生用如图所示的器材“探究平面镜成像的特点”。在此实验中：
（1）我们选用玻璃板的目的是___________。
（2）取两支完全相同的蜡烛A和B，在比较像与物的大小时，B蜡烛替代的是___________
。（选填“蜡炬A的像”“蜡烛A”）
（3）如果在实验中观测到蜡烛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。
（4）如图，当沿水平方向向右适当移动玻璃板，则像的位置将___________（选填“向右移动”、“向左移动”或“不动”）当蜡烛A远离玻璃板时，蜡烛A的像的大小___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）小明在白纸上记下了两支蜡烛的位置，如图所示，A、B分别表示两支蜡烛，请画出该同学在S处看到蜡烛在平面镜中所成像的光路图（保留作图痕迹）___________
9．为了探究“光反射时的规律”，小明选用了平面镜、白色硬纸板A、B和激光笔进行了如图甲所示的实验，在实验过程中：
（1）白色硬纸板的表面应尽量________（填“粗糙”或“光滑”），其目的是使光在纸板上发生___________，这样我们就能看清光的传播路径。
（2）观察如图甲所示的器材，为了方便研究反射角与入射角的大小关系，还需对器材做出的改进是_______。
（3）为寻找反射光线、入射光线和法线的位置关系，当纸板A上显示出光路时，该同学将另一半纸板B绕ON向后折，在纸板B上就看不到反射光线，此时反射光线实际上是_______（填“存在”或“不存在”）的，这个现象表明：________。
（4）如图乙所示，一平面镜放在圆筒的中心处，平面镜正对筒壁上一点光源S，点光源发出一细光束垂直射向平面镜。平面镜从图示位置开始绕圆筒中心轴O匀速转动20度角时，照射到筒壁上的反射光斑转过的角度为_________度。
10．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___________
11．小明同学利用如图的实验装置探究光的反射规律。纸板ENF是用两块纸板A和B连接起来的，可绕ON折转。
（1）纸板ENF在实验中的作用是：
①显示光的______；
②探究反射光线、入射光线和______是否在同一平面内。
（3）实验时，把平面镜放在桌面上。为了使入射光和反射光的径迹同时显示在纸板上，应把纸板ENF与平面镜______放置，此时入射光线在纸板上发生______（填“漫反射”或“镜面反射”）。
（3）实验中只将纸板A沿法线ON向后折转，则在纸板B上______（填“不能“或“仍能”）看到反射光线。
（4）实验中当入射角∠i为40°时，如果将入射光线与镜面的夹角增大10°，则反射角______（填“增大”或“减小”）10°
12．探究“平面镜成像特点”实验：
(1)为确保实验顺利完成，需在光线较___________（选填“暗”或“亮”）的环境中进行，所选玻璃的厚度应较___________（选填“厚”或“薄”）；
(2)实验中至少要用到两支蜡烛，它们长短、粗细要___________（选填“相同”或“不相同”），目的是实验中便于比较___________；
(3)在竖立的玻璃板前后两侧分别竖放蜡烛A和蜡烛B，点燃蜡烛A，并移动蜡烛B至蜡烛A的像处，分别测出物距与像距。改变蜡烛A到镜面的距离，重复上述操作，得到如下实验数据：
实验序号
A
B
C
D
物距/cm
5
8
10
13
像距/cm
5
8
10
13
由实验数据可知，像到镜面的距离与物到镜面的距离___________。
参考答案
1．确定像的位置
2
虚
不会
2．太阳光是由各种色光（或七色光）混合而成的
增大
紫
3．倒立
下
模糊
D
4．竖直
能
不能
反射光线与入射光线和法线在同一个平面内
60°
0°
5．蜡烛到平面镜的距离不变
C
6．不变
C
7．①
光的直线传播
实像
赞同
当物体到小孔的距离一定时
8．便于确定像的位置
蜡烛A
0.4
不动
不变
9．粗糙
漫反射
在纸板上标出角度
存在的
反射光线、入射光线和法线在同一平面内
40
10．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
11．路径
法线
垂直
漫反射
不能
减小
12．暗
薄
相同
像与物的大小
相等