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1是小孔成像的装置，小华利用该装置，进行实验探究。
（1）探究“小孔成像实验中像的形状与小孔形状是否有关”，只改变装置上小孔的形状，小孔形状依次为正方形、圆形、三角形（孔的大小相同），光屏上均呈现形状相同的烛焰的像。此实验说明小孔成像实验中像的形状与小孔的形状 _______（选填“有关”或“无关”）；
（2）如图2甲所示，小华发现保持蜡烛与小孔的距离不变，光屏远离小孔，光屏上所成烛焰的像会变大，说明小孔成像实验中像的大小与屏到小孔的距离有关。小华想继续探“像的大小与物体到小孔的距离是否有关”，图2乙是他实验过程的简图，该实验存在的问题是：_______。
2．小宗在探究“光的反射定律”实验时，进行如所示的实验操作。
(1)他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持_____，白色的硬纸板表面应尽可能_____。（选填“光滑”或“粗糙”）
(2)小宗让入射光线贴着该纸板沿AO方向射向镜面，反射光线沿OB方向射出，并用量角器测量入射角和反射角大小，结果如图甲所示。接着小宗多次改变_____方向，重复上述操作，最终才能得出“_____”的普遍性规律。
(3)在实验过程中，若将硬纸板倾斜，如图乙所示，让入射光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线、法线_____同一平面内，反射光线_____（以上两空选填“在”或“不在”）倾斜的硬纸板上；若此时通过平面镜观察纸板，则看到的图像应为丙图中的_____。（此空选填“①”、“②”或“③”）。
3．小琳为探究平面镜成像的特点，按图甲摆放好器材，并进行以下实验。
(1)为便于观察，该实验最好在较______（选填“明亮”或“黑暗”）环境中进行。她选择玻璃板代替平面镜，目的是为了便于确定______；
(2)实验时，她在玻璃板前放置点燃的蜡烛A，将蜡烛B放在玻璃板后方并移动，在玻璃板的______（选填“A”或“B”）侧可观察到B与A的像完全重合，这说明______；
(3)改变A的位置，重复上述实验，分别测出A和B到玻璃板的距离，记录数据如下表，分析表中数据可得出的结论是______。
实验次数 1 2 3
A到玻璃板的距离/cm 5 4 6
B到玻璃板的距离/cm 5 4 6
(4)小琳将图甲中的玻璃板换成平面镜，并垂直于平整的白纸板放置，其中ON与平面镜垂直，如图乙所示。她用激光笔沿纸板EO照射到平面镜上的O点，反射光沿OF射出，则∠FON______∠EON（选填“>”、“<”或“=”）；接着她又将激光笔沿FO方向照射到O点，看到反射光沿OE射出，这说明______。
4．在做“探究平面镜成像”的实验时，如图所示：
（1）小红同学选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是______。选取两段完全相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的______关系；
（2）小红经过仔细观察，通过玻璃板看到了同一支蜡烛的两个挨得很近的像，产生这种现象的原因是______；
（3）如果点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A，在玻璃板后面的同一桌面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，其原因是______；
（4）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，像的大小______（填“变大”、“变小”或“不变”）；
（5）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？______
A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察
B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行多次实验
（6）经三次实验，分别将图乙中像点、、和对应物点A、B、C连接，发现像和物到镜面的距离______。
5．在探究光的折射规律时，小岩同学利用激光笔、水槽、水和带有“量角器”的圆盘光屏进行了如图所示的实验。
（1）实验中选择带有“量角器”的圆盘光屏，刻度线标记在光屏的上、下方，不同于平时所用的量角器，其优点是：________。
（2）当入射光绕点逆时针旋转时，折射角________（选填“增大”或“减小”）。
（3）若使光沿方向从水中入射，在光屏上观察其在空气中的折射光线，可以探究________。
（4）实验过程中在光屏上同时还可以观察到反射光线，当入射角减小时，反射光线和折射光线之间的夹角将________（选填“变大”或“变小”），请说明你判断的理由：________。
6．如图所示，是陈涛同学探究光的反射规律的实验。他进行了下面的操作：
（1）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸上用笔描出入射光和反射光的径迹。改变光来的入射角度，多做几次，取下纸板，用量角器测量两侧的和，得到的结论是反射角______入射角（选填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）如图乙，纸板是用两块纸板连接起来的，把半面纸板向前折或向后折，这时在上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线与法线______同一平面内（选填‘在’或‘不在’）；
（3）使入射光线逐渐靠近法线，可观察到反射光线______（选填‘靠近’或‘远离’）法线；
（4）如果让光线逆着的方向射向镜面，会发现反射光线沿着方向射出，这表明：在光的反射现象中，______；
（5）陈涛同学还想用图丙和图丁模拟镜面反射与漫反射，照图丙那样，把几根细针垂直入一张硬纸板中，表示法线，当入射光线平行射到各入射点时，反射光线将平行射出随后将纸板随意弯折，如图丁所示，这时会看到“法线”不再平行，当入射光线平行射到各入射点上时，反射光线______（选填‘平行’或‘不平行’），根据你所学的知识判断，漫反射______（选填‘遵循’‘不遵循’）光的反射定律。
7．用如图所示装置探究平面镜成像的特点。把一张大纸铺在桌面上，纸上竖立一块玻璃板，沿着玻璃板在纸上画一条直线OO1，代表平面镜的位置。
（1）把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面的适当位置，再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板的后面移动，当移动到某位置时，发现该蜡烛与点燃蜡烛的像完全重合。此说明平面镜成的像_______（选填序号）；
A．是虚像
B．大小与物体的大小相等
C．和物体到平面镜的距离相等，和物体连线与镜面垂直
（2）移动点燃的蜡烛分别到A、B、C点，重复（1）中的操作，记录与点燃蜡烛的像重合的A1、B1、C1点，用直线将A、B、C和A1、B1、C1分别连接成三角形，将纸沿OO1对折，发现两个三角形几乎重合。此说明平面镜成的像_______（选填序号）；
A．是虚像
B．大小与物体的大小相等
C．和物体到平面镜的距离相等，和物体连线与镜面垂直
（3）有同学在实验过程中，观察到点燃蜡烛的像好像总是“悬浮”在纸面上方。造成该现象的原因可能_______（选填序号）。
A．玻璃板太厚
B．玻璃板未垂直桌面，且偏离点燃蜡烛一侧
C．玻璃板未垂直桌面，且偏向点燃蜡烛一侧
8．某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
（1）使用可折转的光屏，是为了观察______；
（2）光从空气射入水中，入射点为O点，不断改变入射角，读出刻度盘上对应的折射角，将实验结果画在图丙中，其中1和1'、2和、3和、4和4'分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出，光从空气斜射入水中时，折射角随入射角的增大而______，且折射角______（填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
（3）光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象。为了更清晰地观察到水中光路，可以采用的方法是______；
（4）图丙中当激光笔从水中沿4'方向射入O点，则折射光线将会沿着______（填“1”“2”“3”或“4”）的方向射出，说明______的；
（5）一束光从空气斜射向一块玻璃砖，并穿过玻璃进入空气中。请在图丁中面出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线______。
9．如图甲是小明“探究平面镜成像特点”的实验装置。
（1）小明实验过程中，点燃蜡烛 A，用玻璃板代替平面镜成像虽没有平面镜清晰，但能透过玻璃板观察到蜡烛___________（填“A”或“B”），便于确定像的位置。如果有厚度为2 cm和1 mm的两块玻璃板，应选择厚度为___________的玻璃板做实验；
（2）小明拿另一支大小相同的蜡烛B在玻璃板后面移动，他可以将蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，由此可以得出的初步结论是___________；
（3）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，光屏上___________呈现蜡烛的像（选填“能”或“不能”），说明平面镜所成的是___________像。（选填“虚”或“实”）；
（4）改变蜡烛A的位置三次实验得到三组物、像位置点关系如图乙所示，其中平面镜位置在MN处，由此知___________；
（5）如图丙所示，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，将看到蜡烛A在玻璃板后的像会___________；
A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向下 D．竖直向上
（6）小明把四个模型分别面对玻璃板直立在桌面上，用于研究像与物左右位置的关系。其中能够达到实验目的是___________。
A． B． C． D．
10．在探究“光反射时的规律”实验中，如图甲所示，小华在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹，接着她把纸板NOF向前折或向后折（如图乙），在纸板上______（选填“能”或“不能”）看到反射光，由此得出______的结论。在图甲所示的实验中，如果让入射光EO靠近法线移动，则反射光OF______移动，如果让光沿FO方向射到镜面，会发现反射光沿OE方向射出，这表明在反射现象中，______。
11．如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置。平面镜M平放在水平桌面上，白色硬纸板垂直立在平面镜上。
（1）将纸板___________（选填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折，小宇想探究___________。
（2）另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图乙所示），但纸板并未与平面镜垂直，他___________（选填“能”或“不能”）在纸板B上看到反射光线，此时反射光线与入射光线___________同一平面内，（选填“在”或“不在”）。
（3）白色硬纸板在实验中的作用是___________（写出一条即可）。
参考答案
1．无关 没有控制光屏到小孔的距离不变
2．垂直 粗糙 入射光线 反射角等于入射角 在 不在 ③
3．黑暗 像的位置 A 像与物大小相等 像与物到平面镜的距离相等 = 光在反射时光路是可逆的
4．便于确定像的位置 大小 玻璃板太厚 玻璃板跟桌面不垂直 不变 B 相等
5．便于直接读出入射角和折射角 增大 在光的折射现象中，光路是可逆的（或当光从水中斜射入空气中时，折射角与入射角的关系） 变大 见详解
6．等于 在 靠近 光路可逆 不平行 遵循
7．B C C
8．折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内 增大 小于 水中滴几滴牛奶 4 折射现象中光路可逆
9．B 1mm 平面镜成像中，像与物的大小相等 不能 虚 像与物到平面镜的距离相等 C A
10．不能 反射光线和入射光线在同一平面内 也靠近法线 在反射现象中，光路可逆
11．B 反射光线，法线，入射光线是否在同一平面内 不能 在 显示光路