第二章平面镜成像实验题拓展训练（2）2021-2022学年沪教版物理八年级上册（有解析）

第二章平面镜成像实验题拓展训练（2）2021-2022学年沪教版物理八年级上册
姓名：___________班级：___________
一、实验题
1．如图是陈涛同学“探究光反射规律”的实验。他进行了下面的操作：
(1)如图甲，让一束光AO贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向OB射出，改变光束的入射方向，使∠i减小，这时∠γ跟着减小；使∠i增大，∠γ跟着增大，∠γ总是________∠i，说明________________________。
(2)如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时，在NOF上看不到__________，这个现象说明：________________________________。
(3)若让光逆着OB的方向射到镜面上，则反射光线就会__________射出。这个现象说明：______________________________。
2．如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：
(1)将一张白纸放在水平桌面上，将玻璃板与纸面_____放置；
(2)蜡烛B与蜡烛A大小相同，目的是为了比较_____关系；
(3)实验中，看到点燃的蜡烛A通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像比较_____（选填“亮”或“暗”）移开蜡烛B，在其原来位置放一光屏，透过玻璃板在光屏上_____（选填“能”或“不能”）看到蜡烛A的像。
3．在“探究光的反射规律”的实验中，如图所示，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，垂直于镜面且可绕ON转动。
(1)如图(a)，当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上可看到反射光线OB，测出入射角和反射角的大小，便立即得出实验结论：反射角等于入射角。你认为这样得出结论_____(选填“合理”或“不合理”)，原因是______；
(2)在图(a)中，若让入射光线改为沿BO方向射入，则反射光线沿_______方向射出，这说明了______；
(3)如图(b)，以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，则在F上_____(选填“能”或“不能”)看到反射光线OB，说明_______。
(4)多次改变入射光线的方向目的是_____。
4．在探究光现象的实验活动中：
（一）制作“小孔成像观察仪”活动。
(1)需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，圆筒的______（选填“A”或“B”）端是用半透明薄纸做成的光屏；
(2)用制成的小孔成像观察仪观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（二）如图乙所示是“探究光的反射规律”的实验装置。
(3)让一束光贴着纸板A沿EO方向射向镜面。在纸板B上可看到光线沿OF方向射出，在纸板上用笔描出光线EO和OF的轨迹。并用量角器测出∠i和∠r的大小；多次改变入射光线与ON的夹角，重复实验。将实验得到的数据记录在表中；
序号 ∠i ∠r
1 30° 30°
2 45° 45°
3 50° 50°
(4)分析实验数据可得出结论：______；
(5)以直线ON为轴线。把纸板B向前或向后折，在纸板B上______（选填“能”或“不能”）看到反射光线OF，由此说明反射光线、入射光线与法线在______（选填“同一”或“不同”）平面内；
(6)实验中，从实验室的各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，这种反射属于______（选填“镜面”或“漫”）反射。
5．小华小组跟老师一起设计了如图所示的实验装置探究“光的反射定律”。
实验次数 入射角 反射角
1 30° 30°
2 40° 40°
3 60° 60°
（1）如图所示，小华将呈现反射光线的可折叠的光屏向后折，可折叠的光屏上就看不到反射光线，这说明______。
（2）实验中多次改变入射光 AO与ON的夹角进行实验，测量记录如上表所示。同组的小鹭分析数据得出的结论是：光反射时，入射角等于反射角；小华认为应是：光反射时，反射角等于入射角。你认为____的结论正确，理由是___________________。
（3）在图中，再用另一只激光笔让光线沿着BO（即逆着原反射光线）射向平面镜时，可看到反射光线沿OA射出，这说明______。
6．如图所示，是小明同学探究“平面镜成像特点”的实验情景：
（1）小明在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_____．
（2）在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像，小明拿另一支大小相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛A的像完全重合，由此可以得出的结论是：_____
（3）若在实验中蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，此时若将蜡烛A远离玻璃板时，则像也远离玻璃板，像的大小_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一束光屏，但光屏不能承接到蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是_____像．
（5）小明在实验时，用一块不透明的纸粘在蜡烛B一侧的玻璃上，则蜡烛A的能否继续成像_____（选填“能”“不能”）
7．如图所示是小明探究平面镜成像特点的实验装置。
(1)你认为本实验小明应选择较________(选填“厚”或“薄”)的玻璃板。用玻璃板代替平面镜目的是________；
(2)在玻璃板前面放一支点燃的蜡烛A，再拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，直到与蜡烛A的像完全重合，这样做说明像与物的大小________。这步操作用到________的实验方法；
(3)移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像，说明平面镜成________像；
(4)小明第一次将蜡烛A置于玻璃前5cm处，第二次将蜡烛A向远离玻璃板的方向移动3cm，再次放置蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合，则A与B的间距为________cm。
8．如图所示，小明同学找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置一于小孔前的某一位置，观察并研究小孔成像的特点：
(1)小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是： ___________ ；
A．小孔扎成了三角形 B．小孔扎成了正方形 C．小孔太大 D．小孔太小
(2)换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该像是烛焰的 ___________ 立（选填“正”、“倒”） ___________ 像（填“实”或“虚”）；若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向 ___________ （填“上”或“下”）方移动；
(3)实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是： ___________ 。
(4)晴朗夏日的树下，小华惊喜地看到地上有许多圆形的光斑，经与同学讨论，一致认为是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像。但圆形光斑的大小不一样，其原因是 ___________ 。
9．如图甲所示，小明同学在进行“探究平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板竖直放在水平桌面上，再取两段相同的蜡烛A和B竖直地放于玻璃板前后，点燃玻璃板前的蜡烛A，移动蜡烛B，直到看上去蜡烛B与蜡烛A的像完全重合。在此实验中：
(1)平面镜成像的原理是光的___________（选“反射”或“折射”）。
(2)为何用玻璃板代替平面镜：______________________________。
(3)如果有5 mm厚和2 mm厚的两块玻璃板，应选择________mm厚的玻璃板做实验。
(4)用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的___________关系；
(5)小明将光屏放在蜡烛B的位置上，发现光屏上________（填“能”或“不能”）承接到蜡烛A的像，这是因为所成的像是__________像。
(6)如果玻璃板如图乙所示放置，在实验过程中会出现的情况是___________________。
10．如图，在探究光的反射定律时，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块纸板垂直放置在平面镜上。
(1)实验时让光贴着纸板入射是为了___________；
(2)如果将呈现反射光线的活动板右半边沿中线向后折，活动板上___________（填“能”或“不能”）看到反射光线，这说明___________。
11．为了探究光的反射规律，小明选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔，设计了如图所示的实验。
(1)为了看清楚板上的光路，板的材质应是______（选填“粗糙的”或“光滑的”）；为了使光线能在纸板上显示出来，应采取的操作是______；
A．向纸板喷烟或雾
B．使光束垂直纸板射到O点
C．使光束贴着纸板射到O点
(2)改变光束入射的角度，多做几次，换用不同颜色的笔记录每次光的径迹。取下纸板，测量ON两侧的∠i和∠r，将数据记录在表中，根据数据得出的结论是______；
实验次数 入射角 反射角
1 70° 70°
2 45° 45°
3 30° 30°
(3)将可折转的光屏F向后折，在光屏上______（选填“还能”或“不能”）看到反射光线；
(4)若将一束光贴着纸板沿FO方向射到O点，光将沿图中的OE方向射出，这说明在反射现象中，光路是______的。
(
2
)
(
1
)
参考答案
1．等于　反射角等于入射角　反射光线　反射光线、入射光线、法线在同一平面内沿OA的方向在反射现象中，光路是可逆的
【解析】
【详解】
(1)如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，改变光束的入射方向，使∠i减小，这时∠r跟着减小，使∠i增大，∠r跟着增大，总是∠r等于∠i，说明反射角等于入射角。(2)如图乙，把半面纸板NOF向前折或向后折，这时，在NOF上看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。(3)由让光线逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出可知，将反射光线改为入射光线，光路图照样成立，体现了光路是可逆的。
【点睛】
光的反射规律：入射光线、反射光线、法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，并且在光的反射中，光路是可逆的．
2．垂直 物像大小 暗 能
【详解】
(1)[1]实验时，玻璃板要与纸面垂直放置；如果玻璃板与纸面不垂直，根据平面镜所成的像和物体关于平面镜对称可知，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以有可能找不到像，无论如何移动蜡烛B都不能和像完全重合。
(2)[2]实验中，实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，不需要点燃，然后将不点燃的蜡烛放在玻璃板的后面来回移动，直到看上去跟前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系。
(3)[3]玻璃有两个表面，前表面直接反射，较亮，所以其中距离观察者较近的像较亮，距离观察者较远的像较暗。
[4]移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，直接观察光屏，并不能观察到像，这说明平面镜成的是虚像；但是透过玻璃板观察光屏，可以看到蜡烛A的像，因为成像原理是光的反射，通过玻璃板观察光屏，光的反射现象依然存在，故透过玻璃板依然可以看到光屏上蜡烛A的像；故要验证实像虚像，应该直接观察光屏，不能透过玻璃板观察。
3．不合理 只进行一次实验，可能出现偶然性 OA 反射时，光路是可逆的 不能 反射光线应与入射光线、法线在同一平面内 使实验结论具有普遍性
【分析】
(1)为避免实验的偶然性，应多做几次试验，然后才可以得出结论；
(2)当入射光线与反射光线变为相反方向，由图可知，光路是可逆的；
(3)反射光线、入射光线和法线是在同一平面内的，若将纸板F向后折，则在光屏上不能看到反射光线；
(4)多次测量找普遍规律。
【详解】
(1)[1]这样得出结论不合理；
[2]凭一次实验数据得出结论有偶然性，不能只由一组数据就得出结论，应进行多次实验；
(2)[3]当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出；
[4]这说明在反射现象中光路是可逆的；
(3)[5]以若以法线ON为轴线，把纸板F向后缓慢旋转，在F上不能看到反射光线；
[6]说明入射光线、法线、反射光线在同一平面内；
(4)[7]改变入射光线AO，再观测几组反射角和入射角，这样做的目的是为了比较反射角和入射角的大小关系，使实验结论具有普遍性。
【点睛】
本题在探究光的反射规律实验中考查比较全面，包括实验器材的选取、实验操作、注意事项及实验结论等，要求学生们在学习过程中一定要理解记忆。
4．A 变大 反射角等于入射角 不能 同一 漫
【详解】
(1)[1]小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用；该实验中，半透明薄纸相当于光屏，为了使成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端。
(2)[2]观察景物时，移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间的距离，即像距变大，由小孔成像的规律可知，光屏上的像变大。
(4)[3]分析实验数据可知，反射角等于入射角。
(5)[4] [5]在图乙中，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，把纸板B向前或向后折，在纸板B上看不到反射光线，由此说明反射光线、入射光线和法线在同一个平面内。
(6)[6]从教室各个方向都能观察到粗糙纸板表面反射的光线，说明光照到纸板上面发生了漫反射。
5．反射光线、入射光线和法线都在同一平面内 小华 先有入射光线，才有反射光线 光反射时，光路是可逆的
【详解】
(1)[1]当光屏向后折，光屏上就看不到反射光线，说明了反射光线、入射光线和法线都在同一平面内；
(2)[2]小华的说法是正确的；
[3]因为先有入射光线，才有反射光线，所以反射角等于入射角；
(3)[4]用激光笔让光线沿着BO射向平面镜时，可看到反射光线沿OA射出，说明光反射时，光路具有可逆性。
6． 确定像的位置 像与物大小相同；便于比较像与物的大小 不变 虚 能
【解析】 (1)为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板.
(2)未点燃的蜡烛与点燃的蜡烛的像完全重合,可以知道蜡烛和他成的像大小相等.
(3) 若在实验中蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，此时若将蜡烛A远离玻璃板时，则像也远离玻璃板，像的大小不变．
(4)实像能用光屏承接,虚像不能用光屏承接,当移去蜡烛B,在原位置放一光屏,光屏上看不到蜡烛A的像,说明平面镜成的是虚像.
(5) 小明在实验时，用一块不透明的纸粘在蜡烛B一侧的玻璃上，则蜡烛A的能否继续成像能。
因此，本题正确答案是：(1). 确定像的位置 (2). 像与物大小相同；便于比较像与物的大小 (3). 不变 (4). 虚 (5). 能
7．薄 便于确定像的位置 相等 等效替代 不能 虚 16cm
【详解】
(1)[1]探究平面镜成像的实验中使用薄的玻璃板不容易出现重影现象，便于观察实验现象。
[2]用玻璃板代替平面镜可以通过玻璃板观察所成虚像，确定像所在位置，便于实验探究。
(2)[3]拿一支完全相同但不点燃的蜡烛B，竖立在玻璃板后面并移动，与蜡烛A的像完全重合，说明蜡烛B与蜡烛A的大小相等，进而说明像与物的大小相等。
[4]实验中用与蜡烛A相同特征的蜡烛B进行替代观察实验现象，用到的方法是等效替代法。
(3)[5][6]可以在光屏上呈现出来的像叫做实像，不能在光屏上呈现出来的像叫做虚像，实验中移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上不能呈现蜡烛的像，说明平面镜成虚像。
(4)[7]根据平面镜成像规律，物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离，蜡烛A两次移动后距离平面镜8cm，则蜡烛A与蜡烛B的间距为16cm。
8．C 倒 实 下 使烛焰靠近小孔 树叶间的缝隙与地面的距离不同
【详解】
(1)[1]小孔成像时，成像情况与孔的形状无关，但是孔的大小与物体大小、物距相比，要足够小，所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮的原因是，小孔太大，烛焰无法经小孔成像，只是照亮了光屏。
(2)[2]由于光沿直线传播，所以像是倒立的。
[3]像点是由实际光线会聚而成，所以是实像。
[4]因为像是倒立的，所以若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向下移动。
(3)[5]根据三角形相似知识可知，实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是，使烛焰靠近小孔。
(4)[6]圆形光斑的大小不一样的原因是，树叶间的缝隙与地面的距离不同，距离越大，光斑越大。
9．反射 方便确定像的位置 2 大小 不能 虚 蜡烛B不能与蜡烛A的像重合
【分析】
【详解】
(1)[1]平面镜成像的原理是光的反射。
(2)[2]用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。
(3)[3]当玻璃板越薄，两个反射面成像距离越近，可以近似看成一个像，使实验简单化，所以选择2mm的玻璃板。
(4)[4]实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时可以比较物像大小关系。
(5)[5][6]平面镜成像实验时，把光屏放在像的位置，发现光屏上并没有像，说明平面镜成的像是虚像。
(6)[7]平面镜所成的像和物体关于平面镜对称，如果玻璃板没有放正，蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上，所以蜡烛成的像不与蜡烛重合，所以有可能找不到像。
10．显示光路 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内
【详解】
(1)[1]实验时，让光帖着纸板入射是为了让入射光线的传播路径在纸板上显示出来。
(2)[2][3]如果将呈现反射光线的活动板右半边沿中线向后折，活动不能看到反射光线，这是因为反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
11．粗糙的 C 反射角等于入射角 不能 可逆
【分析】
(1)根据镜面反射和漫反射的不同可得出结论；实验中应将光线紧贴纸板照射，这样才可以将光线显示出来；
(2)根据表中的数据可以得出的结论；
(3)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，得出结论；
(4)在光的反射现象中，光路是可逆的。
【详解】
(1)[1]为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是较粗糙，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚。
[2]为了能够在纸板上显示光路，实验应使光束贴着纸板射到O点，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
(2)[3]根据表中的数据可以得出的结论：在光的反射现象中，反射角等于入射角。
(3)[4]光在反射时，反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以将可折转的光屏F向后折，在光屏上不能看到反射光线，此时反射光线仍然存在。
(4)[5]让光线逆着FO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，该现象说明在反射时，光路是可逆的。
【点睛】
本题考查了研究光的反射定律的实验及归纳法的运用及光的可逆性及数据分析的能力，熟知光的反射规律并能与具体的实验步骤结合起来，是解答的关键。
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2
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1
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