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．石林中学的张江同学自备器材，主动探究“平面镜成像的规律”，其情形如图所示，他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把未点燃的蜡烛B放在玻璃板后面，并移动蜡烛B的位置，使它与蜡烛A的像完全重合。
（1）实验时用透明玻璃板代替平面镜是为了______。
（2）他选择蜡烛B与蜡烛A的大小、外形完全一样是为了______。
（3）如果把蜡烛A向镜面移动一段距离，又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较，会发现蜡烛A像的大小会______（选项“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）如果在蜡烛A像的位置放一个光屏，光屏上______承接到像（选项“会”或“不会”），这说明平面镜所成的像是______像（选填“虚”或“实”）。
（5）他用刻度尺的目的是______。
（6）为便于观察，该实验最好在______环境中进行（填“较明亮”或“较黑暗”）。
2．在探究光学规律时，做了以下实验。
（1）在探究光的反射规律的实验中，如图所示，小华想探究反射光线与人射光线是否在同一平面内，他接下来的操作应该是：______；白色纸板的作用还有_______
（2）小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，如图所示，小红选择玻璃板代替平面镜进行实验的目的是_______。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。
（3）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___。
（4）如果点燃竖直放在水平桌面上的蜡烛A，在玻璃板后面的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______。
（5）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（6）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，进行与上述相同的操作
3．小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面镜一块、玻璃板一块、白纸一张（如图1所示）。
（1）实验应在较______（选填“亮”或“暗”）的环境中进行，平面M所选的器材是______（选填“平面镜”或“玻璃板”）；
（2）小明把蜡烛A点燃放在M前面，再把其他各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，从前面看那支蜡烛好像也被点燃了一样。此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关是：______ ；
小明测量两侧蜡烛到平面M的距离；再让蜡烛A远离M，则后面的蜡烛要______（选填“远离”或“靠近”）M才能再次看上去像被点燃了一样；
（3）多次观察及测量距离之后，小明同学得到初步结论是：平面镜所成的像与物关于平面镜______，平面镜所成的像是______（选填“实”或“虚”）像；
（4）如图2甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至图2乙所示的位置时，硬币的成像情况是______（选填字母代号）。
A．硬币成像在a处
B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处
D．硬币无法通过平面镜成像
4．小明用如图所示的装置进行了“探究平面镜成像特点”的实验。
（1）小明为了比较像与物体的大小关系，选用了两支外形相同的蜡烛进行实验。这样选的理由是________。
（2）实验过程中，要点燃A蜡烛的目的是_________。
（3）实验过程中改变______再做几次，目的是_________。
（4）实验过程中，小明仔细观察，发现蜡烛的像有“重影”，产生这一现象的原因是_________。
5．用如图所示装置探究光的反射定律，白色硬纸板EF垂直于平面镜放置，能沿ON折转，ON垂直于平面镜。
1 2 3 4 5 6
入射角i
反射角r
（1）让入射光贴着纸板EF沿AO射向平面镜上的O点，观察反射光的方向。多次改变入射光的方向，观察并描绘光的径迹，量出入射角i和反射角r，记录如上表。比较r和i，可以得出：光反射时，反射角______入射角；为了比较反射角与入射角的关系，多次改变入射角进行实验的目的是______。
（2）纸板EF右侧没有沿ON折转时，能观察到反射光，有折转时，观察不到反射光，说明光反射时，反射光线、入射光线和法线在______；在实验过程中，若将纸板倾斜（即纸板与平面镜不垂直），如图所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线______（选填“在”或“不在”）同一平面内，纸板上______（选填“能”或“不能”）看到反射光线。
（3）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的OA方向射出，说明光反射时，光路是______的；由于光在纸板上发了______（选填“镜面反射”或“漫反射”），所以同学们从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的路径。
6．小刚同学做小孔成像实验并研究小孔成像的特点：
（1）小刚发现蜡烛和小孔的位置固定之后，像离小孔越远，像就越大．他测出了不同距离时像的高度，填在表格中。
像到孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 16
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
表格中空缺的数据是______。
（2）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是______（填“实像”或“虚像”）；其成像的原理______；
（3）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是______；
A．三角形光斑　B．圆形光斑　C．蜡烛的正立像　D．蜡烛的倒立像
（4）请你猜想要想使像明亮些，半透明纸应______（填“靠近”或“远离”）小孔。若将小孔遮去一半，像会变得更______（清晰、模糊）。
（5）晴天的正午时分，走在茂密的树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑，这是______（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的______（选填“像”或“影子”）。
7．探究平面镜成像特点：所用的实验器材有：玻璃板、支架、两根等大的蜡烛、火柴、白纸、刻度尺等。
实验步骤如下：
a.将白纸铺在水平桌面上，在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A，在玻璃板后面移动一支完全相同的没有点燃的蜡烛B，直到蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，分别记录蜡烛A、B的位置。
b.多次移动蜡烛A，重复上述实验。
c.把蜡烛A的位置与其对应的像的位置连接起来，并用刻度尺分别测出它们到玻璃板的距离，
将实验数据记录如下：
实验次数 蜡烛A到玻璃板的距离/cm 蜡烛A的像到玻璃板的距离/cm
1
2
3
（1）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，说明像与物的大小______。
（2）实验时，将白纸铺在水平桌面上，玻璃板应______放在白纸上。
（3）甲同学在白纸上留下的标记如图甲所示，其中直线MN是玻璃板的位置，点a、b、c分别是三次实验蜡烛的位置，点a'、b'、c'分别是其对应像的位置。在分析像与物的位置关系时，他用直线把每次实验中蜡烛和它的像在纸上的位置连起来，从上述表格实验数据可得，像和物到平面镜的距离______。
（4）乙同学在白纸上留下的标记如图乙所示，则甲的实验方案比乙的实验方案更______。（只有一个选项正确）
A．具普遍性
B．容易找到像
C．容易确定像的位置
D．容易测量像距
8．小明在学了光的折射后，想知道光进入不同介质时，弯曲程度是否相同（折射角是否相等），如不同，弯曲程度跟什么因素有关？老师帮他设计了下面的实验：用一厚玻璃缸盛一定量的水，让一激光手电筒射出的光束从空气中斜射入水中，从水中进入玻璃，再次进入空气中，其光路如图所示。小明上网查出一些介质的其他参数如下表。
物质 密度/（kg/m3） 光速/（m/s）
空气 1.29 3.0×108
水 1.0×103 2.25×108
玻璃 2.0×108
植物油 0.8×103
（1）分析光路图（a）可得出结论：______；
（2）分析表中数据猜想玻璃的密度比水的密度______（填“大”或“小”）；
（3）分析光路图（a）和表中数据可得出折射角变化的规律：______；
（4） 你认为光在植物油中传播的速度比在水中的传播速度______（填“大”或“小”）；
（5）现代医学治疗中常用超声波击碎人体内的结石，当超声波斜射入人体时，能发生类似光一样的折射。如图（b）所示，超声波进入人体击碎结石时，入射点应在O点的______侧。（选填：“左”或“右”）
9．物理兴趣小组选用了图中光源、水、水槽、可折转的光屏（带刻度）等器材，用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象
（1）使用可折转的光屏，是为了观察折射光线和入射光线是否______ ；
（2）使入射角i在一定范围内由小变大，会发现折射角______（选填“由小变大”、“由大变小”或者“不变”），且折射角总是______相应的入射角（选填“大于”、“小于”或者“不变”）。
10．如图甲所示，是小明同学在水平桌面上探究“平面镜成像的特点”的实验装置， 现请你帮助他完成下列问题：
（1）在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于___________；现有3 mm 厚和2 mm 厚的两块玻璃板，他应选择______mm 厚的玻璃板做实验；
（2）在竖立的玻璃板前 A 处放一支点燃的蜡烛，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蜡烛在玻璃板后面移动，当蜡烛移动到 A′处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是________；
（3）将蜡烛 A 逐渐向面镜的方向移动，它的像将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是：___________。
（5）经过三次实验，记录的像与物对应的位置如图乙所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：_______________________。
参考答案
1．确定像的位置 比较像与物的大小是否相等 不变 不能 虚 测量物与像到平面镜的距离 较黑暗
2．将纸板2向前（后）折，观察在纸板2上是否有反射光线 呈现光路 便于确定像的位置 大小 玻璃较厚，两个反射面上两次反射成像 玻璃板和桌面不垂直 不变 B
3．暗 玻璃板 大小相等，外形相同 远离 对称 虚 A
4． 使像看起来更清楚 物距 使实验结果具有普遍性 玻璃板较厚，玻璃板的两个表面分别反射各成一个像
5．等于 避免偶然性，使得出的结论更具有普遍性 同一平面内 在 不能 可逆 漫反射
6．8 实像 光的直线传播 D 靠近 模糊 太阳 像
7．相等 垂直 相等 A
8．光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生了偏折 大 光从光速大的介质斜射入光速小的介质时，折射角小于入射角 大 右
9．在同一平面 由小变大 大于
10．确定像的位置 2 平面镜所成像的大小与物体的大小相等 不变 后面的蜡烛无法和像重合 将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距并进行比较