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（含答案）

第四章 专题训练 光现象实验探究
1．小明用如图所示的装置，研究光的反射规律，在平面镜的上方垂直放置一块硬纸板，硬纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成，在硬纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
（1）硬纸板应选用______（粗糙/光滑）的材质，将激光笔紧贴纸板，使光在硬纸板上发生______反射，在纸板前不同方位都能看到光的传播途径，硬纸板可折转，在实验中的作用是为了探究______；
（2）小明将入射光线AO在纸板平面内绕O点逆时针方向转动，则反射光线OB将会沿______（顺时针/逆时针）方向转动，当光线AO与平面镜夹角为30°时，则反射角为______°。改变入射光线的方向，测出多组入射角和反射角，这样做的目的是______（减小误差/得出普遍规律）；
（3）如果让光线沿逆着OB的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，这表明______；
（4）实验时若将硬纸板（连同激光笔）倾斜一小角度（如图乙所示），让光线沿AO方向射向镜面，则此时的反射光线在哪个平面内？______
A．反射光线不存在
B．硬纸板所在平面内
C．过硬纸板底边且与镜面垂直的平面内
D．过入射光线AO且与镜面垂直的平面内
2．小军在做“探究平面镜成像特点实验”的实验，如图
（1）实验时应选择较薄的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像特点，优点在于既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，其原理为______。
A．两者都是光的反射形成的
B．前者是光的反射行成的，后者是光的直线传播形成的
C．两者都是光的反射形成的
D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的
（2）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，在此过程中，蜡烛A的像______（选项“会”或“不会”）向右平移。
（3）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验______（选填“寻找普遍规律”或“求平均值减小误差”）。
（4）实验中，看到点燃的蜡烛通过较厚的玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较______（选填“亮”或“暗”）；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为______cm。
3．小强同学利用如图所示的实验装置探究“光的折射规律”。在玻璃水槽中竖直放置的光屏是由E和F两个半圆形光屏组成的，NOM为两半圆的分界线，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。实验测量数据如表所示：
入射角 0° 30° 45° 60°
折射角 0° 22° 32° 41°
（1）当光从空气垂直射入水中时，光的传播方向______（填“改变”或“不改变”）；
（2）由表中数据可知，光从空气斜射入水中时，折射角______（选填“大于”“等于”或“小于”）入射角，且折射角随着入射角的增大而______；
（3）实验过程中，小强发现在水面处发生光的折射现象的同时还伴有光的______现象。
4．在探究“光的反射定律”实验中，把一块平面镜放在水平桌面上，再将一张纸板放在平面镜上。纸板由E、F两块纸板粘而成，可绕接缝ON转动。
（1）让光线AO贴着纸板射到O点，如图1所示。要使入射光线和反射光线同时出现在纸板上，纸板应与平面镜______。实验时，为保证从纸板前不同方向都能看到光的径迹，应选用表面比较______（选填“光滑”或“粗糙”）的纸板；
（2）如图2将纸板F向后弯折，此时纸板F上看不到反射光线，这说明：在光的反射中，反射光线和入射光线在______；
（3）将纸板向后倾斜，如图3所示，让光线仍贴着纸板射向镜面，此时入射光线、反射光线和法线______（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；
（4）探究“反射角和入射角间的关系”时，所测数据如表。分析表中数据，其错误原因是：______。
次数 入射角 反射角
1 20° 70°
2 30° 60°
3 50° 40°
5．如图甲所示，小明在探究光折射现象时，将一束入射角为50°的光线斜射入杯中，在杯底形成光斑，然后逐渐往杯中加水，观察杯底光斑的位置变化。他对实验中光偏折程度的差异产生了兴趣．为了定量反映这种差异，他将“折射角与入射角的比值”定义为“偏折比”。根据所学知识和生活经验，小明对影响“偏折比”大小的因素提出如下猜想：
猜想1：与液体深度有关
猜想2：与液体种类有关
猜想3：与入射光的颜色有关
（1）图甲实验中，测得折射角为35°，则此时的“偏折比”为______。加水过程中，杯底光斑将向______（填“左”或“右”）移动。
（2）你认为猜想1______（选填“正确”或“不正确”），理由是：______。
（3）为了探究猜想2，小明只将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度（如图乙所示），杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合．对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”______（选填“大”或“小”）。
（4）为了探究猜想3，小明用图甲装置先后入射红、蓝色激光，杯底光斑位置如图丙所示， 则______光的“偏折比”大。
（5）将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.8，则光在下表面折射时的“偏折比”为______。
6．如图甲，是小芳和小明同学探究“平面镜成像的特点”的实验装置。
（1）为了便于观察，该实验最好在________的环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，是为了________；
（2）选取两根完全相同的蜡烛，是为了比较像与物的________关系；
（3）该实验中，刻度尺的作用是比较像与物到_________距离的关系；
（4）移去蜡烛B，并在其位置上放一个光屏，则光屏上________（选填“能”或“不能”）接收到蜡烛A 烛焰的像，这表明平面镜所成的像是______像（填“虚”或“实”）； 实验时，小芳同学应在________侧（选填“M”或“N” ）观察蜡烛A经玻璃板所成的像；
（5）如果使蜡烛A离玻璃板远一些，则它所成像的大小________；（选填“变大”、“变小”或“不变”）。小芳经过三次实验，记录的像点A'、B'、C'与 物点A、B、C对应的位置，如图乙所示。为了得到更多的实验结论，接下来小明连接AA'，BB'，CC'，可以得出的结论：物像连线与镜面________；
（6）点燃竖直放置在水平桌面上的蜡烛A，若小明同学在桌面上无论怎样移动、调整薄玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，请你分析其中的原因________。
7．如图是探究光的反射规律的实验：
实验序号 入射角 反射角
1 50° _______
2 40° 40°
3 20° _______
（1）请你完成表格的填写；
（2）由表格数据我们可以得到的结论是：_______；
（3）实验中，纸板应_______于平面镜（填“平行”或“垂直”）；
（4）纸板B向后折一定的角度，在B板上_______（选填“能”或“不能”）看到反射光，这说明_______；
（5）在图中，如果光线沿BO的顺序射向平面镜，则反射光线_______（填“会”或“不会”）与OA重合，说明了_______；
（6）为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应是_______（选填“粗糙的”或“光滑的”）。
8．甲、乙、丙三组同学在实验室做光学实验；
（1）图是甲组同学设计的探究“光的反射定律”的实验装置，同学们将一张白纸B放在水平桌面上，将一个平面镜A垂直白纸放置，用激光手电贴着______（选填“A”或“B”）照射，经过多次实验并记录下了反射角和入射角的度数如表；甲组同学多次实验的目的是：______；
实验次数 1 2 3
入射角 15° 30° 60°
反射角 15° 30° 60°
（2）乙、丙两组同学都探究光的折射规律，根据实验现象作出了如下光路图；对比光路图可以发现，当光以相同的入射角斜射入______（选填“相同的”或“不同的”）介质中时，折射角不同；折射角的大小可能与什么因素有关？同学们展开了热烈的讨论，你的猜想是：折射角的大小可能与______有关。
9．如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：
（1）实验室提供较厚和较薄的两块玻璃板，应选择______的玻璃板做实验；同时选用两节相同的干电池，目的是为了比较像和物体的______关系；
（2）将玻璃板竖直放在水平桌面上，玻璃板前放置电池A，移动玻璃板后的电池B，直到看上去电池B与电池A的像______；
（3）将光屏放在电池B的位置上，发现光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到像；
（4）将电池A朝远离玻璃板方向移动一段距离，电池A的像的大小将______。
10．小宋同学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。
实验次数 1 2 3 4 5
入射角α 15° 30° 45° 60° 70°
反射角β 15° 30° 45° 60°
（1）上表是小宋实验时测量并记录的入射角和反射角，其中第5次实验的反射角为 ______度；
（2）比较上表中的数据可以得出的结论是：光反射时，______；
（3）若使入射光线与平面镜的夹角为30°，那么反射光线与入射光线的夹角为 ______度；
（4）小宋将图中纸板F绕垂直于镜面ON向后转动，在纸板F上 ______（填“能”或“不能”）看到反射光；
（5）将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点，光沿图中的 ______方向射出，这说明光反射时，光路是可逆的。
11．璐璐在家中照镜子时，发现镜中的她“远小近大”。于是，她猜想：物体在平面镜中所成像的大小是否与物体到平面镜的距离有关？她找来了两只形状和大小相同的蜡烛、玻璃板、直尺等器材进行实验。
（1）她选用“玻璃板”而不是“平面镜”的目的是便于___________，选用两根完全相同的蜡烛是为了比较像与物的___________关系；
（2）在水平桌面上铺一张白纸，将板纸上竖立透明玻璃板。把蜡烛A点燃放在玻璃板的前面，她应在玻璃板___________（选填“前面”或“后面”）观察蜡烛A经玻璃板___________（选填“反射”或“折射”）所成的像，再拿另一支蜡烛B放在玻璃板后面移动，直到看上去跟蜡烛A的像重合；
（3）移动点燃的蜡烛到不同位置，重复上面的实验，她发现另一支蜡烛B都可以跟蜡烛A的像重合。由此可以得到物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离___________。（选填“有关”或“无关”）；
（4）如果实验中采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在另一侧的不同位置成了两个清晰的像，且测得两个像之间的距离为，则玻璃板的厚度为___________。
12．如图甲，小明探究“光从空气射入水中时的折射特点"时，他使用可折转的光屏，是为了研究折射光线、入射光线和法线是否_______．如图丙，他将光沿着AO方向射向水面上的O点，光在水中沿着OB方向射出，调整激光笔使入射光逐步偏向法线，折射光也逐步偏向法线，说明光从空气斜射入水中时，入射角减小，折射角随之_______（选填“增大”、“不变"或“减小”）．
参考答案
1．粗糙 漫 入射光线、反射光线、法线是否在同一平面内 顺时针 60 得出普遍规律 光路具有可逆性 D
2．D 不会 寻找普遍规律 暗 0.4
3．不改变 小于 增大 反射
4．垂直 粗糙 同一平面内 在 不能 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角
5．0.7 右 不正确 水面上升或下降时，入射角和折射角都不变 小 红
1.25
6．较黑暗 便于确定像的位置 大小 平面镜 不能 虚 M 不变 垂直 平面镜不垂直于水平桌面放置
7．50° 20° 在光的反射现象中，反射角等于入射角 垂直 不能 反射光线、入射光线和法线在同一平面内 会 在光的反射现象中，光路是可逆的 粗糙的
8．B 多次实验找寻普遍规律 不同的 介质种类
9．较薄 大小 完全重合 不能 不变
10．70 反射角等于入射角 120 不能 OA
11．确定像的位置 大小 前面 反射 无关 0.4
12．在同一平面内 减小