第四章　光现象 专题训练五　光现象相关实验（含解析）2025-2026学年物理人教版（2024）八年级上册

专题训练五　光现象相关实验
探究光的反射定律
1.小明在“探究光的反射定律”的实验中,利用如图所示的装置进行实验。将平面镜水平放置,一块标有刻度的白色纸板竖直地立在平面镜上,纸板由A、B两部分组成,可以绕接缝ON翻折。
(1)选择的白色纸板表面应尽可能　　　 　(选填“光滑”或“粗糙”),且在实验过程中光束要
　　　　纸板照射,这样做在实验中的作用是　　　　　　　　　。
(2)当纸板A、B在同一平面上时,让入射光线沿纸板射向镜面,在纸板B上可看到反射光线,测出入射角和反射角的大小,便得出实验结论。你认为这样得出的结论　　　　(选填“合理”或“不合理”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)接着,再探究“反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内”,小明应　　　　　　　　　　
　　　　　　 (操作方法),观察到纸板B上　　　　　(选填“能”或“不能”)呈现反射光束。
2.(2024无锡中考)探究光的反射定律,器材有激光笔、平面镜、标有刻度的白色硬纸板(可沿中缝折叠)、白板。
甲　 　乙 丙
(1)如图甲所示,将一束光照射到平面镜上,它的反射光在光屏上形成一个光斑,保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,则光屏上的光斑向　　　(选填“上”或“下”)移动。
(2)利用如图乙所示的装置进行探究。
①平面镜水平放置,标有刻度的白色硬纸板竖直地立在平面镜上,使一束光紧贴纸板A,射向镜面上的O点,将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,当纸板B和纸板A在　　　　　　时,纸板B上能呈现反射光束。
②改变入射光的方向,读出入射角和反射角的大小,将测得的数据记录在表格中,由此可知,反射角与入射角大小　　　　。
实验序号 入射角 反射角
① 30° 30°
② 45° 45°
③ 60° 60°
③用另一束光逆着反射光线的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光线的方向射出,这表明　　　　　　　　。
(3)利用如图丙所示的装置进行探究。让一束光斜射到平面镜上,在入射点O处放置白板并调整位置,发现白板只在某一位置能同时呈现入射光和反射光,测得此时白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是　　　　,实验表明　 　。
(4)自行车尾灯是由许多角反射器组成的反光装置,角反射器是由互相垂直的反光面组成的。当汽车的灯光照在尾灯上时,司机看到尾灯特别亮,原因是
　 。
探究平面镜成像的特点
3.(2024常州中考改编)小华探究“平面镜成像特点”。
甲　　 乙
(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择　　　　(选填“透明玻璃板”或“平面镜”),并将其　　　　放置在水平桌面上。
(2)将点燃的蜡烛A放置在MN前面,将外形相同、没有点燃的蜡烛B在MN后面移动,直至与A的像完全重合,重合现象说明　　　　　　　　。此时,蜡烛B所处的位置即为像的位置。
(3)改变蜡烛A的位置,重复步骤(2),可得三组像与物的位置,如图乙所示。由此可知平面镜成像时,　 。
4.如图甲是小明利用蜡烛和玻璃板做“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时,应使玻璃板与桌面保持　　　 　。
(2)为了探究像和物的大小关系,点燃了一支蜡烛A置于玻璃板前,实验中,我们应该在玻璃板
　　　　(选填“前”或“后”)来观察这支蜡烛的像,然后用另一支完全相同的蜡烛B放在玻璃板后,前后左右移动蜡烛B,直至看上去与蜡烛A的像完全重合,由此可初步得出平面镜所成的像和物大小　　　　。
(3)移去蜡烛B,并在其所在位置上放一块光屏,则光屏上　　　　(选填“能” 或“不能”)承接到蜡烛A的像。实验中一般选择表面白色且粗糙的光屏, 其目的是能反射所有色光,并且发生
　　　　(选填“漫”或“镜面”)反射,便于正确观察实验现象。
(4)小明想,若把玻璃板沿虚线MN分成两部分,如图乙所示,并分别向左右两侧水平移动一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况是　　　　(选填字母)。
A.都成完整的像,且两个像在同一位置 B.各成半个像,合起来成一个完整的像
研究光的折射现象
5.(2025廊坊阶段练习)如图甲所示是小明同学利用光具盘探究光从空气斜射入玻璃中时的光路,经过多次实验并记录了数据,如表所示。
甲　　 乙
入射角α 10° 30° 45° 60°
折射角β 7.1° 20.7° 30° 37.8°
(1)分析表格中的数据,你能得出的结论:　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　
　　　　　　。(写出一条即可)
(2)由表格中的数据还可以判断:当光以55°的入射角从空气射入玻璃中时,其折射角　　　　(选填“等于”“小于”或“大于”)30°。
(3)当光以30°的入射角从玻璃斜射入空气中时,其折射角是　　　　,你的依据是　
　　　　　 　。
(4)同班的小华同学探究光从空气斜射入水中时的光路如图乙所示。实验时,光贴着光屏从空气斜射入水中,将F板向后折转一定的角度,则在F板上不能看到折射光,此时折射光线和入射光线
　　　　(选填“在”或“不在”)同一平面内。保持图乙的入射光不动,继续往水槽里加适量的水,会看到水槽底部的亮斑B向　　　　(选填“左”或“右”)移动。
【详解答案】
1.(1)粗糙　紧贴　显示光的传播路径
(2)不合理　一次实验便得出结论不具普遍性
(3)将纸板B绕ON向前或向后翻折　不能
解析:(1)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应较粗糙些,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;纸板应垂直放置于平面镜上,在实验过程中为了能够在纸板上显示光路,实验应使光束紧贴着纸板射到O点。(2)这样得出的结论不合理,因为只进行一次实验就得出结论,实验结论具有偶然性,所以不能根据一次实验数据就得出结论。(3)若想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板B绕ON向前或向后翻折,若纸板B上不能显示光线,则可以证明三线是共面的。
2.(1)下
(2)①同一平面内　②相等
③光路是可逆的
(3)垂直　在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线在同一平面内
(4)灯光经过两次反射的反射光线,平行于原入射光线返回,进入司机眼中
解析:(1)保持光在平面镜上的入射点不变,减小入射光与平面镜的夹角,入射光线偏离法线,反射光线也偏离法线,故光斑向下移动。(2)①将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折,发现当纸板B和纸板A在同一平面内时,纸板B上才能够呈现出反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线和法线三条光线在同一平面内。②分析表格中的数据可知,反射角等于入射角。③用另一束光逆着反射光线的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光线的方向射出,沿着原来的路径返回,这表明光路是可逆的。(3)白板与镜面成90°角,说明白板与镜面的位置关系是垂直;若白板与平面镜不垂直,则法线不在该白板上,故看不到反射光线,说明在光的反射现象中,入射光线、反射光线、法线三线在同一个平面内。(4)由于角反射器是由互相垂直的反光面组成的,当汽车的灯光照在尾灯上时,经过两次反射后,光线将平行于入射光线,反射进入司机眼中,故司机看到尾灯特别亮。
3.(1)透明玻璃板　竖直
(2)像与物体大小相等
(3)像与物体到镜面的距离相等
解析:(1)在探究平面镜成像特点的实验中,为了方便确定像的位置,应用透明玻璃板代替平面镜,因为玻璃板是透明的,直接通过玻璃板既可观察到成像情况,又可以看到玻璃板后面的蜡烛B,便于确定像的位置。透明玻璃板应竖直放置在水平桌面上,以确保物体和像都在水平桌面上。(2)蜡烛B与蜡烛A外形相同,蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,说明蜡烛B与蜡烛A的像大小相等,则蜡烛A的像与蜡烛A大小相等,所以在平面镜成像中,像与物体的大小相等。(3)在图乙中,测量每组对应的蜡烛A及其像与镜面的距离可得,在平面镜成像时,像与物体到镜面的距离相等。
4.(1)垂直　(2)前　相等
(3)不能　漫　(4)A
解析:(1)实验时玻璃板要与桌面垂直,否则不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。(2)实验中我们要在玻璃板前透过玻璃板观察蜡烛的像,若像和物重合,则说明物像等大。(3)平面镜成虚像,不可用光屏承接,白色可以反射所有色光,粗糙的光屏发生漫反射可以让我们从不同角度更好地观察实验现象。(4)把玻璃板沿MN分成两部分且分别向左右两侧移动一小段距离,就变成了两个平面镜。平面镜所成的像与物体关于镜面对称,像点与物点的连线与镜面垂直,所以只有一个像的位置,每个平面镜都成一个完整的像,且这两个像在同一位置。故选A。
5.(1)当光从空气中斜射入玻璃中时,折射角小于入射角(答案不唯一)
(2)大于　(3)45°　光路是可逆的
(4)在　左
解析:(1)由表格数据可知,当光从空气斜射入玻璃中时,折射角小于入射角。(2)由表格数据可知,当光由空气斜射入玻璃中时,随着入射角的增大,折射角也增大,当入射角等于45°时,折射角为30°,当入射角等于60°时,折射角为37.8°,所以当入射角等于55°时,折射角大于30°且小于37.8°。(3)根据光路是可逆的,当光由玻璃斜射入空气中时,入射角小于折射角,由表中可以得出,当入射角等于30°时,折射角为45°。(4)因折射光线、入射光线和法线在同一平面内,所以光贴着光屏从空气射入水中,该小组同学将F板向后折转一定角度,则在F板上不能看到折射光线,此时折射光线、入射光线与法线在同一平面内。当光从空气斜射入水中时,折射角小于入射角,保持入射光不动,继续加水,入射点向左移动,会看到亮斑B也向左移动。