第四章 光现象 实验专题训练-初中物理人教版八年级上册_第1页
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王牌物理王牌物理河南中考风向标王牌物理王牌物理河南中考风向标第四章光现象光的直线传播小明同学在学习了光的传播知识后,猜想光在空气中是沿直线传播的,为了验证这一猜想,他设计了如下实验,请你阅读并根据所学知识和他一起填写实验结果:实验方案:①在桌子上放一张白纸作为光屏,利用铁架台把一张中心有孔的硬纸片固定在白炽灯与白纸之间,如图所示.②打开白炽灯,上下调整硬纸片的距离,直到在白纸上出现灯丝清晰的像,观察像的正倒.③上下移动硬纸片,改变白炽灯泡与小孔的距离,观察像的大小变化.实验现象:实验发现白纸上灯丝像的开口与灯丝的开口方向相反,此时所成的像为倒立(正立/倒立)的实(实/虚)像.(2)灯泡与小孔的距离越小,所成的像越大;当灯泡与小孔的距离大于小孔与白纸的距离时,所成的像是缩小(放大/缩小)的,小明同学分析实验现象得出的结论是光在空气中是沿直线传播的.(3)上述实验现象叫小孔成像,生活中与上述实验现象相同的例子还有(举一例):太阳光穿过树叶间的空隙,在地面形成很多圆形光斑.【实验分析】光在同种均匀物质中沿直线传播;当光通过小孔时由于光有沿直线传播的特点,在小孔的后方形成一个倒立的像,像的大小既与物体到小孔的距离有关,又与屏幕到小孔的距离有关,在小孔成像中由于屏幕到小孔的距离不同,即可成倒立放大的像,也可成倒立缩小的像,但小孔不能太大,否则不能成像.【解析】【解答】(1)灯丝在白纸上成的像是小孔成像,白纸上像的开口处与灯丝的开口处方向相反,说明所成的像是倒立的像,像是实际光线会聚而成的,是实像;(2)灯泡与小孔的距离越小,所成的像越大;当灯泡与小孔的距离大于小孔与白纸的距离时,所成的像是缩小的;分析实验现象得出的结论是:光在空气中沿直线传播的;(3)上面实验现象叫小孔成像,应用小孔成像的例子:太阳光穿过树叶间的空隙,在地面形成很多圆形光斑。光沿直线传播可以通过以下几点来说明:1.小孔成像实验:在一个暗室中,通过一个小孔让光线进入,会在对面的墙上形成一个倒立的图像。这个现象证明了光线在传播过程中是沿直线行进的。2.激光笔演示:使用激光笔在空间中移动,可以看到激光点在墙壁或其他平面上的移动轨迹是直线,这表明光线传播是直线性的。3.日食和月食现象:当地球位于太阳和月球之间时,地球的影子会投射在月球上,形成月食;而当月球位于地球和太阳之间时,月球的影子会投射在地球上,形成日食。这些现象说明太阳光是直线传播的。4.光的反射定律:当光线遇到平面镜时,反射光线与入射光线以及垂直于镜面的法线都在同一平面内,且反射角等于入射角,这进一步证实了光线直线传播的特性。5.光的折射现象:当光线从一种介质进入另一种介质时,光线会改变方向,但入射光线和折射光线仍然在同一平面内,且遵循斯涅尔定律,这同样表明光线是沿直线传播的。【练习1】如表是小明同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录表:小孔的形状□〇△小孔的最大外径/mm151015101510地面光斑形状小孔距地10cm时□□□〇〇〇△△△小孔距地20cm时〇□□〇〇〇〇△△小孔距地40cm时〇□□〇〇〇〇△△小孔距地80cm时〇〇□〇〇〇〇〇△小孔距地120cm时〇〇〇〇〇〇〇〇〇小孔距地200cm时〇〇〇〇〇〇〇〇〇小明和他的同学分析上表的结果,得出了一些结论,请你帮他们补充完整.(1)小孔成像是由于形成的.(2)由于太阳距我们很远,到达地面的光线几乎平行,所以,当小孔到地面的距离足够小,地面上的光斑与小孔的形状是(选填“一致的”或“不一致的”),这不是太阳的像.(3)要使太阳通过小孔成像,必须注意小孔的大小和小孔到地面的距离,当小孔到地面的距离一定时,小孔越(填“大”或“小”),地面上就越容易得到太阳的像.(4)如上表所示,当小孔的最大外径为5mm,小孔距地80cm时,用一张卡片覆盖在△孔上(相当于把孔变小),遮住孔的一部分,让太阳光透过小孔,与不遮住小孔相比,光斑的形状(选填“变化”或“不变”),亮度(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。【练习2】学习了光学知识后,爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象.如图所示,他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像.(1)甲图中点燃的蜡烛距小孔20cm,它成像在距小孔15cm,则半透明膜上的像是()A.倒立、放大的像 B.正立、缩小的像C.倒立、缩小的像 D.正立、放大的像(2)由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与的关系.(3)分析比较和两图,可以得出小孔成像与物体的形状有关;(4)小明和小红明白了:树荫下的圆形光斑(如图所示)就是通过树叶间的小孔在地面上形成的像.(5)小明和小红还联想到:在太阳光或者日光灯下,如果挡住了光的去路,地面上就会形成影子.细心的小明进一步发现,在日光灯下的影子灰蒙蒙一片,一点也不清楚,特别是处处装点着电灯的大厅里,人和物的影子就更是模糊不清了.这是为什么呢?小明去问物理老师,老师拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块,让小明做了如下实验:①木块放在桌子上,旁边点上一只蜡烛.观察铁块的影子.(如图a)②在旁边再点上一只蜡烛,观察铁块的影子(如图b)③继续在铁块旁边点蜡烛,直到将蜡烛围满铁块四周,观察铁块的影子(如图c和d)小明发现,蜡烛影子越来越(填“深”或“浅”),这时他又比较了一下白炽灯和日光灯,看到白炽灯的灯丝很集中,而日光灯的灯管却很长,他想了一会后,高兴的说:“老师,我明白了!”请你替小明回答:原来不透明物体的周围,若四周都有光源,就.生活中的(填一种应用)就运用这一结论.【练习3】如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛,可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像。(1)若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向(选填“上”或“下”)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状(选填“改变”或“不变”)(3)晴天的正午时分,走在长广溪湿地树林下,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),这是(选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的(选填“实像”、“影子”或“虚像”)。(4)小明测出其中一个光斑的直径为7.0cm,树的高度大约是7m,从网上查到太阳到地面的距离为1.5×1011m,由此可以估算太阳的直径约为km.(5)小明还想探究光斑的形状是否与卡片到地面的距离有关,他选用了如图丙所示的卡片(其中孔的尺寸较大,是边长为2厘米的菱形),逐步增大菱形与地面的距离,他的具体发现是:。【练习4】(1)晴天的正午时分,走在公园茂密的树林下,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(如图所示),这是太阳的(选填“像”或“影子”),形成的原因是.(2)在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示.接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况.下列合乎要求的是_____.A. B.C. D.(3)小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒,左右相反的像,为了验证这个说法,他准备制作几个发光字来进行实验,其中最适合的是_____(填序号).A. B.C. D.二、探究光的反射定律为了探究光的反射规律,小明用如图所示的装置进行实验,装置置于水平桌面上,把一可沿折叠的白色硬纸板竖直放置在平面镜上。次数入射角反射角(1)为了看清楚纸板上的光路,硬纸板材质应是粗糙的选填“粗糙的”或“光滑的”;(2)分析如表所示数据可得:反射角等于选填“大于”、“小于”或“等于”入射角;当入射角变大时,反射光线远离选填“远离”或“靠近”;(3)以为轴线,把纸板向前或向后折,在纸板上不能选填“能”或“不能”看到反射光线,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一选填“同一”或“不同”平面内;(4)如果让光线沿着的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明:在反射现象中,光路是可逆的。【实验分析】(1)为了看清纸板上的光路,硬纸板的材料通常选择略显粗糙的材质。这是因为粗糙的表面可以增加光线的漫反射,使得光线在纸板表面反射得更加分散,从而更容易观察到光路的细节。相比之下,如果纸板表面非常光滑,光线会发生镜面反射,大部分光线会沿着特定的角度反射出去,而不是分散在各个方向上。这样就会使得光路的细节难以观察到。

(2)当入射角增大时,反射角也会随之增大,并且反射光线与法线的夹角也会增大。具体来说,当光从一种介质射向另一种介质时,在两种介质的交界面上会发生反射。入射角是入射光线与法线的夹角,反射角是反射光线与法线的夹角。根据反射定律,这两个角度是相等的。因此,当入射角变大时,反射角也会变大,反射光线会偏离法线,即远离法线。

(3)当沿法线对折纸板后,纸板上的入射光线和法线会位于同一平面内,但是反射光线却不会在这个平面内。说明反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内才能发生反射。如果这三个光线不在同一平面内,那么它们就无法构成一个完整的反射光路。因此,当纸板被对折后,反射光线就无法在纸板上被看到,这说明了反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内才能发生反射。

(4)如果光线沿着刚才的反射线路射回镜面,它会再次被反射,并沿着原来的入射线路方向射出。【解析】【解答】(1)为了看清楚纸板上的光路,硬纸板材质应是粗糙的,这样光照射在上面才能看清光路,故该空填“粗糙的”;

(2)由表中数据可得,反射角等于入射角,故该空填“等于”;当入射角变大时,反射光线远离ON,故该空填“远离”;

(3)把纸板向前或向后折,在纸板不能看到反射光线,故该空填“不能”,说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内,故该空填“同一”;

(4)让光线沿着的方向射向镜面,会发现反射光线沿方向射出,故该空填“”,这说明光路是可逆的。

实验目标:研究光的反射规律,掌握入射光线、反射光线与法线之间的相互关系。实验材料:平面镜、激光指示器、角度测量工具、绘图纸、标记笔。实验流程:1.在绘图纸上绘制一条直线,代表平面镜的位置。2.将平面镜垂直于直线上的某一点放置,并确保其可以自由转动。3.在纸上选定一点作为光线入射点,并进行标记。4.使用激光指示器从入射点发射光线,调整光线方向,使其与镜面形成特定角度。5.观察并记录反射光线的方向。6.利用角度测量工具测量入射角和反射角的具体数值。7.记录数据,然后改变平面镜的位置,重复步骤4至6,进行多次测量。8.对收集的数据进行分析,以验证反射定律是否成立。实验结果:通过观察和数据分析,可以得出结论:在均匀介质中,光的反射定律是成立的,即反射光线、入射光线和法线位于同一平面内,且反射角与入射角相等。【典例1】为了探究光反射时的规律,某同学将一块平面镜放在水平桌面上,再把硬纸板ENF放置在平面镜上,如图甲所示,硬纸板ENF是两块纸板连接起来的,可绕ON转动。(1)本实验中应选用(填“粗糙”或“光滑”)的纸板做实验.(2)使一束光贴着已经在同一平面的纸板ENF沿某一角度从E点入射到O点,纸板NOF上没有观察到反射光线,接下来的操作是。(3)正确操作实验,然后在纸板上记录每次光的径迹,如图乙所示。取下纸板,接下来用量角器测量法线两侧的,将数据记录在表格中,并比较测量结果,得出结论:在反射现象中,。若入射光线E0与平面镜的夹角为40°,此时反射角为.(4)把纸板NOF向前折或向后折,这样做的目的是为了探究。(5)根据本实验的结论,小明想要利用一块平面镜让垂直于地面的太阳光水平射入涵洞中,如图丙所示。请你通过作图标出平而镜的位置。【典例2】在探究“光反射时的规律”实验中,进行如图所示的实验操作。

(1)本实验中纸板ABDC的主要作用是:①显示;②探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内。实验中应选用(选填“光滑”或“粗糙”)一些的纸板,这样可以让光在纸板上发生反射,让各个方向的人都能看见光路;(2)如图甲所示,若入射光线绕着O点沿顺时针方向转动20°,则可以观察到反射光线与入射光线的夹角(选填“增大”或“减小”)的度数为;(3)接着做如图乙所示操作,将纸板NBDO沿ON后折,在纸板NBDO上不能看到反射光线,此时反射光线(选填“存在”或“消失”);(4)实验结束后,同组的小明和小刚都想从同一镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没能做到,你认为没能做到的原因是。【练习1】在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。(1)平面镜平放在水平桌面上,一块标有刻度的白色粗糙硬纸板与平面镜保持,如图甲所示;(2)实验时,在甲图中将一束光贴着纸板P沿EO射到镜面上O点,纸板Q上会显示出反射光束OF。接着将纸板Q绕ON向前或向后翻折(选填“能”或“不能”)显示出反射光束,由此说明反射光线、入射光线与法线在同一平面内,在纸板Q绕ON向后翻折的过程中(选填“改变”或“不变”);(3)若保持平面镜位置不变,将纸板向后倾斜一个角度(如图乙),入射光线仍能呈现在纸板P上,此时(选填“能”或“不能”)在纸板Q上看到反射光线,此时反射光线、入射光线和法线(选填“在”或“不在”)同一平面内;(4)在甲图中硬纸板上描出入射光线EO和反射光线OF,并测出反射角和入射角,改变入射角大小多次实验后将测得的数据记录在表格中。【练习2】如图甲是探究光的反射定律实验装置,在平面镜上放置一块硬纸板,由可以绕ON转折的E、F两部分组成。实验次数1234入射角15°35°45°60°反射角15°55°45°60°(1)为了从不同方向都能看到硬纸板上光的径迹,应选用表面(选填“光滑”或“粗糙”)的硬纸板;(2)组装器材时,你认为硬纸板与平面镜的位置关系是;(3)如图乙,若想在硬纸板上同时呈现反射光和入射光,你的操作是:;(4)多次实验记录数据如表所示,在分析数据时,发现表格中一组数据有误,这组数据是第组;(5)在进行实验评估时,小明认为:当光垂直入射时,不存在反射光。你认为他的观点是否正确并说明理由。【练习3】某实验小组在水平鼓面上固定了一块平面镜,用固定位置的激光笔照射平面镜,此时观察到墙面上出现了一个小光斑。(1)画出经过平面镜照射到墙壁的反射光线并标出反射角;你在确定光路图时应用到的物理原理主要是定律。(2)在多个角度都观察到墙上的光斑,说明了光在墙壁上发生了反射(选填“镜面”或“漫”);(3)轻压图中平面镜左侧的鼓面,墙壁上光斑位置(选填“上移”、“不变”或“下移”);(4)实验时在敲击鼓面力度相同的情况下,要让光斑跳动的幅度更大些以便于观察,你的做法是。【练习4】探究光的反射规律,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;(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①30°30°②45°45°③60°60°③用另一束光逆着反射光的方向射到镜面,观察到反射后的光会逆着原来入射光的方向射出,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:。三、探究平面镜成像特点为完成“探究平面镜成像特点”实验,小芳选择了如图所示的实验装置。(1)小芳用玻璃板代替平面镜的目的是便于确定像的位置;(2)小芳把点燃的蜡烛A放在玻璃板前,还要在玻璃板的后面放一支外形相同但没有点燃的蜡烛B,小芳应在A(选填“A”或“B”)蜡烛一侧观察玻璃板中的像;(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变(选填“变大”“不变”或“变小”);(4)实验中,发现在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,都与蜡烛A的像无法完全重合,你认为原因可能是玻璃板与桌面不垂直;(5)如图所示,仅将玻璃板由图中甲的位置水平向右平移至乙的位置时,蜡烛A的成像情况是_A_(选题字母代号)。A.蜡烛成像仍在B处B.蜡烛成像在B处右侧C.蜡烛无法通过玻璃板成像【实验分析】(1)测量物像到平面镜的距离,首先要确定像的位置,利用透明的玻璃。

(2)(3)根据平面镜成像的实质是光的反射现象;平面镜所成的像是与物体等大的虚像;

(4)无论怎样调节后面的蜡烛B,都不能与蜡烛A的像重合,可能玻璃板和水平面不垂直;

(5)物体在平面镜中成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。

(6)等效替代法,物理学研究术语,是科学研究中常用的方法之一,是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法,将复杂的问题简单化。【解析】【解答】(1)实验中用玻璃板代替平面镜,原因是可以方便的找到像的位置,便于测量物距和像距;

(2)实验时,小芳同学应在A这一侧观察蜡烛A经玻璃板所成的像;

(3)当把蜡烛靠近玻璃板时,由于像的大小与物体大小相同,蜡烛在玻璃板所成像的大小将不变;(4)如果玻璃板与桌面不垂直,A蜡烛所成的像可能偏高或偏低,这样B蜡烛与A蜡烛的像就无法重合了;

(5)平面镜所成的像与物关于平面镜对称,蜡烛A位置不变,将平面镜平移,平面镜仍在原来像与成像物体对称轴上,像的位置不变,故选:A。

(6)本实验中用两根完全一样的蜡烛,物与像大小相同,这种物理方法是等效替代法。

探究串联电路的电阻时,引入“总电阻”的概念,采用的是等效替代法;

故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)A;(3)不变;(4)玻璃板与桌面不垂直;(5)A;

平面镜成像特点的实验探究过程如下:实验目的探究平面镜成像的特点,包括像与物体的大小关系、像的虚实性、像与物体到镜面的距离关系以及像与物体的连线与镜面的关系。实验器材两支完全一样的蜡烛(一支点燃,一支未点燃)、一块薄的透明玻璃板、一个光屏、火柴刻度尺、一张白纸(用于铺设在实验桌上)实验步骤1.准备阶段:-在桌面上铺一张白纸,以便记录玻璃板的位置和后续的实验数据。-将玻璃板竖直放置在白纸上,确保其与桌面垂直,以减少成像误差。2.放置点燃的蜡烛:-在玻璃板前放置一支点燃的蜡烛,作为物体,观察其在玻璃板后的成像情况。3.探究像与物体的大小关系:-拿另一支未点燃的相同蜡烛,在玻璃板后面移动,直到看上去它与点燃蜡烛的像完全重合。此时,该位置即为点燃蜡烛像的位置。通过观察,可以得出结论:像与物体大小相等。4.验证像的虚实性:-将光屏放置在像的位置,观察光屏上是否有像呈现。由于平面镜成的是虚像,因此光屏上不会显示像,从而验证了像的虚实性。5.测量像与物体到镜面的距离:-使用刻度尺分别测量点燃的蜡烛(物体)和未点燃的蜡烛(像)到玻璃板的距离,并记录数据。通过多次测量和比较,可以得出结论:像与物体到镜面的距离相等。6.探究像与物体的连线与镜面的关系:-用直线连接点燃的蜡烛(物体)和未点燃的蜡烛(像)的位置,观察该连线与玻璃板(镜面)的关系。通过观察和测量,可以得出结论:像与物体的连线与镜面垂直。实验结论通过上述实验过程,我们可以得出平面镜成像的以下特点:1.像与物体大小相等。2.平面镜成的是虚像,无法在屏幕上显示。3.像与物体到镜面的距离相等。4.像与物体的连线与镜面垂直。这些特点不仅有助于我们理解平面镜成像的基本原理,还在实际生活中有着广泛的应用,如镜子、潜望镜等光学仪器的设计和使用。【典例】小华做“探究平面镜成像特点”的实验。(1)在竖直放置的茶色玻璃板前放棋子A,按照图甲中(填“①”、“②”或“③”)的方式看到棋子A的像。用茶色玻璃板代替平面镜的目的是,应选择(选填“薄”或“厚”)玻璃板进行实验;(2)把与A相同的棋子B放到玻璃板后,并移动直至棋子B与A的像A'完全重合,这种确定像与物大小的方法是(3)移去玻璃板后面的棋子B,在其原来位置上放一光屏,按照图甲中(填“①”、“②”或“③”)的方式观察光屏,根据的现象说明平面镜成的是虚像;(4)改变A的位置,三次实验得到三组物、像位置点如图乙所示,由此可知初步结论是平面镜所成的像与物到平面镜之间的距离(填“相等”或“不相等”);(5)用木板紧贴在玻璃板背面,挡住玻璃板后面的光,人眼在玻璃板前(填“能”或“不能”)看见蜡烛A的像。若玻璃板上端向左倾斜(如图丙),蜡烛A在玻璃板中成像的位置会(选填“偏高”或“偏低”);(6)实验结束,小华离开实验室,走近自动感应玻璃门时,门自动平移打开,则她在玻璃门中的像将(填“随”或“不随”)门平移。【练习1】小华探究“平面镜成像特点”.(1)实验装置如图甲所示,为顺利完成实验,MN应选择(透明玻璃板/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)为判断平面镜成像的虚实,用光屏替代蜡烛B,然后(直接/隔着MN)观察光屏上有无像,根据实验现象可得平面镜所成的像是像.【练习2】如图所示是“探究平面镜成像特点”的情景:竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺,刻度尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛M、N竖立于玻璃板两侧的刻度尺上,以M蜡烛为成像物体。(1)为便于观察,该实验最好在(选填“较明亮”或“较黑暗”)的环境中进行;此外,采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到M蜡烛像的同时也能观察到,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题;(2)点燃蜡烛M,慢慢地移动蜡烛N,直到蜡烛N与蜡烛M的像重合为止,这时发现像与物的大小;进一步观察M、N两支蜡烛在刻度尺上的位置发现,像和物的连线与玻璃板,像和物到玻璃板的距离相等;(3)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(选填“A”或“B”);A.保持玻璃板位置不变,多次改变M蜡烛的位置,进行与上述(2)相同的操作。B.保持M、N两支蜡烛的位置不变,多次改变玻璃板的位置进行观察。(4)移去蜡烛N,在其原来的位置放一块光屏,光屏上不能承接到蜡烛M的像,这说明平面镜所成的像是(选填“虚”或“实”)像。【练习3】小明照镜子时,看到镜中自己的像,这个像有什么特点呢?为此他进行了实验探究。实验思路:(1)探究平面镜成像的特点,关键是要确定像的位置和大小;可选用作为平面镜观察像,先将点燃的蜡烛置于镜前,再用一支外形相同未点燃的蜡烛在镜后移动,通过是否与像重合来确定像的位置和大小,进而得到平面镜成像的特点;实验过程:(2)按照实验思路进行操作,观察蜡烛与像完全重合后,在纸上分别标记平面镜、蜡烛和像的位置,并测量蜡烛和像到平面镜的,记录在表格中。试着用光屏承接平面镜后面的像,观察光屏上能否呈现点燃蜡烛的像;(3)换用两个相同的跳棋子、两块相同的橡皮重复上述操作。多次实验的目的是;实验结论:(4)平面镜所成的像为(选填“实”或“虚”)像,像与物体关于镜面对称。【练习4】某同学探究平面镜成像的特点。(1)如图(a),在水平桌面上铺一张纸,纸上放置一块手机钢化膜(薄透明板)作为平面镜。沿着钢化膜在纸上画一条直线,代表平面镜的位置。选取手机钢化膜作为平面镜,这样做便于确定的位置;(2)将一个蓝色长尾票夹(型号:5#)放在钢化膜前,将另一个相同型号的粉色长尾票夹放在钢化膜的后面并移动其位置,若看到粉色票夹与蓝色票夹的像完全重合,则说明平面镜所成的像与物的大小。在像的位置放一个光屏,若光屏承接不到像,则说明所成的是像;(3)如图(b),将蓝色票夹放在纸上,在蓝色票夹一侧通过钢化膜看到是图(c)中的。四、探究光的折射现象小明同学在探究光的反射和折射规律时,用玻璃砖做实验,并测量一些数据填写下表(但反射角一个数据漏填写),在坐标轴上描点如图1所示。入射角(i)0°10°20°30°40°41.2°折射角(r)0°15.2°30.9°48.6°74.6°81°反射角(r)0°10°20°30°40°(1)分析表中数据可知:光从__A__(选填“A”或“B”)传播;A.玻璃到空气 B.空气到玻璃(2)分析表中数据,补充表中剩余反射角的一个数据是41.2°;(3)推断出当入射角大于65°时,能不能找到折射光线?不能;(4)由表格数据可知:图1中图线c(选填“a”“b”或“c”)反映了上述实验中的折射角与入射角关系;图线b(选填“a”“b”或“c”)反映反射角与入射角关系;(5)如图2所示,当θ增大5度,入射光线与反射光线的夹角将增大(选填“增大”或“减小”)10度;(6)小明想利用紫光探究光的反射定律,他利用三棱镜和遮光板将阳光中的紫光分离出来,如图3所示,三种遮挡方法最有可能得到紫光的是3。(选填“1”“2”或“3”)【实验分析】(1)光线发生折射时,空气中的角度较大;

(2)光在反射时,反射角等于入射角;

(3)当入射角很大,空气中的折射角大于90°,不能发生折射;

(4)折射角随入射角的增大而增大;反射角等于入射角;

(5)入射角增大时,反射角增大相同度数;

(6)紫光的折射角度比其它色光大。【解析】【解答】究光的反射和折射规律时,

(1)根据表格数据,入射角小于折射角,由于折射时,空气中角度大,在折射光线在空气中,光玻璃到空气,A符合题意;

(2)由于光在反射时,反射角等于入射角,最后的入射角为41.2°,在反射角为41.2°;

(3)根据数据,当入射角为41.2°时,折射角为81°,空气中的折射角比入射角大39.8°,继续增大入射角时,折射角增大,当入射角为65°时,不能看到折射光线;

(4)根据图1,入射角增大,折射角增大更明显,c反映折射角的变化规律;在反射时,反射角等于入射角,和入射角成正比,是b图线;

(5)当入射角增大5°,反射角增大5°,入射角和反射角的夹角增大10°;

(6)因为紫光的折射角度偏大,发生色散时,折射角度最大,挡住3时,不能挡住紫光,能得到紫光。

探究光的折射定律可以通过以下步骤进行:1.准备实验器材:需要准备的器材包括光源、玻璃砖、量角器、白纸、笔和直尺。2.搭建实验平台:将白纸铺在桌面上,用直尺在纸上画出一条直线作为入射光线的参考线。3.放置玻璃砖:将玻璃砖放置在参考线上,确保玻璃砖的边缘与参考线对齐。4.发射光线:打开光源,调整光源位置,使光线沿着参考线方向射向玻璃砖的一个面。5.观察折射现象:观察光线进入玻璃砖后如何改变方向,并在白纸上标记折射光线的位置。6.测量角度:使用量角器测量入射光线与法线(垂直于玻璃砖面的线)的夹角,即入射角;测量折射光线与法线的夹角,即折射角。7.记录数据:记录下入射角和折射角的数值,并重复实验几次以确保数据的准确性。8.分析数据:比较不同入射角下的折射角,探究它们之间的关系。9.得出结论:光的折射定律:折射光线、入射光线和法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧;当光从水斜射入空气中时,折射角大于入射角;当光线垂直射入时,传播方向不变;当入射角增大时,折射角也增大;空气中的角永远大,不管是入射还是折射。【典例】如图所示,为了探究光折射时的特点,某实验小组将一束光斜射到一块平行板玻璃砖的上表面,并让其出射光线从玻璃砖下表面射出,他们得到以下结论:(1)当入射角θ减小时,折射角也;(2)在光的折射现象中,光路是的;(3)这一束光进入玻璃砖前的光线与离开玻璃砖后的光线的关系是的;(4)若透过平行板玻璃砖上表面观看置于玻璃砖下表面的一枚硬币,看到硬币的位置比实际的(选填“深”或“浅”)。【练习1】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,

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