【初二物理】第五章光学实验10道典型题型(含详细解析)

一.实验探究题(共10小题)

1.在光现象分组实验活动中,两位同学分别进行了如下探究:

(1)小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图甲所示;

①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板     (A/B)绕ON向前或向后弯折。

②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中,根据数据得出结论     。

次数

入射角

反射角

1

20°

20°

2

40°

40°

3

60°

60°

③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示),但纸板并未与平面镜垂直,他     (能/不能)在纸板B上看到反射光线,此时反射光线、入射光线和法线     (在/不在)同一平面内。

(2)小悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作:

①小悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B分别放在玻璃板的两侧,如图丙所示,此时需要点燃     (蜡烛A/蜡烛B/蜡烛A和B),再移动蜡烛B,直到看上去它与蜡烛A的像     ,记下像与物的位置;

②移动蜡烛     (A/B),再次实验,三次实验像与物的位置如图丁所示,通过分析可知像与物到玻璃板的距离     。

2.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,你应选择     (选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验。

(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的     (选填“前侧”或“后侧”)观察,直至蜡烛B蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是     (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。

(3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小     (选填“变大”、“不变”或“变小”)。

(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上     (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。

3.如图所示,在探究“光的反射定律”实验中,小红同学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)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时,     (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光。

(3)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是:     。

(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当     。

4.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。

(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持     ,白色的硬纸板表面应尽可能     (光滑/粗糙)。

(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上     (看到/看不到)反射光线,此时,反射光     (存在/不存在)。

(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的     (上部/下部)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线     (在/不在)同一平面。

(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是     。

5.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。

次数

∠i

∠r

1

70°

70°

2

45°

45°

3

30°

30°

(1)实验中还需要的器材是     。

(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是     。

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

(3)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,将数据记录在上表中,根据数据得出的结论是     ;

(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,因为在反射现象中,     。

6.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,通过实验还得到如表数据:

入射角α

15°

30°

45°

60°

反射角β

15°

30°

45°

60°

折射角γ

11°

22.1°

35.4°

40.9°

(1)分析表中数据,可得出结论:

①光从空气斜射到水面时,将同时发生     和     现象。

②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而     (选填“增大”、“不变”或“减小”),且折射角     (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角大小等于     度。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。

(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是     (选填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于     (选填“α”、“β”或“γ”)。

7.如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置。平面镜M平放在水平桌面上,白色硬纸板垂直立在平镜面上。

(1)小宇让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光沿OB方向射出,测出反射角和入射角大小。改变光的入射角度,多次重复上述实验步骤。

①上述实验探究得到的规律是     (选填字母)。

A.光沿直线传播      B.反射角等于入射角     C.平面镜成像的特点

②白色硬纸板在实验中的作用是     (写出一条即可)。

(2)实验过程中若将纸板倾斜,如图乙所示,让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光     (选填“在”或“不在”)纸板这一平面内;通过平面镜观察镜中硬纸板的像,则看到的像与图丙中相符的是     (选填序号)。

8.如图所示的实验装置,可以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)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ     (填写变化规律),且折射角总是大于相应的入射角;

(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是     ;

(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有     光线,而只存在     光线。

9.在研究“平面镜成像特点”的实验中,选取完全相同的蜡烛A和B,高为7cm。如图所示,在竖直的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A,烛焰高2cm。

(1)最好选用     玻璃板(选填“茶色”、“无色透明”)进行实验。

(2)选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较     。

(3)在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像。则平面镜所成的像是     像。(选填“实”、“虚”)

(4)根据平面镜成像的特点可判断,身高1.7m的人,站在镜前5m处,他在镜中所成的像到平面镜的距离是     m;当他远离平面镜时,像的大小     (选填“变大”、“变小”、“不变”)。

10.利用如图所示装置探究平面镜成像特点。

(1)实验时应选较     (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上。

(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物     。

(3)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是     像。

(4)用方格纸替代白纸,更方便探究像与物的     关系。

参考答案与试题解析

一.实验探究题(共10小题)

1.在光现象分组实验活动中,两位同学分别进行了如下探究:

(1)小宇在探究“光的反射规律”时将一块平面镜平放在水平桌面上,再把一张硬纸板竖直放在平面镜上,让一束光线贴着纸板沿EO方向入射,如图甲所示;

①小宇想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板 B (A/B)绕ON向前或向后弯折。

②改变入射角大小做三次实验后将测得的数据记录在下表中,根据数据得出结论 反射角等于入射角 。

次数

入射角

反射角

1

20°

20°

2

40°

40°

3

60°

60°

③另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图乙所示),但纸板并未与平面镜垂直,他 不能 (能/不能)在纸板B上看到反射光线,此时反射光线、入射光线和法线 在 (在/不在)同一平面内。

(2)小悦同学在探究“平面镜成像的特点”时进行如下操作:

①小悦同学将两根完全相同的蜡烛A、B分别放在玻璃板的两侧,如图丙所示,此时需要点燃 蜡烛A (蜡烛A/蜡烛B/蜡烛A和B),再移动蜡烛B,直到看上去它与蜡烛A的像 完全重合 ,记下像与物的位置;

②移动蜡烛 A (A/B),再次实验,三次实验像与物的位置如图丁所示,通过分析可知像与物到玻璃板的距离 相等 。

【考点】光的反射定律的应用;平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.菁优网版权所有

【分析】(1)①在光的反射中,三线在同一平面上,是通过光屏展现在我们眼前的;

②光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上),两线分居(反射光线、入射光线分居法线两侧),两角相等(反射角、入射角),光路可逆;

③法线是指垂直于界面的直线;

(2)另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合,可知蜡烛和它成的像大小相等,物体和像关于平面镜对称,可以确定像的位置,运用了替代法。

要比较像与物距离的关系,需借助刻度尺;用刻度尺测出两支蜡烛到玻璃板的距离便可得出像和物体到平面镜的距离相等。

【解答】解:(1)①根据光的反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内。所以把纸板B向前或向后折叠,则在纸板B上都不能看到反射光线,说明反射光线、与入射光线和法线应在同一平面内;

②根据数据得出结论:反射角等于入射角;

③如果实验中硬纸板放得没有与平面镜垂直,稍有倾斜,则当入射光贴着硬纸板射向镜面上的O点后,法线将会不在硬纸板上,所以在硬纸板上不能看到反射光线,但仍然遵循光的反射定律,入射光线、反射光线、法线仍在同一平面内;

(2)①两根完全相同的蜡烛A、B分别放在玻璃板的两侧,如图丙所示,点燃蜡烛A,在玻璃板另一侧移动蜡烛B,直到看上去它与蜡烛A的像完全重合,可得物与像的大小相等;

②移动蜡烛A,重做实验,未点燃的蜡烛处在像的位置,用刻度尺量出点燃的蜡烛和未点燃的蜡烛到平面镜的距离,通过分析可知,像和物体到玻璃板的距离相等,像和物的连线与玻璃板垂直。

故答案为:(1)①B;②反射角等于入射角;③不能;在;(2)①蜡烛A;完全重合;②A;相等。

【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。同时考查学生动手操作实验的能力,并能通过对实验现象的分析得出正确结论。

2.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板,你应选择 薄 (选填“厚”或“薄”)玻璃板进行实验。

(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的 前侧 (选填“前侧”或“后侧”)观察,直至蜡烛B蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是 等效替代法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。

(3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。

(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上 不能 (选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像。

【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.菁优网版权所有

【分析】(1)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像这一角度去分析此题。

(2)等效替代法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。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。

(3)平面镜成像大小跟物体的大小有关,这是关键。

(4)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上。

【解答】解:

(1)因为厚玻璃板的两个面都可以当作反射面,会出现两个像,影响到实验效果,所以应选用薄玻璃板;

(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧(A侧)观察,直至它与蜡烛A的像完全重合,这种确定像与物大小关系的方法是等效替代法;

(3)平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,像的大小不会变化。

(4)因为平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以,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的像;

故答案为:(1)薄;(2)前侧;等效替代法;(3)不变;(4)不能。

【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及操作相关问题,这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。

3.如图所示,在探究“光的反射定律”实验中,小红同学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 显示光路 。

(2)如果纸板没有与平面镜垂直放置,当光贴着纸板沿AO入射时, 不能 (选填“能”或“不能”)在纸板上看到反射光。

(3)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,你的方法是: 用笔在纸板上沿着光路将其描画下来 。

(4)为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律,应当 进行多次实验 。

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【分析】(1)根据反射光线、入射光线、法线在同一平面内的特点分析;

(2)实验过程中法线要与平面镜垂直;

(3)为了便于测量和研究反射角和入射角的关系,可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来;

(4)为了得出普遍结论,应进行多次实验,测出多组实验数据。

【解答】解:(1)实验时如果不让光贴着纸板入射,则无法看见入射光线以及反射光线,就无法确定反射光线、入射光线,所以让光贴着纸板入射是为了显示光路;

(2)法线在纸板上,法线与镜面垂直,入射光线、法线、反射光线在同一平面内,如果纸板与平面镜不垂直,则镜面的法线不在纸板上,入射光沿纸板照射后,反射光线不在纸板上,则我们在纸板上看不到反射光线;

(3)为了便于测量和研究,需要把光路记录在纸板上,可以用笔在纸板上沿着光路将其描画下来;

(4)只进行一次实验,根据一次测量就得出实验结论,实验结论不具有普遍性,为了得出普遍结论,使结论符合客观事实,应进行多次实验,进行多次测量。

故答案为:(1)显示光路;(2)不能;(3)用笔在纸板上沿着光路将其描画下来;(4)进行多次实验。

【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验。本实验可以得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角随入射角的改变而改变。

4.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。

(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持 垂直 ,白色的硬纸板表面应尽可能 粗糙 (光滑/粗糙)。

(2)小李让一束光EO贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上 看不到 (看到/看不到)反射光线,此时,反射光 存在 (存在/不存在)。

(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的 下部 (上部/下部)会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射光线和法线 在 (在/不在)同一平面。

(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光反射时,光路是 可逆的 。

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【分析】(1)我们能从不同角度观察到光线,是因此光在光屏上发生了漫反射;只有硬纸板和平面镜垂直,才能保证法线和平面镜垂直;

(2)(3)光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角;根据光的反射定律,可判断纸反向后折和纸板不垂直时是否能观察到反射光线;

(4)据光路的可逆性分析即可判断。

【解答】解:(1)白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察到光线;如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿EO入射时,不能在纸板上看到反射光。硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直;

(2)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向后折,在在NOF面上看不到反射光线,此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内,反射光线存在;

(3)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。此实验现象说 明反射光线、入射光线和法线在同一平面;

(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着OE方向射出,这 表明光反射时,光路是可逆的;

故答案为:(1)垂直;  粗糙;(2)看不到;存在;(3)下部;  在;(4)可逆的。

【点评】本题考查光的反射定律实验的有关内容,主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力,就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。

5.为了“探究光反射时的规律”,实验小组的同学选用了平面镜、纸板、激光器和几种不同颜色的笔,依据教材设计了如图所示的实验。

次数

∠i

∠r

1

70°

70°

2

45°

45°

3

30°

30°

(1)实验中还需要的器材是 量角器 。

(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,方便实验研究,你该采取的操作是 C 。

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

(3)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,将数据记录在上表中,根据数据得出的结论是 反射角等于入射角 ;

(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,因为在反射现象中, 光路可逆 。

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【分析】(1)探究光反射时的规律时,需要测量出入射角和反射角的大小;

(2)实验中为了使光线能在纸板上显示出来,要使激光紧贴纸板面入射;

(3)根据表中的数据可以得出的结论;

(4)在光的反射现象中,光路是可逆的。

【解答】解:(1)为了测量入射角和反射角的大小,还需要的测量工具是量角器;

(2)此实验为了使光线能在纸板上显示出来,你该采取的操作是使激光紧贴纸板面入射,即选项C的说法符合题意。

(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。

(4)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;

故答案为:(1)量角器;(2)C;(3)反射角等于入射角;(4)光路可逆。

【点评】本题考查了探究光的反射的实验,要理解和熟记光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角,光路是可逆的。

6.某同学在做探究光的折射特点实验,如图是光从空气射入水中时的光路,实验中发现,入射光线、折射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧,通过实验还得到如表数据:

入射角α

15°

30°

45°

60°

反射角β

15°

30°

45°

60°

折射角γ

11°

22.1°

35.4°

40.9°

(1)分析表中数据,可得出结论:

①光从空气斜射到水面时,将同时发生 反射 和 折射 现象。

②光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”),且折射角 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角。当光从空气垂直射到水面时,折射角大小等于 零 度。该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点。

(2)若用激光沿CO方向从水中射入空气,激光在空气中传播的光路是 OA (选填“OA”或“OB”);激光经过水面反射时的反射角大小等于 γ (选填“α”、“β”或“γ”)。

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【分析】(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;

②光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变。

一束光线从空气垂直水面射入时,此时入射光线、折射光线与法线重合,所以夹角为0°,即入射角为0°,反射角也为0°,折射角为0°。

(2)在光的折射现象中光路是可逆的,光从水中斜射如空气中,反射角等于入射角。

【解答】解:(1)①光从空气斜射到水面时,将同时发生反射和折射现象;②由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角。

当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零。

(2)在光的折射现象中光路是可逆的,若用激光沿CO方向从水中射入空气,则激光在空气中的光路是OA,光从水中斜射入空气中,反射角等于入射角,所以反射角大小等于γ。

故答案为:(1)①反射;  折射  ②增大;小于;零;(2)OA;γ。

【点评】此题考查光的折射定律,光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,折射角随入射角的改变而改变,在折射现象中光路是可逆的。

7.如图甲所示是小宇同学探究“光的反射规律”的实验装置。平面镜M平放在水平桌面上,白色硬纸板垂直立在平镜面上。

(1)小宇让一束光贴着纸板沿AO方向射向镜面,反射光沿OB方向射出,测出反射角和入射角大小。改变光的入射角度,多次重复上述实验步骤。

①上述实验探究得到的规律是 B (选填字母)。

A.光沿直线传播      B.反射角等于入射角     C.平面镜成像的特点

②白色硬纸板在实验中的作用是 显示光的传播路径 (写出一条即可)。

(2)实验过程中若将纸板倾斜,如图乙所示,让光仍贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光 不在 (选填“在”或“不在”)纸板这一平面内;通过平面镜观察镜中硬纸板的像,则看到的像与图丙中相符的是 ③ (选填序号)。

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【分析】(1)由图可知,图中有平面镜、法线、入射光线、反射光线,可以来探究光的反射光线的规律;

(2)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析,使光线不在一个平面内,观察现象,得出结论。物像关于镜面对称。

【解答】解:(1)①已知入射光线AO和反射光线OB,多次改变光的入射角度,测反射角与入射角的大小,并比较得出反射角与入射角的大小关系,因此该实验探究了反射定律中的反射角等于入射角;

②白色硬纸板在实验中的作用显示光的传播路径;

(2)根据光的反射定律可知,在反射现象中,反射光线、入射光线分居法线两侧;反射光线、入射光线和法线在同一平面内,因此若将纸板倾斜,如图乙所示,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仍在同一平面内,但反射光不在纸板这一平面内,所以看不到反射光线;

若此时通过平面镜观察纸板,因为物像关于镜面对称,则看到的图象应为丙图中的③。

故答案为:(1)①B;②显示光的传播路径;(2)不在;③。

【点评】本题考查了研究光的反射定律的实验,本实验可以得出:反射光线、入射光线、法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居法线的两侧,反射角等于入射角。

8.如图所示的实验装置,可以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)使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ 由小变大 (填写变化规律),且折射角总是大于相应的入射角;

(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是 90° ;

(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有 折射 光线,而只存在 反射 光线。

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【分析】(1)光在折射时,折射角随入射角的变化而变化,结合不同介质中的折射特点可做出解答;

(2)当入射角达到一定程度时,折射会增大到最大,其最大值为90°;

(3)折射角达到最大值后,继续增大入射角,则不再有折射光线。

【解答】解:(1)由光的折射规律可知,使入射角i在一定范围内由小变大,会发现折射角γ也由小变大,且折射角总是大于相应的入射角;

(2)当入射角i增大到某一值时,折射角γ会达到最大值,该最大值是90°;

(3)若继续增大入射角i,将会发现不再有折射光线,而只存在反射光线。

故答案为:(1)由小变大;(2)90°;(3)折射;反射。

【点评】本题考查了光的折射规律的探究实验,考查的内容主要涉及两角的变化规律,是我们应该重点理解的。

9.在研究“平面镜成像特点”的实验中,选取完全相同的蜡烛A和B,高为7cm。如图所示,在竖直的玻璃板前10cm处放一支点燃的蜡烛A,烛焰高2cm。

(1)最好选用 茶色 玻璃板(选填“茶色”、“无色透明”)进行实验。

(2)选取A、B两支相同的蜡烛是为了比较 像与物大小关系 。

(3)在利用蜡烛B确定出蜡烛A成像的位置后,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,光屏上不能得到蜡烛A的像。则平面镜所成的像是 虚 像。(选填“实”、“虚”)

(4)根据平面镜成像的特点可判断,身高1.7m的人,站在镜前5m处,他在镜中所成的像到平面镜的距离是 5 m;当他远离平面镜时,像的大小 不变 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。

【考点】平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案.菁优网版权所有

【分析】(1)无色玻璃透光性太强,容易受到玻璃另一侧物体的干扰。玻璃透光性较差,成像主观感觉比无色玻璃好得多。

(2)选取两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与物的大小关系。

(3)平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线的会聚点,所以不会出现在光屏上。

(4)根据平面镜成像的特点:①平面镜所成的像是虚像;②像与物体的大小相同;③像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等;④像与物体相对于平面镜对称。来解答此题。

【解答】解:(1)无色透明玻璃板透光性太强,容易受到玻璃另一侧物体的干扰。茶色玻璃板透光性较差,成像主观感觉比无色玻璃好得多,故应选择茶色玻璃板。

(2)两只蜡烛大小相同,后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合,这样就证明了像与物大小相同,所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的。

(3)因为光屏只能接收实像,不能接受虚像,光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像,所以说明平面镜成的像是虚像。

(4)由平面镜成的像特点可知,平面镜成的像是正立等大的虚像,因为平面镜成的像到镜的距离与物到镜的距离相等,所以人离镜5m,像离镜也应是5m;又因为不论物离镜远还是近,像与物大小都相同,当人远离镜子时,像的大小是不变的。

故答案为:(1)茶色;(2)像与物大小关系;(3)虚;(4)5;不变。

【点评】探究平面镜成像特点的实验过程,在近年中考题中较为热点。重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查,这些题往往有规律可循。

10.利用如图所示装置探究平面镜成像特点。

(1)实验时应选较 薄 (选填“厚”或“薄”)的玻璃板竖立在水平桌面上。

(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物 大小相等 。

(3)将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是 虚 像。

(4)用方格纸替代白纸,更方便探究像与物的 到平面镜的距离 关系。

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【分析】(1)玻璃板有两个反射面,每个反射面都可以成一个像,这样由于两个像的干扰,像的位置不易确定准确,需要两个像距离越近越减小误差;

(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系。

(3)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏上承接,虚像不能在光屏上承接。

(4)根据平面镜成像特点进行判断: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。

【解答】解:

(1)玻璃板越薄,两个反射面所在的像距离越近,这样可以使确定的像的位置更加准确,厚玻璃板会形成两个像,会影响对实验结果的判断;

(2)点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察到B与像完全重合,说明像与物大小相等;

(3)因为虚像不能在光屏上承接,所以将光屏放到像的位置,无法直接在光屏上观察到像,说明所成的像是虚像。

(4)若将玻璃板和蜡烛下面的白纸换成方格纸进行实验,这种做法的优点是便于探究像和物到平面镜的距离关系;

故答案为:(1)薄;(2)大小相等;(3)虚;(4)到平面镜的距离。

【点评】本题主要考查了平面镜成像特点的实验及其应用。这是光学中的一个重点,也是近几年来中考经常出现的题型,要求学生熟练掌握,并学会灵活运用。

考点卡片

1.光的反射定律的应用

【知识点的认识】

(1)反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;

(2)反射光线、入射光线分居法线两侧;

(3)反射角等于入射角。

(4)光在反射时光路是可逆的

【命题方向】

光的反射定律是中考考查的重点内容,从命题形式来看,选择题、作图题、填空题仍然是主要的三种题型,作图题将更加重视与社会、生活的联系和应用。希望在今后的学习中要多观察,勤思考,灵活运用所学知识解决实际问题。

【解题方法点拨】

由入射光线决定反射光线,叙述时要先叙述入射光线如何变化,再叙述反射光线如何变化。 发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中。

反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当垂直入射时,入射角等于反射角,皆为0度。

2.平面镜成像的特点、原理、现象及其实验方案

【知识点的认识】

(1)平面镜成像原理:光的反射

太阳或者灯的光照射到人的身上,被反射到镜面上(这里是漫反射,不属于平面镜成像).平面镜又将光反射到人的眼睛里,因此我们看到了自己在平面镜中的虚像.(这才是平面镜对光的反射,是镜面反射).

由于平面镜后并不存在光源(S)的对应点(S′),进入眼光的光并非来自对应点(S′),所以把(S′)称为虚像.

(2)平面镜成像的特点是:物体在平面镜中所成的像是虚像,像和物体的大小相等,上下(或左右)相反,它们的连线垂直于镜面,它们到镜面的距离相等;简记为:正立、等大、对称、虚像.

(3)(方案)实验操作要求

1.提出问题

平面镜成像有什么特点?

2.猜想与假设:

平面镜成的像到平面镜的距离      物体到平面镜的距离,像与物的大小可能.

3.设计实验和进行实验:

(1)检查器材.

(2)在桌上铺上白纸,在白纸上竖直的放上平板玻璃,在纸上记录玻璃板的位置.

(3)把点燃的蜡烛放在玻璃板前.

(4)移动未点燃的蜡烛,在玻璃板后让它跟点燃的蜡烛的像重合.

(5)观察两根蜡烛的位置并记录.

(6)找出平面镜成像的特点及像的位置跟物体和平面镜的位置的关系.

(7)整理器材、摆放整齐.

4.记录和结论

【命题方向】

此知识点是中考的重点.考查的形式非常多,主要从实验的考查,利用平面镜成像的特点来解题.

【解题方法点拨】

理解并记住平面镜成像的特点,从实验中认识规律,注意物理学方法等效替代法的使用(等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)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.)

3.光的折射规律的应用

【知识点的认识】

折射定律是几何光学的基本定律之一。是在光的折射过程中,确定折射光线与入射光线之间关系的定律。光从一种介质斜射入另一种介质中时,传播方向一般发生变化,这种现象叫做光的折射。

光的折射规律:

(1)光从空气斜射入水或其它透明介质中时:

①折射光线与入射光线、法线在同一个 平面上;

②折射光线和入射光线分居法线两侧;

③折射角小于入射角;

④入射角增大时,折射角也随着增大;

⑤当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。2)光从水或其它透明介质斜射入空气中,折射角大于入射角。

【命题方向】

利用光的折射规律解题,包括实验探究,以及用光的折射解释生活中的一些简单现象。

【解题方法点拨】

注意理解熟记实验高度光的折射规律。

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