最新八年级上册光现象实验单元综合测试(Word版 含答案)
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一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.小红在学习了光学的相关知识后,在暗室进行了一些实验探究.(1)实验一:让一细束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上.如图所示,白屏Ⅱ区上出现了彩色光带,这是光的________现象.将灵敏温度计放在________(选填“Ⅰ” 或“Ⅲ")区,温度计示数会明显升高,是因为________;(2)实验二:将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上,小红看到了洋娃娃上衣呈________色,裙子呈________色;(3)实验三:通过学习,小红知道红、________、蓝是光的三原色,它们自身________(选填“能”或“不能”)由其它色光混合而成.她将亮度相等的这三种色光叠加在一起,看到了________光.【答案】色散Ⅲ红外线具有热效应蓝黑绿不能白【解析】【详解】(1)实验一:太阳光经过三棱镜后被分解为七色光的现象,是光的色散现象.红光的折射较小,紫光的折射较大,所以图中Ⅲ区是红外线,且红外线具有明显的热效应,所以将灵敏温度计放在Ⅲ区,温度计示数会明显升高.(2)实验二:将一束蓝光照在穿白上衣,白上衣能反射所有颜色的光,即白上衣反射蓝光,所以小红看到了洋娃娃上衣呈蓝色;红裙子只能反射红光,所以蓝光照在红裙子上,洋娃娃身上裙子呈黑色.(3)实验三:光的三原色是红、绿、蓝,它们自身不能由其它色光混合而成,她将亮度相等的这三种色光叠加在一起,看到了白光.2.在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验时应选较____(选填“厚”或“薄”)的玻璃板垂直放置在水平桌面上。
(2)将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板____(选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。
(3)当棋子A远离玻璃板时,像的大小____。
(4)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(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”)看见棋子A的像。
人教版八年级物理上册《第四章光现象》单元测试卷带答案一、选择题1.下列物体中属于光源的是()A.放映中的投影仪屏幕B.明亮刺眼的玻璃幕墙C.播放节目的电子大屏幕D.正月十五皎洁的满月2.我国古代的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人。
下列关于小孔成像的说法正确的是()A.小孔所成的像与物上下颠倒,左右相反B.小孔成像是由于光的折射造成的C.小孔成像中像的形状与孔的形状有关D.小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关3.如图所示,一辆玩具车放入水中,从侧面看车轮浸入水中的部分变“扁”了,以下光路图能正确反映其成因的是()A.B.C.D.4.下列光现象中属于光的反射的是()A.雨后空中的“彩虹”B.水中的筷子弯折C.“熊猫”的影子D.猫在镜中的像5.如图所示,渔夫叉鱼时,应瞄准哪个方向才能叉到鱼?()A.看到的鱼的前方B.看到的鱼的方向C.看到的鱼的上方D.看到的鱼的下方6.如图小明正在照镜子,又远离镜子后退,下列说法正确的是()A.镜中的像是光的折射形成的B.小明远离镜子1m,像也远离镜子1mC.小明离镜子越远,像越小D.平面镜的上端向小明倾斜,像位置不变7.有一圆柱形敞口容器,从其左侧某上高度斜射入一束激光,在容器底部产生一个光斑O,如图所示。
下列操作将使光斑向左移动的是()A.保持水面的高度和入射点不变,使激光的入射角增大B.保持激光射入的角度不变,使水面上升C.保持水面的高度不变,使激光笔向右平移D.保持激光射入的角度不变,使水面下降8.下列说法中,错误的是()A.太阳光通过棱镜后能被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色可见光B.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色混合而成的C.疫情期间测温枪可以快速对人体进行非接触式体温测量,它是利用红外线进行工作D.适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康都有好处二、填空题9.在一张不透光的纸上打一个极小的“△”三角形孔,让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔,这时在地面看到(选填“圆形”、“三角形”或“方形”)小亮斑,是因为光在空气中沿传播。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.如图是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时,玻璃板应该_____(选填“竖立”、“斜立”)在白纸上。
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,其目的是_____。
移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,目的是_____。
(3)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像将_____(选填“靠近”、“远离”)玻璃板,像_____(选填“变大”“变小”“不变”)。
(4)细心的小明透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到像的后面还有一个较模糊、与像有部重叠的像,出现两个像的原因是_____。
【答案】竖立为了比较物像的大小关系便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等远离不变玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像【解析】【分析】(1)玻璃板要竖直放置,否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。
(2)平面镜成的像与物体的大小相等;到镜面的距离相等;移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等;(3)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。
(4)从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去析此题。
【详解】(1)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖立放置,如果不竖立,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,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)实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和B,是为了比较物像的大小关系;移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,目的是便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等;(3)物与像到平面镜的距离相等,因此若将蜡烛A远离玻璃板时,则像将远离玻璃板移动;平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体远离平面镜,像也远离平面镜,像的大小不变(等于物体的大小)。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.小红在学习了光学的相关知识后,在暗室进行了一些实验探究.(1)实验一:让一细束太阳光照射三棱镜,射出的光射到竖直放置的白屏上.如图所示,白屏Ⅱ区上出现了彩色光带,这是光的________现象.将灵敏温度计放在________(选填“Ⅰ” 或“Ⅲ")区,温度计示数会明显升高,是因为________;(2)实验二:将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上,小红看到了洋娃娃上衣呈________色,裙子呈________色;(3)实验三:通过学习,小红知道红、________、蓝是光的三原色,它们自身________(选填“能”或“不能”)由其它色光混合而成.她将亮度相等的这三种色光叠加在一起,看到了________光.【答案】色散Ⅲ红外线具有热效应蓝黑绿不能白【解析】【详解】(1)实验一:太阳光经过三棱镜后被分解为七色光的现象,是光的色散现象.红光的折射较小,紫光的折射较大,所以图中Ⅲ区是红外线,且红外线具有明显的热效应,所以将灵敏温度计放在Ⅲ区,温度计示数会明显升高.(2)实验二:将一束蓝光照在穿白上衣,白上衣能反射所有颜色的光,即白上衣反射蓝光,所以小红看到了洋娃娃上衣呈蓝色;红裙子只能反射红光,所以蓝光照在红裙子上,洋娃娃身上裙子呈黑色.(3)实验三:光的三原色是红、绿、蓝,它们自身不能由其它色光混合而成,她将亮度相等的这三种色光叠加在一起,看到了白光.2.如图所示,小明将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备了两个相同的棋子A和B,刻度尺、铅笔等,用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是______。
(2)用两个相同的棋子A和B,是为了比较______。
(3)为了研究像与物到镜面距离的关系,应多次改变______,重复实验。
(4)实验时,他应该站在______(选填“A棋子”或“B棋子”)侧观察棋子的像,移动______(选填“A棋子”或“B棋子”),直到它与A的像重合。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.小明同学根据课本中的“试一试”,用易拉罐做小孔成像实验.(1)请在图中作出蜡烛AB的像A'B'________.(2)小明发现蜡烛和小孔的位置固定后,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:请你根据表中的数据在下图坐标中画出h与s的关系图像:____________(3)从图像中可以看出h与s的关系为:_____________________.【答案】见解析所示见解析所示 h与s成正比【解析】(1)根据光的直线传播,分别做出由A、B两点在透明纸上的像,从而得出AB的像,如图所示:(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图:(3)从图象中看出;h随s的变大而变大,且增大的倍数相同,即h与s成正比关系;因此,本题正确答案是: (1). 见解析所示 (2). 见解析所示 (3). h与s成正比【的距离】(1)小孔成像是光的直线传播现象;物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像.(2)找出表格中的数据在坐标纸中的对应点,然后连接成平滑的曲线;(3)可以看出,当像离小孔越远,像的大小是变大的.2.如图是小红“探究平面镜成像特点”的情景:小红的实验装置是:竖立的透明玻璃板下方放一把直尺,直尺与玻璃板垂直;两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上,以A蜡烛为成像物体。
(1)小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______________。
(2)所用刻度尺的作用是便于比较像与物_____________________关系。
(3)选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。
(4)为便于观察,该实验最好在_______环境中进行(选填“较明亮”或“较黑暗”);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A蜡烛像的同时。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.在“探究平面镜成像的特点”实验中,小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验,如图所示.(1)实验时玻璃板应该__________放置在水平桌面上.(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B,其目的是为了___________________.(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,应采取的具体操作步骤是:____________;直接观察白纸,可发现_____________,所以,平面镜所成的像为_____________像.(4)小明在实验过程中,让玻璃板沿OO'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A_________移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO'轴转向自己,发现镜中的像__________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).【答案】竖直比较像和物的大小移去棋子B,在B处放置一白纸像不能成在白纸上虚不转向自己【解析】【分析】(1)像与物关于玻璃板对称,玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合;(2)实验中让A棋子与B棋子完全相同,B又与A的像完全重合,结果就可以得出A的像与A大小相同的结论;(3)平面镜所成的像不是实际光线会聚成而,所成的像是虚像,用光屏接收不到,只能用眼睛观察;(4)平面镜成像特点是: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,据此判断像的变化。
【详解】(1)平面镜成像时,像与物关于玻璃板对称,如果玻璃板不竖直,则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上,所以怎样操作都不会重合的,也就无法比较像与物的大小关系,故实验时玻璃板应该竖直放置在水平桌面上;(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B,其目的是为了比较像与物的大小关系;(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,可以将白纸竖直放在蜡烛B处,移开蜡烛B,观察像能否成在白纸上(或白纸上有没有像);若像不能成在白纸上(或白纸上没有像);则说明平面镜所成的像为虚像;若像能成在白纸上(或白纸上有像);则说明平面镜所成的像为实像;(4)当镜子沿00′轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动时,由于像与物关于镜面是对称的,镜子在竖直方向上没有发生变化,所以镜中的像相对于A不移动;当镜子绕OO′向人转动时,像也向人的方向转动,如图:2.小勇同学利用如图所示的装置探究“平面镜成像的特点”。
2024新人教版初中物理八年级上册第四章《光现象》单元测试(含答案)一.选择题(每小题3分,共39分)1.下列四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是()A.镜中花 B.水中月 C.林中影 D.缸中鱼2.如图所示的光学现象及其解释,正确的是()A.图a中,漫反射的光线杂乱无章,因此不遵循光的反射定律B.图b中,木工师傅观察木板是否光滑平整利用了光沿直线传播的性质C.图c表示的是小孔成像情况,屏幕上出现的是物体倒立的虚像D.图d表示能看到掉在地面上的书,是因为书发生了镜面反射3.如图所示,关于光的反射,下列说法正确的是()A.入射光线与反射面的夹角为30°时,反射角也为30°B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线D.若把反射面更换为粗糙表面,该反射将不再遵守光的反射定律4.若要使图中的反射光线射中墙壁上的目标,在激光笔不动的情况下,可将平面镜()A.水平向左移动B.水平向右移动C.竖直向上移动D.竖直向下移动5.一位同学站在平面镜前并向平面镜靠近,则他的像在平面镜中()A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小6.深圳秋冬温暖的天气吸引了无数南迁的候鸟,为深圳人带来一场场海景盛宴。
如图所示是一只琵琶鹭在水面上捕食的画面,在它靠近水面的过程中,琵琶鹭在水中的成像情况正确的是()A.成虚像,像的大小逐渐变小B.成虚像,像的大小逐渐变大C.成实像,像与水面的距离变小D.所成的像是由于光的反射形成的7.如图所示,甲、乙两人分别站立于一面矮墙的两边,若要在天花板上固定一平面镜使两人在图示位置彼此都能看到对方的全身,则所需的最小平面镜的位置应为()A.aeB.bcC.bdD.cd8.如图是航天员叶光富和翟志刚完成出舱任务时所穿的宇航服,上面有两个特别的设计——手腕上的小镜子和胸前反印的汉字,这是为了穿着厚厚宇航服的航天员,可以利用手腕上的小镜子看到正常的汉字,准确操作。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.某物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来研究水的沸腾。
(1)如图乙中A、B所示,其中______图是水沸腾时的气泡变化情况;在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是______;(2)小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,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,如图丙所示,小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板______(填“A”或“B”)绕ON向前或向后弯折;另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点(如图丁所示),但纸板并未与平面镜垂直,此时反射光线、入射光线和法线______(填“在”或“不在”)同一平面内。
【答案】A 减小水的质量 B 在【解析】【分析】(1)沸腾前,上层的水温度较低,上升的气泡遇低温液化,气泡减小。
沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,并且产生水蒸气不断进入气泡,气泡逐渐变大;为了缩短实验的时间,可以采取的措施是减少水的质量、加盖或者提高水的初温。
(2)在反射现象中,反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内。
【详解】(1)[1]沸腾时,由于此时整个容器内的水温相同,气泡不断升高,深度不断减小,水压不断减小,并且产生水蒸气不断进入气泡,气泡逐渐变大,所以如图乙中A、B所示,其中A 图是水沸腾时的气泡变化情况。
[2]在这次实验中,发现从开始加热到沸腾的这段时间过长,为了缩短实验的时间,可以采取的措施是减小水的质量。
(2)[3]小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,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,如图丙所示,小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内,应将纸板B绕ON向前或向后弯折,观察纸板B上有没有反射光线。
[4]任何反射现象都要遵循反射定律,所以纸板未与平面镜垂直,反射光线、入射光线和法线也在同一平面内。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.在“探究平面镜成像的特点”实验中,小明用玻璃板、相同的两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验,如图所示.(1)实验时玻璃板应该__________放置在水平桌面上.(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B,其目的是为了___________________.(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,应采取的具体操作步骤是:____________;直接观察白纸,可发现_____________,所以,平面镜所成的像为_____________像.(4)小明在实验过程中,让玻璃板沿OO'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A_________移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO'轴转向自己,发现镜中的像__________(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).【答案】竖直比较像和物的大小移去棋子B,在B处放置一白纸像不能成在白纸上虚不转向自己【解析】【分析】(1)像与物关于玻璃板对称,玻璃板的摆放角度要能够使后面的棋子与前面棋子的像完全重合;(2)实验中让A棋子与B棋子完全相同,B又与A的像完全重合,结果就可以得出A的像与A大小相同的结论;(3)平面镜所成的像不是实际光线会聚成而,所成的像是虚像,用光屏接收不到,只能用眼睛观察;(4)平面镜成像特点是: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,据此判断像的变化。
【详解】(1)平面镜成像时,像与物关于玻璃板对称,如果玻璃板不竖直,则后面的棋子与前面棋子的像不在同一高度上,所以怎样操作都不会重合的,也就无法比较像与物的大小关系,故实验时玻璃板应该竖直放置在水平桌面上;(2)实验器材选择相同的两个棋子A、B,其目的是为了比较像与物的大小关系;(3)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,可以将白纸竖直放在蜡烛B处,移开蜡烛B,观察像能否成在白纸上(或白纸上有没有像);若像不能成在白纸上(或白纸上没有像);则说明平面镜所成的像为虚像;若像能成在白纸上(或白纸上有像);则说明平面镜所成的像为实像;(4)当镜子沿00′轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动时,由于像与物关于镜面是对称的,镜子在竖直方向上没有发生变化,所以镜中的像相对于A不移动;当镜子绕OO′向人转动时,像也向人的方向转动,如图:2.小华在探究平面镜成像的特点时,将棋子A放在玻璃板的一侧,看到玻璃板后有棋子A 的像.(1)此时用另一个完全相同的棋子B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无法让它与棋子A的像完全重合(图甲).你分析出现这种情况的原因可能是:________(2)解决上面的问题后,棋子B与棋子A的像能够完全重合,说明________(3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置.他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论:________【答案】玻璃板没有竖直放置;像与物体的大小相等;连接像与物的对应点判断连线与镜面是否垂直,分别测量对应点到镜面的距离,分析得出结论:像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,像和物体各对应点到平面镜间的距离相等.【解析】【分析】(1)实验时玻璃板如果不竖直,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)从实验的目的:探究,验证平面镜成像的特点的角度分析即可.【详解】(1)实验时玻璃板要竖直放置,即垂直于桌面,如果不竖直,所成的像不在桌面上,所以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,就无法比较像与物的大小.(2)实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系.蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像与物体的大小相等.(3)本实验是探究、验证平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等.所以他们下一步应该连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直,像距和物距是否相等;通过归纳处理即可得出如下结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等.3.新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后,提出一个问题,小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关,同学们经过讨论后提出以下猜想:猜想一:像的形状可能与物体形状有关;猜想二:像的形状可能与小孔的形状有关。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.小明用如图甲所示器材“探究平面镜成像特点”,请你帮他完成下列问题:(1)选取两完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________ 关系.(2)当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移动玻璃板的位置,会看到蜡烛B与蜡烛A的像________ (仍能/不能)重合.(3)经过三次实验后,在白纸上记录了像与物对应的位置,如图乙所示,则下一步应如何处理白纸上的信息,才能得出实验结论.________【答案】大小不能连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直,测出A和A′、B 和B′、C和C′到镜面的距离,比较各个对应点到镜面的距离是否相等,(或将纸沿镜面所在位置对折,判断像与物得两对应点是否重合)【解析】【分析】(1)探究平面镜成像实验时,选择两个完全相同的蜡烛是为了比较物像大小关系.(2)根据平面镜成像特点:物像对称来解答此题.(3)从实验的目的:探究、验证平面镜成像的特点的角度分析,利用刻度尺,连接像与物的对应点,分别测量像到镜面的距离和物到镜面的距离,比较得出结论.【详解】(1)实验要选取完全相同的两只蜡烛,目的是为了比较蜡烛的像与蜡烛的大小关系.(2)根据平面镜成像特点可知,像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等.蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时,移动玻璃板的位置,此时,像和物体各对应点到平面镜间距离不再相等,因此会看到蜡烛B与蜡烛A的像不能重合.(3)本实验是探究、验证平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等.所以他们下一步应该连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直,测出A和A′、B和B′、C和C′到镜面的距离,比较各个对应点到镜面的距离是否相等,(或将纸沿镜面所在位置对折,判断像与物得两对应点是否重合).2.小华在探究平面镜成像的特点时,将棋子A放在玻璃板的一侧,看到玻璃板后有棋子A 的像.(1)此时用另一个完全相同的棋子B在玻璃板后的纸面上来回移动,发现无法让它与棋子A的像完全重合(图甲).你分析出现这种情况的原因可能是:________(2)解决上面的问题后,棋子B与棋子A的像能够完全重合,说明________(3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置.他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论:________【答案】玻璃板没有竖直放置;像与物体的大小相等;连接像与物的对应点判断连线与镜面是否垂直,分别测量对应点到镜面的距离,分析得出结论:像和物体各对应点的连线与平面镜垂直,像和物体各对应点到平面镜间的距离相等.【解析】【分析】(1)实验时玻璃板如果不竖直,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)从实验的目的:探究,验证平面镜成像的特点的角度分析即可.【详解】(1)实验时玻璃板要竖直放置,即垂直于桌面,如果不竖直,所成的像不在桌面上,所以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,就无法比较像与物的大小.(2)实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系.蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明像与物体的大小相等.(3)本实验是探究、验证平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等.所以他们下一步应该连接像与物的对应点,判断连线与镜面是否垂直,像距和物距是否相等;通过归纳处理即可得出如下结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等.3.宁宁对有关光学实验进行了回顾和思考:(1)如图甲所示把一个小平面镜竖直立在白纸上,在白纸上画出一条垂直于镜面的法线ON,用激光笔沿着白纸表面让光斜射到平面镜上,观察反射光.①让光沿着白纸的表面照射,这样做的目的是________.②让光沿AO方向照射在平面镜的O点,a图能观察到反射光OB,而b图却看不到反射光OB,这说明________.(2)如图乙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置:①宁宁将用玻璃板来代替平面镜,这样做的目的是为了确定________,取两只相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的________.②实验过程中,如果在平面上无论怎样移动蜡烛B,都无法与蜡烛A的像完全重合,原因可能是________.③排除了上述情况的干扰后,他继续进行实验,在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B 在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,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”).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.⑤蜡烛A放在玻璃板前40cm处,现以5cm/s的水平速度向玻璃板匀速靠近,则经过2s后蜡烛A与像的距离为________ cm,像的大小将________(选填“变大”、“不变”或“变小”);若将玻璃板放置成与水平面成45°角,将会观察到蜡烛A运动的方向与像运动的方向互相________.【答案】显示出光的路径入射光线、反射光线、法线三者不在同一平面内像的位置大小玻璃板没有竖直放置等效替代法不能 60 不变垂直【解析】【分析】(1)①白色物体能够反射所有色光,黑色物体吸收所有色光;②在光的反射中,反射光线、法线、入射光线三线在同一平面上,是通过光屏展现在眼前的;(2)①研究平面镜成像特点时,确定像的位置是关键,像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定,实验中既能看到物体A的像,又能看到蜡烛B,要采用透明的玻璃板,研究物像的大小采用的是等效替代法,把蜡烛A像的大小用蜡烛B来代替;②玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合;③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,等效替代法是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一;④虚像光屏接收不到,实像光屏能接收到;⑤利用svt=计算出2s蜡烛A移动的距离,求出其距离平面镜的距离,利用像与物到镜面距离相等计算经过2s后蜡烛A与像的距离;由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等,作图解答.【详解】(1)①为了更好的观察到反射光线和入射光线,实验中采用了白色硬纸板,光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了,也方便观察反射角和入射角的大小;②让光沿AO方向照射在平面镜的O点,a图能观察到反射光OB,而b图却看不到反射光OB,这说明反射光线、法线、入射光线不在同一平面内;(2)①为了确定像的位置,让蜡烛A的像和蜡烛B重合,既能观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,实验中要使用透明的玻璃板;选用大小相同的两个蜡烛,是为了用蜡烛B 代替蜡烛A的像,来比较物、像的大小;②玻璃板竖直放在水平桌面上,像在水平桌面上,玻璃板没有竖直放置时,像会偏上或偏下,所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合,则原因是玻璃板没有竖直放置;③在玻璃板前点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至蜡烛B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;④光屏能接收到实像,但接收不到虚像,因为平面镜成的是虚像,所以移去蜡烛B,在蜡烛B的原来位置上放一光屏,光屏上不能承接到蜡烛A的像;⑤根据svt=可得2s蜡烛A移动的距离5cm/s2s10cms vt==⨯=,蜡烛A此时距离平面镜的距离为40cm−10cm=30cm,则像到平面镜的距离也为30cm,所以,经过2s后蜡烛A与像的距离为30cm+30cm=60cm;平面镜成像的特点是物像等大,故蜡烛向靠近镜面的方向移动,像的大小不变;若将玻璃板放置成与水平面成45°角,由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直,且它们到镜面的距离相等,当蜡烛A沿桌面由A位置运动到B位置时,分别作出蜡烛在两个位置所成的像,将会观察到蜡烛运动的方向与像运动的方向互相垂直,如图所示:4.如图所示,某同学做“平面镜成像的特点”实验.他将一块玻璃板垂直架在桌面上,再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在玻璃两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A.(1)在实验中用平板玻璃代替平面镜,这是为了________ ;如果有3mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择________ mm厚的玻璃板做实验.(2)实验中,小华同学用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用________(填“左”或“右”)手点燃蜡烛的.他又将玻璃板绕其底边转向自己,发现镜中的像________ (选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).(3)实验中,玻璃板后的蜡烛和玻璃板前的蜡烛产生的像无法完全重合,原因是________.(4)小琳将图甲中的玻璃板换成平面镜,垂直于纸板放置(如图乙所示),探究“光反射时的规律”.他用激光笔沿硬纸板EO照射到平面镜上的O点.反射光线沿OF射出,则∠NOF________∠EON(选填“>”、”<”或“=”).如果纸板没有与平面镜垂直放置那么实验出现的现象是:________.(5)小琳又让入射光线沿着FO入射到O点看到反射光线沿着OE射出,这说明光反射时:________.【答案】确定像的位置2右转向自己玻璃板没有竖直放置=纸板上看不到反射光线光路是可逆的【解析】【分析】【详解】(1)用透明的玻璃板代替平面镜,在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置;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,用2mm厚的;(2)镜中的左手的像与左手在同一直线上,相对于小华是左边,但是因为是在镜子里,人物就要左右颠倒,所以小华用左手将放在玻璃板前的蜡烛点燃,发现玻璃板中的“自己”是用右手点燃蜡烛的;由于像与物关于镜面是对称的,当镜子绕底边转向向人转动时,如图所示,所以像也向人的方向转动;(3)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有放正,蜡烛的像与蜡烛不在同一水平面上,所以蜡烛成的像不与蜡烛重合;(4)用激光笔沿硬纸板EO照射到平面静上的O点.反射光线沿OF射出,则根据光的反射定律可知,∠NOF=∠EON;由于反射光线、入射光线和法线都在同一平面内,当纸板F 转过一定的角度后,两块纸板不在同一平面上,所以在纸板F上就无法呈现出反射光线了;(5)反射光路是可逆的,当让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出.5.小军在做“探究平面镜成像的特点”的实验,如图(1)应选择_____(选填“明亮”“黑暗”)的环境;(2)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的特点,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.前者是光的反射形成的,后者是光的直线传播形成的C.两者都是光的折射形成的D.前者是光的反射形成的,后者是光的折射形成的(3)小军选用了两只大小完全一样的蜡烛,在玻璃板前点燃蜡烛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观察,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合.这种确定像与物大小的方法是_____.(选填“控制变量法”或“等效替代法”).(4)移去蜡烛B,在其原来位置上放置一块光屏,光屏上_____(选填“不能”“能”)呈现蜡烛的像,这说明平面镜所成的像是_____(选填“虚”或“实”)像.(5)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_____(选填“会”或“不会”)向右平移.(6)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”“求平均值减小误差”).(7)实验中,看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像,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像,且测得两个像之间的距离为0.8cm,则玻璃板的厚度为_____cm.【答案】黑暗 D 等效替代法不能虚不会寻找普遍规律暗 0.4【解析】(1)应选择在黑暗的环境进行实验,像看起来更清晰。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.如图是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)实验时,玻璃板应该_____(选填“竖立”、“斜立”)在白纸上。
(2)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B,其目的是_____。
移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,目的是_____。
(3)当蜡烛A远离玻璃板时,它的像将_____(选填“靠近”、“远离”)玻璃板,像_____(选填“变大”“变小”“不变”)。
(4)细心的小明透过玻璃观察蜡烛A的像时,看到像的后面还有一个较模糊、与像有部重叠的像,出现两个像的原因是_____。
【答案】竖立为了比较物像的大小关系便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等远离不变玻璃的两个表面同时反射,每个表面成一个像【解析】【分析】(1)玻璃板要竖直放置,否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。
(2)平面镜成的像与物体的大小相等;到镜面的距离相等;移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等;(3)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。
(4)从玻璃的两面都能反射光,利用光的反射现象可知能成两个像,从这个角度去析此题。
【详解】(1)像与物是关于镜子对称的,实验时玻璃板要竖立放置,如果不竖立,成的像就偏高或偏低,后面的蜡烛是摆在桌面上的,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)实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和B,是为了比较物像的大小关系;移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同,小明记录了两根蜡烛的位置,目的是便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等;(3)物与像到平面镜的距离相等,因此若将蜡烛A远离玻璃板时,则像将远离玻璃板移动;平面镜中的像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离无关,所以物体远离平面镜,像也远离平面镜,像的大小不变(等于物体的大小)。
(4)由于像是由光的反射形成的,而普通玻璃的两面都能反射光,能成两个像,所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。
2.在“探究平面镜成像特点”的实验中。
(1)实验时应选较____(选填“厚”或“薄”)的玻璃板垂直放置在水平桌面上。
(2)将棋子A放在玻璃板的前面,应在玻璃板____(选填“前面”或“后面”)观察A经玻璃板所成的像。
(3)当棋子A远离玻璃板时,像的大小____。
(4)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(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”)看见棋子A的像。
(6)实验时,选择两个相同的棋子,是为了比较像与物体的______;测量两只蜡烛到玻璃板的距离,是为了比较_______________________.(7)他在找准像的位置后,画出了A、B、C三点做标记(如图乙),在测量物距和像距时,他应分别测出_______两点到平面镜的距离作为物距和像距【答案】薄前面不变虚能大小关系像和物体到镜面的距离大小关系A、C 【解析】【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)由于平面镜成的是反射形成的虚像,应在A的一侧进行观察像实验;(3)像的大小与物体大小相同。
(4)实像和虚像的重要区别是实像能用光屏承接,虚像不能承现在光屏上。
(5)平面镜成像的原理是光的反射形成。
(6)选择两个相同的棋子可以比较像和物的大小关系;通过测量两只蜡烛到玻璃板的距离,可以得出像距等于物距的结论。
(7)为了比较物距和像距,应找到对应的点进行测量。
【详解】(1)玻璃板两个面都能成像,当越薄时,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,所以选薄的玻璃板;(2)由于平面镜是反射形成的虚像,故在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,眼睛应该在镜前才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像;(3)平面镜成的像与物大小相同,和物到镜的距离无关,人们感觉到的近大远小是一种视觉效果,不影响真实的大小。
所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板,它的像不变。
(4)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。
(5)平面镜成的像是光的反射形成的,蜡烛发出的光线经玻璃板反射,被人眼接收,才能看到像,所以用木板紧贴玻璃板背面,挡住玻璃板后的光,人眼在玻璃板前仍能看见棋子A的像。
(6)实验时,选择两个相同的棋子,当后面的棋子和前面棋子的像完全重合时,可以比较像与物体的大小关系,可得像和物体大小相等的结论;测量两只蜡烛到玻璃板的距离,是为了比较像和物体到镜面的距离大小关系.(7)他在找准像的位置后,画出了A、B、C三点做标记(如图乙),由图知,A点在蜡烛的左侧边缘,根据成像时像与物对称的特点,A的对应像点在B点,所以在测量物距和像距时,他应分别测出A、C两点到平面镜的距离作为物距和像距3.如图所示,小明将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上,并准备了两个相同的棋子A和B,刻度尺、铅笔等,用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。
(1)小明用玻璃板代替平面镜的目的是______。
(2)用两个相同的棋子A和B,是为了比较______。
(3)为了研究像与物到镜面距离的关系,应多次改变______,重复实验。
(4)实验时,他应该站在______(选填“A棋子”或“B棋子”)侧观察棋子的像,移动______(选填“A棋子”或“B棋子”),直到它与A的像重合。
(5)移去棋子B,在其原来的位置上放一光屏,光屏上______(选填“能”或“不能”)承接到棋子A的像,这说明平面镜所成的像是______(选填“虚”或“实”)像。
(6)把棋子A远离玻璃板,发现所成像的大小______(选填“变大”、“变小”、“不变”)。
(7)小明选择两只棋子,而小华却选择了两支蜡烛,请你针对其中一位同学,说出他选择的理由______。
(8)若将显示时间为12:01的电子时钟放在平面镜前,则在平面镜中看到时钟显示的时间是______。
【答案】便于确定像的位置像与物的大小关系棋子A的位置 A棋子 B棋子不能虚不变小华选择了两支蜡烛,因为蜡烛本身是光源,成像更清晰,便于确定像的位置10:51【解析】【分析】(1)实验时选择透明的玻璃板,在物体的一侧,既能看到物体的像,也能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
(2)在此实验中,为了比较物像大小关系,利用等效替代的方法,用相同的棋子进行比较,来获得物像大小关系。
(3)一次实验不具备代表性,具有很大的偶然性,所以应采取同样的实验方案多做几次,才能保证结论的正确。
(4)观察像时,眼睛要在棋子A的一侧,才能通过玻璃板看到A的像;眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像。
(5)实像和虚像的重要区别,实像能用光屏承接到,虚像不能用光屏承接到。
(6)平面镜成像大小跟物体的大小相等。
(7)两支蜡烛,因为蜡烛本身是光源,成像更清晰;而两只棋子,大小严格相同,方便比较大小;(8)根据平面镜成像的特点可以知道,像与物是关于镜面对称的,题中没有说镜子是直立放置还是水平放置,我们默认为是直立放置的,解决此题有规律可循,因像和物体关于平面镜对称,所以从像的后面观察即为物体真实的情况。
【详解】(1)小明用玻璃板代替平面镜可以看到后面的物体,所以目的是便于确定像的位置;(2)实验中的两棋子要求大小相同,这是为了探究像与物的大小关系;(3)一次实验不具备代表性,所以应改变A棋子的位置,重复上面的实验;(4)寻找蜡烛A的像的位置时,眼睛应在棋子A一侧观察,移动棋子B,直到它与A的像重合。
(5)移去棋子B,在其原来的位置上放一光屏,光屏上不能承接到棋子A的像,这说明平面镜所成的像是虚像。
(6)把棋子A远离玻璃板,发现所成像的大小不变。
(7)小华选择了两支蜡烛,因为蜡烛本身是光源,成像更清晰,便于确定像的位置。
(8)在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒,且关于镜面对称。
由图分析可得题中所给的12:01与10:51成轴对称,所以它的实际时间应是10:51。
【点睛】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,做题过程中注意积累。
4.小科同学在学习了平面镜的知识后,回家做了一个实验。
他将一支铅笔和平面镜平行并竖直放置在水平桌面上,平面镜PN高30厘米,铅笔长20厘米,它们之间相距20厘米。
(1)倘若要使铅笔与其像垂直,则小科可将铅笔转过_____度。
(2)如果铅笔不动,小科把平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°,他发现B点在平面镜中的像B〞与之前的像B'相距_____厘米。
【答案】45 40【解析】【分析】【详解】(1)[1]根据平面镜成像特点可知,像与物是对称的,所以当铅笔的物和像垂直时,铅笔与镜成45度夹角。
(2)[2]原来铅笔的像点到平面镜的距离和B点到平面镜的距离相等,即都是20cm;若铅笔不动,平面镜绕N点沿顺时针方向转过90°,则相当于平面镜中的像转过180度,此时铅笔尖底部B与镜面在同一平面上,所以B的像关于镜面对称,即都在镜面上,即B〞与B 点重合,所以B〞与之前的像B′的距离是20cm+20cm=40cm。
5.小东利用如图甲装置探究“平面镜成像的特点”.(1)小东选用玻璃板而不选用平面镜,因为这样______;实验时,小东在玻璃板交放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛B,对这两支蜡烛的要求是______.(2)实验中,在寻找蜡烛A的像的位置时,如果无论怎样沿桌面移动蜡烛B,都不能使它与蜡烛A的像重合,可能的原因是______.(3)小东在得出平面镜成像规律后,用图乙所示方法测视力时,镜中视力表的像到人的距离为______m.他用到的规律是______.【答案】便于确定蜡烛所成像的位置形状、大小完全相同玻璃板与桌面不垂直 4.6 像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等【解析】(1)平面镜是不透明的,只能在平面镜中看到平面镜前物体的像,不能看到平面镜后面的物体,所以实验时不采用不透明的平面镜。
用透明的玻璃板代替平面镜,虽然成像不太清晰,但是在物体一侧能看到物体的像,同时还能看到代替物体的另一个物体,便于确定像的位置。
探究实验中对蜡烛A和B的要求是形状、大小完全相同;主要是便于比较像与物体的大小; (2)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,而B蜡烛在桌面上,与A蜡烛的像就无法重合了。