【精选】人教版物理八年级上册 光现象实验专题练习(解析版)
- 格式:doc
- 大小:708.00 KB
- 文档页数:11
人教版八年级(上册) 第四章《光现象》第1节 光的直线传播 精选练习一、夯实基础1.小明探究光的传播时做了一个实验,他在家中的空玻璃缸中倒入水,再在其中倒入了一些盐。
过了一段时间,他让一束激光射入盐水中,发现光路如图1所示,图中光线沿______(选填“直线”或“曲线”)传播,原因可能是______________。
这说明,光沿直线传播是有条件的,介质应当具有___________的特点。
实验中,小明为了能清楚地在水中呈现出光路,可以___________。
2.如图2所示,这是2018年1月31日的超级月亮,是152年一遇的超级天文奇观,当晚据说有血月和蓝月轮番登场,更有月全食来相助,三大奇观大饱眼福。
月全食现象是由于光在 中沿直线传播而形成的。
光在玻璃、空气、水这三种介质中传播时,在 中的传播速度最大,其数值近似为 米/秒。
3.光在真空中的传播速度是 ,光年是 的单位。
晴天的中午,在茂密的大树下常常可以看到许多圆形的光斑,这些光斑的成因是 ,这些光斑是太阳的 (选填“影子”或者“像”)。
4.如图所示,2020年6月21日天空上演了神奇的“金环日食”现象,此次日环食带非常狭窄,宽度仅20公里左右,而湖南正好处在此次的最佳观测带上。
产生日食的原因可以用光的 来解释。
请任意举一例与日食原理相同的现象 。
5.夏天的夜晚,我们看到无数闪烁的星光,高悬的月亮,高楼内射出的各色灯光交相辉映,萤火虫在草丛中闪着淡淡的绿光,它们中一定是光源的是( )A .星星B .月亮C .灯D .萤火虫图2图16.下列事例中不是应用光沿直线传播的是()A.站队看齐B.射击瞄准C.在商场里对着镜子试衣服D.挖隧道时用激光引导掘进方向7.在战国时期,我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象,如图所示,用蜡烛作为光源,在木板上钻了一个小孔,发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像,下列说法正确的是()A.木板上的小孔一定是圆形的B.蜡烛在墙上成的像是虚像C.小孔成像现象能说明光沿直线传播D.保持蜡烛和墙的位置不变,将木板向靠近墙的方向移动,蜡烛在墙上的像会变大8.阳光透过树叶间的缝隙,在地上可以看到许多圆形的光斑,这是()A.树叶间许多小孔的像。
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.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。
专题05 光现象实验(解析版)类型一 探究光的反射定律【方法技巧】考点:(1)验证三线共面。
(2)反射角与入射角的关系。
(3)入射角变化时反射角的变化规律总结、光路可逆性。
技巧:解答时从实验器材的特点入手,通过纸板的翻折验证出三线共面、根据两角的关系得出反射角等于入射角。
【专项训练】1.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.(1)让入射光贴着纸板EF 沿AO 射向平面镜上的O 点,观察反射光的方向.多次改变入射光的方向,观察并描绘光的径迹,量出入射角i 和反射角r ,记录如上表.比较r 和i ,可以得出:光反射时,反射角________入射角.(2)纸板EF 右侧没有沿ON 折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在____________.(3)将一束光贴着纸板EF 沿BO 射到O 点,光沿图中的OA 方向射出,说明光反射时,光路是________的.(4)由于光在纸板上发生了________(选填“镜面反射”或“漫反射”),所以从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹.【答案】(1)等于 (2)同一平面内 (3)可逆 (4) 漫反射【解析】(1)由表中反射角和入射角的度数,可得光反射时反射角等于入射角;(2)纸板EF 右侧没有沿ON 折转时,能观察到反射光,有折转时,观察不到反射光,是因为折转时左右两侧不在同一平面,说明光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(3)将一束光贴着纸板EF沿BO射到O点,光沿图中的OA方向射出,可知将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,表明:光反射时,光路是可逆的;(4)实验时从不同方向都可以观察到光在纸板上传播的径迹,是由于纸板表面凹凸不平,光在纸板上发生了漫反射的缘故.2.为了探究光反射时的规律,同学们进行如图所示的实验。
(1)为了完成实验,需要的测量工具是______。
光的直线传播知识梳理本节课学习重点是对光源和光的传播特征的认识,难点是光沿直线传播的具体应用。
历年中考命题主要考查光源的判断和直线传播的现象及应用,题型难度不大,需把握好光源的特征,理解常见的直线传播现象,特别是小孔成像的原理及特征。
题型主要有填空题、选择题和实验题。
一、光源光是由某些能发出光的物体产生的。
我们把那些正在发光的物体称为光源。
如太阳、正在发光的萤火虫、正在发光的电灯及点燃的蜡烛等都是光源。
光源可以分为两类:一类是自然光源,如太阳、正在发光的萤火虫、水母、灯笼鱼等;另一类是人造光源,如点燃的蜡烛、正在发光的霓虹灯和正在发光的白炽灯等。
注意:光源是指自身正在发光的物体,如太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛都是光源。
有些物体本身并不发光,但由于它们能反射太阳或其他光源射出的光,看上去好像也在发光,但它们不是光源,如银幕、月亮和所有的行星,它们并不是物理学上所指的光源。
二、光的传播1.光沿直线传播生活中我们经常看到雾天里的车灯射出直线光束,穿过森林的阳光是一条条直线等现象,说明光在空气中是沿直线传播的。
进一步探究可知,光在透明均匀介质中都沿直线传播。
像空气、水、玻璃等都是透明均匀介质。
在物理学中,我们用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这条直线叫做光线。
光线是便于研究光线问题而引人的一个物理模型,光线不是真实存在的。
光线相互平行的光称为平行光,在地球上,太阳光可认为是平行光。
2.光沿直线传播的应用a.小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树荫下的光斑是太阳的像)。
b.激光准直:挖隧道定向;整队集合;射击瞄准。
c.坐井观天(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目;d.影子的形成:光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子。
影子、日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间)。
三、光的传播速度8实验证明光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中的传播速度最大.约为3×10 m/s(光在真空8中的传播速度通常用字母c表示)。
一、选择题1.如图所示,小明在做“探究平面镜成像特点”的实验。
他将一块玻璃板竖直架在水平台上,然后取两段完全相同的蜡烛A和B,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,则()A.选择玻璃板进行实验,是为了看到蜡烛A的像更清晰B.实验用到刻度尺,是为了测量研究像与物的大小关系C.小明将蜡烛A逐渐远离玻璃板,它所成的像逐渐变小D.将光屏放到玻璃板后面蜡烛B位置上,光屏上没有像2.城市洒水车在夏天洒水时常常拖着彩虹尾巴,如图所示,这个现象形成的原因是()A.光的漫反射B.光的色散C.光的镜面反射D.光沿直线传播3.光从玻璃射向空气中,以下符合实际情况的是()A.B.C.D.4.小刚和小红一同完成了如下实验:把一枚硬币放在一个没有盛水的杯子底部,然后把杯子放在水平桌面上,小刚注视着硬币慢慢向远处移动,到眼睛刚好看不到硬币时停止移动。
小刚保持头部不动,此时小红缓缓地向杯中倒水,倒着、倒着,小刚又重新看到杯底的硬币。
要用作图的方法来解释这个实验现象,图中的4幅光路图中,能对上述实验现象做出正确解释的是()A.B.C.D.5.发生雷电时,雷声与闪电同时产生,下列说法正确的是()A.人们总先听到雷声,后看到闪电,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快B.人们总先听到雷声,后看到闪电,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快C.人们总先看到闪电,后听到雷声,是因为雷声在空气中传播速度比光传播得快D.人们总先看到闪电,后听到雷声,是因为光在空气中传播速度比雷声传播得快6.如图是小丽从生活中收集到的一些与光现象有关的实例,以下说法错误的是()A.甲图:验钞机利用紫外线辨别钱币真伪B.乙图:黑板“反光”是因为发生了漫反射现象C.丙图:雨后天边彩虹是光的色散现象D.丁图:小孔成像所成的像是倒立的实像7.在湖边游玩的人看到湖水中的鱼,下列光路图能描述这一现象的是()A.B. C.D.8.下列说法中正确的是()A.在小孔成像实验中,烛焰通过小孔所形成的“倒像”是实像B.一束光线与镜面夹角是40°,则反射角是40°C.物体到平面镜的距离20cm,则它的像到平面镜的距离40cmD.人远离平面镜,人在镜中的像变小9.如图是小华同学探究“平面镜成像特点”的几种情境,下列说法正确的是()A.若蜡烛A距玻璃板5cm,则蜡烛B距蜡烛A需5cm才能与蜡烛A的像完全重合B.若蜡烛A在玻璃板中的像偏低且倾斜,在右边三图中,乙图是产生该现象的原因C.若在玻璃板与B蜡烛之间放一块直径与蜡焰大小相当的圆形挡光板则仍能透过玻璃板看到A的像D.若蜡烛A远离玻璃板则蜡烛A的像将变小θ=︒从空气10.如图所示,上下表面平行的玻璃砖水平放置,一束光以与上表面夹角30射到玻璃砖上表面的A点,在A点一部分光反射,另一部分光折射,折射光线照射到玻璃砖的下表面的B点。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.如图所示,是小明在“探究平面镜成像的特点”的活动中所选用的器材和活动过程.(1)在探究活动中为便于观察,该实验最好在______(选填“较明亮”或“较黑暗”)环境中进行.(2)小明在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A,还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B,对蜡烛A和B的要求是_____,这是为了_____.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”)(3)在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛______(填“A”或“B”)这一侧观察,如果小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,请你推测可能的原因是_____________.(4)小明用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验,但看不清跳棋的像,请你帮想个办法看清跳棋的像:____.(5)实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像______,若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,______观察到玻璃板前点燃蜡烛的像(选填“能”、“不能”).说明平面镜成的是______(选填“虚”或“实”)像.(6)在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,便于_______;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.(7)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像,小明只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置______(选填“向右移动”、“向左运动”或“不变”).(8)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______(填“亮”或“暗”).远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板______(只有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上).A.一次反射、一次折射形成的B.两次反射、一次折射形成的C.一次反射、两次折射形成的D.两次反射、两次折射形成的【答案】较黑暗大小相同比较物与像的大小等效替代法 A 玻璃板与水平面不垂直,成的像不在水平位置用手电筒照亮跳棋重合不能虚对比蜡烛A的像与蜡烛B 的大小2不变暗 C【解析】【详解】(1)[1]该实验最好在较黑暗环境中进行,这样蜡烛的像才会比较清晰;(2)[2][3][4]对蜡烛A和B的要求是大小相同,这是为了比较物与像的大小,通过比较像与蜡烛B的大小,从而比较像与蜡烛A的大小;这种确定像与物大小的方法是等效替代法;(3)[5][6]在寻找蜡烛像的位置时,眼睛应该在蜡烛A这一侧观察,这样才能看到蜡烛A的像;如果小明无论怎样调节后面的蜡烛,都不能与蜡烛的像重合,这种情况可能是玻璃板与水平面不垂直,成的像不在水平位置;(4)[7]用手电筒照亮跳棋,这样跳棋反射的光更多,所成的像更明显;(5)[8][9][10]实验时在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿没有点燃的相同蜡烛在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像重合;若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,不能观察到玻璃板前点燃蜡烛的像;说明平面镜成的是虚像;(6)[11][12]在实验中用平板玻璃代替平面镜,主要是利用玻璃透明的特点,可以看到玻璃后面的蜡烛,便于对比蜡烛A的像与蜡烛B的大小;应选择2mm厚的玻璃板做实验,这是因为比较厚的玻璃板会出现明显的两个像,影响实验效果;(7)[13]小明只将玻璃板向右平移,则蜡烛像的位置不变,这是因为根据平面镜成像规律,物体的位置不变,那么所成的像位置也不变;(8)[14][15]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暗,这是因为入射光线在玻璃板第一个面发生反射和折射时,光线强度就已减弱,折射光线又作为入射光线在第二个面发生反射和折射时,光线强度又减弱了,此时第二个反射光线在第一个面又作为入射光线发生反射和折射,这个折射光线所成的虚像距离观察者较远,同时光线强度比较弱,所以像较暗;由上述可知,远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次折射、然后一次反射,最后一次折射形成的,所以说远处的像是来自于蜡烛的入射光经过玻璃板一次反射、两次折射形成的,故选C.2.如图甲所示为“探究光的反射定律”的实验装置:(1)小明在用该装置进行实验时,除了要用到铁架台、空白纸板做成的可折转光屏、光源和直尺外,还要用到_________和__________;(2)小明多次改变入射光的方向,总能在ON两侧同一平面的光屏上观察到入射光和反射光,由此得出“光反射时,反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”的结论,为使结论可靠,同学小敏建议:将光屏绕轴线ON向前或向后折转,同时观察_________光线是否仍旧出现在光屏上;(3)小明测量图中入射角∠__________(选填“1”、“2”、“3”或“4”)和反射角的大小,将数据记录在表格中;(4)另一组的小军将原本垂直于平面镜的纸板向后倾斜一个角度,调节入射光线仍能呈现在纸板A上,但始终没能在纸板B上找到反射光线,经检查纸板A、B在同一平面上。
第4章光现象测试题一、单选题(共15小题)1.如图所示,平面镜竖直放置在水平面上,一支直立的铅笔从平面镜前40cm处,以5cm/s 的水平速度垂直向平面镜匀速靠近,下列说法正确的是()A.铅笔在平面镜中所成的像逐渐变大B.经过2s,铅笔与它的像之间的距离变为20cmC.铅笔的像相对于平面镜的速度为10cm/sD.若平面镜顺时针转至图中虚线位置,铅笔的像将与铅笔垂直2.人从远处走近一直立的穿衣镜,他在镜中像的大小将()A.不变B.逐渐变小C.逐渐变大D.都有可能,取决于镜子大小及视角3.夜晚,下列物体中放出红外线较多的是()A.草木B.人C.岩石D.河水4.甲乙两人在照同一个镜子,甲在镜中看到了乙,以下说法中正确的是()A.乙也一定能看到甲B.乙可能看到甲的眼睛C.乙不可能看到甲的眼睛D.乙不可能看到甲的全身5.关于光的传播,下列说法中正确的是()A.光在玻璃中不是沿直线传播的B.光只在空气中才能沿直线传播C.光在任何情况下都沿直线传播D.光在同一种均匀介质中沿直线传播6.光线从水中射入空气,反射光线OA与水面之间的夹角为60°.关于入射角α、折射光线与水面之间的夹角β的说法正确的是()A.α=30°,β<60°B.α=60°,β>60°C.α=30°,β>60°D.α=60°,β<60°7.如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则()A.A处应是紫光B.只有AB之间有光C.将温度计放到AB范围A处的外侧,会看到温度上升D.将照相底片放到AB范围B处的外侧,底片不会感光8.下列实例中,属于光的折射现象的是()A.斜插在水中的筷子“变弯”了B.湖边垂柳在湖面形成美丽的倒影C.人在路灯下行走,地面上会出现人的影子D.阳光穿过茂密的树叶间隙,在地面形成圆斑9.光污染已成为21世纪最受人们关注的问题之一。
可编辑修改精选全文完整版光现象作图专题训练1.如图所示,入射光线与镜面成30°角,请画出反射光线并标出反射角及度数。
2.如图所示,太阳光线与水平面成30°角,若用平面镜将太阳光沿竖直方向反射到井底,请在图中画出反射光线和平面镜的位置,标出反射角和反射角的度数,保留作图痕迹。
3.如图所示,丽丽同学在平面镜前,请根据平面镜成像的特点,画出她看到脚尖上的A点在平面镜后的像A′的光路图。
4.根据光的反射定律,在图中完成潜望镜中的光路。
5.如图所示,A 是烛焰上的一点,B 是人眼的位置,请画出A 点发出的一条光线经平面镜反射后经过B 点的光路图。
6.小明驾车通过小区道路转弯处时,通过转弯处的镜子(可看作平面镜)看到了行人,他及时采取避让措施保证了行安全。
下图为转弯时的俯视图,其中是车内小明的眼睛,为行人,请作出小明看到行人的光路图。
7.如图所示,S 为发光点,从它发出的两条光线经平面镜反射后的两条反射光线分别沿虚线、方向射出,要求:①找出S 在平面镜里的像;②在图中画出平面镜;③画出入射光线与反射光线。
8.图甲为开封铁塔及其倒影的美景。
请在图乙中画出光从塔尖经水面反射进入人眼的光路图,其中A 点表示水中“塔尖”的位置。
M AB a 'b 'S'9.如图,一束光射向平面镜,经反射后的光线射向另一平面镜(图中未画出),再经反射后沿射出,。
①请完成光线经反射的光路图(保留作图痕迹); ②画出平面镜;③标出两平面镜夹角的度数。
10.如图所示,CD 是中间有小孔的硬纸板,请用光学作图法画出人眼在E 位置通过小孔看到的范围。
11.根据平面镜成像特点,在图中画出物体在平面镜中所成的像。
12.小红在做验证“平面镜所成像的大小与物的大小相等”实验时把薄玻璃板按如图所示的方式倾斜放置。
①在图中画出蜡烛AB 通过薄玻璃板反射所成的像。
(_______) ②小红在E 点看到时,从A 点发出的一条光线经薄玻璃板反射后刚好经过E点,画AB MN MN M N ''M N ''CD //CD AB AB MN M N ''AB MN A B ''A'B''A出这条入射光线及其反射光线。
一、初二物理光现象实验易错压轴题(难)1.学习小组用图甲所示的圆柱形纸质套筒做“探究小孔成像规律”的实验,发现像的大小不同,亮度也不一样.(1)关于像的亮度与哪些因素有关,他们提出以下猜想:猜想1:与小孔到光屏的距离有关;猜想2:与小孔的形状有关;猜想3:与小孔的大小有关.①类比利用太阳光测凸透镜焦距时,光屏从焦点处远离透镜过程中,光斑越大越暗的现象,可判断猜想1是_________的.②验证猜想2时,固定烛焰、纸筒和光屏的位置,更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验,分别观察比较所成像的亮度.他们实验中存在的问题是______________________.③为验证猜想3,固定烛焰、小孔和光屏位置,只改变圆孔直径,观察到的现象如下表.实验现象表明:在小孔成像清晰时,_____________________.(2)学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究.①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像.在b、c两孔处放置两相同的三棱镜,移动光屏到图丙位置时,光屏上只出现一个清晰的更亮的像.则b、c两小孔处三菱镜放置的方式可能是________.②他们设想在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,所成的像都与b、c 两孔处三棱镜所成的像重合,则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要________(选填“大”或“小”).③若开一个大孔,并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后,恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像,则此像是_______的倒立实像;若只用a孔替代凸透镜,在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比,像的亮度________,像的大小_________.【答案】正确没有控制小孔的大小相等小孔越大亮度越亮 C 小缩小更亮相等【解析】【详解】(1)①根据题意知道,当光屏从焦点处远离透镜过程中,出现光斑越大越暗的现象,则说明像的亮度与小孔到光屏的距离有关,故可判断猜想1是正确的;②要探究像的亮度与小孔的形状的关系,则需要控制孔的大小不变,只改变形状,而图乙中即改变了孔的形状,没有改变孔的大小,所以,此过程中存在的问题是:没有控制小孔的大小相等;③分析表格的实验数据知道:在小孔成像清晰时,小孔越大,像的明亮程度越亮;(2)①三棱镜具有偏折光的能力,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在bc两处放置的三棱镜的方式可能是凸透镜的形状,即图C的形状;②在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,此装置类似凸透镜,过光心时传播方向不变,越靠近光心的光线偏折程度的越小,故则光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小;③根据图知,物距大于像距,可以判断出此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像,因为凸透镜和小孔都成倒立缩小的实像,像距和物距相等,所以像的大小是相等的,因为入射到凸透镜上的光数量较多,经凸透镜折射后,经过的像点的光线多,所以看起来亮一些(2)①因为凸透镜对光线有会聚作用,三棱镜具有偏折光的能力,所以,要想使光都会聚在光屏中心的位置,则在bc两处放置的三棱镜的方式应是凸透镜的形状,即图C所示的形状。
②根据题意知道,在b、c两孔之间再开若干个小孔,并在小孔处放置棱镜,此装置类似凸透镜,由于过光心时传播方向不变,越靠近光心的光线偏折程度的越小,所以光线通过这些棱镜的偏折程度比通过b、c两孔处三棱镜的要小些。
③由图知道,此时物距大于像距,所以此时凸透镜成的是一个倒立缩小的实像,由于像的大小由物距和像距共同决定,物距和像距都不变,像的大小不变,但凸透镜越大,像越亮,因为入射到凸透镜上的光数量较多,经凸透镜折射后,经过的像点的光线多,所以看起来亮一些。
【点睛】本题考查的是小孔成像的探究和凸透镜成像的应用,考查了根据题中信息分析解答能力,有一定的难度。
2.探究“平面镜成像特点”吋,选用镀膜玻璃板和两个相同的电子蜡烛a、b可以发光)进行实验,如图所示:(1)为了便于观察蜡烛的像,以下一些做法可行的是__________________;A.将玻璃板镀膜的一面朝向蜡烛aB.在较暗的实验室让a蜡烛发光C.在较暗的实验室让a、b蜡烛都发光D.用手电筒对着玻璃板照射(2)为了在实验中精确测量物距和像距,小王同学在白纸上标记蜡烛a底端上的一个点(图中的A点),在玻璃板后移动另一只蜡烛b,使之和像完全重合,也在白纸上标记蜡烛b 底端上的一个点,量出两点到玻璃板的距离,则蜡烛b上符合实验要求的点是____________;(3)当把蜡烛a远离玻璃板,其在玻璃板中像的大小________(选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】AB C不变【解析】【分析】【详解】(1)[1]平面镜成像原理是光的反射,因此用一面镀了膜的玻璃板做实验时,镀膜的一面应该朝向像一侧放置,一面镀膜的玻璃板反射能力比较强,成像比较清晰,便于测量物距和像距,故A符合题意;在比较明亮的环境中,有较多干扰人视线的光,在较黑暗的环境中,蜡烛是最亮的,蜡烛射向平面镜的光最多,反射光最多,进入人眼的光最多,感觉蜡烛的像最亮,所以最好在比较黑暗的环境中进行实验,故B符合题意、C不符合题意;物体成像要清晰,就必须让物体有足够光线射向平面镜才能成像,而不是让平面镜上有足够的光线,故D不符合题意;故选AB。
(2)[2]平面镜成像时,像的大小相等,但是左右相反,蜡烛b上符合实验要求的点是C。
(3)[3]平面镜成像时,物像大小相等,故当把蜡烛a远离玻璃板,其在玻璃板中像的大小不变。
3.在探究树荫下光斑的活动中,小华猜想光斑形状可能与孔的形状、孔的大小和孔到光屏的距离有关。
为了研究孔的大小对光斑形状的影响,她找来平行光源和图a所示的四种打好孔的卡片。
(1)小华在四种卡片中选择了卡片甲。
她这样选择的原因是____________。
(2)让平行光垂直照射在卡片上,调节卡片甲与光屏距离,透过孔的光在光屏上形成一个与卡片甲三角形孔相同的光斑;再用另一张卡片覆盖在甲上,如图b,自右侧无孔处开始,向左缓缓推动乙;起初,观察到光屏上的光斑形状_______,光斑大小________;过一会儿,观察到光屏上出现圆形的光斑,继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小,则光屏上的光斑形状________,光斑大小________。
【答案】在改变孔的大小过程中,孔的形状保持不变不变变小不变不变【解析】【分析】(1)根据控制变量的思路,探究孔的大小对光斑形状的影响,必须控制孔的形状不变,只改变孔的大小。
(2)小孔较大时,通过孔形成的光斑不是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;小孔较小时,通过孔形成的光斑属于小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关。
【详解】(1)a图中卡片甲是三角形,从右侧拦住部分仍是三角形,形状不变,故A符合要求;乙、丙、丁三图中随着卡片移动,孔的形状发生了变化,不符合要求。
(2)在卡片到地面(孔到光屏)的距离一定时,当孔较大时,在地面上形成的是孔的像,与影子形成相同,形状与孔的形状相同,当孔小到一定程度时,为小孔成像现象,光斑的形状与孔的形状无关,所以向左缓缓推动乙;起初,观察到光屏上的光斑形状不变,光斑变小;孔较小时,光屏上出现光源的像,继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小,则光屏上的光斑形状不变,光斑大小不变。
4.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。
(3)根据平面镜成像特点可知,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等,故视力表与镜距离为 2.5m,视力表的像离镜距离也为2.5m,即视力表与它的像的距离为2.5m+2.5m=5m,又由于人在视力表前0.4m,所以人离视力表的像的距离为5m-0.4m=4.6m,即人离视力表的像距离为4.6m。
点睛: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;依据平面镜成像特点,人和人的像相对于镜面对称,视力表和视力表的像相对于平面镜对称,依据数学知识计算。
5.如图甲所示的是探究平面镜成像的特点实验装置图。
(1)在甲图中,点燃玻璃板前面的蜡烛A,拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到__________;(2)移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上________,(填“能”或“不能”)成蜡烛A的清晰的实像。
(3)学习了平面镜成像后,小明回家观察到家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘,距转盘1.6m高处有一盏灯,该灯通过转盘成像如图乙所示。
则灯的像距离该灯_________m;若用手拨动转盘使其水平旋转,则会观察到灯的像的位置________。
(填“改变”或“不变”)【答案】蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合不能 3.2m 不变【解析】【详解】(1)[1]在甲图中,点燃玻璃板前面的蜡烛A,拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动,直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。
(2)[2]平面镜成虚像,虚像不能用光屏承接,所以移去蜡烛B,在其原位置上放置一块白屏,白屏上不能成蜡烛A的清晰的实像。
(3)[3]根据平面镜成像规律可知,像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离,所以灯的像距离该灯3.2m。
(4)[4]根据平面镜成像规律可知,像和物关于镜面对称,若用手拨动转盘使其水平旋转,物的位置不变,所以像的位置也不变。
6.某同学利用如图所示的实验装置探究平面镜成像的特点。
(1)如图甲所示,在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖立一块透明薄玻璃板。
把蜡烛a点燃放在玻璃板的前面,该同学应在玻璃板_________(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。