【精选】八年级物理上册光现象实验章末训练(Word版 含解析)
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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.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。
3.(1)在“探究光的反射规律”的实验中,小亮进行如图甲所示的实验,让一束光EO贴着
纸板射到平面镜上,将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,如图乙所示。此实验现象说明______。在甲图中如果让光线逆着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______; (2)如图丙所示是小亮同学“探究平面镜成像特点”的实验装置,平面镜成像的原理是
______。在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板的后面出现蜡烛的
像,拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到A处时,可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是______,经过三次实验后,在白纸上记录像与物的对应点如图丁所示,用刻度尺分别测出其到玻璃板的距离,并进行比较,进一步分析得出结论______,用玻璃板代替平面镜的原因是______,便于研究平面镜的成像特点。 【答案】光反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内 光路可逆 光的反射 像与物的大小相等 物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相等 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。
【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]将纸板沿ON向后折,此时在NOF面上看不到反射光线,说明反射光线、入射光线和
法线在同一平面内。 [2]光从EO方向射入,然后从OF的方向射出,那么如果让光线逆着OF的方向射向镜面,
会看到反射光线沿着OE方向射出,这表明光的反射现象中光路是可逆的。 (2)[3]平面镜成像利用的是光的反射。
[4]由于另一支点燃的蜡烛和A处蜡烛的像重合,而这支蜡烛是和A处蜡烛是相同的,那么
A处蜡烛的像和A处蜡烛大小相等,即像和物的大小相等。
[5]用刻度尺量出A和A、B和B、C和C到镜面的距离,发现A和A、B和B、C和
C到镜面的距离相同,可得出结论:物和像的连线与镜面垂直,物体和像到镜面的距离相
等 [6]在探究平面镜成像特点的实验中,为了便于确定像的位置和比较物与像的大小关系,以
及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。选用透明的玻璃板代替平面镜完成实验。
4.菜同学为了探究“平面镜成像时,像与物到平面镜的距离的关系”,所用的实验器材有:单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺.实验装置如图(甲)所示. (1)在白纸上画一条直线,将玻璃板竖直立在白纸上,使玻璃板_____那一面的下边线与直线重合(选填“有膜”或“无膜”). (2)用镀膜玻璃板和跳棋做实验,实验环境有:①几乎无光的实验室,②有阳光的实验窒,在_____中进行实验效果好(选填“①”或“②”). (3)在同样的实验环境下,用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,主要原因是:_____. (4)在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆,测出物距u和像距v的值如下表:
实验次数 1 2 3 物距u/cm 3.39 5.11 6.39 像距v/cm 5.22 6.51
①如图(乙)所示,第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离,则像距v1=_____cm.
②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些,原因是:_____(只有一个正确选项,将正确选项的字母填在横线上) A.刻度尺测量像距时存在误差 B.玻璃板有一定厚度 C.物和像的标记点不对应 D.玻璃板没有竖直放置 【答案】有膜 ② 镀膜增强了对光的反射 3.50 B 【解析】 【分析】 (1)有膜的一面作为反射面; (2)物体射出的光线对人眼刺激越强,人眼感觉物体越亮,物体经过平面镜反射,反射光线进入人眼的光线越多,人眼感到物体的像越亮. (3)用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚,是反射能力更强; (4)①刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度.使用刻度尺时要明确其分度值,起始端从0开始,读出末端刻度值,就是物体的长度;起始端没有从0刻度线开始的,要以某一刻度线为起点,读出末端刻度值,减去起始端所对刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位; ②玻璃板有一定厚度,有两个反射面.