八年级物理上册光现象实验专题练习解析版.docx
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八年级物理上册光现象实验专题练习解析版
一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）
1．如图所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置．
（1）在此实验中，用玻璃板代替平面镜的目的是______；选取两支完全相同的蜡烛是为了比较像与物的______关系．
（2）此实验最好在_____（选填“较亮”或“较暗”）的环境中进行，观察到的效果会更好些．
（3）移开蜡烛B．在其原来位置放一光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成的是______像．
【答案】便于确定像的位置大小较暗虚
【解析】
（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，来比较物像的大小．
（2）因蜡烛是点燃的，所以适合在较黑暗的环境下才可看清蜡烛的像．（3）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，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．
点睛：
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的大小用蜡烛B来代替；当实验环境光线较暗时，实验现象会更加明显．
2．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。
（2）玻璃板代替平面镜，既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，A的像形成原理是光的反射；光在穿过玻璃时发生折射，透过玻璃看到B是光的折射，故D正确。
（3）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，确定像与物大小，用B替代A的像，此方法是等效替代法。
（4）虚像不能用光屛承接，所以移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是虚像。
（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，根据平面镜成像特点，物和像关于平面镜对称，在此过程中，蜡烛A的像不会向右平移。
（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验，从而寻找普遍规律，防止实验的偶然性。
（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，玻璃前后两个面都能反射成像，由于后面的反射面反射光少，所以成的像较暗，故距离观察者较远的像较暗；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0.4cm．玻璃板的前后两个面相当于两块平面镜，两个平面镜相距0.4cm时，镜前同一物体的像相距0.8cm.
点睛：
本题中求玻璃板厚度较难，可结合画图解答。
3．小明同学在探究“平面镜成像特点”的实验时所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。
（1）实验过程中一切准备就绪后，小明在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿_____（选填“点燃”或“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观察，直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合如图所示。
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”）；
（2）小明移去蜡烛B在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛A的像，这说明平面镜成的像是_____（选填“虚或”实”）像；
（3）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“向左移动”、“向右移动”或“不变”）。
【答案】未点燃等效替代法虚不变
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][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。
（2）[3]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，这说明平面镜成的是虚像。
[4]为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变。
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】4540
【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．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。
这是因为法线_____，而反射光线应在入射光线和法线所决定的平面内。
【答案】平面镜量角器反射光线2不在纸板上
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1][2]因为实验是为了验证光的反射定律，所以必须有平面镜；另外还需要测量反射角、入射角的大小，还需要量角器。
（2）[3]将光屏绕轴线ON向前或向后折转，让入射光线贴着光屏沿AO方向射入，同时观察反射光线是否仍旧出现在另一侧的光屏上；
（3）[4]入射角是入射光线与法线的夹角，所以图中入射角是角2。
（4）[5]将原本垂直于平面镜的纸板向后倾斜一个角度后，当入射光线贴着纸板射向O点后，法线将不会在纸板上，所以在纸板B上看不到反射光线，但此时反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内。
6．利用如图所示装置研究“平面镜成像的特点”。
在水平桌面上铺一张白纸，再将玻璃板竖直立在白纸上：
（1）实验时，不采用平面镜而采用透明玻璃板，不仅能观察到蜡烛的像，也便于______；
（2）把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的_____（选填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合；
（3）把光屏放在玻璃板后，无论如何移动，都不能承接到蜡烛A的像，说明平面镜所成的像是_____像；
（4）如图甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至如图乙所示的位置时，硬币的成像情况是_____（选填字母代号）；
A．硬币成像在a处B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处D．硬币无法通过平面镜成像
（5）小强将硬纸板竖直地立在平面镜上，如图所示，用以进行“探究光的反射规律”实验，硬纸板上的直线ON垂直于镜面，右侧纸板可绕ON向后转动，如图甲所示，反射角等于_____；若将入射光线远离法线，则反射光线_____（选填“靠近”或“远离”）镜面；若将右侧纸板向后转动，如图乙所示，在右侧纸板上_________（选填“能”或“不能”）观察到反射光线。
【答案】确定像的位置不点燃虚A30°靠近不能
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]在研究“平面镜成像的特点”实验中，为了方便观察物体成的像以及确定成像位置，选用透明的玻璃板完成实验。
（2）[2]在研究“平面镜成像的特点”实验中，为了比较物与像的大小关系，选用两支完全相同的蜡烛，把一支点燃的蜡烛A竖直立在玻璃板前面，再拿一支外形完全相同的未点燃的蜡烛B竖直立在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合。
（3）[3]光屏能够承接的是实像，承接不到的是虚像。
（4）[4]如图甲所示，一枚硬币放在竖直的平面镜前，硬币的像在a处；将平面镜平移至如图乙所示的位置时，因为平面镜成的像与物是关于平面镜对称的，所以硬币成的像依然在a处，故选A。
（5）[5]反射角是反射光线与法线的夹角，如图甲所示反射角的大小是30°。
[6]光的反射中，反射角等于入射角，若将入射光线远离法线，则反射光线也远离法线，即靠近镜面。
[7]若将右侧纸板向后转，虽然如图乙所示，虽然入射光线、法线、反射光线在同一平面内，但是此时右侧纸板与左侧纸板不在同一平面内，所以右侧纸板上不能观察到反射光线。
7．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a
B．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】ABC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。
8．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3.50B
【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．
【详解】
（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有镀膜的一面因为成像更清晰，所以使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合．
（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，因为跳棋本身不会发光，要靠反射的光线成像，所以应该在光线较好的环境中实验，即在有阳光的实验室实验．
（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，因为平面镜是反射成像的，所以镀膜后一定是增强了镜面对光的反射．
（4）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，因为像与物关于镜面对称，所以像距应为B的左端到直线的距离，刻度尺的分度值为1mm，则像距v1=3.50cm．
②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，且去除误差因素后，每次像距与物距的差值相等，说明是同一原因引起的，考虑实验装置，原因只能是：
玻璃板有一定厚度造成的．
故选B．
【点睛】
平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意，如要用薄的玻璃板，要保证玻璃板与桌面垂直等，要注意多总结，用时则手到擒来．另外要牢记平面镜成等大的虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，即像和物关于平面镜对称．
9．如图所示，某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，在桌子上铺好一张大白纸，然后在中间画一横线，将一块玻璃板竖直沿此直线放好，取两段等长的蜡烛，将蜡烛A点燃放在玻璃板的前方，然后用另外一根蜡烛B在玻璃板的后方来回移动。
（1）该实验采用半透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜的目的是：
_____。
（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛_____（选填“A”或“B”）侧观察。
（3）找到A的像的位置后，连结蜡烛A和蜡烛B所在的位置，发现该连线与玻璃板所在平面相_____，两段蜡烛等长是为了比较像与物的_____关系。
（4）将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现都无法让它与蜡烛A的像完全重合（如图甲）．你分析出现这种情况的原因可能是_____。
（5）解决以上问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，此时若将蜡烛A靠近玻璃板时，则像将_____（选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（6）图乙是某小组的同学经过三次实验，这样做的目的是：
_____。
【答案】便于确定像的位置；A；垂直；大小；玻璃板太厚，两个面都能成像；靠近；不变；寻找普遍规律，避免实验具有偶然性。
【解析】
【详解】
（1）[1]用玻璃板代替平面镜，在玻璃板前面既能看到A的像，又能看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置；
（2）[2]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在A蜡烛所在这一侧；
（3）[3]连接蜡烛A和蜡烛B所在的位置，发现该连线与玻璃板所在直线垂直，且对应点的连线被镜面垂直平分；
[4]完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系；
（4）[5]无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合的原因可能是玻璃板与桌面不垂直，也可能是玻璃板太厚，两个面都能反射成像，题干中已经说明玻璃板竖直放置，故可能的原因是：
玻璃板太厚，两个面都能反射成像；
（5）[6]物与像到平面镜的距离相等，若将蜡烛A靠近玻璃板时，则像将向靠近玻璃板方向移动；
[7]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，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变（等于物体的大小）；
（6）[8]一次实验具有很大的偶然性，进行多次实验是为了寻找规律，使结论具有普遍性。
10．小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验．
（1）使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如表格所示．由此可得在反射现象中，反射角_____入射角．
实验次数
入射角
反射角
1
30°
30°
2
40°
40°
3
50°
50°
（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在_____内，此时在纸板B上_____（选填“能”或“不能”）看到反射光线．
（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的_____方向射出．
【答案】等于同一平面不能OE
【解析】
解：
（1）由表中实验数据可知，在光的反射现象中，反射角等于入射角．
（2）在实验过程中，将纸板向前或向后折，是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内，此时在纸板B上将不能看到反射光线．
（3）在光的反射现象中，光路是可逆的，当光贴着纸板B沿F0射到O点，光将沿OE方向射出．
故答案为
（1）等于；
（2）同一平面；不能；（3）OE．
【点评】本题考查了光的反射定律实验，掌握光的反射定律的内容即可正确解题；光的反射定律：
反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；在光的反射现象中光路是可逆的．
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