初二物理光学实验题专项练习【含答案】.doc

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初二物理光学实验题专项练习

一、光的反射定律

实验序号

入射光线

入射角

反射角

1

AO

50°

50°

2

CO

40°

40°

3

EO

20°

20°

1．如图1所示为研究光的反射规律的实验装置，其中O点为入射点，ON为法线，面板上每一格对应的角度均为10°．实验时，当入射光为AO时，反射光为OB；当入射光为CO时，反射光为OD；当入射光为EO时，反射光为OF．请完成下列表格的填写．

图1

分析上述数据可得出的初步结论是：

　当光发生反射时，反射角等于入射角．

2、如图2是探究光的反射规律的两个步骤

图2

（1）请你完成以下表格的填写。

实验序号

入射角

反射角

1

50°

50

2

40°

40°

3

20°

20°

（2）实验中，纸板应_“垂直”）__于平面镜。

（填“平行”或“垂直”）

（3）由甲图我们可以得到的结论是：

_____当光发生反射时，反射角等于入射角____；

（4）由乙图我们可以得到的结论是：

___当光发生反射时，反射光线和入射光线、法线在同一平面内___。

（5）如果光线沿BO的顺序射向平面镜，则反射光线____会_____（填“会”或“不会”）与OA重合，说明了______当光发生反射时，_光路是可逆的_____。

3、如图3在研究光的反射定律实验中，第一步：

如图3A改变入射光线的角度，观察反射光线角度是怎样改变？

实验结论是：

_当光发生反射时，反射角等于入射角；第二步：

如图3B把纸张的右半面向前折或向后折，观察是否还能看到反射光线，实验结论是：

看不到，说明当光发生反射时，反射光线和入射光线、法线在同一平面内。

A图3B

平面镜

平面镜

图4

4、如图4所示，课堂上，老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示，其中有一个可折转的光屏，光屏在实验中的作用是：

（写出两条）

①显示光的传播路径，②探究反射光线、入射光线、法线是否共面

实验序号

入射角

反射角

1

15°

75°

2

30°

60°

3

45°

45°

（2）根据光的反射定律，如果入射角为20o，则反射角的大小是20o。

（3）课后，某同学利用同一套实验器材，选择入射角分别为15o、30o、45o的三条光线进行实验，结果得到了不同的数据，如图所示。

经检查，三次试验中各角度的测量值都是准确的，但总结的规律却与反射定律相违背。

你认为其中的原因应该是将反射光线与反射面（或镜面）的夹角作为反射角。

5、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图5所示的实验。

图5

40o

⑴请在图5中标出反射角的度数。

⑵小明想探究反射光线与入射光线是否在同一平面内，他应如何操作？

如图把折转的光屏沿ON右半面向前折或向后折，观察是否还能看到反射光线，

⑶如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明：

_当光发生反射时，_光路是可逆的_

二、平面镜成像

图6

白纸

蜡烛A

蜡烛B

透明玻璃

支架

6、小明利用如图6所示实验器材探究平面镜成像的特点。

请你解答以下问题：

（1）该实验采用薄透明平板玻璃作为平面镜，是因为薄透明平板玻璃可以象平面镜一样反射光成像，也可以透过光看见后面物体，便于确定像的位置和比较像与物的大小关系。

（2）该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了观察蜡烛B是否与蜡烛A所成的像完全重合。

图7

A

B

7．如图7所示，将一块玻璃板竖直架在一把刻度尺的上面，再取两支等长的蜡烛A和B分别竖放在玻璃板前后的刻度尺上．点燃玻璃板前的蜡烛A，移动玻璃板后的蜡烛B，并如图那样观察，当蜡烛B移到与蜡烛A在玻璃板里的像重合时，蜡烛B好像也被点燃了．

（1）由刻度尺读出玻璃板到物（蜡烛A）、玻璃板到像（即到蜡烛B）的距离分别为u和v，得到的结果是v=u（选填“>”、“=”或“<”）；

（2）移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，这时，观察者直接对屏观察，看不到蜡烛A的像，由此可知平面镜所成的像是虚像．

8、在做“研究平面镜成像特点”的实验时

（1）李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，如图7所示，对蜡烛A和B的要求是完全一样，这是为了观察蜡烛B是否与蜡烛A所成的像完全重合，比较像和物大小关系。

（2）在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛A（填“A”或“B”）这一侧观察。

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玻璃板放的和桌面没有垂直。

（3）张红用跳棋代替点燃的蜡烛进行实验，但看不清跳棋的像。

请你帮她想个办法看清跳棋的像：

用光源将前面的棋子照亮些。

9、小明实验小组在探究“平面镜成像特点”时的实验课上，用薄透明平板玻璃代替平面镜，因为它既可以象平面镜利用光的反射现象成像，又可以透光，以便确定像的位置和大小，实验中要用到刻度尺来测量距离，实验完毕后，画出了图8所示的实验图和得到的数据如下表。

蜡烛到玻璃板的距离

S1

S′1

S′2

S′3

S2

S3

蜡烛的像到玻璃板的距离

S1

20cm

S1！

20cm

S2

10cm

S2！

10cm

S3

5cm

S3！

图8

5cm

（1）、请你分析，此探究过程中得到平面镜成像的哪些特点：

_像与物体等大像到镜面的距离与物体到镜面的距离相等平面镜中成的像是虚像

（2）、小丽用平面镜观察物体时发现，当人靠近平面镜时，从镜子中观察到的景物的范围将变大。

（填“变大”，“变小”或“不变”）

图9

（3）、小丽拿一支12cm长的钢笔立在平面镜前15cm处，请你帮她判断：

她看到钢笔的像高是cm，钢笔的像到平面镜的距离是cm。

10、在“研究平面镜成像特点”时，某同学利用一块玻璃板代替平面镜。

图9是这位同学做完实验后白纸上留下的记录，其中MN是他实验时画出的玻璃板的位置，A．B是两次实验中点燃的蜡烛所在的位置，A1、B1分别是他找到的蜡烛的像的位置。

（1）用玻璃板代替平面镜的目的是薄透明平板玻璃可以象平面镜一样反射光成像，也可以透过光看见后面物体，便于确定像的位置和比较像与物的大小关系。

。

（2）根据该同学在白纸上留下的实验记录，能否得出"像和物到镜面的距离相等"的结论？

为什么？

不能，因为进行了两次实验，一次相等，另一次不相等

（3）在玻璃板的同一侧，该同学通过玻璃板看到了同一个蜡烛的两个像，产生这种现象的原因是玻璃板的两个表面同时发生反射，每一个表面成一个像。

（4）在玻璃板的一侧放一支点燃的蜡烛甲，在玻璃板的另一侧放一支没有点燃的蜡烛乙，甲和乙的要求是高度、粗细相同，原因为了比较像与物体的大小。

（5）在寻找像的位置时，小明无论怎样调节后面的蜡烛，都不能与它重合，请你猜想原因可能是玻璃板与桌面不垂直

（6）小明还发现实验时，用跳棋代替点燃的蜡烛，但看不清跳棋的虚像，于是他用灯光将玻璃板两侧都照亮，他能看见跳棋的像吗？

不能你的改进方法是用手电筒只照亮前面的跳棋。

11、如图10是“探究平面镜成像特点”的情景：

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

图10

（1）为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行（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．也能观察到B蜡烛__，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题

（2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像为止，这时发现像与物的大小_相等；进一步观察A、B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板__垂直_____．像和物到玻璃板的距离__相等_____．

（3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？

（B）

A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察

B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述

（2）相同的操作

12、小芳在家中照镜子时，发现镜中的她“远小近大”：

于是她猜想：

物体在平面镜中所成像的大小是否与物体到平面镜的距离有关？

（1）为了验证猜想，她选用薄玻璃板（填“平面镜”或“薄玻璃板”）和两只相同_的蜡烛及刻度尺来完成实验。

（2）实验中她把蜡烛分别放在镜前的不同位置，发现像与镜后的蜡烛总是_完全重合_的。

（3）她得出的正确结论是：

物体在平面镜中所成像的大小与物体到平面镜的距离相等。

平面镜成像实验思考

1用薄玻璃而不用平面镜的原因是2用薄玻璃而不能用厚玻璃的原因是3薄玻璃在桌面上应怎样放置？

4为什么要用两根完全一样的蜡烛？

5什么会用到刻度尺？

6平面镜成像特点

三、凸透镜成像

13．小华想探究凸透镜成像规律。

实验桌上有A、B、C三个凸透镜，其中凸透镜A的焦距为10cm，凸透镜B的焦距为50cm，凸透镜C的焦距未知。

光具座上标尺的刻度范围如图15所示。

（1）做“研究凸透镜成像规律”实验时，放好仪器，调节、和，使它们中心的高度，即都处在透镜的主轴上，叫共轴调节．这样做的目的是。

（2）小明在做实验时，无论怎么移动光屏，光屏上也接收不到烛焰的像，可能的原因是

（3）小华想探究凸透镜成实像的规律，应选用凸透镜（选填“A”或“B”）。

实验过程中，他将点燃的蜡烛放置在距凸透镜25cm处时，移动光屏，直到光屏上呈现出烛焰清晰的像，则该像是倒立、

的实像。

（选填“放大”或“缩小”）

0

cm

50

100

90

80

70

60

40

30

20

10

图11

（4）小华将凸透镜C固定在光具座上50cm刻线处，当烛焰在光具座上30cm到40cm刻线之间时，烛焰的像是放大、倒立的实像；当烛焰在光具座上0cm到30cm刻线之间时，烛焰的像是缩小、倒立的实像。

由此可判断烛焰在光具座上45cm刻线处时，烛焰的像是放大、的像。

（5）把图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜．给“眼睛”戴上远视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清晰的像．若取下远视眼镜，为使光屏上得到清晰的像，应将光屏___________（选填“远离”或“靠近”）透镜。

14、小明利用一未知焦距的凸透镜探究透镜的成像规律，进行了如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整。

（1）将一束平行光射向凸透镜，得到如图12的光路图，则该透镜的焦距为________cm。

（2）将蜡烛、透镜和光屏放在光具座上，并使烛焰、透镜和光屏三者的中心大致在     。

实验序号

物距u/cm

像距v/cm

像的性质

1

30

15

倒立、缩小的实像

2

25

16．7

3

20

20

倒立、等大的实像

4

15

倒立、放大的实像

5

5

 x

正立、放大的实像

（3）按如图12所示的方案进行实验和观察，并将观测记录在右表中．

①上表中实验序号2中像的性质为      ，实验序号4中像距为        cm。

②当烛焰从远处向透镜靠近时，仍要在光屏上得到清晰的像，光屏应向    （选填“靠近”或“远离”）透镜的方向移动。

③若在光屏上得到如图12所示的图像，成像在光屏的左上角。

若要通过调整透镜让像在光屏的中央，应向_____________（右下，左上，右上，左下）调节。

图12

图13

15、在物理实践活动中，某活动小组的同学通过实验探究凸透镜成像的规律，他们用了A、B两个焦距不同的透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据及部分现象准确地记录在下表中：

凸透镜焦距（cm）

物到凸透镜距离（cm）

像到透镜距离（cm）

像的情况

正、倒

大、小

虚、实

凸透镜A

14

20

47

倒立

实像

30

26

缩小

40

22

缩小

60

18

缩小

凸透镜B

16

20

80

倒立

放大

实像

30

34

40

27

缩小

60

22

缩小

请你完成上表并帮助他们分析从表中获得的信息，把能得出的探究结论填在横线上。

结论一：

在成实像的情况下，物体到凸透镜的距离相同时，凸透镜的焦距越长，像到凸透镜的距离。

结论二：

在成实像的情况下，                                         。

16、某小组同学在做“验证凸透镜成像规律”实验的过程中发现：

当发光物体与光屏之间的距离L确定时，将凸透镜从发光物体处缓慢向光屏移动的过程中，有时能在光屏上成两次清晰的像，有时只能成一次清晰的像，有时不能在光屏上成像。

为了研究产生这些现象的条件，该小组同学进行实验，并将每次实验中的相关数据及现象记录在下表中。

（1）分析比较实验序号1、2、3（或5、6、7）的第一次成像数据中像距v物距u的变化关系及相关条件，可得出的结论：

______________________________________________________

__________________________________________________________；

（2）分析比较实验序号1（或2、或5、或6）的第一和第二次成像数据中物距与像距的关系及相关条件，可得出的结论：

同一凸透镜，当_____________________一定，移动凸透镜能在光屏上成两次像时，_________________________________________________________；

（3）继续分析比较表格是物屏距离L与凸透镜焦距f的数据及观察到的现象，可得出的结论：

在_______________________________________________________________________条件下，移动凸透镜，可以在光屏上得到一次放大的像和一次缩小的像。

图14

O

F

F

b

c

d

a

17．如图14所示，在研究凸透镜的成像实验中，若将点燃的蜡烛依次放在a、b、c、d四处，其中蜡烛放在处得到的实像离凸透镜最远，放在___处得到实像最小．

图15

甲

乙

丙

18.小刚同学要选一倍焦距小于6cm的凸透镜，他在光具座上做“凸透镜成像”实验对甲、乙、丙三块凸透镜进行测量图15所示，保持烛焰与凸透镜的距离为12cm，实验结果如图3所示，根据分析可以确定凸透镜是小刚同学所需要的。

丙：

放大镜

甲：

照相机

乙：

投影仪

图20

19．图20描述的是凸透镜在生活和学习中的应用情景，请写出各自物距u跟焦距f的关系。

图甲_____________；

图乙_________________；

图丙_____________。

20、某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了物体到凸透镜的距离u跟像到凸透镜的距离v之间关系的图像，如图所示，下列判断正确的是：

A．该凸透镜的焦距是20cm

B．当u=15cm时，在光屏上能得到一个缩小的像

C．当u=25cm时成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的

D．把物体从距凸透镜10cm处移动到30cm处的过程中，像逐渐变小

21、小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律,如图12所示是其实验的部分过程.

（1）由图可知,凸透镜的焦距是____________㎝.

（2）将凸透镜、蜡烛、光屏放在光具座上,如图乙所示,为使光屏的象清晰,应将光屏向___________移动.__________________（填“光学仪器”名称）是利用这原理制成的.

（3）在

（2）中移动光屏成清晰像后,拿走光屏,再将蜡烛放在光屏位置处,则此时光屏应放在___________位置才能成清晰的像,此现象说明凸透镜的光路是_______________.

22、小芳同学实验探究凸透镜成像的规律，她首先按图11所示完成仪器装配，图中H点是2倍焦距处。

经过调节，在光屏上得到了一个清晰的像，但像的位置偏高，为了使像能成在光屏的中央，应把蜡烛向______（选填“上”或“下”）调；调节好蜡烛的高度后，她把蜡烛移到A点处，此时光屏上的像很模糊，为了得到清晰的像，应把光屏向______移动（填“左”或“右”），这次成的是倒立、________的实像。

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