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核心考点解析必考实验专题01光学实验

1.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F

两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。

(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的AO射向镜面,则在纸板F上

得到沿OB的反射光线,测得AO、OB与法线的夹角均为40°,于是小波得出结论:反

射角等于入射角。你认为小波得出结论的过程(选填“合理”或“不合理”),原

因是_______

(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍

贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线(选填“在”或“不在”)

同一平面内,纸板上(选填“能”或“不能”)看到反射光线。

2.如图所示,是小桦和小文“探究光的反射定律”时的实验装置。在平面镜的上方垂直放

置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块平板组成。让一束光贴着光屏左侧的E

板沿AO方向射到O点,在右侧F板上能看到反射光线OB。

(1)实验时他们从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生

了(选填“镜面”或“漫”)反射;

(2)小文将F板向后折转一定的角度,则在F板上(选填“能”或“不能”)看

到反射光,说明光在发生反射时,反射光线、入射光线和法线;

(3)小桦让光沿BO方向入射,发现反射光沿OA方向射出,说明在反射现象中:

(4)在研究反射角和人射角的关系时,小文收集的数据如上表,他分析表中数据,得出

了结论:光在发生反射时,;小桦认为小文的实验结论不可靠,你认为不可靠的

原因是O

实验数据记录表格

入射角反射角

30°30°

3.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

(1)为了便于确定像的位置,应选择(选填“平面镜”或“薄玻璃板”)进行实

验;

(2)按实验要求摆放器材,点燃蜡烛A,观察蜡烛A的像,把与A完全相同的(选

填“未点燃”或“点燃”)蜡烛B放在像的位置,观察到蜡烛B与A的像完全重合,说

明像与物是o

(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上接收不到蜡烛的像,说明平面镜

成。

(4)若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm,则蜡烛A的像与蜡烛A

相距cm。

4.如图中所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两段外形相同

的蜡烛。

(1)选用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于。

(2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在

玻璃板后并移动,直到B与A的像完全重合,这说明。

(3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移去,在相同位置上放上光屏,

光屏上(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是(填

“实”或“虚”)像。

(4)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离,会发现蜡烛A的像的大小

(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(5)实验结束后,小明想,若把玻璃板沿MN截成两部分,如图乙所示,并分别向两侧

平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况:。

A.都成完整的像,且两个像在同一位置

B.各成半个像,合起来成一个完整的像

5.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为

了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他

在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于0点,如图甲所示.

甲乙丙

(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到0

点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、0C为同一直线),你认为出现光线0C是因

为所致,鉴于本实验的目的,此时最应该记录的两条光线是0

(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段

MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向0点射入,

这是为了保证,其实本实验小华还考虑了入射光线所在--侧的相同。

(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(0E为水中的折射光线)通过分析

光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是o

(4)若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则射出的折射光线

更远离法线。

6.如图1所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的

激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。

(1)图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至

B处,这是由于光在水面处发生了光的现象,此时入射角角e(选填“大

于”“等于”或“小于”):

(2)为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量_______,若BC间距离为2cm,

则水面高度的变化量Ah2cm(选填”或“<”);

(3)如图2所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面

射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是,且激光笔照射在

水槽底部的位置必须在区_______(选填“①"②"或“③”)内。

7.康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什

大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的

大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在

实验室找来相关器材进行了以下探究:

(1)如图丙,他先将f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm

刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在刻度范围内。

(2)基于实验目的,接下来他换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛

位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像。

(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦

距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f物f若将物镜和目镜互换

位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小不换位置时所成像的大小(均选

|||||||||(|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

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8.探究凸透镜成像的规律。

(1)选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏,将它们置于光具座上。点燃蜡烛,调整

凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在。

(2)当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时,调整光屏到(填“A"、"B”或"C”)

位置时,可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、的实像,生活中的(填“照

相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个成像原理制成的.

(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上(填“能”或“不

能”)再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之

间,还想在光屏上看到清晰的像,应将

光屏适当(填“靠近”或“远离”)凸透镜。

9.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。

(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保

持,白色的硬纸板表面应尽可能(光滑/粗糙)。

(2)小李让一束光E0贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将

纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上(看到/看不到)反射光线,

此时,反射光(存在/不存在)。

(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分

向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的(上部/下部)会看到反射光线。此实

验现象说明反射光线、入射光线和法线(在/不在)同一平面。

(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着0E方向射

出,这表明光反射时,光路是o

10.探究光的反射定律。

(1)如图甲,先将平面镜A放在水平桌面上,再将硬纸板B放置在平面镜A上,

让激光紧贴纸板射向O点。

(2)为了显示光路,纸板的表面应(光滑/粗糙)些,在纸板上标出刻度是为了

方便测量_______的大小;

(3)多次改变入射光的方向,测得了几组数据如表所示,由此可得出,反射角与入射角

大小(相等/不相等)。

序号入射角反射角

130°30°

245°45°

360°60°

(4)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能

转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的0

点,其作用是为了显示的位置,然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色激

光射向0点,出现了如图乙所示的情景,老师水平方向缓慢转动圆台,当我们观察到

时,可判断反射光线,入射光线和法线在同一平面内。

11.如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

(1)实验室提供了平面镜和厚薄不同的两块玻璃板,你应选择(选填“平面镜”

“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验。

(2)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼

一直在玻璃板的(选填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像完

全重合,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。

(3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小(选填“变大”、“不

变”或“变小”)。

(4)小华学习了平面镜成像后,回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃

转盘,距转盘1.8m高处有一盏灯,该灯通过转盘成像如图2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。(选填“改变”

或“不变”)

12.小明在做“研究平面镜成像特点”的实验,如图所示:

(1)在玻璃板的前面小明放了一个跳棋A,还要在玻璃板的后面放一个跳棋B,对跳棋

A和B的要求是,这是为了比较平面镜所成的像与物的关系。

(2)为了使实验现象更明显,应该把跳棋A放在(填“较亮”或“较暗”)的环

境中。实验时你选择的是(填“透明的玻璃”或“茶色玻璃”)。

(3)在寻找跳棋像的位置时,眼睛应该在跳棋(填“A”或"B”)这一侧观察。

小明无论怎样调节后面的跳棋,都不能使之与跳棋的像完全重合,请你推测可能的原因

是。

(4)实验过程中,当将玻璃板水平向右移动时,他发现跳棋的像移动;如果将

玻璃板绕右侧边在水平桌面上顺时针转动,发现跳棋的像相对原来的位置_______移动

(均选填“向左”、“向右”或“不”)。

(5)小明将跳棋A逐渐远离玻璃板时,发现跳棋所成的像(选填“远离”、“靠

近”)玻璃板。

13.在“探究光折射时的特点”实验中,让光源发出的一束光从水中以不同的角度射入空气,

观察到光束在水中和空气中的径迹如图所示。回答以下问题:

(1)此现象说明(选填序号)

A.光路可逆

B.光在水面只发生了折射

C.光在水面只发生了反射

D.光在水面既发生了折射又发生了反射

(2)增大这一束光与竖直方向的夹角,发现射入空气的光的径迹与竖直方向的夹角也增

大,此现象说明(选填序号)

A.入射角增大,折射角减小

B.入射角增大,折射角增大

C.折射角的大小与入射角的大小成正比

D.折射角的正弦值与入射角的正弦值成正比

(3)让这一束光垂直于水面射入空气。传播方向(选填序号)。

A.向右偏B.向左偏C.不偏

14.在“初识光的折射现象”和“探究光的折射特点”实验中:

(1)如图甲,小明将一束激光射至P点,形成一个光斑,向水槽内慢慢注水,水槽底部

光斑的位置将(向左移动/向右移动/不动),这说明光从空气斜射入水中时,传播

方向(会/不会)发生偏折。实验中光在空气中的传播路径并不清晰,为解决此

问题,他在水面上方喷了一些。

(2)如图乙,小明继续探究“光从空气射入水中时的折射特点”,他使用可折转的光屏,

是为了研究折射光线、入射光线和法线是否.如图丙,他将光沿着A0方向射向

水面上的。点,光在水中沿着0B方向射出,调整激光笔使入射光逐步偏向法线,折射

光也逐步偏向法线,说明光从空气斜射入水中时,入射角减小,折射角随之(增

大/减小/不变)。当光沿着NO方向射入时会沿ON'方向射出,此时折射角为度。

15.在探究“凸透镜成像的规律”的实验中:

(1)按如图甲所示的操作,可测出凸透镜焦距是cm。

(2)把蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上,点燃蜡烛,调整烛焰、凸透镜、光屏

三者的中心大致在o把蜡烛放在较远处,调整光屏到凸透镜的距离,当它们的位

置如图乙所示时,光屏上出现了清晰的像,该像是(填“放大”、“等大”或“缩

小”)的。

(3)若在蜡烛和凸透镜间合适位置放一个眼镜,光屏上的像变得模糊,向远离透镜的方

向适当移动光屏后像乂清晰了,说明该眼镜对光线具有(填“会聚”或“发散”)

作用,是(填“近视”或“远视”)眼镜。

(4)在图乙所示位置的基础上,保持蜡烛不动,将凸透镜和光屏同时向右移动相同的距

离后,光屏上(填“能”或“不能”)再次成清晰的像。

.a.j.g..

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16.小明探究凸透镜的成像原理,与老师一起研制了如图所示的实验装置,用水透镜模拟眼

睛,光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水

透镜在光具座上的位置如图所示。

注射器

光屏

透明胶膜

蜡烛水透覆

|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||-

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注射器

光屏

蜡烛

水透镜1

|||||||||||||||||||[|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||

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(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在上,目的是使像成在

光屏中心。

(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成了一个清晰的像(像未画出),该像为倒立、

的实像。此时水透镜的焦距f的范围为。

(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的烛移动到光具座上40cm处,光屏不动,此时

应对水透镜(填“注水”或“抽水”),使其焦距变(填“长”或“短”),

才能在光屏上重新得到一个清晰的像。

(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,如图乙所示,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中

位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡

烛位置(填“左侧”或“右侧”)的物体。小明因为长期不注意用眼卫生,变成

了近视眼,应该配戴(填“凸”或"凹”)透镜矫正。

考点解析

1.在探究光的反射定律时,小波将一块平面镜放在水平桌面上,再把一块纸板(分E、F

两个面)垂直放置在平面镜上,如图甲所示。

(1)图甲中,E、F在同一平面上,让光线沿纸板E上的A0射向镜面,则在纸板F上

得到沿0B的反射光线,测得AO、0B与法线的夹角均为40°,于是小波得出结论:反

射角等于入射角。你认为小波得出结论的过程不合理(选填“合理”或“不合理”),

原因是凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验

(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),如图乙所示,让光线仍

贴着纸板沿AO方向射向镜面,此时反射光线与入射光线在(选填“在”或“不在”)

同一平面内,纸板上不能(选填“能”或“不能”)看到反射光线。

(1)他这样得出结论不合理;不能只由一组数据就得出结论,凭一次实验数据得出结论

有偶然性,应进行多次实验;

(2)在实验过程中,若将纸板倾斜(即纸板与平面镜不垂直),在纸板F上不能观察到

反射光线;只有在E、F板在同一平面上时,才能观察到反射光线。此时反射光线、法线、

入射光线仍然在同一平面内。

故答案为:(1)不合理;凭一次实验数据得出结论有偶然性,应进行多次实验;

(2)在;不能。

2.如图所示,是小桦和小文“探究光的反射定律”时的实验装置。在平面镜的上方垂直放

置一块光屏,光屏由可以绕ON折转的E、F两块平板组成。让一束光贴着光屏左侧的E

板沿A0方向射到0点,在右侧F板上能看到反射光线0B。

(1)实验时他们从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,这是因为光在光屏上发生

了漫(选填“镜面”或“漫”)反射;

(2)小文将F板向后折转一定的角度,则在F板上不能(选填“能”或“不能”)

看到反射光,说明光在发生反射时,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;

(3)小桦让光沿B0方向入射,发现反射光沿0A方向射出,说明在反射现象中光路

是可逆的;

(4)在研究反射角和人射角的关系时,小文收集的数据如上表,他分析表中数据,得出

了结论:光在发生反射时,反射角等于入射角;小桦认为小文的实验结论不可靠,

你认为不可靠的原因是只进行了一次实验,实验结果具有偶然性。

实验数据记录表格

入射角反射

30°30°

(1)实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径,是由于光屏表面凹凸不平,光

在这里发生了漫反射的缘故;

(2)当F板向后折转一定的角度,则呈现反射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同

一平面内,所以在F板上不能看到反射光,说明光在发生反射时,反射光线、入射光线

和法线在同一平面内。

(3)由“让光线沿着BO的方向射向镜面,会发现反射光线沿着0A方向射出”可知,

将反射光线改为入射光线,光路图照样成立,说明在反射现象中光路是可逆的。

(4)分析表格数据可知,光在发生反射时,反射角等于入射角;

由于只进行了一次实验,实验结果具有偶然性,所以小文的实验结论不可靠;

故答案为:(1)漫;(2)不能;在同一平面内;(3)光路是可逆的;(4)反射角等于入

射角;只进行了一次实验,实验结果具有偶然性。

3.如图是“探究平面镜成像特点”的实验装置。

(1)为了便于确定像的位置,应选择薄玻璃板(选填“平面镜”或“薄玻璃板”)

进行实验;

(2)按实验要求摆放器材,点燃蜡烛A,观察蜡烛A的像,把与A完全相同的未点

燃(选填“未点燃”或“点燃”)蜡烛B放在像的位置,观察到蜡烛B与A的像完全

重合,说明像与物是等大的。

(3)移开蜡烛B,在其原来位置放一光屏,在光屏上接收不到蜡烛的像,说明平面镜成

虚像。

(4)若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面的方向移动5cm,则蜡烛A的像与蜡烛A

相距30cm。

解:(1)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;

(2)实验中,蜡烛B不需要点燃,这样可使得点燃的蜡烛A在玻璃板中的像更加清晰,

更容易确定像的位置。

点燃蜡烛A,透过玻璃板观察到A的像,把与A完全相同的蜡烛B放在像的位置,观察

到B与像完全重合,说明像与物大小相等;

(3)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。

(4)平面镜成像像与物到平面镜的距离相等,若蜡烛A从距平面镜10cm处向远离镜面

的方向移动5cm,则此时蜡烛A到平面镜的距离为15cm,则蜡烛A的像到平面镜的距

离也为15cm,故蜡烛A的像与蜡烛相距15cm+15cm=30cm。

故答案为:(1)薄玻璃板;(2)未点燃;等大的;(3)虚像;(4)30。

4.如图甲所示是小明探究“平面镜成像的特点”的实验装置,图中A、B是两段外形相同

的蜡烛。

(1)选用透明的玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于确定像的位

置。

(2)小明将玻璃板竖直立在水平桌面上,在玻璃板前放置点燃的蜡烛A,将蜡烛B放在

玻璃板后并移动,直到B与A的像完全重合,这说明像与物的大小相等。

(3)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,将蜡烛B移去,在相同位置上放上光屏,

光屏上不能(填“能”或“不能”)承接到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是一1

(填“实”或“虚”)像。

(4)小明把蜡烛A向靠近玻璃板方向移动一段距离,会发现蜡烛A的像的大小不变

(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(5)实验结束后,小明想,若把玻璃板沿MN截成两部分,如图乙所示,并分别向两侧

平移一小段距离,则蜡烛通过左右两部分玻璃板成像的情况:Ao

A.都成完整的像,且两个像在同一位置

B.各成半个像,合起来成一个完整的像

解:

(1)因为玻璃板是透明的,能在观察到A棋子像的同时。还可以透过玻璃清楚的看到放

在后面B棋子,便于确定像的位置;

(2)B能和A的像完全重合说明像和物的大小相等;

(3)因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成虚像,因此如果在像B的位置

放一个光屏,在光屏上不能承接到像,所以平面镜成的像是虚像。

(4)如果使蜡烛A离玻璃板靠近一些,物体不变,物体的像和物体大小相等,所以像的

大小不变。

(5)平面镜所成的像关于镜面对称,像点与物点的连线与镜面垂直,所以,只有一个像

的位置。每个平面镜都成一个完整的像,但这两个像在同一位置。故应选A。

故答案为:(1)确定像的位置;(2)像与物的大小相等;(3)不能;虚;(4)不变;(5)

A。

5.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象,但是水和玻璃的折射情况会相同吗?为

了探究这个问题,小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他

在光屏上画出互相垂直的NN'和MM'两条线段并相交于0点,如图甲所示。

(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM,齐平放置,让激光电筒发出的光线从A点到0

点入射,他看到了如图乙所示的光路(AO、0C为同一直线),你认为出现光线0C是因

为有部分光线并没有通过玻璃徜,而依旧在空气中传播所致,鉴于本实验的目的,

此时最应该记录的两条光线是.A0和0B。

(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况,他将光屏竖直放入水槽中,(使线段

MM'水平)并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平,入射光线应从A点向0点射入,

这是为了保证入射光线重合,其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的

先_相同。

(3)小华最终在光屏上记录下了如丙所示的光路图(0E为水中的折射光线)通过分析

光路,你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是」

(4)若激光相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中,则玻璃射出的折射光线

更远离法线。

解:

(1)光线A0到OC,光的传播路线没有改变,说明光在同一种均匀介质中传播,所以

可以判断有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播。

本实验探究光的折射规律,要记录光的折射光线和入射光线,所以要记录的两条光线是

A0和OBo

(2)探究光在玻璃和水的折射能力,要控制入射光线相同,入射角相同,观察折射光线

和折射角的变化情况,所以入射光线应从A点向0点射入,这是为了保证入射光线重合,

入射角相同。

(3)如乙丙图,当光在空气中传播时A0入射,0C传播;当光线从空气斜射入水中,

A0入射,0E传播;当光线从空气斜射入玻璃中,A0入射,0B传播,比较0B偏离

0C更多,所以玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是玻璃。

(4)光路是可逆的,光从空气斜射入玻璃偏折能力强,当光从玻璃斜射入空气中偏折能

力也强,所以远离法线。

故答案为:(1)有部分光线并没有通过玻璃砖,而依旧在空气中传播;AO和OB;(2)

入射光线重合;入射角;(3)玻璃;(4)玻璃。

6.如图1所示,将透明的薄壁(厚度可忽略不计•)方形水槽水平放置,固定在水槽底部的

激光笔沿图示方向发出一细光束,小彬通过缓慢改变水槽中的水量来探究光的传播现象。

(1)图1水槽中未注水时可在侧壁上A处得到一个光点,注入一定量的水后,光点移至

B处,这是由于光在水面处发生了光的折射现象,此时入射角小于角0(选填“大

于”“等于”或“小于”);

(2)为使B处的光点移至C处,则应使水槽中的水量一增加,若BC间距离为2cm,

则水面高度的变化量Ah>2cm(选填”或“<”);

(3)如图2所示,小彬将激光笔移至虚线框内向水槽底部照射,为使光束第一次从水面

射出后沿DE方向传播,则激光笔照射的方向应满足的条件是平行于DE,且激光笔

照射在水槽底部的位置必须在区U(选填“①"②"或“③”)内。

图1图2

解:(1)水槽中未加水时,由于光的直线传播,激光射到侧壁上的A点,当水槽中加水

时,光点下移到B点位置,这是由于光的折射现象引起的,当光从水中射入空气中时,

折射角大于入射角,此时入射角小于角0;

(2)因入射角和折射角都不变,要使B处的光点向上移到C处,则应使水槽中的水量

增加;若BC间距离为2cm,因两次折射光线是平行的,如下面图1所示,则水面高度

的变化量大于2cm;

(3)将激光笔移至虚线框内向水槽底部(厚度可忽略不计)照射,因光从空气斜射进入

水中和从水斜射进入空气中时,两次发生折射,一次折射角减小,另一次折射角增大,

则最终的折射光线与最初的入射光线是平行的,所以激光笔应该与DE平行入射到区域

②的位置,才能实现,如下面图2所示;

故答案为:(1)折射;小于;(2)增加;>;(3)平行于DE;②。

7.康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什

大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的

大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在

实验室找来相关器材进行了以下探究:

(1)如图丙,他先将f=10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm

刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在60-70cm刻度范围内。

(2)基于实验目的,接下来他换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛

位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像变小。

(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦

距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f物>3,若将物镜和目镜互换位

置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小不换位置时所成像的大小(均选填

“=”)。

甲乙丙

解:(1)焦距为f=10cm,物距u=50cm-10cm=40cm>2f,即u>2f,成倒立、缩小的

实像,此时的像距在一倍焦距和二倍焦距之间,即在60-70cm之间;

(2)换用f=5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,凸透镜的焦距

越小,对光的折射能力越强,则像会向左移动,像距变小了,则像变小;

(3)望远镜的物镜相当于是照相机,成的是倒立、缩小的实像;为了使像更大一些,应

增大焦距;望远镜的目镜相当于是放大镜,在物距不变的情况下,焦距越小,成的像越

大;由于望远镜的长度不变,故为了成更大的像,应使f物〉fu,若将物镜和目镜互换位

置,站在原地看同一物体,由于在光的折射中,光路是可逆的,放大作用没有改变,此

时所成像要小于不换位置时所成像的大小。

故答案为:(1)60-70cm;(2)变小;(3)>;V。

8.探究凸透镜成像的规律。

(1)选取焦距为10cm的凸透镜、蜡烛和光屏,将它们置于光具座上。点燃蜡烛,调整

凸透镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰的中心大致在同一高度。

(2)当蜡烛、凸透镜在如图所示的位置时,调整光屏到C(填“A”、"B”或"C”)

位置时,可在光屏上得到烛焰清晰的倒立、放大的实像,生活中的投影仪(填

“照相机”“投影仪”或“放大镜”)就是根据这个成像原理制成的。

(3)保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上能(填“能”或“不

能”)再次看到清晰的像。若在此基础上将一个度数合适的远视眼镜放到蜡烛和凸透镜之

间,还想在光屏上看到清晰的像,应将

光屏适当靠近(填“靠近”或“远离”)凸透镜。

।ABC

啰||川1川平川||川「川1川平|阳|平川|||岫“I”平川卜川1川|川「川1川甲|川川I去

矽IbcmlO20304050607080901()6人

解:(1)如图所示,将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上。点燃蜡烛后,调节凸透

镜和光屏的高度,使它们的中心与烛焰中心大致在同一高度。其目的是使像成在光屏的

中央。

(2)当烛焰距凸透镜50cm-35cm=15cm时,物距大于一倍焦距,小于2倍焦距,像距

大于2倍焦距,所以移动光屏到C处,可在光屏上得到一个清晰倒立、放大的实像,是

投影仪的工作原理;

(3)光路是可逆的,保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上会出现倒

立、缩小的实像。

远视镜的镜片为凸透镜,对光线有会聚作用,将它放在凸透镜和蜡烛之间,折光能力变

强,焦距变短,会使像成在光屏的前方,所以应将光屏靠近凸透镜。

故答案为:(1)同一高度;(2)C;放大;投影仪;(3)能;靠近。

9.在“探究光反射的规律”时,小李进行了如图甲所示的实验。

(1)他先将平面镜平放在水平桌面上,再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持」

直,白色的硬纸板表面应尽可能粗糙(光滑/粗糙)。

(2)小李让一束光E0贴着纸板射到平面镜上,在纸板上会看到反射光线OF,然后将

纸板绕ON向后折,如图乙所示,此时在NOF面上看不到(看到/看不到)反射光线,

此时,反射光存在(存在/不存在)。

(3)为了进一步确定此时反射光线的位置,小李将纸板沿PQ剪开,将纸板的上半部分

向后折,如图丙所示,发现在纸板右侧的下部(上部/下部)会看到反射光线。此实

验现象说明反射光线、入射光线和法线在(在/不在)同一平面。

(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着0E方向射

出,这表明光反射时,光路是可逆的。

解:(1)白色硬纸板的表面应尽量粗糙,让光线发生漫反射,从不同的角度都能够观察

到光线;如果纸板没有与平面镜垂直放置,由于法线与镜面垂直,且反射光线、入射光

线、法线在同一平面内,因此,当光贴着纸板沿E0入射时,不能在纸板上看到反射光。

硬纸板放在平面镜上时,要保持与镜面垂直;

(2)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,所以将纸板面绕轴ON向

后折,在在NOF面上看不到反射光线,此时入射光线、法线、反射光线在同一平面内,

反射光线存在;

(3)光在反射时,反射光线、入射光线、法线在同一平面内,将纸板的上半部分向后折,

如图丙所示,发现在纸板右侧的下部会看到反射光线。此实验现象说明反射光线、入射

光线和法线在同一平面;

(4)在图甲中,如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会看到反射光线沿着0E方向射

出,这表明光反射时,光路是可逆的;

故答案为:(1)垂直;粗糙;(2)看不到;存在;(3)下部;在;(4)可逆的。

10.探究光的反射定律。

(1)如图甲,先将平面镜A放在水平桌面上,再将硬纸板B竖直放置在平面镜A

上,让激光紧贴纸板射向O点。

(2)为了显示光路,纸板的表面应粗糙(光滑/粗糙)些,在纸板上标出刻度是为

T方便测量反射角和入射角的大小;

(3)多次改变入射光的方向,测得了几组数据如表所示,由此可得出,反射角与入射角

大小相等(相等/不相等)。

序号入射角反射角

130°30°

245°45°

360°60°

(4)接下来老师进行了如下演示,先用加湿器使整个教室充满雾气,将平面镜放在一能

转动的水平圆台上,在柱M上固定一红色激光笔,使其发出的光垂直射向平面镜上的0

点,其作用是为了显示法线的位置,然后打开固定在柱N上的绿色激光笔,使绿色

激光射向。点,出现了如图乙所示的情景,老师水平方向缓慢转动圆台,当我们观察到

入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时,可判断反射光线,入射光线和法线在

同一平面内。

解:(1)为了使光的传播路径能呈现在硬纸板上,应让硬纸板B竖直放置在平面镜A上,

让激光紧贴纸板射向0点。

(2)为了看清楚纸板上的光路,纸板材质应是较粗糙,光线射在上面发生了漫反射,反

射光线射向各个方向,无论从哪个角度看,都能看得清楚;

在纸板上标出刻度是为了方便测量反射角和入射角的大小;

(3)读表可得,反射角等于入射角;

(4)加湿器使整个教室充满雾气,这样能显示出光的传播路径;法线与平面镜是垂直的,

红色激光笔发出的光垂直射向平面镜上的0点,可以显示法线的位置;沿水平方向缓慢

转动圆台,当我们观察到入射绿光、入射红光和反射绿光看起来重合时,可以根据光的

传播路径来判断三线是否在同一平面内。

故答案为:(1)竖直;(2)粗糙;反射角和入射角;(3)相等;(4)法线;入射绿光、

入射红光和反射绿光看起来重合。

11.如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

(1)实验室提供了平面镜和厚薄不同的两块玻璃板,你应选择薄玻璃板(选填“平

面镜”“厚玻璃板”或“薄玻璃板”)进行实验。

(2)在竖立的玻璃板前面点燃蜡烛A,拿未点燃的蜡烛B竖立在玻璃板后面移动,人眼

一直在玻璃板的前面(选填“前面”或“后面”)观察,直至蜡烛B和蜡烛A的像

完全重合,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

镜成的是虚像。

(3)实验时,将蜡烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小不变(选填“变大”、“不

变”或“变小”)。

(4)小华学习了平面镜成像后,回家观察到他家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃

转盘,距转盘1.8m高处有一盏灯,该灯通过转盘成像如图2所示。则灯的像距离该灯3.6

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不变。(选填“改变”

或“不变”)

解:

(1)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;

(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;因为平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上,所以,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。

(3)平面镜成像大小跟物体大小有关,与物体到平面镜的距离无关,所以实验时,将蜡

烛A逐渐远离玻璃板时,它的像的大小不变;

(4)根据平面镜成像特点可知在离转盘1.8m高处有一盏电灯,灯在玻璃转盘中的像离

转盘的距离也是1.8m,灯的像到灯的距离为1.8m+1.8m=3.6m;

平面镜所成的像与物体关于镜面对称,用手水平拨动转盘时,灯的位置不变,所以通过

玻璃转盘观察到灯的像的位置不改变。

故答案为:(1)薄玻璃板;(2)前面;虚(3)不变;(4)3.6;不变。

12.小明在做“研究平面镜成像特点”的实验,如图所示:

(1)在玻璃板的前面小明放了一个跳棋A,还要在玻璃板的后面放一个跳棋B,对跳棋

A和B的要求是完全相同,这是为了比较平面镜所成的像与物的大小关系。

(2)为了使实验现象更明显,应该把跳棋A放在较亮(填“较亮”或“较暗”)的

环境中。实验时你选择的是茶色玻璃(填“透明的玻璃”或“茶色玻璃

(3)在寻找跳棋像的位置时,眼睛应该在跳棋A(填“A”或"B”)这一侧观察。

小明无论怎样调节后面的跳棋,都不能使之与跳棋的像完全重合,请你推测可能的原因

是玻璃板未与桌面垂直。

(4)实验过程中,当将玻璃板水平向右移动时,他发现跳棋的像不移动:如果将玻

璃板绕右侧边在水平桌面上顺时针转动,发现跳棋的像相对原来的位置向右移动(均

选填“向左”、“向右"或"不")。

(5)小明将跳棋A逐渐远离玻璃板时,发现跳棋所成的像远离(选填“远离”、“靠

近”)玻璃板。

解:

(1)在研究平面镜成像特点的实验中,为了比较像与物的大小关系,可以取两个完全相

同的跳棋,一前一后,后面的跳棋与前面的跳棋的像完全重合,这样可以间接比较出像

与物的大小。

(2)为了使实验现象更明显,由于亮的物体成像清晰,应该把跳棋A放在较亮的环境中。

为了玻璃板后的区域较暗些,实验时选择的是茶色玻璃。

(3)人眼睛应该在跳棋A的一侧观察;根据平面镜成像与物连线与镜面垂直的原理,如

果玻璃板不垂直于桌面,像会偏高或偏低,后面的蜡烛就不能与前面蜡烛的像重合。

(4)由于像与物关于镜面是对称的,当将玻璃板水平向右移动时,他发现跳棋的像不移

动,如图所示,如果将玻璃板绕右侧端点顺时针转动,发现跳棋A的像相对原来的位置

向右移动。

(5)将跳

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