《光现象》训练题实验探究题附答案.docx
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《光现象》训练题实验探究题附答案
《光现象》
实验探究题
1、小刚在实验室里做光的反射规律实验:
他把一张白纸平铺在木板上,把一个小平面镜竖直立在白纸上.在白纸上画出一条垂直于镜面的直线ON,作为研究光的反射规律的参考直线.用激光笔沿着白纸的表面,让光斜射到平面镜上,观察反射光,然后用笔描出入射光和反射光的径迹.如图甲所示.
①小刚让光沿着白纸的表面照射,这样做的目的是.
②小刚让光沿AO方向照射在平面镜的O点,他在ON的另一侧观察到了反射光OB.接着他让白纸沿ON折叠90°,这时他只观察到了入射光,而反射光在纸上看不到了,这样做的目的是.
(2)小明对平面镜成像的特点进行研究,他在水平桌面上放一玻璃板按如图乙所示进行实验.①实验中他发现无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛,都不能与放在玻璃板前的蜡烛的像完全重合,其原因是:
.
②上述问题解决后,小明也顺利完成了实验.在这个实验中,用玻璃棒代替平面镜,主要是利用玻璃透光的特点,便于.
③细心的小明透过玻璃观察蜡烛的像时,看到像的后面还有一个较模糊、与像有部分重叠的像,出现两个像的原因是.
【答案】
(1)①显示光的
传播路径;②探究反射光线、入射光线和法线在同一平面上;
(2)①玻璃板与纸面不垂直;②便于确定像的位置;③玻璃板太厚.
2、如图所示是我们做过的“探究光的反射规律”实验装置,其中使用可绕ON转动的纸板的目的是
1 ;② 验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 .实验过程中,纸板与平面镜
必须 放置.当光线沿NO方向入射平面镜时,反射角为 度.
答案:
① 呈现反射光线 ② 验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 垂直 0
3、如图所示,在探究光的反射定律时,将平面镜放在水平桌面上,再把一个可以沿ON向前、向后折的纸板垂直放置在平面镜上.
(1)让一束红光贴着纸板沿AO射到O点,为了便于测量和探究,需要在纸板上记录的是 ;将纸板的右半边沿着ON向后折去,则在折过去的纸板上 (能/不能)看到反射光线.
(2)为了得到反射角等于入射角的规律,应当 .
答案:
(1)反射光线的传播路径 不能
(2)改变入射角大小,进行多次实验,进行多次测量
4、为了探究光反射时的规律,某同学将一个平面镜放在水平桌面上,再把纸板ENF放置在平面镜上,如图甲所示
(1)使一束光贴着纸板EON沿某一角度入射到O点,纸板FON上没有观察到反射光,原因可能是 纸板EON与FON不在同一平面上(纸板没有与平面镜垂直) .
(2)正确操作实验,并在纸板上记录每次光的径迹,如图乙所示.取下纸板,接下来进行的操作是 测量入射角和对应反射角的大小 ,将数据记录在表格中,并比较 反射角与入射角 .
(3)纸板ENF是用两块纸板连接而成的,这样做的目的是 验证反射光线与入射光线是否在同一平面内 .
答案:
(1)纸板EON与FON不在同一平面上(纸板没有与平面镜垂直)
(2)测量入射角和对应反射角的大小反射角与入射角
(3)验证反射光线与入射光线是否在同一平面内
5、图17是“探究光的反射规律”的实验装置.
(1)白纸的主要作用是什么?
(2)实验中,放置平面镜和白纸的顺序是:
先把一个小平面镜竖直立在一块长方形木板上,然后把一张白纸平铺在木板上,使白纸边缘紧贴平面镜放置,而不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上,这样做的好处是什么?
答案:
(1)白纸的主要作用是:
①呈现反射光线,②验证反射光线与入射光线及法线是否在同一平面内.
(2)因为法线与镜面垂直,所以先把一个小平面镜竖直立在一块长方形木板上,然后把一张白纸平铺在木板上,使白纸边缘紧贴平面镜放置,这样能准确确定白纸的镜面的垂直关系,而先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上,若桌面不是水平的,那么白纸和平面镜就不一定垂直,因此不是先放白纸再把平面镜竖直立在白纸上.
6、学习了光学知识后.李红对有关探究实验进行了回顾和思考:
(1)如图甲是“探究光的反射规律”的装置;将一可沿ON折转的白色硬纸板ABCD 放置在平面镜上,让一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点.可在ABCD平面内看到反射光线.实验中使用可折转的硬纸板.除了能呈现光路外,另一个目的是探究 .
(2)如图乙是“探究平面镜成像特点”的装置;竖立的透明玻璃板下方放一把直尺.直尺与玻璃板垂直;两支完全相同的蜡烛.A、B竖立于玻璃板两侧的直尺上.以A蜡烛为成像物体.实验中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蜡烛成像的同时,也能观察到B蜡烛.从而确定像的 位置 ,同时,比较了像和物的 大小 关系.
答案:
(1)垂直探究反射光线、入射光线与法线是否在同一平面内
(2)位置大小
7、在研究平面镜成像特点的实验中,小明将玻璃板竖直放在水平桌面的白纸上,沿玻璃板在纸上画一条直线MN,取两枚相同的棋子E和F。
(1)小明将棋子E放在玻璃板前,移动玻璃板后面的棋子F,直到它看上去与棋子E的像完全重合,如图15甲所示。
(2)为了让坐在右侧的小亮也看到棋子E的像,小明把玻璃板沿直线MN向右移动了一段距离,在此过程中,棋子E的像________(填“会”或“不会”)向右平移。
请你在图15乙所示的俯视图中,利用平面镜成像的特点,画出小亮看到棋子E的像的光路图。
(D点为小亮眼睛所在位置)
(3)小明拿走棋子F,再将棋子E横放,这时他看到的应该是图16中的________种情形。
答案:
(2)不会;作图见解析(3)B
8、利用如图装置探究平面镜成像特点
(1)实验时应选(较厚/较薄)的玻璃板代替平面镜竖立在水平桌面上.
(2)在玻璃板前放置棋子A,将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动,人眼一直在玻璃板的前侧观察,直至B与A的像完全重合,由此可得结论:
.
(3)为了探究平面镜成像的虚实情况,将一张白卡片竖直放在B所在的位置,应在玻璃板(前/后)侧观察白卡片上是否有A的像.
(4)改变A的位置,重复
(2)中步骤并分别测出A和B到玻璃板的距离,记录在下表中.
序号
1
2
3
A到玻璃板的距离/cm
3.00
5.00
8.00
B到玻璃板的距离/cm
3.00
5.00
8.00
分析表中数据,可以得到结论:
.
答案:
(1)较薄;
(2)像与物的大小相等;(3)后;(4)像与物体到平面镜的距离相等.
9、在“探究平面镜成像的特点”实验中:
(1)用茶色玻璃板代替平面镜,取完全一样的蜡烛A、B,点燃蜡烛A,在玻璃板的另一侧移动蜡烛B至某一位置时,B与A的像恰好重合,这说明像与物大小 ,用光屏替换蜡烛B,光屏上接收不到A的像,说明玻璃板所成的像是 像.
(2)“潜望镜”是平面镜的重点应用之一,小明认为潜望镜成的像与物左右相反,试为他选择一个合理、简便的验证方案 ② (选填序号).
①绘制光路图来分析.
②用潜望镜观察一同学,让他挥动右手,判断像中哪只手在挥动.
答案:
(1)相等虚
(2)②
10、小丽利用如图21所示的装置探究“平面镜成像时像与物的关系”的实验:
(1)如果有5mm厚和2mm厚的两块玻璃板,应选择mm厚的玻璃板做实验较合适。
实验中用两段相同的蜡烛是为了比较像与物的关系。
(2)在实验过程中,小丽移动蜡烛B,使它与蜡烛A的像完全重合,确定了的位置。
为了研究平面镜所成的是实像还是虚像,小丽用光屏代替蜡烛B,她(选填“能”或“不能”)用光屏接收到蜡烛A的像,由此说明平面镜成的像是像。
(3)如果玻璃板没有竖直放置,如图22所示,在实验过程中会出现的现象是。
答案:
(1)2大小
(3)蜡烛A的像不能虚
(4)(3)蜡烛B不能与蜡烛A的像在竖直面内重合
11、如图为“探究平面镜成像的特点”的实验装置.
(1)实验时,选择A、B两段相同的蜡烛目的是为了比较像与物的 关系:
(2)实验中,若蜡烛A距玻璃板8cm,则蜡烛B与A相距 cm才能与蜡烛A的像完全重合.
答案:
(1)大小
(2)16
12、艺馨利用如图所示的装置进行探究“平面镜成像特点”的实验.实验步骤如下:
(1)将一块薄玻璃板竖直立在铺有白纸的水平桌面上;
(2)取两支相同的蜡烛A和蜡烛B,点燃玻璃板前的蜡烛A,并移动玻璃板后的蜡烛B,使它与蜡烛A在玻璃板后所成的像完全重合,并用笔在白纸上标记出蜡烛A和蜡烛B的位置;
(3)多次改变蜡烛A的位置,重复前面的步骤;
(4)用刻度尺分别测量蜡烛A和蜡烛B到玻璃板的距离.
在此实验中:
①我们选用玻璃板代替平面镜的目的是:
便于确定像的位置 ;
②我们选取两支相同的蜡烛是为了比较像与物的 大小 关系;
③实验中多次改变蜡烛A的位置,重复进行实验的目的是:
多次进行实验,使结论具有普遍性 ;
④如果实验中采用厚玻璃板,观测到蜡烛A通过玻璃板在不同位置成了两个清晰的像,且测得两个像之间的距离为0.8cm,则玻璃板的厚度为 0.4 cm.
答案:
① 便于确定像的位置 ;
②大小
③多次进行实验,使结论具有普遍性
④ 0.4
13、小明同学在做“探究平面镜成像的特点”的实验时,想起了走过教学大楼门厅内的大平面镜时的情景:
靠近镜子时,感觉自己的像变大了,远离镜子时感觉像变小了。
自己的感觉对吗?
在老师和同学们的帮助下小时进行了实验探究。
小时所用的实验装置如图所示(其中的透明玻璃板作为平面镜)。
主要实验步骤如下:
(1)在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛A,在玻璃板后面移动一支没有点燃的相同的蜡烛B。
当把蜡烛B移动到某一位置的时候,发现蜡烛B与蜡烛A的像重合,测量并记录此时物、像和玻璃板之间的位置关系。
(2)多次改变蜡烛A到平面镜的距离,在平面镜后移动蜡烛B,发现总能找到一个对应位置,在镜前从不同角度观察,蜡烛B与蜡烛A的像均重合,测量并记录每次实验的相关数据。
请根据以上叙述回答下列问题:
①根据以上实验步骤可知,能验证小明感觉的是步骤(选填
(1)或
(2));
②“探究平面镜成像的特点”实验得到的结论是:
平面镜所成像的大小与,像和物体到平面镜的距离,像和物体的连线与镜面。
③若用光屏代替蜡烛B,在玻璃板后面观察光屏,将(选填“能”或“不能”)观察到蜡烛A的像,说明所成的是像(选填“虚”或“实”)。
【答案】①
(2)②物体大小相等相等垂直③不能虚
14、如图,玻璃板P竖直固定在水平桌面上,把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板左侧适当位置,这时,可以看到它在玻璃板右侧的像B.
(1)要确定蜡烛的像的位置,需要进行的实验操作是:
取一支相同的但不点燃的蜡烛在玻璃板右侧 后面移动 ,直至与蜡烛的像完全重合,并 记录 蜡烛的位置.
(2)下列关于蜡烛的像的描述中,符合实际的一项是 ④ .
①改变蜡烛到玻璃板的距离,像的大小不同
②用大小不同的玻璃板实验,像的大小不同
③沿不同方向观察蜡烛的像,像的位置不同
④若在P、B间放一块纸板,仍可以看到像
(3)请根据平面镜成像特点,在图中作出“眼睛通过玻璃板看到烛焰顶端”的光路图.
答案:
(1) 后面移动 记录
(2) ④
(3)
15、如图是小勇同学“探究平面镜成像特点”的实验装置。
(1)在实验中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)为完成实验探究,还需要一个测量工具,这个测量
工具是_______。
(3)为探究平面镜所成的像与物的大小关系,小勇做了
如下操作:
他先点燃蜡烛A放在玻璃板前,再拿一只外形相同但不点燃的蜡烛B竖立着在玻璃板后移动,当移动到A像的位置时,发现它与A的像完全重合,这表明平面镜所成像的大小与物的大小_______。
(4)为探究平面镜所成的像是实像还是虚像,他将一块与玻璃板等大的不透明的白板竖放在玻璃板与蜡烛B之间,从蜡烛A侧观察,仍能看到蜡烛A的像,说明平面镜所成的像是由光的_______形成的;拿走蜡烛B,将这块白板移动到蜡烛A像的位置时,发现白板上不能承接到蜡烛A的像,这说明平面镜所成的像是_______(填“实”或“虚”)像。
(5)拿走白板,他将蜡烛A向玻璃板靠近2cm,再将蜡烛B移到A像的位置,通过测量,他发现蜡烛A与它在玻璃板中像的距离变化了______cm,同时发现像的大小______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(6)实验中玻璃板与水平桌面保持垂直,若不垂直,请你说出这样会对实验操作带来怎
样的不便影响?
_______。
16、在探究“平面镜成像特点”的实验中,小兰在水平桌面上铺一张白纸,在白纸上竖直放置一块薄平板玻璃,在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A,再另取一支未点燃的蜡烛B放在成像处,如图所示.
(1)蜡烛B要与蜡烛A完全相同,这是为了比较像与物的 大小 关系.
(2)实验时,他应该在玻璃板 前 (选填“前”或“后”)观察蜡烛的像,所成的像是 虚 (选填“虚”或“实”)像.
(3)当蜡烛A向玻璃板靠近时,蜡烛A的像 不变 (选填“变大”、“不变”或“变小”).
答案:
(1) 大小
(2) 前 虚 (3) 不变
17、在“探究平面镜成像特点”的实验中:
(1)应该选取两根(选填“相同”或“不相同”)的蜡烛做实验。
(2)甲小组的同学,将未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后的桌面上移动,发现未点燃蜡烛与前面点燃的蜡烛的像完全重合,如图10所示。
这说明什么?
(3)乙小组的同学,将未点燃的蜡烛竖直在玻璃板后的桌面上移动,发现前面点燃的蜡烛的像总在未点燃蜡烛的上方偏高处,如图11。
造成该现象的原因是什么?
图10图11
答案:
(1)相同
(2)成正立、等大的虚像(像);
(3)玻璃板向点燃蜡烛方向倾斜。
(玻璃板与桌面不垂直给1分)。
18、小明喝水时,偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指,他感到很惊奇;玻璃和水都是透明物质,为什么光却不能透过呢?
小明决定找出原因,下面是小明的探究过程:
根据光经过的路径,首先想到了这种现象与光的折射有关,为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测,如下图,光从水中射向空气时,折射角大于人射角,当入射角逐渐增大时,折射角也逐渐增大,那么,当人射角增大到某一值时,会不会…
(1)小明的推测是。
(2)小明为了验证自己的推测,进行了如下图所示的实验,实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度,当增大到某一角度时,小明观察到,证实了自己的推测。
(3)当光从空气射向水中时,也会出现“看不见”的现象吗?
说出你的观点并解释:
。
【答案】
(1)折射光线消失
(2)光斑消失(3)不会光从空气斜射入水水中时,折射角始终小于入射角
19、某实验小组在探究光的折射规律时,让一束光从空气斜射入玻璃水槽内的水中,看到如图所示的现象:
(1)为了探究光从空气斜射入水中时折射角和入射角的关系,以下方案中正确的是:
(选填“A”、“B”或“C”).
A 只测量图中的入射角和折射角,分析并得出结论
B 保持入射角不变,进行多次试验,测量入射角和每次试验的折射角,分析并得出结论
C 改变入射角,进行多次试验,测量每次试验的入射角和折射角,分析并得出结论
(2)通过实验还得到如下数据:
入射角α
0°
15°
30°
45°
60°
反射角β
0°
15°
30°
45°
60°
折射角γ
0°
11°
22.1°
35.4°
40.9°
分析表中数据,可得出结论:
光从空气斜射到水面时,折射角随入射角的变化关系是:
,且折射角 (大于/等于/小于)入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.
(3)该同学根据上述实验,总结出了光的折射特点.请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价.是否存在不足?
答:
(是/否);请简要说明理由:
.
解析:
(1)A、只进行一次实验就得出结论,偶然性太强,客观性不够.此选项错误;
B、保持入射角不变,虽然进行多次实验,但得到的折射角是相同的,得不出客观的结论.此选项错误;
C、多次改变入射角大小,测量每次实验时入射角和折射角,发现折射角随入射角变化的规律,得到的结论是普遍的.此选项正确.
故选C.
(2)由表中数据可知,光从空气斜射到水面时,当入射角不断增大时,折射角也随之增大,故折射角随入射角的变化关系是:
折射角随入射角的增大而增大,且折射角小于入射角.当光从空气垂直射到水面时,折射角等于零.
(3)从实验过程可以看出,实验中存在不足:
应该换用其他透明介质再做此实验,这样得出的结论将更具有普遍性.
答案:
(1)C;
(2)折射角随入射角的增大而增大;小于;(3)是;没有换用其他透明介质做此实验.
20、小红为水鹏表演了一个“水火相融”的小魔术。
她先用一块透明的薄玻璃板将桌子分割成甲、乙两个区域后,再用一块不透明的挡板将乙区域分割成两部分。
小红在甲区域内放置了一个盛满水的烧杯,且里面浸没着一支蜡烛A,并在乙区域挡板后的指定位置放置蜡烛B,准备就绪后,小红请小鹏坐在乙区域一侧的某处P(如图所示),并迅速将乙区域已准备好的蜡烛B点燃,在小红一只手麻利地在小鹏跟
前绕过的同时,另一只手悄悄地将挡板拉开一个缝隙MN,当小鹏沿着小红的手指望向蜡烛A时,奇迹出现了:
蜡烛A竟然在水中燃烧了!
(1)若实验中完全相同的蜡烛A和B到薄玻璃板的垂直距离分别为S1和S2,则S1S2(选填“>”、“<”或“=”)
(2)小鹏之所以能看到“水火相融”的奇迹,是因为他看到的燃烧的蜡烛A实际上是蜡烛B通过薄玻璃所成的等大的、、像。
答案:
=、正立虚像
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