光现象
一.选择题(共14小题)
1.在太原稻田公园的星空梦幻馆中,“稻”梦空间美轮美奂。它是由若干面镜子组成,当你置身其中时,下列说法正确的是
A.人远离镜子时,镜中的像变小
B.人在镜子中所成的像是实像
C.人在地面上的影子是光沿直线传播形成的
D.人在镜子中所成的像是光的漫反射形成的
2.下列四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是( )
A. 镜中花 B. 水中桥
C. 林中影 D. 缸中鱼
3.下列能正确表示“大黄鸭”在水中所成倒影的是
A. B.
C. D.
4.如图是探究平面镜成像特点的实验装置,为玻璃板,和是两支完全相同的蜡烛,下列说法错误的是
A.为了保证实验效果应选择茶色玻璃板
B.实验时玻璃板应与水平桌面垂直放置
C.把蜡烛远离平面镜时,它的像也会远离平面镜
D.把光屏置于玻璃板后侧,能看到光屏上有蜡烛的像
5.“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,意思是水稻下面可乘凉,这是因为水稻下面形成了阴影区域,下列现象与阴影的形成原理相同的是
A.筷子在水中弯折 B.山在水中的倒影
C.手的影子 D.天空中出现的彩虹
6.唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,描写了酷夏特有的情趣,倒影形成的原因是
A.光的反射 B.光沿直线传播 C.光的折射 D.光的色散
7.利用如图所示的装置探究小孔成像的规律,下列说法正确的是
A.改变小孔的形状,屏上像形状不变
B.小孔稍许靠近屏,屏上像会变大
C.烛焰稍许靠近小孔,屏上像会变小
D.稍许增大小孔尺寸,屏上出现虚像
8.一束阳光与镜面成角照射到平面镜上,此时反射角为
A. B. C. D.
9.如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是
A.水中倒影 B.日晷计时 C.潭清疑水浅 D.小孔成像
10.下列现象属于光的反射的是
A.日食
B.钢笔错位
C.拐弯处的凸面镜
D.手影
11.光使世界绚丽多彩,人们的生活更离不开光。下列光现象中,光的反射形成的是
A.水中的倒影
B.相机摄像
C.水中的筷子
D.树荫下的光斑
12.如图所示的光现象,下列说法不正确的是
A.图中,小孔成像原理是光的直线传播
B.图中,雨后晴朗的夜晚,人迎着月光走时,亮处是水,暗处是地面
C.图中,把纸板沿向后折一定的角度后,仍能在纸板侧观察到光路
D.图中,铅笔在水面“折断”,它属于光的折射现象
13.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板上,一束光线竖直向下照在水面上。现在端下方垫一个小木块,使木板倾斜一个小的角度,则此时
A.反射光线顺时针方向旋转 B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变 D.折射光线顺时针方向旋转
14.“一池曲江水,千秋盛唐梦”,如图所示是西安曲江大唐芙蓉园大型水舞光影秀《大唐追梦》,在亦幻亦真的场景构建中,用光影水舞,描绘了盛唐时期古人的丰富情感。下列说法正确的是
A.水中绚丽多彩的建筑物倒影是光的折射形成的
B.夜空中笔直的光束说明光在同种均匀介质中沿直线传播
C.游客能从各个角度观察到建筑物,是因为光在建筑物上发生了镜面反射
D.水舞灯光秀中,红色的激光是红外线光束
二.填空题(共8小题)
15.一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上,则反射角为 °,若入射角增大10°,则入射光线和反射光线夹角为 °。远远望云,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,它的像距水面的距离是 m。
16.夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉,正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光的反射形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变 。
17.小文站在竖直的平面镜前处,看到了镜中自己的像,这是由于光的 现象而形成的,她的像到镜子的距离是 。
18.如图所示是南昌海昏侯博物馆“刘充国印”的展台,透过上方镜能看到放大的印章,这属于光的 现象;通过下方镜能看到印章底部的字,这属于光的 现象。
19.诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。诗人观察到的落日其实是阳光经过大气层发生了光的 形成太阳的 像,实际太阳在甲、乙中的 位置。
20.如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
(1)使入射角在一定范围内由小变大,我们会观察到三条光线都向水面靠近,会发现 (选填“入射光线”、“反射光线”、“折射光线” 先到达水面;
(2)这时折射角是 度。
21.如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在处又能看到“硬币”了,这是由于光的 ,看到的是硬币的 (选填“实”或“虚” 像,其位置在真实硬币的 (选填“上方”或“下方” 。
22.如图所示,一位市民站在玻璃制的地铁安全门前处候车。她到自己在安全门中像的距离是 。地铁到站后,安全门向左右两侧水平移动打开,站在原地的市民在安全门中成像的位置 (选填“改变”或“不改变” 。
三.作图题(共5小题)
23.根据平面镜成像的特点,请在图中画出物体AB在平面镜中的像A′B′,并画出人眼通过平面镜看到A点像的光路图。
24.请画出发光点在平面镜中所成的像,并画出眼睛在点看到像的光路图。
25.在图中根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
26.一束光线斜射到水面发生反射和折射,请在图中画出它的反射光线和大致的折射光线。
27.如图一束光从空气射向玻璃砖,并穿过玻璃砖,画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。
四.实验探究题(共3小题)
28.利用如图所示实验装置,探究平面镜成像规律。
(1)实验中,使用透明玻璃代替平面镜,目的是能够 ;
(2)实验步骤:
①在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块透明玻璃,把蜡烛放在玻璃板的前面,应在玻璃板 (选填“前”或“后” 面观察蜡烛经玻璃板 所成的像;
②再拿一支外形相同的蜡烛放在玻璃板后面移动,直到从多个角度看上去都跟蜡烛的像 ,在蜡烛、蜡烛和透明玻璃下方做好标记;
③将蜡烛靠近玻璃时,仿照步骤②再做多次实验;
④测出蜡烛和蜡烛到玻璃板的距离,记入数据表格;
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能” 。
29.小明在探究“光反射的规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点(如图甲),要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是 (选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。
(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小(如图乙),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。
入射角 实验次数 反射角
20° 第一次 70°
30° 第二次 60°
50° 第三次 40°
(3)如图乙所示,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这样做的目的是为了 。
30.小明同学利用如图所示装置进行“探究平面镜成像的特点”的实验:
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于 ;
(2)实验时,小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛甲,还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛乙。对这两支蜡烛的要求是 ,这是为了便于比较像与物的 关系;
(3)小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛 (选填“甲”或“乙” 的一侧观察。
(4)如果小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,无论怎样沿水平桌面移动蜡烛乙,都不能使它与蜡烛甲的像重合,可能的原因是 。
(5)如果移去蜡烛乙,并在此位置放一光屏,则光屏上 出现蜡烛的像(填“会”或“不会” ,说明平面镜成的是 像(选填“实”或“虚” 。
()
光现象
一.选择题(共14小题)
1.在太原稻田公园的星空梦幻馆中,“稻”梦空间美轮美奂。它是由若干面镜子组成,当你置身其中时,下列说法正确的是
A.人远离镜子时,镜中的像变小
B.人在镜子中所成的像是实像
C.人在地面上的影子是光沿直线传播形成的
D.人在镜子中所成的像是光的漫反射形成的
【答案】
【解答】解:.平面镜成像的原理是光的反射,光在光滑的镜面上发生了镜面反射,成正立、等大的虚像,所以人远离镜子时,镜中的像大小不变,故错误;
.由于光的直线传播,被不透明物体挡住后,物体后面就会呈现出阴影区域,就是影子,故正确。
故选:。
2.下列四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是( )
A. 镜中花 B. 水中桥
C. 林中影 D. 缸中鱼
【答案】C
【解答】解:A、镜中花属于平面镜成像,是光的反射原理,不符合题意;
B、水中桥的倒影,是光的反射现象,不符合题意;
C、林中影是由于光的直线传播形成的,符合题意;
D、缸中的鱼属于光的折射原理。不符合题意。
故选:C。
3.下列能正确表示“大黄鸭”在水中所成倒影的是
A. B.
C. D.
【答案】
【解答】解:根据平面镜成像的特点,像和物体各对应点到平面镜间距离相等;
平静的水面相当于平面镜,可使大黄鸭通过水面成像,并且它的像与本身关于湖面对称,通过观察,只有选项符合这一特点。
故选:。
4.如图是探究平面镜成像特点的实验装置,为玻璃板,和是两支完全相同的蜡烛,下列说法错误的是
A.为了保证实验效果应选择茶色玻璃板
B.实验时玻璃板应与水平桌面垂直放置
C.把蜡烛远离平面镜时,它的像也会远离平面镜
D.把光屏置于玻璃板后侧,能看到光屏上有蜡烛的像
【答案】
【解答】解:.无色玻璃透光性较强,反射能力差,反射成的像不清晰;茶色玻璃透光性较差,反射的光线较多,反射成的像较清晰,所以选用茶色玻璃板进行实验,能更清晰的观察玻璃板的另一侧的像,故正确;
.实验中玻璃板如果不垂直于桌面,前面的蜡烛成的像偏高或偏低,后面的蜡烛无法与前面蜡烛的像完全重合,所以实验时玻璃板应与水平桌面垂直放置,故正确;
.由平面镜成像特点可知,物和像关于平面镜对称,像与物到镜面的距离相等,所以把蜡烛远离平面镜时,它的像也会远离平面镜,故正确;
.平面镜成的像是虚像,不是由真实光线会聚形成的,不能被光屏承接,所以,把光屏置于玻璃板后侧,不能看到光屏上有蜡烛的像,故错误。
故选:。
5.“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,意思是水稻下面可乘凉,这是因为水稻下面形成了阴影区域,下列现象与阴影的形成原理相同的是
A.筷子在水中弯折 B.山在水中的倒影
C.手的影子 D.天空中出现的彩虹
【答案】
【解答】解:水稻下面形成了阴影区域,是由于光的直线传播形成的。
.筷子在水中弯折,是由光的折射形成的,故错误;
.山在水中的倒影,属于平面镜成像,是由光的反射形成的,故错误;
.手的影子,是由光的直线传播形成的,故正确;
.天空中出现的彩虹,是由光的折射形成的,故错误。
故选:。
6.唐朝诗人高骈在《山亭夏日》中的诗句“绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘”,描写了酷夏特有的情趣,倒影形成的原因是
A.光的反射 B.光沿直线传播 C.光的折射 D.光的色散
【答案】
【解答】解:水中倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像,故正确。
故选:。
7.利用如图所示的装置探究小孔成像的规律,下列说法正确的是
A.改变小孔的形状,屏上像形状不变
B.小孔稍许靠近屏,屏上像会变大
C.烛焰稍许靠近小孔,屏上像会变小
D.稍许增大小孔尺寸,屏上出现虚像
【答案】
【解答】解:、像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关,所以改变小孔的形状,屏上像形状不变,故正确;
、小孔稍许靠近屏,屏上像会变小,故错误;
、烛焰稍许靠近小孔,屏上像会变大,故错误;
、小孔所成的像是倒立的实像,故错误。
故选:。
8.一束阳光与镜面成角照射到平面镜上,此时反射角为
A. B. C. D.
【答案】
【解答】解:一束阳光与镜面成角照射到平面镜上,则入射角为,根据光的反射定律可知,反射角等于入射角,则其反射角也是。
故选:。
9.如图是塔式热发电系统的一项关键技术。发电站安装有许多定日镜(即平面镜),每一个定日镜都由自动跟踪太阳光装置控制,以便准确的将太阳光反射后会聚到高塔顶部的接收器上。下列光现象中与定日镜工作原理相同的是
A.水中倒影 B.日晷计时 C.潭清疑水浅 D.小孔成像
【答案】
【解答】解:定日镜工作,利用的光的反射;
、水中的倒影是平面镜成像,属于光的反射,故符合题意;
、日晷计时是由于光沿直线传播形成的,故不合题意;
、池水“变浅”是由于光的折射形成的,故不合题意;
、小孔成像是由于光沿直线传播形成的,故不合题意。
故选:。
10.下列现象属于光的反射的是
A.日食
B.钢笔错位
C.拐弯处的凸面镜
D.手影
【答案】
【解答】解:.日食形成的原因是光沿直线传播,故不符合题意;
.钢笔错位是光从一种介质斜射入另一种介质发生了折射,故不符合题意;
.拐弯处的凸面镜同平面镜一样也能成虚像,但只能成正立、缩小的虚像,是由于光的反射形成的,故符合题意;
.手影的成因是光沿直线传播,故不符合题意。
故选:。
11.光使世界绚丽多彩,人们的生活更离不开光。下列光现象中,光的反射形成的是
A.水中的倒影
B.相机摄像
C.水中的筷子
D.树荫下的光斑
【答案】
【解答】解:.平静的水面相当于平面镜,水中的倒影属于平面镜成像,是由于光的反射形成的虚像,故符合题意;
.用照相机照相,是由于光的折射形成的实像,故不符合题意;
.水中的筷子,看起来发生偏折,是由于光的折射形成的虚像,故不符合题意;
.树荫下的光斑,是小孔成像,是由于光的直线传播形成的实像,故不符合题意。
故选:。
12.如图所示的光现象,下列说法不正确的是
A.图中,小孔成像原理是光的直线传播
B.图中,雨后晴朗的夜晚,人迎着月光走时,亮处是水,暗处是地面
C.图中,把纸板沿向后折一定的角度后,仍能在纸板侧观察到光路
D.图中,铅笔在水面“折断”,它属于光的折射现象
【答案】
【解答】解:、图中,小孔成像原理是光的直线传播形成的,倒立的实像,故正确;
、图中,雨后晴朗的夜晚,人迎着月光走时,月光照射到水面上,经反射进入人眼,觉得比较亮,故亮处是水,暗处是地面,故正确;
、把纸板沿向后折一定的角度后,纸板与纸板不在同一个平面内,由光的反射定律可知,反射光线、入射光线、法线三线在同一平面镜内,入射光线、法线在纸板这个平面镜内,不在纸板这一平面,故不能在纸板侧观察到光路,故错误;
、铅笔在水面“折断”,是因为笔反射的光线经过水面时发生了偏折,逆着折射光线看到的像,属于光的折射现象,故正确。
故选:。
13.如图所示,一只烧杯中装有半杯水,放在水平木板上,一束光线竖直向下照在水面上。现在端下方垫一个小木块,使木板倾斜一个小的角度,则此时
A.反射光线顺时针方向旋转 B.反射光线逆时针方向旋转
C.折射光线的方向不变 D.折射光线顺时针方向旋转
【答案】
【解答】解:在端下方垫一个小木块,使木板倾斜一个小的角度,但水面总是水平的,所以入射光线与水面垂直,故反射光线和折射光线的方向都不变。
故选:。
14.“一池曲江水,千秋盛唐梦”,如图所示是西安曲江大唐芙蓉园大型水舞光影秀《大唐追梦》,在亦幻亦真的场景构建中,用光影水舞,描绘了盛唐时期古人的丰富情感。下列说法正确的是
A.水中绚丽多彩的建筑物倒影是光的折射形成的
B.夜空中笔直的光束说明光在同种均匀介质中沿直线传播
C.游客能从各个角度观察到建筑物,是因为光在建筑物上发生了镜面反射
D.水舞灯光秀中,红色的激光是红外线光束
【答案】
【解答】解:、水中绚丽多彩的建筑物倒影是光的反射形成的,故错误;
、夜空中笔直的光束说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的,故正确;
、游客能从各个角度观察到建筑物,是因为光在建筑物上发生了漫反射,故错误;
、红外线属于不可见光,人眼无法看到红外线,红色的激光属于可见光,故错误。
故选:。
二.填空题(共8小题)
15.一束光与水平面成30°角斜射到平静的水面上,则反射角为 60 °,若入射角增大10°,则入射光线和反射光线夹角为 140 °。远远望云,一只小鸟在平静的水面上飞翔,若它距水面6m,它的像距水面的距离是 6 m。
【答案】60;140;6。
【解答】解:反射角或入射角是反射光线或入射光线与法线的夹角,若入射光线与平面镜的夹角为60°,则入射角为90°﹣30°=60°,反射角等于入射角,也为60°。
当入射角增大10°,因此反射角也增大10°,即反射角变为60°+10°=70°,
反射光线和入射光线的夹角是70°+70°=140°。
由平面镜成像的特点可知,像与物到平面镜的距离相等,已知小鸟距水面6m,小鸟的像到水面的距离也是6m。
故答案为:60;140;6。
16.夜幕降临,横跨成都锦江两岸的安顺廊桥灯火璀璨,桨声灯影里,夜色让人陶然而醉,正所谓“锦江灯月遥相近,烟火市井三千年”。如图,水中“灯影”是由于光的反射形成的;若锦江水面上涨,水中“灯影”到水面的距离变 小 。
【答案】小
【解答】解:若锦江水面上涨,灯到水面的距离减小,由于平面镜所成的像与物体大小相同,像与物到镜面的距离相等,水中“灯影”到水面的距离变小。
故答案为:小。
17.小文站在竖直的平面镜前处,看到了镜中自己的像,这是由于光的 反射 现象而形成的,她的像到镜子的距离是 。
【答案】反射;3
【解答】解:平面镜成的像是反射光线的反向延长线会聚于一点形成的,所以是光的反射原理;
像与物到镜的距离相等,小文离镜,所以她的像离镜也是;
故答案为:反射;3。
18.如图所示是南昌海昏侯博物馆“刘充国印”的展台,透过上方镜能看到放大的印章,这属于光的 折射 现象;通过下方镜能看到印章底部的字,这属于光的 现象。
【答案】折射;反射。
【解答】解:(1)上方镜是放大镜,透过上方镜能看到放大的印章,这属于光的折射现象;
(2)下方镜是平面镜,通过下方镜能看到印章底部的字是属于平面镜成像,是利用光的反射现象。
故答案为:折射;反射。
19.诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”展现了一幅美丽的画卷。诗人观察到的落日其实是阳光经过大气层发生了光的 折射 形成太阳的 像,实际太阳在甲、乙中的 位置。
【答案】折射;虚;乙。
【解答】解:太阳落山时,太阳的实际位置在地平线下面,但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射,通过折射我们看见了太阳的虚像,此时,太阳的实际位置在图中的乙位置。
故答案为:折射;虚;乙。
20.如图所示的实验装置,可以用来研究光从水中斜射到与空气的分界面时所发生的光现象。
(1)使入射角在一定范围内由小变大,我们会观察到三条光线都向水面靠近,会发现 折射光线 (选填“入射光线”、“反射光线”、“折射光线” 先到达水面;
(2)这时折射角是 度。
【答案】(1)折射光线;(2)90
【解答】解:(1)由图可知,光线是从水射向空气,由光的折射规律可知,折射角总是大于相应的入射角,由反射定律可知反射角等于入射角,因此折射角大于反射角。当入射角在一定范围内由小变大时,因此我们会观察到三条光线都向水面靠近,折射光线先到达水面。
(2)当入射角增大到某一值时,折射角会达到最大值,该最大值是,继续增大入射角,将会发现不再有折射光线,而只存在反射光线,这种现象在光学上被称作全反射。
故答案为:(1)折射光线;(2)90。
21.如图所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在处恰好看不到它,沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在处又能看到“硬币”了,这是由于光的 折射 ,看到的是硬币的 (选填“实”或“虚” 像,其位置在真实硬币的 (选填“上方”或“下方” 。
【答案】折射;虚;上方。
【解答】解:当沿碗壁缓缓向碗中加水时,来自硬币的光线会从水中斜射入空气中从而发生折射,由于折射角大于入射角,当折射光线进入人眼时,人眼逆着折射光线看去,看到虚像的位置比物体的实际位置偏高,即其位置在真实硬币的上方。
故答案为:折射;虚;上方。
22.如图所示,一位市民站在玻璃制的地铁安全门前处候车。她到自己在安全门中像的距离是 2 。地铁到站后,安全门向左右两侧水平移动打开,站在原地的市民在安全门中成像的位置 (选填“改变”或“不改变” 。
【答案】2;不改变。
【解答】解:平面镜成像时,像与物到镜面的距离相等,市民距离地铁安全门,像到安全门的距离也为,所以她到像的距离是,
平面镜成的像与物关于镜面对称。安全门向左右两侧水平移动打开,安全门所在的对称面位置没有发生改变,站在原地的市民在左右两侧安全门中成像的位置不改变。
故答案为:2;不改变。
三.作图题(共5小题)
23.根据平面镜成像的特点,请在图中画出物体AB在平面镜中的像A′B′,并画出人眼通过平面镜看到A点像的光路图。
【答案】
【解答】解:分别作出物体AB的端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像;
连接眼睛与点A',交平面镜于点O,用实线连接连接眼睛和O点,标上箭头,即为人眼通过平面镜看到A点像的光路图,如图所示:
24.请画出发光点在平面镜中所成的像,并画出眼睛在点看到像的光路图。
【解答】解:作出发光点关于平面镜的对称点,即为像点,连接、点交平面镜于点,沿画出反射光线,连接画出入射光线,如图所示:
25.在图中根据给出的入射光线画出反射光线,并标出反射角及其度数。
【答案】见解答
【解答】解:由图知,法线已画出,因为入射光线与镜面的夹角是,所以入射角为,反射角也为,由光的反射定律知,反射角等于入射角,在法线的另一侧画出反射光线,并标出反射角的大小,如图所示:
26.一束光线斜射到水面发生反射和折射,请在图中画出它的反射光线和大致的折射光线。
【答案】
【解答】解:图中入射光线与界面的夹角是,入射角是入射光线与法线的夹角,因此入射角是;反射角是反射光线与法线的夹角,反射角等于入射角也为;
光由空气斜射进入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,据此完成光路,如下图所示:
27.如图一束光从空气射向玻璃砖,并穿过玻璃砖,画出这束光进入和离开玻璃砖的折射光线。
【答案】见解答
【解答】解:首先光从空气垂直进入玻璃砖,所以其传播方向不变;
然后光从玻璃斜射入空气中,先过入射点垂直于界面画出法线,然后根据折射光线和入射光线分别位于法线两侧、折射角大于入射角,画出折射光线;如图所示:
四.实验探究题(共3小题)
28.利用如图所示实验装置,探究平面镜成像规律。
(1)实验中,使用透明玻璃代替平面镜,目的是能够 确定像的位置 ;
(2)实验步骤:
①在水平桌面上铺一张白纸,纸上竖直放置一块透明玻璃,把蜡烛放在玻璃板的前面,应在玻璃板 (选填“前”或“后” 面观察蜡烛经玻璃板 所成的像;
②再拿一支外形相同的蜡烛放在玻璃板后面移动,直到从多个角度看上去都跟蜡烛的像 ,在蜡烛、蜡烛和透明玻璃下方做好标记;
③将蜡烛靠近玻璃时,仿照步骤②再做多次实验;
④测出蜡烛和蜡烛到玻璃板的距离,记入数据表格;
(3)移去后面的蜡烛,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上 接收到蜡烛烛焰的像(选填“能”或“不能” 。
【答案】(1)确定像的位置;(2)①前;反射;②完全重合;(3)不能。
【解答】解:(1)平面镜不能透光,不容易确定像的位置,玻璃既能成像又能透光,成像虽没有平面镜清晰,但能观察到蜡烛,便于确定像的位置;
(2)①用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板既能成像又能透光的特点,在玻璃板前放一支点燃的蜡烛,眼睛应该在镜前才能观察到蜡烛经玻璃板反射所成的像;
②在竖立的玻璃板前面放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。另外拿一支相同但不点燃的蜡烛在玻璃板后面移动,直到看上去它跟像完全重合,可以判断物像大小相等;并记录下蜡烛的位置;
(3)由于平面镜所成的像为虚像,所以移去后面的蜡烛并在其所在位置上放上一光屏,则光屏上不能承接到烛焰的像。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)①前;反射;②完全重合;(3)不能。
29.小明在探究“光反射的规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点(如图甲),要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是 一定垂直 (选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)。
(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小(如图乙),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 。
入射角 实验次数 反射角
20° 第一次 70°
30° 第二次 60°
50° 第三次 40°
(3)如图乙所示,以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,这样做的目的是为了 探究在反射现象中,反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 。
【答案】(1)一定垂直;(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(3)探究在反射现象中,反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
【解答】解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,由于反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,所以纸板与平面镜的位置关系一定垂直;
(2)根据光的反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射光线与法线的夹角,入射角是入射光线与法线的夹角;当入射角分别为20°、30°、50°时,反射光线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以可知出现错误的原因是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
(3)当把纸板F向后缓慢旋转时,F上的反射光线将会消失,所以证明了反射光线、法线、入射光线在同一平面内。
故答案为:(1)一定垂直;(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角;(3)探究在反射现象中,反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
30.小明同学利用如图所示装置进行“探究平面镜成像的特点”的实验:
(1)实验中用玻璃板代替平面镜的目的是便于 确定像的位置 ;
(2)实验时,小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛甲,还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛乙。对这两支蜡烛的要求是 ,这是为了便于比较像与物的 关系;
(3)小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛 (选填“甲”或“乙” 的一侧观察。
(4)如果小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,无论怎样沿水平桌面移动蜡烛乙,都不能使它与蜡烛甲的像重合,可能的原因是 。
(5)如果移去蜡烛乙,并在此位置放一光屏,则光屏上 出现蜡烛的像(填“会”或“不会” ,说明平面镜成的是 像(选填“实”或“虚” 。
【答案】(1)确定像的位置;(2)完全相同;大小;(3)甲;(4)玻璃板没有竖直放在水平桌面上;(5)不会;虚。
【解答】解:(1)玻璃板有透光性,平板玻璃既能成像,又便于确定像的位置;
(2)实验时,小明在玻璃板前放一支点燃的蜡烛甲,还要在玻璃板后面放一支未点燃的蜡烛乙。对这两支蜡烛的要求是完全相同,当乙蜡烛与甲的像重合时,可知像与物大小相等,这是为了便于比较像与物的大小关系;
(3)平面镜成像属于光的反射,小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,眼睛应在玻璃板放有蜡烛甲的一侧观察。
(4)平面镜成的像与物关于镜面对称,如果小明在寻找蜡烛甲的像的位置时,无论怎样沿水平桌面移动蜡烛乙,都不能使它与蜡烛甲的像重合,可能的原因是玻璃板没有竖直放在水平桌面上。
(5)虚像不能成在光屏上,如果移去蜡烛乙,并在此位置放一光屏,则光屏上不会出现蜡烛的像,说明平面镜成的是虚像。
故答案为:(1)确定像的位置;(2)完全相同;大小;(3)甲;(4)玻璃板没有竖直放在水平桌面上;(5)不会;虚。
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