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2020_2021学年八年级物理上学期寒假作业巩固练04光现象含解析沪科版
展开练习4 光现象
一.选择题
1.如图所示的四种现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A.透过露珠看叶脉 B.镜子中狗狗的像
C.日食 D.海面上的海市蜃楼
【分析】光在自然界中存在三种光现象:
在日常生活中,激光准直、日月食、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的;
当光照射到物体界面上时,有一部分光被反射回来发生反射现象;
当光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向的会偏折,发生折射现象。
【解析】解:A、“露珠下的叶脉”,是利用凸透镜成像的原理,属于光的折射现象,不符合题意;
B、镜子中狗狗的像,即是利用平面镜成像,这是由于光的反射造成的,不符合题意;
C、日食是由于月亮转到了地球和太阳中间,即照到地球上的光线被月亮挡住了,故该现象说明光是沿直线传播的,符合题意;
D、海面上的“海市蜃楼”是光在不均匀的介质中传播时发生折射形成的,不符合题意。
故选:C。
2.下列有关光的现象中,正确的说法是( )
A.月食是因为光的反射而形成的
B.光与镜面成30°角射在平面镜上,则其反射角也是30°
C.湖边的景物在湖中形成的“倒影”是光沿直线传播形成的
D.投影式电子白板屏幕通常都比较粗糙,这里利用了光的漫反射
【分析】(1)光在同一均匀介质中沿直线传播,光沿直线传播的例子有:小孔成像、影子的形成、日食和月食现象等;
(2)反射角是反射光线和法线的夹角,入射角是入射光线和法线的夹角;
(3)光在传播的过程中遇到障碍,就会发生光的反射,平面镜成像的原理就是光的反射;
(4)漫反射时反射光线射向各个方向,所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体.
【解析】解:A、月食的形成是光的直线传播造成的。当地球转至太阳与月亮之间,三者在一条直线上时,在地球的背光面观察月亮,就会形成月食,故A错误;
B、一束光与镜面成30°角入射在平面镜上,则入射角为90°﹣30°=60°.则则其反射角也是60°,故B错误;
C、湖边景物在湖中形成的“倒影”是平面镜成像形成的,平面镜成像利用的是光的反射;故C错误;
D、屏幕做的粗糙,这样光可以在其表面发生漫反射,能够让各个方向的人看到屏幕上的像,故D正确。
故选:D。
3.人眼看到的下列现象中,为虚像的是( )
①从镜子中看自己的像
②斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折
③“海市蜃楼”奇观
④阳光穿过树叶缝隙在地面上形成清晰亮斑
A.只有①②③ B.只有①②④ C.只有②③④ D.只有①③④
【分析】实像和虚像的区别:实像能用光屏呈接,虚像不能;实像是实际光线会聚而成的,虚像是实际光线的反向延长线会聚形成的。
【解析】解:①从镜子中看自己的像,是光的反射形成的虚像,符合题意;
②斜插人水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折,是光的折射形成的虚像,符合题意;
③“海市蜃楼”奇观,是光的折射形成的虚像,符合题意;
④阳光穿过树叶缝隙在地面上形成清晰亮斑,是光沿直线传播形成的太阳的实像,不符合题意。
综上所述,为虚像的是①②③,故A正确;
故选:A。
4.如图所示为“探究平面镜成像特点”的实验装置图.下列有关该实验的说法,正确的是( )
A.用两支大小相同的蜡烛实验是为了比较像与物的大小关系
B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近,蜡烛A的像会变大
C.移去蜡烛B,并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上能得到蜡烛A的像
D.保持A、B两支蜡烛的位置不变,无论怎样改变玻璃板的位置.发现蜡烛B始终能与蜡烛A的像重合
【分析】(1)用大小相同的蜡烛是为了比较像与物的大小关系。
(2)物体在平面镜中成的像和物体大小相等。
(3)平面镜所成的像是虚像,虚像不是实际光线的会聚点,所以不会出现在光屏上。
(4)如果实验中玻璃板前后移动,则像距物距不相等,自然使B始终不能与A的像完全重合。
【解析】解:A、用两支大小相同的蜡烛实验是为了比较像与物的大小关系,故A正确;
B、平面镜所成的像始终与物体的大小相等,因此,将蜡烛A靠近玻璃板,像大小不变,故B错误;
C、因为光屏只能接收实像,不能接收虚像,而平面镜成的是虚像,因此,移去蜡烛B.并在原蜡烛B的位置放一光屏,发现光屏上不能得到蜡烛A的像,故C错误;
D、如果多次改变玻璃板的位置,玻璃板前后移动,则像距物距不相等,所以会发现B始终不能与A的像完全重合,故D错误。
故选:A。
5.如图所示,一块平面镜直立在水平地面上,小华沿与镜面平行的直线从A走到D,从平面镜底边两端点向AD直线所作垂线的交点分别为B、C,则下列说法正确的是( )
A.小华只有行走到BC段才能从平面镜中观察到自己的像
B.小华在AB段或CD段行走时,平面镜中无法形成自己的像
C.小华在镜中所成的像到平面镜的距离先变小后变大
D.此过程中,小华的成像是实像
【分析】从自己的身体反射的光线经平面镜反射后,根据反射光线是否进入人眼进行分析;平面镜成像时,像和物体到平面镜的距离相等。
【解析】解:
AB、平面镜成像的原理是光的反射,要从平面镜中观察到自己像,则他“发出”的光线经平面镜反射后反射光线一定要进入他的眼睛;
由图结合光的反射定律可知,他在AB段或CD段行走时,反射光线会在法线的另一侧,即平面镜反射的光线不会进入他的眼睛,则他不能从平面镜中观察到自己像(即能成像但无法观察到);而他在BC段行走时,他“发出”的光线(实际是他反射的光线)经平面镜反射后反射光线会进入他的眼睛,则他能从平面镜中观察到自己像,故A正确;B错误。
C、由平面镜成像特点,物像关于镜面对称可知,小华在镜中所成的像到平面镜的距离是不变的,则小华相对于自己的像位置是不变的,故C错误。
D、由平面镜成像特点可知,小华的成的像是虚像,故D错误。
故选:A。
6.下面一些关于光现象的说法中,错误的是( )
A.光的色散现象说明白光是由各种色光混合而成的
B.雨过天晴,天空出现一道美丽的彩虹,这是光的折射形成的
C.小华在照镜子,在他靠近平面镜的过程中,他在平面镜中所成的像变大
D.在暗室中用红光照射一片绿色的树叶,树叶呈现黑色
【分析】(1)太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光,分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散现象。
(2)光的折射是指光线从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向发生改变的现象,比如透镜成像、水变浅了、水中的筷子折断了等。
(3)物体在平面镜中成像,像的大小跟物体大小有关,跟物体到平面镜的距离、平面镜的大小都没有关系。
(4)不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的,其它色光照在它上面时全部被吸收;透明物体的颜色是由它透过的光色。
【解析】解:
A、光的色散现象把白光分解为绚丽的七色光,故说明白光是由各种色光混合而成,故A正确。
B、雨过天晴,天空出现一道美丽的彩虹,这是光的色散现象,是由光的折射形成的,故B正确。
C、根据平面镜成像特点可知,小华靠近平面镜的过程中,他在平面镜中所成的像大小不变,故C错误。
D、在暗室中用红光照射一片绿色的树叶,绿色的树叶反射绿光,吸收红色的光,没有光线进入人眼,故树叶呈现黑色,故D正确。
故选:C。
7.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上形成一条彩色的光带。下列说法正确的是( )
A.这是一种光的反射现象
B.a(最上面)是紫光,b(最下面)是红光
C.在真空中,绿光传播速度等于蓝光传播速度
D.这束彩色光带不能在真空中传播
【分析】(1)太阳光经过三棱镜被分解为:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光,称为光的色散;
(2)光的传播不需要介质。
【解析】解:A、白色的太阳光射向三棱镜时,由于不同颜色的光通过三棱镜后折射程度不同,会发生光的色散现象,在光屏上形成一条彩色的光带。故A错误.
B、a(最上面)是红光,b(最下面)是紫光。故B错误.
C、在真空中,所有色光的传播速度都相等,故C正确.
D、光的传播不需要介质,所以这束彩色光带能在真空中传播。故D错误.
故选:C。
8.毛泽东《沁园春•长沙》中的诗句“鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自由”为我们展示了一副雄鹰在广阔的天空里飞,鱼儿在清激的水里游荡,万物都在秋光中争着过自由自在的生活的美丽场景。关于此诗句所描述的场最说法正确的是( )
A.清澈的水底看上去要比实际位置更深
B.在岸上看到水中的鱼儿是光的折射形成的虚像
C.若雄鹰离水面的距离为1km,其像离雄鹰的距离也为1km
D.在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影是光的折射形成的
【分析】(1)光从一种介质斜射入另一种介质时,光的传播方向就会发生改变,这是光的折射,光的折射形成的现象有:筷子弯折、放大镜、池水变浅等。
(2)平静的水面相当于平面镜。平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解析】解:A、水底反射出的光线斜射入空气时,在水面上发生折射,折射角大于入射角,折射光线进入人眼,人眼会逆着折射光线的方向看去,就会觉得水底更浅了,故A错误;
B、从岸上看见“水中的鱼”是光线从水中射入空气发生折射形成的虚像,故B正确;
C、水面相当于平面镜,若雄鹰到水面的距离为lkm,则雄鹰的像距离水面的距离也为lkm,所以其像离雄鹰的距离为2km,故C错误;
D、在清澈平静的水面看到蓝天白云的倒影属于平面镜成像,其原理是光的反射,故D错误。
故选:B。
9.光从空气射向水面的过程中,下列光路正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】光由空气斜射入水时,发生反射和折射。
(1)反射光线与入射光线分居法线两侧;在同一种介质中;反射角等于入射角。
(2)折射光线与入射光线也分居法线两侧;在不同种介质中;由空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角。
【解析】解:由题知,光从空气斜射向水表面,同时发生反射和折射;
A、图中光从空气斜射入水中时,折射光线向远离法线方向偏折了,图中折射角大于入射角,故A错误;
B、图中光从空气斜射入水中时,折射光线向靠近法线方向偏折,折射角小于入射角,并且反射角等于入射角,符合光的反射定律和折射定律,故B正确;
C、反射光线与入射光线分居法线两侧,但折射光线和入射光线在法线的同侧了,故C错误;
D、反射角和入射角不相等,故D错误。
故选:B。
10.将一长方形玻璃砖沿对角线切开,并分开一段距离放置,如图所示。四条光线沿图示位置入射,能得到右边出射光线的只可能是( )
A.光线a B.光线b C.光线c D.光线d
【分析】已知玻璃砖切开,分开一段距离,则切面中间是空气,光线从最左边射入,从最右边射出,经过了四次折射,空气→玻璃→空气→玻璃→空气,按要求光路图,就可以得到答案;注意完成光路时可以从最右边的射出光线入手,依次找出相应的入射光线。
【解析】解:已知出射光线与最右边玻璃面垂直,因此入射光线方向与出射光线方向相同;然后根据光从空气斜射入玻璃时,入射角大于折射角画出入射光线,再利用光从玻璃斜射入空气时,折射角小于入射角画出入射光线;因为∠2=∠1,所以∠4=∠3,因此在左侧玻璃中的光线与最左侧玻璃面垂直,故最左侧的入射光线垂直于左侧的玻璃面;如下图所示:
显然最左侧的入射光线与最左侧的玻璃面垂直,并且在b光线的下方,故入射光线的方向只可能是c。
故选:C。
二.填空题
11.如图所示是一种反射式路灯,灯发出的光不是直接照射到路面,而是经过灯上方粗糙的反射板的反射后照亮路面。光在反射板表面发生了 漫反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”)现象;如果把反射板换成平面镜,当黑夜灯亮时,地面上会有灯罩的影子,因为光在同一均匀介质中沿 直线 传播;光在真空中的传播速度是 3×105 km/s。
【分析】(1)反射分镜面反射和漫反射,平行光线入射到平而光滑反射面上,反射光线还是平行射出,这种反射是镜面反射;平行光线入射到粗糙的反射面上,反射光线射向四面八方,这种反射是漫反射。
(2)光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,实例有:影子的形成、日月食的形成等;
(3)光在真空中的传播速度是3×108m/s。
【解析】解:反射板表面是凹凸不平的,平行光线入射到粗糙的反射板表面上,反射光线射向四面八方,发生漫反射;
“影子”的形成说明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
光在真空中的传播速度是3×108m/s=3×105km/s。
故答案为:漫反射;直线;3×105。
12.如图是自行车尾灯的结构示意图,当有汽车灯光照射到尾灯时,尾灯会闪闪发光起到警示作用,其原理是利用了光的 反射 现象,自行车尾灯 不是 光源(选填“是”或“不是”)。
【分析】(1)自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,光照在这儿将发生镜面反射;
(2)自身能发光的物体称为光源。
【解析】解:(1)自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的,当有光照射到尾灯时可起到明显警示作用,其原理是利用了光的反射现象;
(2)自行车尾灯自身不能发光,利用的是光的反射,所以不是光源;
故答案为:反射;不是。
13.一束平行光与镜面成60°角射到平面镜上,反射角的大小是 30° 。人迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,这是由于发生 镜面反射 (选填“镜面反射”或“漫反射”)。
【分析】(1)要解决此题,需要掌握光的反射定律的内容:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角。可归纳为:“三线共面,两线分居,两角相等”。
要掌握入射角和反射角的概念:入射角是入射光线与法线的夹角;反射角是反射光线与法线的夹角。
(2)平行光线经平面镜之后平行射出,这种反射是镜面反射。
【解析】解:一束光与镜面成60°角入射在平面镜上,则入射角为90°﹣60°=30°.则其反射角也是30°,
平行光线射向平面镜,经平面镜反射后平行射出,正好反射到有的人眼睛上,就得很刺眼,这种反射是镜面反射。
故答案为:30°;镜面反射。
14.新皮鞋刚穿上时非常亮,这是因为光射到皮鞋表面发生了 镜面 反射;猴子捞月一场空,猴子们捞月时,使水面产生波澜,这时月光在水面发生 漫 反射现象,因而水中月亮不见了。
【分析】解答此题要明确以下知识点:
①一束平行光射到物体的光滑表面,经反射后,其反射光线仍然是平行的,这种反射叫做镜面反射,光射到新皮鞋发生的是镜面反射;
②漫反射是平行入射的光线经反射面以后不能平行反射,而是射向四面八方,漫反射的反射面是凹凸不平的。
【解析】解:
(1)新皮鞋刚穿上时非常亮,皮鞋表面比较光滑,光射到皮鞋表面发生了镜面反射;
(2)水面是一种反射面,平静的水面是平直的,所以平静的水面相当于平面镜,在水中看到了月亮的虚像。
平的水面相当于平面镜,发生镜面反射,有波纹的水面凹凸不平,发生漫反射,平静的水面被打破发生了漫反射的原因,所以水中月亮不见了。
故答案为:镜面;漫。
15.光在 同种均匀介质中 沿直线传播,在一张不透光的纸上打一个极小的“△”三角形孔,让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔,这时在地面看到 圆形 (选填“圆形”、“三角形”)小亮斑。这个小亮斑其实是太阳 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的实像。
【分析】(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
(2)太阳光沿直线传播经过纸片上极小的“△”三角形孔时,在地上形成光斑,这是小孔成像,地上的光斑是太阳的像;小孔成的像是倒立的实像,与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
【解析】解:光在同种均匀介质中是沿直线传播的;
太阳发出的光沿直线传播,经过纸片上极小的“△”三角形孔时,在地上形成光斑,这是小孔成像,小孔成像中,像的形状与小孔的形状无关,像的形状取决于物体的形状,因此“△”形的小孔仍然成圆形的像;地面上的光斑实际上是太阳的倒立缩小的实像。
故答案是:同种均匀介质中;圆形;倒立。
16.检查视力时、人与视力表之间的距离应为5m,现因屋子太小而使用了一个平面镜(如图所示),视力表到平面镜的距离为3m,人正对平面镜坐,那么人到镜子的距离应为 2 m。视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的 左方 (选填“上方”“下方”“左方”或“右方”)才正确。
【分析】平面镜成像特点:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
【解析】解:(1)视力表距离平面镜3m,根据平面镜成像特点,视力表的像到平面镜的距离是3m,视力表和视力表的像之间的距离是6m,检查视力时眼睛离视力表的像距离是5m,所以人站在平面镜和视力表之间,视力表在人身后1m,那么人到镜子的距离应为2m。
(2)根据平面镜成像中物像关于镜面对称可知,视力表上其中一个“E”字开口指向纸外,则被测者应向她的左方指才正确。
故答案为:2;左方。
17.如图所示,将平面镜和铅笔竖直放置在水平桌面上,若平面镜按图示箭头方向转过45°,铅笔在平面镜中的像的上端位置 下降 (选填“升高”“下降”或“不变”)。
【分析】根据平面镜成像像和物体各对应点的连线与平面镜垂直、像和物体各对应点到平面镜间距离相等做出铅笔上端在平面镜中的像,然后即可作出判断。
【解析】解:如图所示,根据平面镜成像像和物体各对应点的连线与平面镜垂直、像和物体各对应点到平面镜间距离相等做出铅笔上端在平面镜中的像,由图可知,若平面镜按图示箭头方向转过45°,铅笔在平面镜中的像的上端位置下降。
故答案为:下降。
18.如图所示为一款多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜,如果图中的小馨距离“魔镜”1m,则镜中小馨的像距离“魔镜” 1 m,在她向镜面方向移动0.5m,则像到她的距离是 1m ;“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、 绿 、蓝三种色光混合而成。
【分析】(1)根据平面镜成像特点进行判断:物体在平面镜中成虚像,物像大小相等,物像连线与镜面垂直,物像到平面镜的距离相等。
(2)红、绿、蓝三种色光叫色光三原色。
【解析】解:多功能“魔镜”,它可以像平面镜一样作为梳妆镜,如果图中的小馨距离“魔镜”1m,则镜中小馨的像距离“魔镜”与物到“魔镜”相等,为1m;
则镜中小馨的像距离“魔镜”为1m;
在她向镜面方向移动0.5m,此时她到镜的距离为1m﹣0.5m=0.5m,小馨的像距离“魔镜”也为0.5m,
则像到她的距离是0.5m+0.5m=1m,
“魔镜”又可以作为显示屏,显示屏上的彩色影像由红、绿、蓝三种色光合成的。
故答案为:1;1m;绿。
19.小明站在岸边看到水中的“鱼”是由于光的 折射 (选填“折射”或“反射”)形成的 虚 (选填“虚”或“实”)像。根据光路可逆原理,在鱼的视觉中,看到岸边的人的身高比人的实际身高要 高 (选填“高”或“矮”)。
【分析】我们看到的鱼在水中,光是从水中折射入空气中进入了我们的眼睛,当光从水、玻璃等透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,人感觉光是沿直线传播的,逆着光看去,好像是从光的反向延长线的交点处来的,比实际位置偏高。
【解析】解:由光路图可以看出,鱼在A点发出的光,经水面折射进入空气中,人看到的虚像在A'点,看到的鱼比实际位置要高一些。
故答案为:折射;虚;高。
20.光在空气和水的分界面处,同时发生反射和折射的光路,如图所示,其中折射角为∠ 2 (选填“1”、“2”或“3”),分界面为 ② (选填“①”“②”).
【分析】(1)反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一个平面内,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角;根据定律反射光线和入射光线与法线的夹角一定相等,由此可确定入射光线和反射光线,以及法线和界面。
(2)折射定律:折射光线、入射光线、法线在同一个平面内,折射光线、入射光线分居法线两侧,当光由空气斜射进入水中或其它透明介质中时,折射光线向法线偏折,折射角小于入射角;因为入射光线和折射光线一定在相对的两个区域中,由此确定入射光线和折射光线。
【解析】解:由图可知,∠1等于∠3,因此①是法线,②是界面,CO是入射光线,OA是反射光线,OB是折射光线;
当光由其他介质进入空气中,入射角小于折射角,当光由空气进入其他介质中,入射角大于折射角.由∠1和∠3相等可知,∠3是入射角,∠1是反射角,∠2是折射角。
故答案为:2;②。
三.作图题
21.请在图中画出对应的入射光线并标出入射角。
【分析】根据反射定律:反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线、入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角,作出入射光线并标出入射角及其度数。
【解析】解:首先垂直于镜面做出法线,因为反射光线与镜面的夹角是60°,所以反射角为90°﹣60°=30°.根据反射角与入射角相等作出入射光线并标出入射角的度数。如图所示:
22.如图甲所示,请在图中画出三角形ABC在平面镜MN中所成的像。
【分析】依据平面镜的成像特点,分别做出A、B、C点关于镜面的对称点,然后连接,就是△ABC在镜中的像。
【解析】解:①作A点关于镜面的对称点A′;(做对称点留下的作图痕迹是对应点的虚线连线和垂直符号)
②作B点关于镜面的对称点B′;
③作C点关于镜面的对称点C′;
④用虚线连接A′B′,B′C′,A′C′,则△A′B′C′就是△ABC在平面镜MN中所成的像。
作图如下:
23.请在图中画出光从水中射向水面后的折射光线。
【分析】根据入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,光从水中斜射入空气,折射角大于入射角,由此确定折射光线的方向。
【解析】解:图中已作出法线,根据光从水中斜射入空气,入射光线、折射光线以及法线在同一平面内,折射角大于入射角,在法线右侧空气中画出折射光线,如图所示:
四.实验探究题
24.如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛,可在塑料薄膜上看到烛焰的像。
(1)眼睛在塑料薄膜上看到的是烛焰 倒立 (选填“正立”或“倒立”)的像;
(2)若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 下 (选填“上”或“下”)方移动;若保持小孔不动,将蜡烛靠近小孔少许,蜡烛的像将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 不变 (选填“改变”或“不变”);
(4)阳光中树荫下的圆形光斑就是 太阳 通过树叶间的小孔在地面上所成的 实 (选填“实”或“虚”)像。
【分析】(1)物体发出或反射的光通过小孔后,在小孔后面的光屏上形成倒立的实像,这就是小孔成像;
(2)根据小孔成像的特点及成因进行分析;
(3)在小孔成像现象中,物体经小孔成的像的形状由物体决定,像的形状与物体的形状相同,与孔的形状无关;
(4)分析树荫下的圆形光斑形成的原因,可知与小孔成像原理是否相同。
【解析】解:(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像,其成像的原理是光的直线传播;
(2)小孔成像的特点是倒立的实像,所以蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向下方移动;若将蜡烛靠近小孔少许,光线发散程度更大,像距不变,所以蜡烛的像将变大;
(3)蜡烛经小孔成倒立的实像,像的形状与蜡烛形状相同,像与小孔的形状无关,即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像,像的形状不变;
(4)树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的间隙形成的太阳的实像。
故答案为:(1)倒立;(2)下;变大;(3)不变;(4)太阳;实.
25.在“探究光的反射规律”的实验中,如图所示,平面镜M放在水平桌面上,E、F是两块粘接起来的硬纸板,垂直于镜面且可绕ON转动。
(1)如图(a),当E、F在同一平面上时,让入射光线AO沿纸板E射向镜面,在F上可看到反射光线OB,测出入射角和反射角的大小,即得出实验结论:反射角等于入射角。你认为这样得出结论 不合理 (选填“合理”或“不合理”),原因是 只有一次实验数据得出的实验结论具有偶然性 。
(2)若将一束光贴着纸板F沿BO射到O点,光将沿图中的OA方向射出,因为在光的反射现象中光路是 可逆 的。
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,观察在F上能否看到反射光线OB,这样做的目的是为了 探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内 。
(4)为了更好的理解光的反射规律和“法线”的作用,小明同学尝试不借助法线来描述光的反射规律,他提出了这样一种说法:光反射时,反射光线和入射光线所在的平面与镜面垂直,他的这一说法是否正确?答: 正确 。
【分析】(1)由实验数据探究实验规律时,多组实验数据总结的实验规律具有普遍性,只有一组实验数据得到的实验结论具有偶然性。
(2)光的发射中光路是可逆的。
(3)探究光的反射定律时,只有两个纸板在同一平面上才能同时看到入射光线和反射光线,此时说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
(4)法线是过入射点垂直于镜面的直线,当反射光线和入射光线所在的平面与镜面垂直时,此时垂直于镜面的法线也和反射光线和入射光线所在的平面在同一平面内。
【解析】解:(1)只有一组实验得到的实验结论具有偶然性,所以只有一次实验数据得到实验结论不合理。
(2)如(a)图,从AO入射,从OB反射,如果从BO入射,从OA反射,说明光的反射中光路是可逆的。
(3)如图(b),以法线ON为轴线,把纸板F向后缓慢旋转,在F纸板上不能观察到反射光线,只有F和E在同一平面内,才能同时看到入射光线和反射光线,所以这样做的目的是探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(4)法线是过入射点垂直于镜面的直线,当反射光线和入射光线所在的平面与镜面垂直时,此时过入射点垂直于镜面的法线也和反射光线和入射光线所在的平面在同一平面内,所以可以不借助法线得出:光反射时,反射光线和入射光线所在的平面与镜面垂直。
故答案为:(1)不合理;只有一次实验数据得出的实验结论具有偶然性;(2)可逆;(3)探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内;(4)正确。
26.小明同学想探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大。”提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录下光斑位置(如图所示):接着分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再道过分析就可得到实验结论。经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验。
(1)要实现探究目的,他们应选择图乙中的 BD (选填字母序号)两图示实验,这样选择的目的是 只改变种类,保证其他量不变 。
(2)实验时,同学们在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这样做的目的是为了 便于确定折射光线的位置 。
(3)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时, 油 对光的偏折本领较大。
【分析】(1)实验的目的是探究水和油对光的偏折本领,因此需要控制入射角和液面的高度相同;
(2)根据控制变量的思想分析AD两图的实验;
(3)通过记录的位置,和空气中照射点光斑相比较,距离空气中光斑越远,说明对光的偏折本领越大。
【解析】解:(1)根据控制变量法的思想,要探究水和油对光的偏折本领大小,必须控制入射角和液面的高度相同,符合条件的有B、D两图;
(2)为了把液体对光线的偏折程度体现出来,需要在水槽底部贴上刻度尺,记录折射光线照射在水槽底部的光斑的位置;
(3)根据记录,油中光斑的位置距离空气比较远,因此油对光线的偏折程度大,对光的偏折本领较大。
故答案为:(1)BD;只改变种类,保证其他量不变;(2)便于确定折射光线的位置;(3)油。
27.如图,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)选用玻璃板代替平面镜,主要是为了 便于确定像的位置 ;
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A,拿 未点燃 (选填“点燃”或“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 等效替代法 (选填“控制变量法”或“等效替代法”);
(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 (选填“虚”或“实”)像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(5)为了让右边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 不变 (选填“向右移动”“向左移动”或“不变”)。
(6)此实验应在 较暗 (选填“较暗”或“较亮”)的环境进行;
(7)若该实验中在水平桌面上无论怎样移动蜡烛B,也无法与蜡烛A的像完全重合(A、B外形相同),原因可能是 玻璃板没有竖直放置 ;
(8)实验中,小明只进行了一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论。这种做法的不合理之处是 实验次数太少,结论具有偶然性 ;
【分析】(1)利用玻璃板透明的特点,可以观察到玻璃板的另一侧,便于找到像的位置;
(2)等效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
(3)平面镜所成的像是虚像,不会出现在光屏上。
(4)平面镜所成的像的大小与物体大小相同;
(5)平面镜成像特点:像距等于物距,物像等大。
(6)平面镜成像时,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜成像越清晰。
(7)如果玻璃板没有放正,所成的像不在水平面上,所以无论怎样移动另一支蜡烛都不能与像重合
(8)初中物理用实验探究物理问题时要进行多次实验,有的是为了多次测量求平均值来减小误差;有的是多次测量发现变化规律;有的是为了使实验结论具有普遍性。
【解析】解:(1)透明的玻璃板,可以观察到玻璃板的另一侧。即在观察到A蜡烛像的同时。也能观察到蜡烛B,便于确定像的位置;
(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;
(3)光屏只能承接实像,不能承接虚像,而平面镜成虚像,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,这说明平面镜成的是虚像;
(4)平面镜所成的像的大小与物体大小相同,当蜡烛A向玻璃板靠近时,像的大小不变;
(5)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。
(6)平面镜成像时,环境越黑暗,物体和环境的对比度越大,物体越亮,物体在平面镜中成像越清晰。所以此实验应在较暗的环境进行。
(7)平面镜所成的像和物体关于平面镜对称,如果玻璃板没有竖直放置,蜡烛A的像会偏向水平桌面的上方或下方,导致蜡烛B和蜡烛A的像不能完全重合。
(8)只进行一次实验,就得到了“像与物到镜面距离相等”的结论。实验次数太少,实验结论很具有偶然性。
故答案为:(1)便于确定像的位置;(2)未点燃;A;像与物大小相同;等效替代法;(3)虚;(4)不变;(5)不变;(6)较暗;(7)玻璃板没有竖直放置;(8)实验次数太少,结论具有偶然性。
28.某小组选用了图甲中光源、水、水槽、可折转的光屏(带刻度)等器材,用于完成探究“光从空气射入水中时的折射规律”。
(1)在图乙中,使用可折转的光屏,是为了观察折射光线,入射光线和法线是否 在同一平面内 。
(2)光从空气射入水中,入射点为O点,不断改变入射角,读出刻度盘上对应的折射角,将实验结果画在图丙中,其中1和1'、2和2'、3和3'、4和4’分别表示各次入射光线和对应的折射光线的位置。由此可得出,光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而 增大 ,且折射角 小于 (选填“大于”、“等于”或“小于”)入射角;当光从空气垂直射入水中时,折射角等于 0 度。
(3)光从空气斜射到水面时,为了更精晰地观察到水中光路,可以采用的方法是 向水中加几滴牛奶 。
(4)图丙中当激光从水中沿4'方向射入O点时,折射光线将会沿着 4 (选其“1”“2”“3”或“4”)的方向射出,说明折射现象中光路是 可逆 的。
【分析】(1)光屏可以显示光的传播路径,还可以利用可折转的光屏确定折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
(2)光的折射规律:折射光线、入射光线、法线在同一平面内,折射光线、入射光线分居在法线两侧;
光从空气斜射入其他透明介质,折射角小于入射角;光从其他透明介质斜射入空气,折射角大于入射角;
光线从一种介质垂直射入另一种介质时,传播方向不改变;
(3)我们不能看到光的传播路径,可以稍微增大水的浑浊程度;
(4)在光的折射中光路是可逆的。
【解析】解:(1)将光屏的半部分向前后翻折,就不会看到折射光线,只有当整个光屏为一平面时,才能够看到折射光线,说明入射光线、折射光线、法线共面。
这说明使用可折转的光屏,是为了观察折射光线和入射光线、法线是否在同一平面内。
(2)由图丙可以看出,当入射角逐渐减小,则折射角逐渐减小,入射角增大时,折射角也随着增大;
即:光从空气斜射入水中时,折射角随入射角的增大而增大,随入射角的减小而减小,且折射角小于入射角。
当光从空气垂直射到水面时,传播方向不变,此时入射角等于0度,折射角等于0度。
(3)为了更清晰地看到光路,应使水稍微混浊一些,可以放入少量的牛奶,就能看到入射光线、反射光线。
(4)在图丙中将光沿着4′方向射入O点时,光在空气中沿着4方向射出,这说明折射光路具有可逆性。
故答案为:(1)在同一平面内;(2)增大;小于;0;(3)向水中加几滴牛奶;(4)4;可逆。
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