【精选】苏科版八年级上册物理 光现象实验(培优篇)(Word版 含解析)

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）
1．如图是小明利用透明玻璃板“探究平面镜成像特点”的实验装置。

（1）实验时，玻璃板应该_____（选填“竖立”、“斜立”）在白纸上。

（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A和B，其目的是_____。

移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同，小明记录了两根蜡烛的位置，目的是_____。

（3）当蜡烛A远离玻璃板时，它的像将_____（选填“靠近”、“远离”）玻璃板，像
_____（选填“变大”“变小”“不变”）。

（4）细心的小明透过玻璃观察蜡烛A的像时，看到像的后面还有一个较模糊、与像有部重叠的像，出现两个像的原因是_____。

【答案】竖立为了比较物像的大小关系便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等远离不变玻璃的两个表面同时反射，每个表面成一个像
【解析】
【分析】
（1）玻璃板要竖直放置，否则不论怎样移动后面的蜡烛都不会与前面蜡烛成的像完全重合。

（2）平面镜成的像与物体的大小相等；到镜面的距离相等；移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同，小明记录了两根蜡烛的位置，便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等；（3）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。

（4）从玻璃的两面都能反射光，利用光的反射现象可知能成两个像，从这个角度去析此题。

【详解】
（1）像与物是关于镜子对称的，实验时玻璃板要竖立放置，如果不竖立，成的像就偏高或偏低，后面的蜡烛是摆在桌面上的，不论怎样移动后面的蜡烛都不可能与前面蜡烛的像完全重合。

（2）实验中选择两根完全一样的蜡烛A 和B，是为了比较物像的大小关系；
移动蜡烛B直到它与蜡烛的像位置相同，小明记录了两根蜡烛的位置，目的是便于比较像与物到玻璃板的距离是否相等；
（3）物与像到平面镜的距离相等，因此若将蜡烛A远离玻璃板时，则像将远离玻璃板移动；
平面镜中的像的大小跟物体大小有关，跟物体到平面镜的距离无关，所以物体远离平面镜，像也远离平面镜，像的大小不变（等于物体的大小）。

（4）由于像是由光的反射形成的，而普通玻璃的两面都能反射光，能成两个像，所以通过玻璃板该同学看到了同一个蜡烛的两个像。

2．在“探究光的反射规律”的实验中，平面镜M水平放置，白色纸板竖直立在平面镜上，纸板由E、F两部分组成，可绕竖直接缝ON翻折．
（1）如图甲，将一束光贴着纸板E沿AO射到镜面上O点，纸板F上会显示出反射光束OB．接着将纸板F绕ON向后翻折，则纸板F上_____（选填“能”或“不能”）显示出反射光束，由此说明反射光线、入射线光与ON在_____内．
（2）当纸板E、F在同一平面内，将一束光沿原BO方向射O点，它反射后沿_____方向射出．这现象说明：_____；当入射光线垂直于平面镜入射时，反射光线与入射光线的夹角为_____°．
（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如乙表），根据这组数据，他_____（选填“能”或“不能”）得出关于光反射时反射角与入射角关系的结论，理由：_____．
【答案】不能同一平面 OA 在反射时，光路是可逆的 0 不能一次实验具有很大的偶然性
【解析】
【分析】
（1）光的反射定律的内容，知道反射角等于入射角．知道反射光线、入射光线和法线在同一平面内．
（2）光在反射时光路是可逆的，若沿反射光线的方向入射，则反射光线沿入射光线的方向射出，当入射光线垂直于平面镜入射时，入射光线、法线、反射光线三线重合．
（3）一次实验具有很大的偶然性．
【详解】
(1)在实验过程中，若将纸板倾斜，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线、入射光线在同一平面内，由于反射光线和入射光线构成的平面与平面镜垂直，故不能看到反射光线．
(2)当光贴着纸板F沿BO射到O点，反射光将沿图中的OA方向射出，说明光在反射时，光路是可逆的；
当入射光线垂直于平面镜入射时，入射光线、法线、反射光线三线重合,入射角为0°；反射角等于入射角,也为0°；
(3)一次实验具有很大的偶然性，为了得到反射角与入射角大小关系的普遍规律，应当改变入射角进行多次实验．
故答案为 (1)不能；同一平面；(2)OA；在反射时，光路是可逆的；0°；(3)不能；一次实验具有很大的偶然性．
3．如图所示，小明同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种粗细相同长度不同的烛若干5mm厚和2mm厚的两块玻璃板、白纸、火柴等。

请回答下列问题：
(1)用玻璃板代替平面镜的好处是______，应选择______mm厚的玻璃板做实验。

(2)如图甲所示，小明把蜡烛A点燃放在玻璃板前面，再把其他各支蜡烛依次放在玻璃板后面适当位置，当蜡烛B故在后面时，从玻璃板前面看蜡烛B好像也被点燃了一样。

此时，后面的蜡烛B与蜡烛A的大小关系是：______。

(3)实验中若移开蜡烛B，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A的像，说明平面镜成的是______（选填“虚”或“实”）像。

(4)实验中玻璃板应竖直放置在水平桌面上，若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A的像将______移动（选填“向上”“向下”或“不”）。

(5)如图丙所示，两个平面镜L1和L2平行竖直放置，两镜相距s，物体A在两镜之间，A在L1中的一个像是A1，A2在L2中的一个像是A2，已知A1、A2相距1s，当物体A在两镜之同移动时，A在两镜里成的像A1、A2的距离1s的变化情况是______（选填“变大”“不变”或“变小”）。

【答案】便于确定像的位置 2 大小相等虚向上不变
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，能观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，实验中要使用透明的玻璃板，这样便于确定像的位置。

[2]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，用2mm 厚的。

(2)[3]蜡烛B 和蜡烛A 的像完全重合时，可以确定蜡烛A 像的位置就是蜡烛B 的位置，由此可以比较物像大小关系，同时也证明了像与物体的大小相等。

(3)[4]实验中若移开蜡烛B ，用白纸做光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察白纸，看不到蜡烛A 的像，说明平面镜成的是虚像，是由反射光线的反向延长线会聚而成的，所以不能成在光屏上。

(4)[5]平面镜所成的像关于平面镜对称，若向左倾斜玻璃板，如图乙所示，蜡烛A 的像将向上移动。

(5)[6]根据平面镜成像中，物像到平面镜的距离相等，如下图，所以
111AO AO =，222A O AO =
所以
112A A AO =，222A A AO =
所以
1121212222()2A A AO AO AO AO s s ==+=+=
所以
12s s =
无论A 点在两个平面镜的哪个位置，两个像点之间的距离都是相等的。

4．如图甲所示为“探究光的反射定律”的实验装置：
(1)小明在用该装置进行实验时，除了要用到铁架台、空白纸板做成的可折转光屏、光源和直尺外，还要用到_________和__________；
(2)小明多次改变入射光的方向，总能在ON 两侧同一平面的光屏上观察到入射光和反射光，由此得出“光反射时，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内”的结论，为使结论可靠，同学小敏建议：将光屏绕轴线ON 向前或向后折转，同时观察_________光线是否
仍旧出现在光屏上；
(3)小明测量图中入射角∠__________（选填“1”、“2”、“3”或“4”）和反射角的大小，将数据记录在表格中；
(4)另一组的小军将原本垂直于平面镜的纸板向后倾斜一个角度，调节入射光线仍能呈现在纸板A上，但始终没能在纸板B上找到反射光线，经检查纸板A、B在同一平面上。

这是因为法线_____，而反射光线应在入射光线和法线所决定的平面内。

【答案】平面镜量角器反射光线 2 不在纸板上
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]因为实验是为了验证光的反射定律，所以必须有平面镜；另外还需要测量反射角、入射角的大小，还需要量角器。

(2)[3]将光屏绕轴线ON向前或向后折转，让入射光线贴着光屏沿AO方向射入，同时观察反射光线是否仍旧出现在另一侧的光屏上；
(3)[4]入射角是入射光线与法线的夹角，所以图中入射角是角2。

(4)[5]将原本垂直于平面镜的纸板向后倾斜一个角度后，当入射光线贴着纸板射向O点后，法线将不会在纸板上，所以在纸板B上看不到反射光线，但此时反射光线、入射光线、法线仍在同一平面内。

5．如图所示是小华“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

(1)实验时应选较_______ (选填“厚”、“薄”)的玻璃板竖立在水平面上。

(2)点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖在玻璃板后面移动，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，说明像与物_______ 。

(3)移开蜡烛B，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
_______ 像
(4) 实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小_______ （填“变大”、“不变”或“变小”）。

(5)小华家的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘 1.8m 高处有一灯，该灯遇过转盘成像如图所示，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”)。

【答案】薄前面大小相同虚不变 3.6不变
【解析】
【详解】
(1)[1]实验时应选较薄的玻璃板竖立在水平面上，这是因为较厚的玻璃板会成明显的两个像，影响实验效果；
(2)[2][3]点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B竖在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的前面观察，这是为了能够看到蜡烛A所成的像；当蜡烛B和蜡烛A的像完全重合，而蜡烛B和蜡烛A是相同的，那么蜡烛A的像和蜡烛A大小相同；
(3)[4]实像能呈现在光屏上，虚像则不能，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像；
(4)[5]实验时，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小是不变的；
(5)[6]根据平面镜的成像规律可知，像与物到平面镜的距离相等，即灯的像到玻璃转盘的距离等于该灯到玻璃转盘的距离，可知灯的像距离该灯距离是
1.8m 1.8m 3.6m
L=+=
[7]灯的位置不变，那么即使用手拨动转盘使其水平旋转，灯的像的位置也不变。

6．为了探究平面镜成像特点，小梦准备了如图甲所示的实验器材：
（1）实验时，小梦应选______（填字母）作为平面镜，这样选择的目的是便于______。

（2）为了比较像与物的大小关系，小梦应选______（填字母）两支蜡烛。

（3）实验时镜面与桌面必须_____。

（4）为了判断平面镜成像的性质，小梦同学移开未点燃的蜡烛，在原位置放一张白纸做屏幕，白纸上_____（选填“有”或“没有”）点燃的蜡烛的像，这说明平面镜成的像是_____（选填“实”或“虚”）像。

（5）如图乙所示是小梦同学留下的实验记录，由实验记录小梦得出像与物到镜面距离相等的实验结论，该结论______（选填“可靠”或“不可靠”），说出理由______。

【答案】F确定像的位置BC垂直没有虚不可靠没有多次测量
【解析】
【详解】
(1)[1] [2]用透明玻璃板F代替平面镜的目的是便于确定像的位置；
(2) [3]为了对比像的大小关系，选择两支完全相同的蜡烛；
(3)[4]确保像与蜡烛能够完全重合，镜面与桌面必须垂直；
(4)[5][6]移去镜面后面的蜡烛，将白纸置于蜡烛位置，白纸上没有点燃蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像，不能用光屏承接到；
(5)[7][8]一次实验就得结论具有偶然性，应该多次实验测量，寻找普遍规律。

7．小丽在做“探究平面镜成像特点”的实验时，将一块玻璃板放在水平台上，再取两段完全相同的蜡烛A和B，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图甲所示．在此实验中：
（1）为便于观察，该实验最好在______ （选填“较明亮”或“较黑暗”）环境中进行；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______，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题．
（2）小丽选择两段完全相同的蜡烛的目的是______ ，此时应用了______ （选填“控制变量法”、“转换法”或“等效替代法”）；
（3）在确定蜡烛的位置时，眼睛应在______ （填“A”或“B”）侧观察；
（4）点燃A蜡烛，小心的移动B蜡烛，小丽同学无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是_____________；
（5）如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上______ （填“能”或“不能”）承接到像，说明平面镜成的像是______ （填“实”或“虚”）像；
（6）把点燃的蜡烛A固定在某个位置，分别测出物距和像距，分析数据，得到结论：“像与物距相等”．你认为这样得出的结论是否可靠？______ ；为什么？
________________．
（7）如图乙，玻璃板原来沿直线BC竖直放置，若实验中将玻璃板沿顺时针方向转过一定角度Ɵ（Ɵ<90°）后，蜡烛A成的像移动到点A1处，已知图中方格均为边长相等的正方形，则Ɵ=_____________．
【答案】较黑暗 B蜡烛比较像与物的大小等效替代法 A 玻璃板与水平面不垂直，像的位置偏离水平面不能虚不可靠只是做一次实验，结论没有普遍性，应该多次改变位置对比物距和像距 45°
【解析】
【详解】
(1)[1]为便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行，这样所成的像更清晰，便于观察；
[2]能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到玻璃板后面的B蜡烛，便于确定像的位置和大小；
(2)[3][4]选择两段完全相同的蜡烛的目的是比较像与物的大小，蜡烛B与蜡烛A完全相同，用B代替A，这是运用了等效替代法；
(3)[5]在确定蜡烛的位置时，眼睛应在A侧观察，这样即能看到蜡烛A的像，又能看到蜡烛B，如果在B侧观察，是看不到蜡烛A的像；
(4)[6]无论怎样移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像完全重合，原因可能是玻璃板与水平面不垂直，像的位置偏离水平面；
(5)[7][8]如果在像B的位置放一个光屏，在光屏上不能承接到像，说明平面镜成的像是虚像；
(6)[9][10]这样得出的结论不可靠，因为只是做一次实验，结论没有普遍性，应该多次改变位置对比物距和像距；
(7)[11]根据平面镜成像规律，像与物的连线垂直镜面，连接A和A1两点，然后在连线上作垂直平分线，这条垂直平分线就是平面镜所在的位置，如下图所示，从图中可以看到玻璃板沿顺时针方向转过了45°．
8．如图所示，是某同学在做“平面镜成像特点”的实验装置．请你运用所学知识完成下面的问题．
（1）该实验采用薄透明平板玻璃代替平面镜，是为了________．
（2）实验放在________（填“较暗”或“较亮”）的环境中进行，效果更好．
（3）为了比较像和物的大小关系，该实验选择两个外形________（“相同”或“不同”）
的蜡烛 A和 B 做实验．
（4）将蜡烛 A 点燃放在玻璃板前，观察它在玻璃板后所成的像，将________（填“点燃”或“不点燃”）的蜡烛 B 在玻璃板后前后移动，直到它与蜡烛A的像________．（5）如果将蜡烛 A 向靠近玻璃板的方向移动，那么像的大小将________（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（6）为了研究实验所成的像是实像还是虚像，可以进行的操作是________．
【答案】便于确定像的位置较暗相同不点燃完全重合不变在蜡烛B的位置放置一个光屏，看看屏幕上是不是有蜡烛A的像
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]实验时用透明玻璃代替平面镜，在察到蜡烛的像的同时，也能观察到另一侧的蜡烛，便于确定像的位置；
(2)[2]蜡烛点燃时比较亮，在较暗的环境中，烛焰和环境的对比度比较大，烛焰的像会更清晰．
(3)[3]探究平面镜成像实验时，采用两个完全相同的蜡烛，是为了比较物像大小关系；
(4)[4]将蜡烛 A 点燃放在玻璃板前，观察它在玻璃板后所成的像，将不点燃的蜡烛 B 在玻璃板后前后移动，直到它与蜡烛A的像完全重合，可知蜡烛A和它成的像大小相等；
(5)[5]平面镜成像的特点是物像等大，故将蜡烛向靠近镜面的方向移动，像的大小不变；
(6)[6]为了辨别平面镜成像的虚实，可以拿白色的光屏放在像的位置，如果光屏上承接不到像，平面镜成虚像．
【点睛】
（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰，但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置，便于比较物像大小关系．（2）探究平面镜成像实验时，物体和环境对比度越大，并且物体越亮，物体的像越清晰．（3）实验时采用两个完全相同的蜡烛，一支蜡烛放在玻璃板的前面并点燃，另一支放在玻璃板的后面，当玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面的蜡烛的像完全重合时，可以确定像的位置，同时也可以比较物像大小关系；（4）另外一支相同的蜡烛与竖立在玻璃板前面点燃的蜡烛的像能完全重合，可知蜡烛和他成的像大小相等．（5）平面镜成像的特点是：虚像，物像等大，物像等距，物像连线与镜面垂直．（6）实像和虚像的区别：实像可以在光屏上呈现，虚像不能呈现在光屏上．
9．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_____．
（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_____，将数据记录在表格中，并比较_____．
（3）如图丙是由两个平面镜组成的直角镜前，点光源S发出一束光线SB射到镜面1上，经镜面1反射后恰好经过P点，再经镜面2射出光线为CD，画出完整的光路图_____．若将S发出的入射光线SB的入射角增加5°，则射出光线CD的反射角将_____
A．增加5° B．增加10° C．减少5° D．减少10°
【答案】纸板EON与FON不在同一平面上测量入射角和对应反射角的大小反射角与入射角 C
【解析】
【分析】
根据“探究光反射时的规律”可知，本题考查光的反射定律实验，根据光的反射定律实验中涉及的注意事项及作图方法进行求解．
【详解】
(1)[1] 反射光线、入射光线和法线在同一平面内，若实验中未将纸板与平面镜垂直，纸板FON上没有观察到反射光，可能是纸板未与平面镜垂直放置或纸板EON与FON不在同一平面上；
(2)[2][3] 取下纸板后，应用量角器分别测出入射角和对应的反射角并记录在表格中，通过分析可知反射角等于入射角；
(3)[4]先画出点光源S关于镜面1的对称点，连接SP并延长至镜面2，然后画出法线，根据反射角等于入射角，做出经镜面2的反射光线，如图所示：
[5]若将S发出的入射光线SB的入射角增加5°，根据直角三角形的内角和为180°以及反射角等于入射角，可以计算出射出光线CD的反射角减小了5°
10．小明利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验．
（1）使光线以不同角度入射进行实验，测量结果如表格所示．由此可得在反射现象中，反射角_____入射角．
实验次数入射角反射角
130°30°
240°40°
350°50°
（2）将一束光贴着纸板A沿EO射到O点，若将纸板B向前或向后折，目的是探究反射光线与入射光线是否在_____内，此时在纸板B上_____（选填“能”或“不能”）看到反射光线．
（3）若将一束光贴着纸板B沿FO射到O点，光将沿图中的_____方向射出．
【答案】等于同一平面不能OE
【解析】
解：（1）由表中实验数据可知，在光的反射现象中，反射角等于入射角．
（2）在实验过程中，将纸板向前或向后折，是为了验证反射光线与入射光线在同一平面内，此时在纸板B上将不能看到反射光线．
（3）在光的反射现象中，光路是可逆的，当光贴着纸板B沿F0射到O点，光将沿OE方向射出．
故答案为（1）等于；（2）同一平面；不能；（3）OE．
【点评】本题考查了光的反射定律实验，掌握光的反射定律的内容即可正确解题；光的反射定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角；在光的反射现象中光路是可逆的．。