苏州星湾学校物理光现象实验(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．小华在探究平面镜成像的特点时，将棋子A放在玻璃板的一侧，看到玻璃板后有棋子A 的像．（1）此时用另一个完全相同的棋子B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与棋子A的像完全重合（图甲）．你分析出现这种情况的原因可能是：________（2）解决上面的问题后，棋子B与棋子A的像能够完全重合，说明________（3）图乙是他们经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论：________【答案】玻璃板没有竖直放置；像与物体的大小相等；连接像与物的对应点判断连线与镜面是否垂直，分别测量对应点到镜面的距离，分析得出结论：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的距离相等．【解析】【分析】（1）实验时玻璃板如果不竖直，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是为了比较物体与像的大小关系．（3）从实验的目的：探究，验证平面镜成像的特点的角度分析即可．【详解】（1）实验时玻璃板要竖直放置，即垂直于桌面，如果不竖直，所成的像不在桌面上，所以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，就无法比较像与物的大小．（2）实验时用完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系．蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，说明像与物体的大小相等．（3）本实验是探究、验证平面镜成像的特点，所成的像是虚像；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．所以他们下一步应该连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否垂直，像距和物距是否相等；通过归纳处理即可得出如下结论：物和像的连线与镜面垂直，物体和像到镜面的距离相等．2．如图是小红“探究平面镜成像特点”的情景：小红的实验装置是：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。

（1）小红选择玻璃板代替镜子进行实验的目的是_______________。

（2）所用刻度尺的作用是便于比较像与物_____________________关系。

（3）选取两段完全相同的蜡烛是为了比较像与物的________关系。

（4）为便于观察，该实验最好在_______环境中进行（选填“较明亮”或“较黑暗”）；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。

（5）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像______为止，这时发现像与物的大小_____；进一步观察A．B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板____。

像和物到玻璃板的距离____。

（6）移去后面的蜡烛B，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（填“能”或“不能”）。

所以平面镜所成的像是__________像（填“虚”或“实”）。

（7）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（8）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取下列哪一项操作？（______）A．保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置进行观察B．保持玻璃板位置不变，多次改变A蜡烛的位置，进行与上述（2）相同的操作【答案】便于确定像的位置到平面镜的距离的大小较黑暗玻璃板后面的蜡烛重合相等垂直相等不能虚不变 B【解析】(1)实验过程中，用透明的玻璃板代替平面镜，在物体一侧，既能看到蜡烛A的像，也能看到代替蜡烛A的蜡烛B，当蜡烛A的像和蜡烛B重合时，便于确定像的位置，从而便于比较物像大小。

（2）在实验中用到刻度尺，是来测量像到镜的距离和物到镜的距离，从而得出二者的关系。

（3）两只蜡烛大小相同，后面的蜡烛又和前面蜡烛的像完全重合，这样就证明了像与物大小相同，所以两只蜡烛等长是为了比较像与物大小关系用的。

(4)点燃蜡烛，烛焰在明亮的环境中，烛焰和明亮环境对比度较小，成像不太清晰；烛焰在黑暗环境中，烛焰和黑暗环境的对比度大，成像更清晰。

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。

也能观察到玻璃板后面的蜡烛，巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。

（5）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，直到与A蜡烛的像重合为止，这时发现像与物的大小相等；进一步观察A．B两支蜡烛在直尺上的位置发现，像和物的连线与玻璃板垂直。

像和物到玻璃板的距离相等。

（6）因为光屏只能接收实像，不能接收虚像，因此移走后面的蜡烛B，光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像，所以平面镜成的像是虚像。

（7）小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像大小不变。

（8）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确。

所以应采取B操作。

点睛：探究平面镜成像实验时，成像物体和环境的对比度越大，并且物体越亮，物体成像越清晰。

3．某物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来研究水的沸腾。

(1)如图乙中A、B所示，其中______图是水沸腾时的气泡变化情况；在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是______；(2)小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图丙所示，小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板______（填“A”或“B”）绕ON向前或向后弯折；另一同学也把一束光贴着纸板A射到O点（如图丁所示），但纸板并未与平面镜垂直，此时反射光线、入射光线和法线______（填“在”或“不在”）同一平面内。

【答案】A 减小水的质量 B 在【解析】【分析】(1)沸腾前，上层的水温度较低，上升的气泡遇低温液化，气泡减小。

沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且产生水蒸气不断进入气泡，气泡逐渐变大；为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减少水的质量、加盖或者提高水的初温。

(2)在反射现象中，反射光线、入射光线和法线始终在同一平面内。

【详解】(1)[1]沸腾时，由于此时整个容器内的水温相同，气泡不断升高，深度不断减小，水压不断减小，并且产生水蒸气不断进入气泡，气泡逐渐变大，所以如图乙中A、B所示，其中A 图是水沸腾时的气泡变化情况。

[2]在这次实验中，发现从开始加热到沸腾的这段时间过长，为了缩短实验的时间，可以采取的措施是减小水的质量。

(2)[3]小杰同学在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上，再把一张硬纸板竖直放在平面镜上，让一束光线贴着纸板沿EO方向入射，如图丙所示，小杰想探究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内，应将纸板B绕ON向前或向后弯折，观察纸板B上有没有反射光线。

[4]任何反射现象都要遵循反射定律，所以纸板未与平面镜垂直，反射光线、入射光线和法线也在同一平面内。

4．如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：(1)平面镜成像原理是光的__________(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)；(2)实验中用玻璃板代替平面镜是为了便于准确确定_______________；(3)为了比较像与物大小关系，选取两支____(选填“完全相同”或“完全不同”)的蜡烛；(4)无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是玻璃板与桌面__________；(5)判断平面镜成虚像的方法是：在B处放一个光屏，眼睛在_____(选填“A”或“B”)侧观察，如果光屏上没有像，那么，所成像为_____像；(6)平面镜成像时像和物到平面镜的距离_______(选填“相等”或“不相等”)。

【答案】反射像的位置完全相同不垂直B虚相等【解析】【详解】(1)[1]平面镜成像原理是光的反射；(2)[2]实验中用玻璃板代替平面镜，这样可以准确确定像的位置；(3)[3]为了比较像与物大小关系，选取两支完全相同的蜡烛，这样可以通过对比蜡烛的像和另一支蜡烛的大小关系，从而知道这支蜡烛和蜡烛的像大小关系；(4)[4]无论怎样水平移动蜡烛B，都不能与蜡烛A的像重合，原因是玻璃板与桌面不垂直，玻璃板所成的像在桌面的上方或下方；(5)[5][6]判断平面镜成虚像的方法是：在B处放一个光屏，眼睛应该在B侧观察，如果在A 侧观察，会看到玻璃板反射的光线，不能作出准确判断；实像能呈现在光屏上，虚像则不能，如果光屏上没有像，那么，所成像为虚像；(6)[7]平面镜成像时像和物到平面镜的距离相等。

5．小明在做探究“平面镜成像特点”的实验时，将玻璃板M竖直放在水平桌面上，取两支相同的蜡烛A和B，将蜡烛A放置于玻璃板前固定并点燃。

如图甲所示：（1）实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于______。

（2）在蜡烛A所在侧透过玻璃板观察到另一侧蜡烛A的像，并移动玻璃板后面的蜡烛B。

使它与蜡烛A所成像重合，看上去蜡烛B也被点燃，以此可以确定蜡烛A所成像的位置。

他主要采用的研究方法是_____（选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”）。

（3）移去蜡烛B，并在其所在位置放一光屏，要证明平面镜所成的是虚像，他的做法是_____。

（4）小明在蜡烛B处做好标记号，测得B到A的距离为10cm，再移出蜡烛B，将玻璃板平移到B位置，此时所成像与前一次成像的大小比较将_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

第二次所成像到蜡烛A的距离为_____cm。

（5）小明将未点燃的蜡烛竖直放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，造成该现象的原因是_____。

（6）如图乙所示，将玻璃板与水平桌面成45°角固定在水平桌面上，让蜡烛A沿着桌面向右做直线运动，将看到蜡烛A在玻璃板后的像_____运动（选填“水平向右”、“水平向左”、“竖直向上”或“竖直向下）。

【答案】确定像的位置替代在蜡烛B一侧直接观察光屏上无像不变20玻璃板没有与桌面垂直竖直向下【解析】【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，便于确定像的位置。

（2）用蜡烛B代替蜡烛A，这种代替的方法是等效替代法；（3）实像能用光屏承接，虚像不能用光屏承接。

（4）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。

（5）当玻璃板与水平桌面不垂直时，蜡烛的像偏向水平桌面的上方或下方，镜后蜡烛和镜前蜡烛的像不能完全重合；（6）根据物像相对于镜面对称的性质决断。