【精选】人教版八年级物理上册 光现象实验专题练习(解析版)

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．如图所示，小明将茶色玻璃板作为平面镜竖直放置在一张方格纸上，并准备了两个相同的棋子A和B，刻度尺、铅笔等，用来探究棋子A在平面镜中成像的特点。

（1）小明用玻璃板代替平面镜的目的是______。

（2）用两个相同的棋子A和B，是为了比较______。

（3）为了研究像与物到镜面距离的关系，应多次改变______，重复实验。

（4）实验时，他应该站在______（选填“A棋子”或“B棋子”）侧观察棋子的像，移动______（选填“A棋子”或“B棋子”），直到它与A的像重合。

（5）移去棋子B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上______（选填“能”或“不能”）承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是______（选填“虚”或“实”）像。

（6）把棋子A远离玻璃板，发现所成像的大小______（选填“变大”、“变小”、“不变”）。

（7）小明选择两只棋子，而小华却选择了两支蜡烛，请你针对其中一位同学，说出他选择的理由______。

（8）若将显示时间为12：01的电子时钟放在平面镜前，则在平面镜中看到时钟显示的时间是______。

【答案】便于确定像的位置像与物的大小关系棋子A的位置 A棋子 B棋子不能

虚不变小华选择了两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰，便于确定像的位置10：51

【解析】

【分析】

（1）实验时选择透明的玻璃板，在物体的一侧，既能看到物体的像，也能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置。

（2）在此实验中，为了比较物像大小关系，利用等效替代的方法，用相同的棋子进行比较，来获得物像大小关系。

（3）一次实验不具备代表性，具有很大的偶然性，所以应采取同样的实验方案多做几次，才能保证结论的正确。

（4）观察像时，眼睛要在棋子A的一侧，才能通过玻璃板看到A的像；眼睛在蜡烛B的一侧不能看到蜡烛A的像。

（5）实像和虚像的重要区别，实像能用光屏承接到，虚像不能用光屏承接到。

（6）平面镜成像大小跟物体的大小相等。

（7）两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰；而两只棋子，大小严格相同，方便比较大小；

（8）根据平面镜成像的特点可以知道，像与物是关于镜面对称的，题中没有说镜子是直立放置还是水平放置，我们默认为是直立放置的，解决此题有规律可循，因像和物体关于平

面镜对称，所以从像的后面观察即为物体真实的情况。

【详解】

（1）小明用玻璃板代替平面镜可以看到后面的物体，所以目的是便于确定像的位置；（2）实验中的两棋子要求大小相同，这是为了探究像与物的大小关系；

（3）一次实验不具备代表性，所以应改变A棋子的位置，重复上面的实验；

（4）寻找蜡烛A的像的位置时，眼睛应在棋子A一侧观察，移动棋子B，直到它与A的像重合。

（5）移去棋子B，在其原来的位置上放一光屏，光屏上不能承接到棋子A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。

（6）把棋子A远离玻璃板，发现所成像的大小不变。

（7）小华选择了两支蜡烛，因为蜡烛本身是光源，成像更清晰，便于确定像的位置。（8）在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右或上下顺序颠倒，且关于镜面对称。由图分析可得题中所给的12：01与10：51成轴对称，所以它的实际时间应是10：51。

【点睛】

探究平面镜成像特点的实验过程，在近年中考题中较为热点。重在探索过程中遇到的困难、解决的办法的考查，这些题往往有规律可循，做题过程中注意积累。

3．小军在做“探究平面镜成像的特点”的实验，如图

（1）应选择_____（选填“明亮”“黑暗”）的环境；

（2）实验时应选择较薄的玻璃板代替平面镜来研究平面镜成像的特点，优点在于既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，其原理为_____

A．两者都是光的反射形成的B．前者是光的反射形成的，后者是光的直线传播形成的C．两者都是光的折射形成的D．前者是光的反射形成的，后者是光的折射形成的

（3）小军选用了两只大小完全一样的蜡烛，在玻璃板前点燃蜡烛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_____．（选填“控制变量法”或“等效替代法”）．（4）移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上_____（选填“不能”“能”）呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是_____（选填“虚”或“实”）像．

（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，在此过程中，蜡烛A的像_____（选填“会”或“不会”）向右平移．

（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验_____（选填“寻找普遍规律”“求平均值减小误差”）．

（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，其中距离观察者较远的像较_____（选填“亮”或“暗”）；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为_____cm．

【答案】黑暗 D 等效替代法不能虚不会寻找普遍规律暗 0.4

【解析】(1)应选择在黑暗的环境进行实验，像看起来更清晰。（2）玻璃板代替平面镜，既能看到A的像，又能看到后面的蜡烛B，A的像形成原理是光的反射；光在穿过玻璃时发生折射，透过玻璃看到B是光的折射，故D正确。（3）蜡烛B与蜡烛A的像完全重合，确定像与物大小，用B替代A的像，此方法是等效替代法。（4）虚像不能用光屛承接，所以移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上不能呈现蜡烛的像，这说明平面镜所成的像是虚像。（5）小军把玻璃板沿直线MN向右平移一段距离，根据平面镜成像特点，物和像关于平面镜对称，在此过程中，蜡烛A的像不会向右平移。（6）实验中多次改变蜡烛A的位置，是为了多次实验，从而寻找普遍规律，防止实验的偶然性。（7）实验中，看到点燃的蜡烛通过玻璃板成两个像，玻璃前后两个面都能反射成像，由于后面的反射面反射光少，所以成的像较暗，故距离观察者较远的像较暗；如果实验采用厚玻璃板，观测到蜡烛A通过玻璃板在不同的位置成两个清晰像，且测得两个像之间的距离为0.8cm，则玻璃板的厚度为0.4cm．玻璃板的前后两个面相当于两块平面镜，两个平面镜相距0.4cm 时，镜前同一物体的像相距0.8cm.

点睛：本题中求玻璃板厚度较难，可结合画图解答。

4．小强同学为了探究平面镜成像特点，准备如下器材：各种长度的蜡烛若干、平面境一块、玻璃板一块、白纸一张（如图甲所示）。

(1)除了图甲中画出的器材，本实验中还需要的测量工具是______。

(2)平面M所选的器材是______（选填“平面镜”或“玻璃板”）；这样选择，主要是为了便于确定像的______。

(3)小强把蜡烛A点燃放在M前面，再把其它各支蜡烛依次放在M后面适当位置，当某支蜡烛放在后面时，人眼在M的______（选填“前面”或“后面”）观察，看起来那支蜡烛也被点燃了一样。此时，后面的那支蜡烛与蜡烛A的大小关系是______。

【答案】刻度尺玻璃板位置前面相等

【解析】

【分析】

【详解】

略

5．小明用如图所示的装置探究“平面镜成像特点“：

（1）他在探究时用薄玻璃板代替平面镜，是为了确定____；

（2）他选取了两支相同的蜡烛是为了比较_____；

（3）如果实验中发现蜡烛B始终不能与蜡烛A的像置合，原因可能是_____；

（4）拿走蜡烛B，将光屏放在蜡烛B的位置时，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是______（选填“实”或“虚”）像。

【答案】像的位置像与物体的大小关系玻璃板和水平桌面不垂直虚

【解析】

【分析】

注意理解掌握平面镜成像的实验中的很多细节问题，如在较暗的环境中实验，要用薄的玻璃板进行实验，要保证玻璃板与桌面垂直等，使用相同的两支蜡烛等，根据这些要求或器材的使用目的即可解答。

【详解】

（1）使用平面镜时，只能成像，而不能透光，不容易确定像的位置，用玻璃时，既能成像，又能透光，便于确定出像的位置；

（2）为了验证像与物的大小关系，所以实验中选用了两个相同的蜡烛A和B；

（3）用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A 的像完全重合，是因为玻璃板和桌面没有垂直放置，此时像不在桌面上，会偏高或偏低，所以不能重合。

（4）光屏只能承接实像，不能承接虚像，故拿走蜡烛B，将光屏放在蜡烛B的位置时，发现光屏上不能承接到蜡烛A的像，这说明平面镜所成的像是虚像。

6．在探究树荫下光斑的活动中，小华猜想光斑形状可能与孔的形状、孔的大小和孔到光屏的距离有关。为了研究孔的大小对光斑形状的影响，她找来平行光源和图a所示的四种打好孔的卡片。

（1）小华在四种卡片中选择了卡片甲。她这样选择的原因是____________。

（2）让平行光垂直照射在卡片上，调节卡片甲与光屏距离，透过孔的光在光屏上形成一个与卡片甲三角形孔相同的光斑；再用另一张卡片覆盖在甲上，如图b，自右侧无孔处开始，向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状_______，光斑大小________；过一会儿，观察到光屏上出现圆形的光斑，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状________，光斑大小________。

【答案】在改变孔的大小过程中，孔的形状保持不变不变变小不变不变

【解析】

【分析】

（1）根据控制变量的思路，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小。

（2）小孔较大时，通过孔形成的光斑不是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与

孔的形状有关；小孔较小时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关。

【详解】

（1）a图中卡片甲是三角形，从右侧拦住部分仍是三角形，形状不变，故A符合要求；乙、丙、丁三图中随着卡片移动，孔的形状发生了变化，不符合要求。

（2）在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，与影子形成相同，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，为小孔成像现象，光斑的形状与孔的形状无关，所以向左缓缓推动乙；起初，观察到光屏上的光斑形状不变，光斑变小；孔较小时，光屏上出现光源的像，继续缓缓推动卡片乙使透过平行光的三角形孔变小，则光屏上的光斑形状不变，光斑大小不变。

7．菜同学为了探究“平面镜成像时，像与物到平面镜的距离的关系”，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺．实验装置如图（甲）所示．

（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板_____那一面的下边线与直线重合（选填“有膜”或“无膜”）．

（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，实验环境有：①几乎无光的实验室，②有阳光的实验窒，在_____中进行实验效果好（选填“①”或“②”）．

（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：_____．

（4）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆，测出物距u和像距v的值如下表：

实验次数123

物距u/cm 3.39 5.11 6.39

像距v/cm 5.22 6.51

①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v1＝

_____cm．

②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，原因是：_____（只有一个正确选项，将正确选项的字母填在横线上）

A．刻度尺测量像距时存在误差 B．玻璃板有一定厚度

C．物和像的标记点不对应 D．玻璃板没有竖直放置

【答案】有膜②镀膜增强了对光的反射 3.50 B

【解析】

【分析】

（1）有膜的一面作为反射面；

（2）物体射出的光线对人眼刺激越强，人眼感觉物体越亮，物体经过平面镜反射，反射光线进入人眼的光线越多，人眼感到物体的像越亮．

（3）用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，是反射能力更强；

（4）①刻度尺的分度值是刻度尺相邻两刻度线表示的长度．使用刻度尺时要明确其分度值，起始端从0开始，读出末端刻度值，就是物体的长度；起始端没有从0刻度线开始的，要以某一刻度线为起点，读出末端刻度值，减去起始端所对刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；

②玻璃板有一定厚度，有两个反射面．

【详解】

（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有镀膜的一面因为成像更清晰，所以使玻璃板有膜那一面的下边线与直线重合．

（2）用镀膜玻璃板和跳棋做实验，因为跳棋本身不会发光，要靠反射的光线成像，所以应该在光线较好的环境中实验，即在有阳光的实验室实验．

（3）在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，因为平面镜是反射成像的，所以镀膜后一定是增强了镜面对光的反射．

（4）①如图（乙）所示，第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，因为像与物关于镜面对称，所以像距应为B的左端到直线的距离，刻度尺的分度值为1mm，则像距

v1=3.50cm．

②该同学发现三次实验的像距都比物距略大一些，且去除误差因素后，每次像距与物距的差值相等，说明是同一原因引起的，考虑实验装置，原因只能是：玻璃板有一定厚度造成的．

故选B．

【点睛】

平面镜成像的实验中有很多细节问题要注意，如要用薄的玻璃板，要保证玻璃板与桌面垂直等，要注意多总结，用时则手到擒来．另外要牢记平面镜成等大的虚像，像与物到镜面的距离相等，像与物的连线与镜面垂直，即像和物关于平面镜对称．

8．如图所示，是小林同学探究光反射规律的实验．他进行了下面的操作：硬纸板是由E、F两块粘接起来的，可以绕ON转动，ON垂直于镜面，让入射光线沿纸板射向镜面上的O 点．

（1）先使E、F两块纸板在同一平面内，这时________（填“能”或“不能”）看到反射光线．

（2）把纸板F向前或向后折，这时________（填“能”或“不能”）看到反射光线．（3）由（1）（2）可得出结论：________．

（4）如图甲，让一束光贴着纸板沿某一个角度射到0点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，改变光束的入射方向，使入射角30o，这时反射角________，使入射角45o，这时反射角________，使入射角65o，这时反射角________，说明________.

【答案】能不能反射光线、入射光线、法线在同一平面内 30o 45o 65o 反射角等于入射角

【解析】

【分析】

【详解】

（1）光反射时反射光线、入射光线、法线在同一平面内，所以先使E、F两块纸板在同一平面内，这时能看到反射光线；

（2）把纸板F向前或向后折，这时不能看到反射光线，否则反射光线、入射光线、法线就不在同一个平面内了；

（3）所以由（1）（2）可得出结论：反射光线、入射光线、法线在同一平面内（三线共面）；

（4）入射角为30o，反射角与入射角相等也是30o，同理，使入射角为45o，这时反射角也为45o，使入射角65o，这时反射角65o；

通过实验可以说明，在光的反射现象中，反射角等于入射角。

9．如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的透明玻璃板下方放一把刻度尺，刻度尺与玻璃板垂直；两支相同的蜡烛A、B竖立于玻璃板两侧的刻度尺上，以A蜡烛为成像物体．

（1）为了便于观察，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．

（2）点燃A蜡烛，小心地移动B蜡烛，寻找像的位置，眼睛应该在蜡烛_______（填“A”或“B”）这一侧观察，直到与A蜡烛的像完全重合为止，这时发现像与物的大小_______．（3）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．

（4）另一学生在实验过程中用一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现无法让它与蜡烛A的像完全重合．你分析出现这种情况的原因可能是：_______．

（5）若用跳棋代替蜡烛实验，为了像更清晰，解决的办法是：_______．

（6）一学生实验中，如下图所示在白纸上记录了三次像与物的位置，存在的问题是

_______，测三次的目的是_______．

【答案】较黑暗 B蜡烛 A 相等 B 玻璃板没和水平桌面垂直放置用手电照亮跳棋没有对三次位置做编号使实验结论具有普遍性

【解析】

【详解】

(1)[1]为了便于观察，该实验最好在较黑暗环境中进行，因为这样能看到A蜡烛烛焰所成的像更清晰；

[2]采用透明玻璃板代替平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到B蜡烛，这样能够明显确定像的位置和大小的问题；

(2)[3][4]眼睛应该在蜡烛A这一侧观察，这样能够同时看到蜡烛A的像和蜡烛B；这时发现像与B蜡烛大小相等，即像与蜡烛A大小相等；

(3)[5]为证实上述有关成像特点是否可靠，应该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，使结论具有普遍性；

(4)[6]这种情况的原因可能是玻璃板没和水平桌面垂直放置,所成的像不在正确的位置；

(5)[7]跳棋不能发光，为了像更清晰，可以用手电照亮跳棋，那么跳棋能反射出更强烈的光线；

(6)[8]这个实验存在的问题是没有对三次位置做编号，不确定哪个点是物对应的像；

[9]为了使实验结论具有普遍性，不是从一组数据得出结论，应该测量三次．

10．在“探究光的反射规律”的验中，平面镜M水平放置，自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转折。

（1）如图，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、入射光线与ON在_____内。

（2）如果在实验中无论怎样折转纸板F，都看不到反射光束，其原因可能是_____。

（3）小明在测入射角和反射角大小时只记录了一组数据（如下表），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】不能同一平面纸板与平面镜不垂直不能一次实验具有很大的偶然性

【解析】

【详解】

（1）根据光的反射定律可知，反射光线、入射光线和法线都在同一平面内，如图所示，若将纸板F绕ON向后翻折，纸板E和纸板F不在同一平面上了，所以在纸板F上就不能呈现出反射光线了，由此说明反射光线、入射光线与ON在同一平面内。

（2）如果在实验中无论怎样折转纸板F，都看不到反射光束，其原因可能是纸板与平面镜不垂直。

（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：不能；同一平面；纸板与平面镜不垂直；不能；一次实验具有很大的偶然性。