最新人教版八年级上册物理 光现象实验专题练习(word版

一、初二物理光现象实验易错压轴题（难）

1．宁宁对有关光学实验进行了回顾和思考：

（1）如图甲所示把一个小平面镜竖直立在白纸上，在白纸上画出一条垂直于镜面的法线ON，用激光笔沿着白纸表面让光斜射到平面镜上，观察反射光．

①让光沿着白纸的表面照射，这样做的目的是________．

②让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明________．

（2）如图乙所示是“探究平面镜成像特点”的实验装置：

①宁宁将用玻璃板来代替平面镜，这样做的目的是为了确定________，取两只相同蜡烛的目的是为了能比较像与物的________．

②实验过程中，如果在平面上无论怎样移动蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合，原因可能是________．

③排除了上述情况的干扰后，他继续进行实验，在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B 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蜡烛A的像完全重合，这种确定像与物大小关系的方法是________（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“能”或“不能”）呈现蜡烛的像．

⑤蜡烛A放在玻璃板前40cm处，现以5cm/s的水平速度向玻璃板匀速靠近，则经过2s后蜡烛A与像的距离为________ cm，像的大小将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）；若将玻璃板放置成与水平面成45°角，将会观察到蜡烛A运动的方向与像运动的方向互相________．

【答案】显示出光的路径入射光线、反射光线、法线三者不在同一平面内像的位置

大小玻璃板没有竖直放置等效替代法不能 60 不变垂直

【解析】

【分析】

（1）①白色物体能够反射所有色光，黑色物体吸收所有色光；

②在光的反射中，反射光线、法线、入射光线三线在同一平面上，是通过光屏展现在眼前的；

（2）①研究平面镜成像特点时，确定像的位置是关键，像的位置用蜡烛B与蜡烛A的像重合来确定，实验中既能看到物体A的像，又能看到蜡烛B，要采用透明的玻璃板，研究物像的大小采用的是等效替代法，把蜡烛A像的大小用蜡烛B来代替；

②玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，使玻璃板后面的蜡烛和玻璃板前面蜡烛的像不能完全重合；

③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，等效替代法是物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；

④虚像光屏接收不到，实像光屏能接收到；

⑤利用

s

v

t

=计算出2s蜡烛A移动的距离，求出其距离平面镜的距离，利用像与物到镜面

距离相等计算经过2s后蜡烛A与像的距离；由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，作图解答．

【详解】

(1)①为了更好的观察到反射光线和入射光线，实验中采用了白色硬纸板，光线在白色纸板上的轨迹就容易观察到了，也方便观察反射角和入射角的大小；

②让光沿AO方向照射在平面镜的O点，a图能观察到反射光OB，而b图却看不到反射光OB，这说明反射光线、法线、入射光线不在同一平面内；

(2)①为了确定像的位置，让蜡烛A的像和蜡烛B重合，既能观察到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；选用大小相同的两个蜡烛，是为了用蜡烛B 代替蜡烛A的像，来比较物、像的大小；

②玻璃板竖直放在水平桌面上，像在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置时，像会偏上或偏下，所以如果无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，则原因是玻璃板没有竖直放置；

③在玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B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关系的方法是等效替代法；

④光屏能接收到实像，但接收不到虚像，因为平面镜成的是虚像，所以移去蜡烛B，在蜡烛B的原来位置上放一光屏，光屏上不能承接到蜡烛A的像；

⑤根据

s

v

t

=可得2s蜡烛A移动的距离5cm/s2s10cm

s vt

==?=，蜡烛A此时距离平

面镜的距离为40cm?10cm=30cm，则像到平面镜的距离也为30cm，所以，经过2s后蜡烛A与像的距离为30cm+30cm=60cm；平面镜成像的特点是物像等大，故蜡烛向靠近镜面的方向移动，像的大小不变；

若将玻璃板放置成与水平面成45°角，由平面镜成像特点知像、物连线与镜面垂直，且它们到镜面的距离相等，当蜡烛A沿桌面由A位置运动到B位置时，分别作出蜡烛在两个位置所成的像，将会观察到蜡烛运动的方向与像运动的方向互相垂直，如图所示：

2．在“探究平面镜成像特点”的实验中。

（1）实验时应选较____（选填“厚”或“薄”）的玻璃板垂直放置在水平桌面上。

（2）将棋子A放在玻璃板的前面，应在玻璃板____（选填“前面”或“后面”）观察A经玻璃板所成的像。

（3）当棋子A远离玻璃板时，像的大小____。

（4）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

（5）用木板紧贴在玻璃板背面，挡住玻璃板后面的光，人眼在玻璃板前____（填“能”或“不能”）看见棋子A的像。

（6）实验时，选择两个相同的棋子，是为了比较像与物体的______；测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较_______________________．

（7）他在找准像的位置后,画出了A、B、C三点做标记(如图乙),在测量物距和像距时,他应分别测出_______两点到平面镜的距离作为物距和像距

【答案】薄前面不变虚能大小关系像和物体到镜面的距离大小关系A、C 【解析】

【分析】

（1）玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以成一个像，这样由于两个像的干扰，像的位置不易确定准确，需要两个像距离越近越减小误差；

（2）由于平面镜成的是反射形成的虚像，应在A的一侧进行观察像实验；

（3）像的大小与物体大小相同。

（4）实像和虚像的重要区别是实像能用光屏承接，虚像不能承现在光屏上。

（5）平面镜成像的原理是光的反射形成。

（6）选择两个相同的棋子可以比较像和物的大小关系；通过测量两只蜡烛到玻璃板的距离，可以得出像距等于物距的结论。

（7）为了比较物距和像距，应找到对应的点进行测量。

【详解】

（1）玻璃板两个面都能成像，当越薄时，两个反射面所在的像距离越近，这样可以使确定

的像的位置更加准确，厚玻璃板会形成两个像，会影响对实验结果的判断，所以选薄的玻璃板；

（2）由于平面镜是反射形成的虚像，故在玻璃板前放一支点燃的蜡烛A，眼睛应该在镜前才能观察到蜡烛A经玻璃板反射所成的像；

（3）平面镜成的像与物大小相同，和物到镜的距离无关，人们感觉到的近大远小是一种视觉效果，不影响真实的大小。所以将蜡烛A逐渐远离玻璃板，它的像不变。

（4）因为虚像不能在光屏上承接，所以将光屏放到像的位置，无法直接在光屏上观察到像，说明所成的像是虚像。

（5）平面镜成的像是光的反射形成的，蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，所以用木板紧贴玻璃板背面，挡住玻璃板后的光，人眼在玻璃板前仍能看见棋子A的像。

（6）实验时，选择两个相同的棋子，当后面的棋子和前面棋子的像完全重合时，可以比较像与物体的大小关系，可得像和物体大小相等的结论；

测量两只蜡烛到玻璃板的距离，是为了比较像和物体到镜面的距离大小关系．

（7）他在找准像的位置后,画出了A、B、C三点做标记(如图乙)，由图知，A点在蜡烛的左侧边缘，根据成像时像与物对称的特点，A的对应像点在B点，所以在测量物距和像距时,他应分别测出A、C两点到平面镜的距离作为物距和像距

3．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．

4．小明同学根据课本中的“试一试”，用易拉罐做小孔成像实验．

(1)请在图中作出蜡烛AB的像A'B'________．

(2)小明发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大，他测出了不同距离时像

的高度，填在表格中：

请你根据表中的数据在下图坐标中画出h与s的关系图像：____________

(3)从图像中可以看出h与s的关系为：_____________________．

【答案】见解析所示见解析所示 h与s成正比

【解析】

(1)根据光的直线传播,分别做出由A、B两点在透明纸上的像,从而得出AB的像,如图所示:

(2)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图:

(3)从图象中看出;h随s的变大而变大,且增大的倍数相同,即h与s成正比关系;

因此，本题正确答案是: (1). 见解析所示 (2). 见解析所示 (3). h与s成正比

【的距离】(1)小孔成像是光的直线传播现象;物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像.

(2)找出表格中的数据在坐标纸中的对应点,然后连接成平滑的曲线;

(3)可以看出,当像离小孔越远,像的大小是变大的.

5．小明利用以下实验装置在水平放置的白纸上探究平面镜成像的特点。

（1）如图a所示，为了使像看起来更清晰，此实验最好在_______（填“较亮”或“较暗”）的环境中进行。在实验中用平板玻璃代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于_______________；如果有3 mm 厚和1 mm厚的两块玻璃板，应选择_____mm厚的玻璃板做实验；

（2）如图b所示，在竖立的玻璃板前A处放一支点燃的蜡烛，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。小明同学拿另一支大小相同的蜡烛在玻璃板后面的白纸上移动，当蜡烛移动到A'处时，可以看到它跟像完全重合。由此可以得出的结论是：____；如果玻璃板放置得不够竖直，将对实验产生的影响是：_______；

（3）如图c所示，经过三次实验，在白纸上记录的物与对应像的位置。为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是__________________。

【答案】较暗确定像的位置 1 像和物大小相等后面的蜡烛无法和像重合将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距，并进行比较

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了使像看起来更清晰，此实验最好在较暗的环境进行。

[2]透明的玻璃板，可以观察到玻璃板的另一侧，便于确定像的位置。

[3]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，所以应选择薄玻璃板，用1mm厚的。

(2)[4]另一支大小相同的蜡烛和像完全重合，那么这个像与A处点燃的蜡烛大小相等，可得到结论像和物大小相等。

[5]如果玻璃板放置得不够竖直，那么所成的像不在水平面，后面的蜡烛无法和像重合。(3)[6]为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是将对应的像点和物点相连，判断连线是否和镜面垂直，测出像距和物距，并进行比较，看大小是否相同。

6．如图甲所示的是探究平面镜成像的特点实验装置图。

(1)在甲图中，点燃玻璃板前面的蜡烛A，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到__________；

(2)移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上________，（填“能”或“不能”）成蜡烛A的清晰的实像。

(3)学习了平面镜成像后，小明回家观察到家里的餐桌桌面上有一块水平的圆形玻璃转盘，距转盘1.6m高处有一盏灯，该灯通过转盘成像如图乙所示。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________。（填“改变”或“不变”）

【答案】蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合不能 3.2m 不变

【解析】

【详解】

(1)[1]在甲图中，点燃玻璃板前面的蜡烛A，拿一支没有点燃的与A完全相同的蜡烛B竖立在玻璃板后面并移动，直到蜡烛B跟蜡烛A的像完全重合。

(2)[2]平面镜成虚像，虚像不能用光屏承接，所以移去蜡烛B，在其原位置上放置一块白屏，白屏上不能成蜡烛A的清晰的实像。

(3)[3]根据平面镜成像规律可知，像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离，所以灯的像距离该灯3.2m。

(4)[4]根据平面镜成像规律可知，像和物关于镜面对称，若用手拨动转盘使其水平旋转，物的位置不变，所以像的位置也不变。

7．如图所示，某同学在做“探究平面镜成像特点”的实验时，在桌子上铺好一张大白纸，然后在中间画一横线，将一块玻璃板竖直沿此直线放好，取两段等长的蜡烛，将蜡烛A点燃放在玻璃板的前方，然后用另外一根蜡烛B在玻璃板的后方来回移动。

(1)该实验采用半透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜的目的是：_____。

(2)在寻找蜡烛像的位置时，眼睛应该在蜡烛_____（选填“A”或“B”）侧观察。

(3)找到A的像的位置后，连结蜡烛A和蜡烛B所在的位置，发现该连线与玻璃板所在平面

相_____，两段蜡烛等长是为了比较像与物的_____ 关系。

(4)将蜡烛B在玻璃板后的纸面上来回移动，发现都无法让它与蜡烛A的像完全重合（如图甲）．你分析出现这种情况的原因可能是_____。

(5)解决以上问题后，蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合，此时若将蜡烛A靠近玻璃板时，则像将_____（选填“靠近”或“远离”）玻璃板移动，像的大小_____（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

(6)图乙是某小组的同学经过三次实验，这样做的目的是：_____。

【答案】便于确定像的位置； A；垂直；大小；玻璃板太厚，两个面都能成像；

靠近；不变；寻找普遍规律，避免实验具有偶然性。

【解析】

【详解】

(1)[1]用玻璃板代替平面镜，在玻璃板前面既能看到A的像，又能看到玻璃板后面的蜡烛B，便于确定像的位置；

(2)[2]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故眼睛在A蜡烛所在这一侧；

(3)[3]连接蜡烛A和蜡烛B所在的位置，发现该连线与玻璃板所在直线垂直，且对应点的连线被镜面垂直平分；

[4]完全一样的蜡烛是为了比较物体与像的大小关系；

(4)[5]无论怎样移动玻璃板后面的蜡烛B，都无法与蜡烛A的像完全重合的原因可能是玻璃板与桌面不垂直，也可能是玻璃板太厚，两个面都能反射成像，题干中已经说明玻璃板竖直放置，故可能的原因是：玻璃板太厚，两个面都能反射成像；

(5)[6]物与像到平面镜的距离相等，若将蜡烛A靠近玻璃板时，则像将向靠近玻璃板方向移动；

[7]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，所以物体靠近平面镜，像也靠近平面镜，像的大小不变(等于物体的大小)；

(6)[8]一次实验具有很大的偶然性，进行多次实验是为了寻找规律，使结论具有普遍性。

8．在“探究平面镜成像的特点”实验中，某同学用玻璃板、相同的两个棋子A和B、刻度尺、白纸、等器材进行实验，如图所示。

（1）用玻璃板代替平面镜，主要是便于_______________________。

（2）在寻找棋子A的像的位置时，眼睛应在棋子_____(选填A或B)这一侧观察，移动玻璃板后的棋子，使它与棋子 A所成的像重合。

（3）实验中使用两个完全相同的棋子是为了比较物与像的_______关系。而刻度尺在此实验的作用是比较物和像到平面镜的_________关系。

（4）移去棋子B，并在其位置上放一光屏，则光屏上_____接收到蜡烛A的火焰的像（填“能”或“不能”），这说明平面镜成的是______像。

（5）若该同学在实验中，无论如何移动棋子B都无法与棋子A的像相重合，则发生这种情况的原因可能是_______。

（6）在探究平面镜成像特点实验中，用_______（选填“较薄”或“较厚”）的玻璃，原因是_____。

【答案】确定像的位置 A 大小距离不能虚玻璃板倾斜了较薄防止出现两个像

【解析】

【详解】

(1)[1]玻璃板是透明的，既可以看到玻璃板后面的虚像，又可以看到代替像的另一物体，所以用玻璃板代替平面镜目的是便于确定虚像的位置；

(2)[2]平面像成像是光的反射现象。反射光线与物体的入射光线应在平面镜的同一侧，所以人眼睛应在A这一侧观察平面镜中的像；

(3)[3][4]实验中使用两个完全相同的棋子是为了比较物与大小是否完全重合，刻度尺是比较物到平面镜和像到平面镜距离是否相等；

(4)[5][6]平面镜成像是利用了光的反射成像。这个像是反射光线的反向延长线汇聚而成的，并不是实际光线汇聚成的像，虚像不能用光屏来承接到；

(5)[7]实验中如果玻璃板倾斜放置，像和物将不在同一水平面上，这样无论如何移动蜡烛的位置，都不会使物和像重合；

(6)[8][9]使用较薄玻璃板，是为了避免玻璃板的两个面同时成像，以至于分不清楚成像位置。

9．在“探究平面镜成像特点”的实验中，如图所示．

(1)现有厚度分别为5mm和2mm的两块玻璃板，应选择 ____mm厚的玻璃板做实验，实验时应该使环境______．(选填“较亮”、“较暗”、“都可以”)无论怎么移动蜡烛都无法与像重合的原因是_______.

(2)用玻璃板代替平面镜的原因是 ______，便于研究平面镜的成像特点．

(3)若白纸上每方格长度是5cm，将点燃的蜡烛由A点移至B点，此时它与移动后在玻璃板中所成的像的距离是 ______cm，用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都

_______(选填“能”或“不能”)成像，说明平面镜所成的是 __________像．

(4)用大小相同的两支蜡烛是为了__________．

【答案】2 较暗玻璃板没有竖直放置（没有与水平面垂直）便于确定像的位置 20 不能虚比较像与物的大小

【解析】

【详解】

(1)[1]玻璃板的选择应该选薄一点的玻璃板，由于玻璃板两个面都可以作为反射面，会出现两个像，影响实验效果，这样选择薄一点的玻璃板，避免明显地出现两个重复的像，应该选择2mm厚的玻璃板做实验；

[2]实验时应该使环境较暗，这样蜡烛的像会比较明显看到，实验现象会更加明显；

[3]实验过程中，无论怎么移动蜡烛都无法与像重合，这是因为玻璃板没有竖直放置，所成的像不在水平面；

(2)[4]玻璃板是透明的，这样可以看到玻璃板的另一侧蜡烛和像，便于确定像的位置；

(3)[5]由题意可知，将点燃的蜡烛由A点移至B点时，蜡烛与玻璃板的距离是10cm，根据平面镜的成像特点可知，像与物到平面镜的距离相等，蜡烛的像与玻璃板的距离也是

10cm，那么蜡烛与移动后在玻璃板中所成的像的距离是20cm；

[6][7]用光屏在玻璃板后面无论如何移动，在光屏上都不能成像；说明平面镜所成的是虚像；

(4)[8]用大小相同的两支蜡烛，其中一支蜡烛可以和另一支蜡烛的像作对比，而这两支蜡烛大小是相同的，那么另一支蜡烛可以和它自身的像作对比，可以比较像与物的大小。

10．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°