初级中学物理光现象实验4.光现象实验专业题材练习进步.doc

,. 光现象实验专题 一、光的直线传播 1、为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图所示实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源A）。 　（1）保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表： 点光源的高度H／cm 20 30 40 50 60 影子长度L／cm 30 15 10 7．5 6 　该科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是____________________________。 （2）分析上述实验数据还可旋拂：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量__________。（选填“增大”、“减小”或“不变”） （3）图中S表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，应如何操作 __________________________________。 2、小孔能成像，但所成像的形状和哪些因素有关呢？小华决定做实验进行研究.她在两个相同的空罐底部中央分别打上圆孔和方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.接着她将圆形小孔和方形小孔分别正对烛焰和发光的灯丝，并保持小孔到它们的距离相等.小华看到了烛焰和灯丝通过小孔所成像的各种情况如图17所示. （1）比较甲、乙两图，实验条件中只有 不同，而所成的像却相同.由此可知：小孔成像，像的形状与所研究的那个因素 （有关/无关）. （2）比较甲、丙两图可知，小孔成像，像的形状与 有关. （3）根据以上探究结论，可以作出如下判断：丁图中灯丝所成像的形状与丙图中灯丝所成像的形状 （相同/不同）. 3、小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他用钉子在易拉罐底部中央戳了个三角形的小孔． （1）小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛(如图1所示)，则在半透明纸上会看到蜡烛的______（选填“正立”或“倒立”）的像，这现象可用光的_________________知识解释． （2）小明实验时发现小孔成像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大与哪些因素有关．他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关．于是他用同一支蜡烛实验，且保持蜡烛到小孔的距离不变，在多次改变小孔到半透明纸之间的距离时，他测出了像的高度（见下表）． 小孔到半透明纸的距离s／cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h／cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 请你根据表中的数据在图2中画出h与s的关系图像． （3）从图像中可以看出：当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，所成的像越_________． （4）请你根据有关结论判断：当半透明纸距小孔12 cm时，像的高度是________cm． （5）通过实验，小明得到了正确的结论后很高兴．但他又想，像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关呢?在设计这个实验时小明应注意控制_____________________、________________________不变． 二、光的反射 4、在探究“光的反射规律”实验时，进行如图14所示的实验操作． （1）让光线贴着纸板沿AO方向射向镜面，反射光线沿OB方向射出，如图14甲所示，反射角入射角． （2）在实验过程中，若将纸板倾斜，如图14乙所示，让光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线（选填“在”或“不在”）同一平面内，在纸板上（选填“能”或“不能”）看到反射光线． 5、为了探究光反射时的规律，小明进行了如图15所示的实验。 （1）请在图中标出反射角的度数。 （2）实验时从光屏前不同的方向都能看到光的传播路径， 这是因为光在光屏上发生了 　　反射。 （3）若将F板向后折转一定的角度，则在F板上　　　（填“能”或“不能”）看到反射光，此时反射光线和入射光线　　　（填“在”或“不在”）同一平面内。 （4）如果让光线逆着OF的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OE方向射出，这表明： 。 6、如图所示，把一可沿ON折叠的白色硬纸板放置在平面镜上，使一束光紧贴硬纸板射向镜面上的O点，在纸板上描出入射光线AO和反射光线OB，并测出反射角和入射角．改变光的入射角度，重复上述实验步骤． （1）该实验探究的问题是_______ A．光能否发生反射？ B．光线是否沿直线传播？ C．光是否只能在镜面上反射？ D．反射光线的位置有什么规律？ （2）硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面_______ （3）将ON右侧纸板向后折，就看不到反射光线，这说明反射光线和入射光线在_______ （4）接下来，如果想探究对于已知光路，光能否沿它的反方向传播，请你简要说明做法_______________________________ 让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的O点，观察反射光线是否与原入射光 线重合；选择其他反射光线，重复上述步骤 三、平面镜成像 7、如图是“探究平面镜成像特点”的情景：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）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 （2）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_______． （3）为证实上述有关成像特点是否可靠，你认为应采取 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. 8、如图所示是探究“平面镜成像的特点”的情景：竖立的薄透明玻璃板下方放一张白纸，再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛，然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前，又把蜡烛B放在玻璃板后面，以A蜡烛为成像物体． (1)该实验选择两个相同的蜡烛A和B，是为了比较像与物的 关系． (2)该实验采用透明薄玻璃板代替日常使用的平面镜，能在观察到A蜡烛像的同时，也能观察到 ，从而确定 ，此时成像的清晰度比日常使用的平面镜 （选填“好一些”或“差一些”）． (3)将蜡烛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 ． (4)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”）． (5)实验中，当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，撤去蜡烛B，并在原蜡烛B的位置放一与玻璃板平行的光屏，则光屏上（选填“能”或“不能”）显示蜡烛A的像，说明物体通过平面镜所成的像是 像． (6)如图是某实验小组的同学经过三次实验后，在白纸上记录的像与物对应点的位置．他们接着就连接像与物的对应点，判断连线与镜面是否 ，再分别测量的距离，判断像与物是否关于平面镜对称． 9、小红同学在做“探究平面镜成像”的实验时，将一块玻璃板竖直架在水平台上，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，如图所示，在此实验中： (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)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”)． (5)小红将蜡烛逐渐远离玻璃板时，它的像__________ (填“变大”、“变小”或“不变”)． 四、光的折射 10、某小组同学在“研究光的折射规律”的实验中，选用不同颜色的光（红光、黄光和紫光），分别以不同的入射角i从空气射入玻璃砖中，如图所示，每次的入射点均为O点，然后测出折射光线对应的折射角r并记录在下表中。实验过程中，他们通过网上查阅相关物理资料发现不同颜色的光在同种介质中的传播速度是不同的，对于红、黄、紫三种颜色的光，红光在玻璃中的传播速度最快，黄光次之，而紫光在玻璃中传播速度最慢。 表一（红光光源实验） 实验 序号 入射角i （度） 折射角r（度） 1 0 0 2 25 16.4 3 50 30.7 4 75 40.1 表二（黄光光源实验） 实验 序号 入射角i （度） 折射角r （度） 5 0 0 6 25 15.7 7 50 29.4 8 75 38.3 表三 （紫光光源实验） 实验 序号 入射角i （度） 折射角r （度） 9 0 0 10 25 15.1 11 50 28.2 12 75 36.6 （1）初步分析三个表中的数据，可以看出，当光从一种介质进入另一种介质中时，光的传播方向 （选填“一定”或“不一定”）发生改变。 （2）分析比较实验序号 的数据及相关条件，可以得到初步结论：不同颜色的光从空气中以相同的入射角斜射入另一种介质时，光在这种介质中传播速度越慢，折射角越小。 （3）请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及相关条件，并归纳得出结论。 ① 综合分析比较表一（或表二或表三）中的数据及相关条件，可以得出结论：同种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， ； ② 综合分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件，可以得出结论：不种颜色的光从空气斜射入同种介质中时， 。 11、某同学在做探究光的折射特点实验，右图是光从空气射入水中时的光路．实验中发现，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．通过实验还得到如下数据： 入射角α ０ 15 30 45 60 反射角β ０ 15 30 45 60 折射角γ ０ 11 22.1 35.4 40.9 (1)分析表中数据，可得出结论： ①光从空气斜射到水面时，将同时发生 和 现象； ②光从空气斜射到水面时，折射角随入射角的变化关系是： ，且折射角 （大于／等于／小于）入射角．当光从空气垂直射到水面时，折射角等于零．该同学根据上述实验中的发现和结论②总结出了光的折射特点． (2)请你对该同学通过上述探究实验得出光的折射特点的过程作出评价．是否存在不足？答： （是／否）；请简要说明理由： ． 12、小军同学在研究光的折射现象时，发现折射角会随着入射角的增大而增大，但增加的角度并不相等，谁的增加量更大呢？小军想通过实验对这一问题进行研究，实验步骤如下： 　　① 将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上，使二者的圆心重合，如图16所示。 　② 将一束激光射向圆心O，激光在O处发生折射； 　　③ 读出入射角和折射角的大小，并记录在下面的表格中； 实验次数 1 2 3 4 入射角i 0 30 45 60 折射角r 0 21 30 38 　 ④ 逐渐增大入射角，重复②③步骤数次； 　 ⑤ 对记录的数据进行处理，并比较入射角增加量与折射角增加量的大小，得出结论。 　（1）图中光线的入射角大小为_______，折射角大小为_______。 　　 （2）分析表格中的数据，入射角增加量与折射角增加量的大小，谁的更大呢？ 。 　（3）分析表格中的数据，你一定还会有所发现，请写出两点。 ；　　 。 五、光的色散 13、钞票的某些位置用荧光物质印上了标记，在紫外线下识别这些标记，是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验 （1）如图甲所示，他用紫外线灯照射面值为100元的钞票，看到“100”字样发光。这表明紫外线能使 发光。 （2）如图乙所示，他用紫外线灯照射一块透明玻璃，调整透明玻璃的位置和角度，看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能被透明玻璃 。 （3）如图丙所示，他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间，让紫外线灯正对玻璃照射，在另一侧无论怎样移动钞票，“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。 14、如图所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生的原因进行了思考．受此启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入，用红光、紫光测出的凸透镜的焦距是否不同呢?请写出你的推断：用 色光测出的凸透镜的焦距大，你推断的理由是： ． 15、如图所示，让一束太阳光通过挡光板的夹缝照射到三棱镜的一个侧面上，用光屏接收到从三棱镜的另一侧出射的光线。 (1) 实验时，一边慢慢转动三棱镜，一边注意观察光屏，在光屏上可观察到彩色光带，这说明___________________。 (2) 如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩，可以适当_________(选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离。 (3) 光屏上A、B是彩色光带边缘的色光，其中B为 光，用温度计测试不同区域内光的热效应时，为了使它的示数变化更明显，改进措施是 。 16、盛夏来临，人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁。资料表明：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线。“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果。 检测方法：先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度；再把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度。利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率。实验数据如下表所示： 实验序号 衣服材质 衣服布料层数 长波紫外线透过率 1 天蚕丝 1 12％ 2 2 5％ 3 化纤 1 28％ 4 2 14％ 5 全棉T恤（白色） 1 7％ 6 全棉T恤（黑色） 1 4％ 分析表中数据，回答下列问题： （1）该实验是通过比较 来分析衣服的防晒效果的。 （2）比较实验12或34得到的结论是 。 （3）根据测量结果，请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议 . 红纸 绿纸 蓝纸 白纸 黑纸 红光 红 黑 黑 红 黑 绿光 黑 绿 绿 黑 蓝光 黑 黑 蓝 蓝 白光 红 绿 蓝 黑 17、小明用红、绿、蓝、白、黑五种种颜色的彩纸和不同颜色的彩灯研究颜色，他用不同的彩灯照射到彩纸上，观察颜色的变化，记录表格如下： （1）把以上表格补充完整； （2）由第2—4列数据可以得到的规律是：不透明的物体反射与它颜色_____（“相同”或“不同”）的色光，吸收与它颜色________（“相同”或“不同”）的色光； （3）由第5列数据可以得到的规律是：________的物体会反射所有的色光； （4）由第6列数据可以得到的规律是：黑色的物体可以_________________； （5）由此启发，小明在用温度计测试不同光的热效应时，可以将温度计 ，从而使它的示数变化更快。小明在次实验中发现 的热效应最强。 参考答案 1、（1）影子长度可能与点光源的高度有关；（2）减小； 　　（3）控制点光源的高度和短木条的长度不变，改变短木条的位置，测出多组L和s。 　　2、（1）小孔的形状无关（2）物体的形状（3）相同 3、（1）倒立 直线传播 （2）图略（3）高 （4）6.0 （5）物体的高度像到小孔的距离 （每空1分） 4、（1）等于 （2）在 不能 5、（1）400 （2） 漫 （3）不能 在 （4）在光的反射中，光路是可逆的 6、（1）_D （2）垂直（3）同一平面 （4）让光线沿着纸板上已经画出的一条反射光线射到平面镜上的O点，观察反射光线是否与原入射光线重合；选择其他反射光线，重复上述步骤（ 7、较暗 蜡烛B 重合 相等 垂直 相等 B 8、（1）大小（2）蜡烛B、A蜡烛像的位置、差一些（3）玻璃板没有竖直放置 （4）靠近、不变（5）不能、虚（6）垂直、对应的两点到镜面 9、(1)能准确找到像的位置(透光、成像);(2)到平面镜的距离;(3)大小;(4)不能，虚; (5)不变. 10、（1）不一定；（2）2、6、10或3、7、11或4、8、12；（3）①折射角小于入射角，且折射角随着入射角的增大而增大；②在介质中传播速度越慢的光折射本领越强。 11、(1)①折射 反射 ②折射角随入射角的增大而增大（或折射角随入射角的减小而减小） 小于 (2)是 探究过程不完整，还应该做其他多种透明介质之间的折射实验（回答合理均得分） 12、 13、（1）荧光物质（2）反射（3）紫外线能否透过玻璃（玻璃对紫外线的吸收能力；玻璃对紫外线的反射能力等） 14、红光，凸透镜(或三棱镜)对红光偏折的程度小 15、太阳光是由多种色光组成 增大 紫 温度计的玻璃泡涂黑 16、 17、