八年级上册第四章 光现象综合与测试同步达标检测题

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专题11 光学实验（一）光的反射、平面镜成像、光的折射（解析版）

一、光的直线传播
1.小王同学用易拉罐做小孔成像实验：

(1)请在图1中作出蜡烛AB的像A'B'；
(2)小王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：
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
请你根据表中的数据在坐标图2中画出h与s的关系图象；
(1)从图象中可以看出h与s关系为：______(填“正比”、“反比”或“不成比例”)；
(4)要使像变大，你还能提出一种其它的方法吗？答：______。
【答案】(1)；；(2)；
(3)正比；(4)减小物体到小孔的距离
【解析】
【分析】
本题探究了小孔成像的原因及像的大小的影响因素；只有做过此类的实验才能明白小孔成的像与小孔的形状没有关系的，故在学习物理的过程中，能自己动手做的实验一定要做一下，才能加深对所学知识有进一步的理解。
(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)从图象中看出；h随s的变大而变大，即h与s成正比关系；
(4)根据成像的大小与像到小孔的距离和物体到孔的距离关系分析。
【解答】
(1)根据光的直线传播，作图如下：

(2)利用描点法作图，如图：

(3)从图象中看出；h随s的变大而变大，即h与s成正比关系；
(4)小孔成像大小还与物体到孔的距离有关，如下图所示：

因此要使像变大，可以减小物体到小孔的距离。
故答案为：(1)见上图；(2)见上图；(3)正比；(4)减小物体到小孔的距离。  

二、光的反射
2.为了探究光反射时的规律，同学们进行如图所示的实验。
(1)为了完成实验，需要的测量工具是______。
(2)把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF ______地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。
(3)如图甲所示，使一束光贴着纸板射到О点，经平面镜反射后。沿另一方向射出。当入射角增大时，反射光线______(填“靠近”或“远离”)平面镜。
(4)某同学的实验数据如表，其中有一组数据测错了，这组数据是第______次实验的，原因可能是将反射光线与______的夹角当成反射角。改正该组数据后，同学们发现这次实验中的平面镜让入射光线改变了______度角。
次数
1
2
3
4
5
6
∠i
20°
30°
40°
50°
60°
70°
∠r
20°
30°
40°
40°
60°
70°
(5)如图乙，把纸板NOF向前折或向后折，在纸板上都不能看到反射光线，说明：反射光线、入射光线和法线______。

(6)试验中若保证激光笔的位置不变，将左侧纸板以ON为轴向后旋转，则在左侧纸板上______(选填“能”或“不能”)看到入射光线，此时在右侧纸板上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线。
(7)保持图甲所示的E、F在同一平面，而把平面E、F一起向后倾倒使得整个平面与水平面成30°的夹角，仍然让光线AO沿纸板E射向镜面如图丙，则在F上______(选填“能”或“不能”)看到反射光线OB。
【答案】量角器  竖直  靠近  4  平面镜  100  在同一平面内  不能  能  不能
【解析】解：(1)因为实验时要测量反射角和入射角的大小，所以需要量角器；
(2)法线在纸板上，当把纸板ENF竖直地立在平面镜上，法线与镜面垂直，入射光线、法线、反射光线在同一平面内，如果纸板与平面镜不垂直，则镜面的法线不在纸板上，入射光沿纸板照射后，反射光线不在纸板上，则我们在纸板上看不到反射光线；
(3)当入射角增大时，反射角也增大，反射光线靠近平面镜；
(4)反射现象中，反射角等于入射角，由实验数据表格可以看出只有第四组数据反射角是40℃不等于入射角50℃，且两数据相加刚好等于90℃，可能是将反射光线与平面镜的夹角当成反射角，改正数据后，反射角此时为50℃，所以这次实验中平面镜让入射光线改变的角度为(50+50)度角，即100度角；
(5)把纸板NOF向前折或向后折，纸板F与E不在同一平面内，在纸板F上不能看到反射光线，由此得出反射光线、入射光线和法线在同一平面内的结论；
(6)试验中纸板的作用是显示光路，所以当激光笔的位置不变，将左侧纸板以ON为轴向后旋转时，左侧纸板和入射光线、法线、反射光线不在同一平面内，右侧纸板和入射光线、法线、反射光线在同一平面内，故左侧纸板上不能看到入射光线，右侧纸板上能看到反射光线；
(7)当把平面E、F一起向后倾倒使得整个平面与水平面成30°的夹角，仍然让光线AO沿纸板E射向镜面时，法线依然应垂直与镜面，所以此时它不在与镜面倾斜的纸板上，即此时法线与倾斜的纸板F不在同一平面内，故在F上不能看到反射光线OB。
故答案为：(1)量角器；(2)竖直；(3)靠近；(4)4；平面镜；100(5)同一平面内；(6)不能；能(7)不能。
(1)根据实验目的确定这个实验还需要的一个重要器材。
(2)实验过程中法线要与平面镜垂直；
(3)根据光的反射定律分析解答；
(4)根据反射定律中的两角相等解题；
(5)根据反射光线与入射光线、法线在同一平面上的特点分析；
(6)根据纸板的作用和反射光线与入射光线、法线在同一平面上解题；
(7)根据法线垂直反射面，反射光线与入射光线、法线在同一平面上的特点分析。
这道题考查的光现象中探究实验光的反射规律，解题时应理解记忆光的反射规律：三线共面、法线居中垂直于反射面，两角相等。

3.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)如图丙在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】(1)纸板EON与FON不在同一平面上(纸板没有与平面镜垂直)
(2)测量入射角和对应反射角的大小 反射角与入射角的大小
(3)
C
【解析】
【分析】
(1)根据反射光线、入射光线和法线在同一平面内进行分析；
(2)要探究反射角与入射角的关系，需分别测量出入射角及对应的反射角，分析得出结论；
(3)根据平面镜成像的特点知，反射光线好像是由像点发出的，由物与像关于镜面对称，作出像点后，连接S'A，与镜面的交点为入射点，再完成光路；根据光的反射定律判断反射角的变化。
本题是探究光反射时的规律实验，要掌握规律的内容，注意纸板的放置方法及各个特点探究的方法。
【解答】
(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)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)过镜面1作出点P的对称点，即为P在平面镜中的像，连接像与A交镜面于一点，即为入射点(反射点)，连接S与入射点就得到入射光线，连接P与入射点即为反射光线；再根据光的反射定律，画出光线在镜面2中的反射光线.
两个互相垂直的平面镜的特点是对光线进行两次反射，根据反射定律可知，两次反射的光线与入射光线是始终平行的，因此入射角增加5°，则CD的反射角将减少5°，故选C。
故答案为：(1)纸板EON与FON不在同一平面上(纸板没有与平面镜垂直)；(2)测量入射角和对应反射角的大小；反射角与入射角的大小；(3)见上图；C。
  
3.小宗在探究“光的反射定律”实验时，进行如所示的实验操作。

(1)他先将平面镜平放在水平桌面上，再把白色硬纸板放在平面镜上且与镜面保持______ ，白色的硬纸板表面应尽可能______ 。(选填“光滑”或“粗糙”)
(2)小宗让入射光线贴着该纸板沿AO方向射向镜面，反射光线沿OB方向射出，并用量角器测量入射角和反射角大小，结果如图甲所示。接着小宗多次改变______ 方向，重复上述操作，最终才能得出“______ ”的普遍性规律。
(3)在实验过程中，若将硬纸板倾斜，如图乙所示，让入射光线仍贴着纸板沿AO方向射向镜面，此时反射光线与入射光线、法线______ 同一平面内，反射光线______ (以上两空选填“在”或“不在”)倾斜的硬纸板上；若此时通过平面镜观察纸板，则看到的图象应为丙图中的______ 。(此空选填“①”、“②”或“③”)。
【答案】垂直  粗糙  入射光线  反射角等于入射角  在  在  ③
【解析】解：(1)如果纸板没有与平面镜垂直放置，由于法线与镜面垂直，且反射光线、入射光线、法线在同一平面内，因此，当光贴着纸板沿EO入射时，不能在纸板上看到反射光。所以硬纸板放在平面镜上时，要保持与镜面垂直；
为了看清楚纸板上的光路，纸板材质应较粗糙些，光线射在上面发生了漫反射，反射光线射向各个方向，无论从哪个角度看，都能看得清楚；
(2)在探究“光的反射定律”实验时，要探究反射角与入射角的关系，应该多次改变入射光线的方向，改变入射角的大小，最终才能得出“反射角等于入射角”的普遍性规律；
(3)根据光的反射定律可知，在反射现象中，反射光线、入射光线分居法线两侧；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，因此若将纸板倾斜，如图丙所示，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仍在同一平面内，但不能在纸板上看到反射光线，若此时通过平面镜观察纸板，因为物像关于镜面对称，则看到的图象应为丙图中的③。
故答案为：(1)垂直；粗糙；(2)入射光线；反射角等于入射角；(3)在；在；③。
(1)只有硬纸板和平面镜垂直，才能保证法线和平面镜垂直；我们能从不同角度观察到光线，是因此光在光屏上发生了漫反射；(2)要探究反射角与入射角的关系，应该多次改变入射角的大小，并量出对应的另一个角即反射角的大小，比较得出结论。
(3)根据入射光线、反射光线和法线的关系进行分析，使光屏不在一个平面内，观察现象，得出结论。物像关于镜面对称。
本题考查了研究光的反射定律的实验，本实验可以得出：反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角。本题考查光的反射定律实验的有关内容，主要考查学生对实验过程中出现问题的应对能力，就是为了锻炼学生的动手、动脑的能力。

4.在探究“光的反射规律”的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏(如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转)、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。

(1)实验中，光屏A是用来呈现______ 光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置______ (填序号)；
(2)旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于______ ；
(3)记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并______ 于镜面的直线ON叫做______ ，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
【答案】入射  2  同一平面  垂直  法线
【解析】解：(1)由题知，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点，因此光屏A是用来呈现入射光线的。
由光的反射定律可知，反射光线与入射光线在同一平面内，因此为观察到完整的光路，需将光屏B需旋转到图乙中的位置2，使光屏A和光屏B在同一平面内。
(2)由图乙可知，旋转光屏A到位置1，旋转光屏B到位置3时，光屏A和光屏B在同一平面内，此时才能观察到完整光路，说明要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于同一平面。
(3)由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，因此转轴ON即为法线所在位置，法线与镜面垂直，因此过入射点并垂直于镜面作直线即为法线。
故答案为：(1)入射；2；(2)同一平面；(3)垂直；法线。
(1)光屏是用来呈现光路的；入射光线、反射光线和法线在同一平面内；
(2)(3)光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，反射光线、入射光线位于法线两侧。

三、平面镜成像
5.某同学在“探究平面镜成像特点”的实验中，取两段等长的蜡烛A和B，点燃蜡烛，观察玻璃板后的像，如图1所示：

(1)平面镜成像的原理是______ ；
(2)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛______ (选填“A”或“B”)，但无论怎样移动B，始终不能与蜡烛A的像完全重合，造成这种情况的原因是______ ；
(3)改正后，再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止，这样做的目的既确定了像的位置又验证了______ ；
(4)做完实验后某同学总结了一些关于平面镜成像的知识，其中准确的是______
A.将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直
B.将蜡烛A远离玻璃板，像逐渐变小
C.将玻璃板换成平面镜，成像更清晰，更有利于进行成像特点的探究
D.当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，像和物相距10cm
(5)测量视力时，利用平面镜成像特点可以节省空间。如图2所示，让被测者面对着镜子背对视力表，此人看到视力表的像离他的距离是______ m。
【答案】光的反射  A  玻璃板与桌面不垂直  像和物体的大小相等  A  5
【解析】解：(1)平面镜成像的原理是光的反射；
(2)沿水平桌面移动蜡烛B前应先点燃蜡烛A；实验时玻璃板要竖直放置，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；
(3)改正后，再次移动蜡烛B直到与蜡烛A的像完全重合为止，这样做的目的既确定了像的位置，又验证了像和物体的大小相等。
(4)A.物体在平面镜中成像，根据物像连线与镜面垂直，所以将蜡烛和像所在的位置用直线连接，连线跟玻璃板垂直。故A说法正确。
B.将蜡烛远离玻璃板，根据物像大小相等，所以像的大小不变。故B说法错误。
C.将玻璃板换成平面镜，成像更清晰，但是只能看到蜡烛A和蜡烛A的像，而看不到蜡烛B，不能确定像的位置，也不能比较物像大小关系，所以不利于进行成像特点的探究。故C说法错误。
D.当蜡烛与玻璃板的距离为10cm时，蜡烛的像到平面镜的距离也是10cm，所以像和物相距20cm.故D说法错误。
故选：A。
(5)人与镜距离2m，人与视力表距离1m，视力表与镜距离即为2m+1m=3m，
平面镜成的像与物到镜面距离相等，视力表的像离镜距离也为3m，
所以视力表的像离人的距离为3m+2m=5m。
故答案为：(1)光的发射；(2)A；玻璃板与桌面不垂直；(3)像和物体的大小相等；(4)A；(5)5。
(1)平面镜成像是由于光的反射形成的；
(2)无论怎样沿水平桌面移动蜡烛都不能与像完全重合是因为玻璃板与桌面不垂直，像不在水平桌面上；
(3)探究平面镜成像时，当物像重合时，可以确定像的位置，同时也可以说明物像大小相等。
(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。②探究平面镜成像实验时，用透明的玻璃板代替平面镜是为了便于确定像的位置；
(5)依据平面镜成像特点，人和人的像相对于镜面对称，视力表和视力表的像相对于平面镜对称，依据数学知识计算。


6.如图1是“探究平面镜成像特点”的实验装置图。

(1)实验室提供了厚薄不同的两块玻璃板，你应选择______(厚/薄)玻璃板进行实验；
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B(与蜡烛A大小相同)竖立在玻璃板后面移动，人眼一直在玻璃板的______(前侧/后侧)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______(控制变量法/等效替代法/转换法)：
(3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，直接观察光屏，光屏上______(能/不能)出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是______(虚/实)像：
(4)实验时，将蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，它的像的大小______(变大/不变/变小)；
(5)实验中，让玻璃板沿OO'轴(如图中玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动，结果他发现镜中的像相对于A______(向右/向左/不)移动，他又将玻璃板绕OO'轴转向自己，发现镜中的像______(转向自己/转离自己/不动)。
(6)小刚根据所学的平面镜知识，设计了如2图所示为水位测量仪的示意图，A点与光屏PQ在同一水平面上，从A点发出的一束与水平面成45°角，方向不变的激光，经水面反射后，在光屏上的B点处形成一个光斑，光斑位置随水位变化而发生变化。若A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A'之间的距离为______m；若光斑B向左移动了1m，说明水位______(上升/下降)了。

【答案】薄  前侧  等效替代法  不能  虚  不变  不  转向自己  6  上升
【解析】解：(1)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；
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛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(A侧)观察，直至它与蜡烛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；
(3)因为平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上，所以，移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，光屏上无法呈现蜡烛的像，说明平面镜成虚像；
(4)平面镜成像大小跟物体大小有关，与物体到平面镜的距离无关，将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，像的大小不会变化；
(5)在实验过程中，让玻璃板沿00'轴方向水平向右移动，A和平面镜之间的距离不变，根据物像到平面镜的距离相等，A的像和平面镜之间的距离也不变，所以他发现镜中的像相对于A不移动；
由于像与物关于镜面是对称的，当镜子绕OO'向人转动时，如图所示，所以像也向人的方向转动。
。
(6)根据平面镜成像中的像物等距可知，A点与水面相距3m，则A与它在水中的像A'之间的距离为3m+3m=6m；
若光斑B向左移动了1m，移动到E点，如下图所示：

BE=OF=1m，因为从A点发出的一束与水平面成45°角，所以CG=12OF=12×1m=0.5m，
则说明水位上升了0.5m。
故答案为：(1)薄；(2)前侧；等效替代法；(3)不能；虚像；(4)不变；(5)不；转向自己；(6)6；上升
(1)从厚玻璃板的两个面都可以当作反射面，会出现两个像这一角度去分析此题；
(2)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。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一；
(3)平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上；
(4)平面镜成像大小跟物体的大小有关；
(5)根据平面镜成像特点可知像与物关于镜面是对称的；
(6)平面镜成像的实质是光的反射，平面镜成像的特点是：像物等距、像物等大、虚像。

7.小明同学在“探究平面镜成像特点”的实验时，所用的实验器材有带底座的玻璃板、白纸、笔、火柴、光屏、刻度尺、两支外形相同的蜡烛A和B。

(1)选用玻璃板代替平面镜，主要是为了便于______。
(2)在竖直放置的玻璃板前点燃蜡烛A，拿______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B竖直在玻璃板后面移动，在寻找蜡烛A的像的位置时，移动玻璃板后的蜡烛B，眼睛在蜡烛______(选填“A”或“B”)这一侧观察，使它与蜡烛A在玻璃板中所成的像重合。
(3)为了确定像的虚实，移动蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，眼睛应该在图中的______(选填“A”或“B”)这一侧观察光屏上是否有像；光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是______(选填“虚”或“实”)像。
(4)当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小______。
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，小明只将茶色玻璃板向右平移，则蜡烛像的位置______(选填“向右移动”“向左运动”或“不变”)。
(6)实验结束后，小明无意间从平面镜中看到墙上的电子钟的像如图乙所示，这时的时间是______。
【答案】确定像的位置及大小  未点燃  A  B  虚  不变  不变  10：35
【解析】解：
(1)因为玻璃板是透明的，能在观察到A蜡烛像的同时，还可以透过玻璃清楚的看到放在后面B蜡烛，便于确定像的位置和大小；
(2)在竖立的玻璃板前点燃蜡烛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(A侧)观察，直至它与蜡烛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；
(3)移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块光屏，且在B侧观察，光屏上无法呈现蜡烛的像，这说明平面镜成的是虚像；
(4)平面镜成的像与物体大小是相等的，所以当蜡烛A向玻璃板靠近时，像的大小不变；
(5)为了让右座的同学也能够看清蜡烛的像，艾英只将玻璃板向右平移，在向右移动的过程中，由于物像到平面镜的距离相等，所以蜡烛像的位置不变；
(6)根据镜面对称的性质，在平面镜中的像与现实中的事物恰好左右颠倒，且关于镜面对称，分析可得：图中显示的时间10：35。
故答案为：(1)确定像的位置及大小；(2)未点燃；A；(3)B；虚；(4)不变；(5)不变；(6)10：35；
(1)在平面镜成像特点实验中采用玻璃板代替平面镜，其目的是为了确认像的位置及大小；
(2)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。等效替代法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
(3)平面镜所成的像是虚像，不会出现在光屏上。
(4)平面镜成的像与物体大小是相等的；
(5)平面镜成像特点：像距等于物距，物像等大；
(6)根据平面镜对称的性质求解。镜面对称的性质：在平面镜中的像与现实中的事物恰好顺序颠倒，且关于镜面对称。

8.小明用茶色玻璃板和两个相同的棋子做探究像与物到平面镜距离关系的实验。

(1)将玻璃板竖直立在水平桌面上，在白纸上沿玻璃板前后两表面画线MM/和NN/。
(2)在玻璃板前放棋子A，将棋子B放到玻璃板后，使它与___________重合。
(3)在白纸上沿棋子A和B的边缘画图，测量A的直径为0.70cm。
(4)改变A的位置，将数据记录在下表中，表中有一组数据异常，该组数据是___ cm，该数据最有可能是_________________________的距离。
次数
1
2
3
4
LA/cm
4.00
6.40
7.10
8.80
LB/cm
3.70
5.40
6.80
8.50
(5)修正(4)中异常数据后，比较LB和LA，发现LB总是小于LA，为准确获得实验结论，请你对小明实验中的错误操作进行纠正，答：_____________________。
(6)另一组同学用另一块玻璃板测得的是A，B到玻璃板同一个面的距离；发现每组数据的物距都比像距小4mm，他的错误是___________________________________________，由此推断玻璃板厚度为______mm
【答案】(2)棋子A的像；  (4)6.40；A的左端到NN'；  (5)LB应测量B的左端到MM'的距离；
(6)应测出LA、LB到玻璃板另一面(NN/)的距离才是物距和像距；2
【解析】(2)探究平面镜成像时，当物像重合时，可以确定像的位置，同时也可以说明物像大小相等；
 (4)测量过程中存在误差，但差别不能过大；
(5)根据表格中的数据和像的大小分析；
(6)玻璃板有两个反射面，每个反射面都可以成一个像。
【解答】
(2)在玻璃板前放置棋子A，将完全相同的棋子B放在玻璃板后并移动，人眼一直在玻璃板的前侧观察，直至B 与A的像完全重合，这样做的目的既确定了像的位置又验证了物像大小相等； 
(4)物距等于像距，表中有一组数据异常，该组数据是6.40cm，由表格中的信息可知，7.10和6.80之间的偏差较大，故是错误的；它最有可能测量的是A的左端到NN' 的距离；
(5)像有一定的大小，实验中发现LB总是小于LA，出现差别的原因可能是从B的左端到  NN'  的距离，正确做法是：LB应测量B的左端到MM'的距离；
(6)发现每组数据的物距都比像距小4mm，他的错误是应测出LA、LB到玻璃板另一面(NN')的距离才是物距和像距；由此推断玻璃板厚度为4mm2=2mm。
故答案为：(1)竖直；(2)棋子A的像；  (4)6.40；A的左端到NN'；  (5)LB应测量B的左端到MM'的距离；(6)应测出LA、LB到玻璃板另一面(NN/)的距离才是物距和像距；2。  

四、光的折射
9.某同学在做“探究光的折射特点”的实验，如图所示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表数据：
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)在探究中，该同学在清水中滴入几滴牛奶并搅匀，在水面上方的空气中熏了点烟雾，以上做法是为了________________________________________．
(2)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________(填“大于”“等于”或“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．
(3)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做出评价．是否存在不足？
答：________(填“是”或“否”)；请简要说明理由：______________________________________________________________________________．
【答案】(1)更好地显示光路 
(2)①反射  折射  ②折射角随入射角的增大而增大  小于 
(3)是  没有换用其他透明介质做此实验
【解析】解：
(1)在清水中滴入几滴牛奶并搅匀，并在水面上方的空气中熏了点烟雾，牛奶和烟雾可以反射光，此做法是为了更好地显示光路．
(2)①光从空气斜射到水面时，将同时发生反射和折射现象．②由表中数据可知，光从空气斜射到水面时，当入射角不断增大时，折射角也随之增大，故折射角随入射角的变化关系是：折射角随入射角的增大而增大，且折射角小于入射角．当光从空气垂直射到水面时，入射光线、折射光线和法线重合，所以折射角等于零．
(3)该同学只利用水来做实验，这样得出的结论具有片面性，所以他的实验存在不足，应该换用其他透明介质再做此实验，使结论更具有普遍性．

10.小明喝水时，偶然发现透过水面看不见玻璃水杯外侧的手指．他感到很惊奇：玻璃和水都是透明物质，为什么光却不能透过呢？小明决定找出原因．下面是小明的探究过程：
根据光经过的路径，首先想到了这种现象与光的折射有关．为此他根据光从水中射向空气的光路进行了推测，如图甲所示．

(1)光从水中射向空气时，折射角_______(填“大于”“小于”或“等于”)入射角，当入射角增大时，折射角_______(填“增大”“减小”或“不变”).那么，当入射角增大到某一值时，小明的推测：_____________________．
(2)小明为了验证自己的推测，进行了如图乙所示的实验．实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明观察到_____________，证实了自己的推测．
(3)当光从空气射向水中时，也会出现“看不见”的现象吗？说出你的观点并解释：__________________________________________________________．
【答案】(1)大于；  增大；折射光线消失 
(2)光斑消失 
(3)不会，光从空气射入水中时，折射角始终小于入射角
【解析】(1)光从水中射向空气时，折射角大于入射角，当入射角增大时，折射角也增大．那么，当入射角增大到某一值时，折射光线会消失．
(2)实验过程中逐渐增大激光笔射向水面的入射角的角度，当增大到某一角度时，小明会观察到光斑消失．
(3)当光从空气射向水中时，折射角始终小于入射角，不会出现折射角大于90°的情况，所以不会出现“看不见”的现象．

11.光从空气斜射入水和玻璃时都会发生折射现象，但是水和玻璃的折射情况会相同吗？为了探究这个问题，小华选择了光屏、透明玻璃砖、水槽、激光电筒等器材进行实验。他在光屏上画出互相垂直的MN'和MM'两条线段并相交于O点，如图甲所示。

(1)小华将玻璃砖的一个表面与MM'齐平放置，让激光电筒发出的光线从A点到O点入射，他看到了如图乙所示的光路(AO、OC为同一直线)，你认为出现光线OC是因为__________________________________所致，鉴于本实验的目的，此时最应该记录的两条光线是_________。
(2)接下来他要观察光从空气中进入水中的情况，他将光屏竖直放入水槽中(使线段MM'水平)，并向水槽中慢慢注水至水面与MM'齐平，入射光线应该从A点向O点射入，这是为了保证______________，其实本实验小华还考虑了入射光线所在一侧的_________相同。
(3)小华最终在光屏上记录下了如图丙所示的光路图(OE为水中的折射光线)，通过分析光路，你认为玻璃和水这两种介质对光的偏折能力较强的是_________。
(4)若用激光以相同的入射角分别从玻璃和水中斜射入空气中，则_________射出的折射光线更远离法线。
【答案】(1)有部分光线并没有通过玻璃砖，而依旧在空气中传播；AO和OB ；(2)入射光线重合；入射角 ；(3)玻璃；(4)玻璃。

12.小杰同学“探究光从空气斜射入不同介质发生折射时的一些规律”，他将一束光从空气射入水中发生折射的实验数据记录于下表：
实验序号
1
2
3
4
5
入射角i
10°
20°
30°
40°
50°
折射角r
7.9°
15.4°
21.5°
26.3°
33.5°
(1)分析实验序号1(或2或3或4或5)中折射角与入射角的大小关系，得出初步结论是：光从空气斜射入水中，折射角          入射角。
(2)分析实验序号1、2、3、4和5中折射角与入射角的变化关系，得出初步结论是：折射角随入射角的增大而          。
(3)该同学在得出以上结论后想要继续“研究光在其他透明介质的分界面折射时有什么规律”。下表中是光在几种不同介质中的传播速度，如图1是光在这几种介质中发生折射的光路：

介质
水
玻璃
冰
空气
酒精
光速/(m·s-1)
2.25×108
2.0×108
2.30×108
3.0×108
2.2×108
①综合分析表中的数据和图1中的光路图可以得出的结论是：当光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角          (选填“大于”“小于”或“等于”)入射角；
②如图2所示，根据上述结论，光从玻璃斜射向酒精后经过了点A，那么激光光源的入射点应在          (选填“O点左侧”“O点处”或“O点右侧”)。
【答案】小于  增大  小于  O点左侧
【解析】解：(1)分析实验序号1(或2或3或4或5)中折射角与入射角的大小关系可知，折射角小于入射角，可以得出初步结论是：光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角；
(2)分析实验序号1与2与3与4与5实验数据可得：光从空气斜射入水中时，当入射角变大时，折射角也随之变大；
(3)①V真空>V空气、V空气>V水、V空气>V玻璃，由图得出，折射角小于入射角，由此可得：光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角小于入射角；
②光从玻璃斜射向酒精中，光的传播速度变大，折射角大于入射角，入射点应该在O点左侧。
故答案为：(1)小于。(2)增大。(3)小于。(4)O点左侧。
(1)由光的折射规律可知，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线的两侧，且当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于入射角，当光从玻璃斜射入空气中时，折射光线将向远离法线的方向偏折，即入射角小于折射角；
(2)折射角随着入射角的增大而增大，而且折射角总小于入射角；
(3)①由表中数据可以看出，光从传播速度大的介质斜射入传播速度小的介质中时，折射角的与入射角的大小关系；
②由光的折射规律解答。

13.小明为探究光的折射规律设计了如图甲所示的实验装置，其中光屏F可绕直径NOM前后折转。

(1)实验时，光贴着光屏从空气射入水中，小明将F板向后折转一定的角度，则在F板上______ (选填“能”或“不能”)看到折射光，此时折射光线和入射光线______ (选填“在”或“不在”)同一平面内。
(2)小明将光屏F恢复原状，保持入射光不动，继续加水，会看到杯底的亮斑B向______ (选填“左”、“右”或“上”)移动。
(3)小明继续用另一只激光笔让光沿着BO射向水面时，可看到折射光沿OA射出，这说明______ 。
(4)让一束激光从某玻璃斜射向空气(如图乙)。保持入射点不动，改变入射角(每次增加0.2°)，当入射角增大到41.8°时，折射光消失，只存在入射光与反射光，这种现象叫做光的全反射，如图丙所示。此时的入射角叫做这种物质的临界角。当入射角大于临界角时，只发生反射，不发生折射，根据以上内容可判断：
①当光从空气射向玻璃时______ (填“会”或“不会”)发生光的全反射现象，
②一个三棱镜由上述玻璃制成，一束光垂直于三棱镜的一个面射入，如图丁所示.则关于这束光经过三棱镜后的光路描述，下图中正确的是______ 。

【答案】不能  在  左  光的折射现象中，光路是可逆的  不会  D
【解析】解：
(1)当F板向后折转一定的角度后，则呈现折射光线的F板和呈现入射光线的E板不在同一平面内，所以在F板上不能看到折射光；但此时折射光线和入射光线在同一平面内；
(2)若杯中的水增多，如图所示：

可见，当水增多时，液面升高，入射角不变，折射角也不变，光斑会向左移动；
(3)小明继续用另一只激光笔让光线沿着BO射向水面时，可看到折射光线沿OA射出，这说明：在折射现象中，光路是可逆的。
(4)①光从空气斜射向玻璃，折射角总小于入射角，折射角总小于90°，故不会发生全反射现象。
②光线从空气垂直于玻璃入射时，光的传播方向不变；当光射到玻璃的右表面时，由图可知入射角为45°，大于临界角41.8°，所以会发生全反射现象(折射光线消失，只有反射光线)，其光路图如下图所示：

故只有D正确。
故答案为：(1)不能；在；(2)左；(3)光的折射现象中，光路是可逆的；(4)①不会；②D。
(1)光的折射规律：光从空气斜射入水或其它介质时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射角小于入射角；
(2)光由空气斜射入水中，发生折射现象，折射角小于入射角，当入射角不变时，折射角也不变，根据作图可以知道光斑移动方向；
(3)根据折射现象中，光路是可逆的回答；
(4)①根据折射角和入射角的关系进行分析，即当折射角大于入射角时，并且入射角大于或等于临界角时，才会发生全反射现象；
②当光从一种透明介质垂直射入另一种透明介质时，传播方向不变；当光从其他透明介质斜射入空气时，若入射角大于或等于临界角，则会发生全反射现象；若入射角小于临界角，则会发生折射，且折射角大于入射角，据此画出光路图。